(57)【要約】【課題】切断刃の交換と回収とを自動で行いながら包埋ブロックの薄切を行うことができ、作業者への負担を極力低減すること。【解決手段】生体試料が包埋された包埋ブロックＢを薄切する装置であって、切断刃８と、切断刃をクランプ固定可能なホルダ１０と、包埋ブロックとホルダとを相対的に移動させ、クランプ固定した切断刃により包埋ブロックを薄切する移動機構７１と、切断刃をホルダに搬送してセットすると共に薄切が所定回数終了した後、使用した切断刃をホルダから押し出させる搬送機構１１と、使用後の切断刃を収容する廃棄用収容体１２と、使用後の切断刃が投入される開口部が一端側に設けられ、投入された切断刃を他端側まで案内した後、廃棄用収容体に排出する案内機構１４０と、押し出された切断刃を回収して、案内機構の開口部に投入する回収機構１３０と、を備えている自動薄切装置１を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料が包埋された包埋ブロックを薄切する自動薄切装置であって、
一端側が刃先とされた切断刃と、
前記刃先を外側に露出させた状態で前記切断刃をクランプ固定可能なホルダと、
前記包埋ブロックと前記ホルダとを相対的に移動させ、クランプ固定した前記切断刃により包埋ブロックを薄切する移動機構と、
前記切断刃を前記ホルダに搬送してセットすると共に、前記薄切が所定回数終了した後、使用した切断刃をホルダから押し出させる搬送機構と、
使用後の前記切断刃を収容する廃棄用収容体と、
使用後の前記切断刃が投入される開口部が一端側に設けられ、投入された切断刃を他端側まで案内した後、前記廃棄用収容体に排出する案内機構と、
押し出された前記切断刃を回収して、前記案内機構の開口部に投入する回収機構と、を備えていることを特徴とする自動薄切装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動薄切装置において、
前面に開閉可能な出入扉が設けられ、内部に前記各構成品を収容する筐体を備え、
前記廃棄用収容体は、前記出入扉を開けたときに、外部からアクセス可能な位置に配置されていることを特徴とする自動薄切装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動薄切装置において、
前記案内機構は、投入された前記切断刃を重力による落下により前記他端側まで案内する排出シュータであることを特徴とする自動薄切装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動薄切装置において、
前記開口部は、他端側に向けて漸次窄まる漏斗状に形成され、投入された前記切断刃の長手方向が重力方向に向くように規制していることを特徴とする自動薄切装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の自動薄切装置において、
前記廃棄用収容体は、少なくとも一部分が透明とされ、内部を視認可能であることを特徴とする自動薄切装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の自動薄切装置において、
前記廃棄用収容体に収容された前記切断刃の収容率を検出する検出部を備えていることを特徴とする自動薄切装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料が包埋された包埋ブロックを薄切する自動薄切装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体や実験動物等から取り出した生体試料を検査、観察する方法の１つとして、包埋剤によって生体試料を包埋した包埋ブロックから薄切片を作製し、この薄切片に対して染色処理を行って、生体試料を観察する観察する方法が知られている。通常、包埋ブロックから薄切片を作製する場合には、細胞レベルでの観察を可能とするために３μｍ〜５μｍ程度の厚さで均一に、且つ、包埋されている生体試料を損傷しないように薄切する必要がある。このため、一般的に薄切片を作製する作業は、鋭利な薄い切断刃を使用して、熟練の作業者による手作業で行っていた。
【０００３】
ところが、前臨床試験等を行う場合には、一試験当たり数百個の包埋ブロックを作製し、さらに一包埋ブロック当たり数枚の薄切片を作製する必要がある。そのため、膨大な数の薄切片を作製し続ける必要がある。従って、薄切片を作製する作業を、手作業ではなく、機械による自動化で行うことが望まれている。
【０００４】
このようなニーズに応えるために、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製する作業を自動で行うことができる装置が提供されている（特許文献１及び２参照）。
これらの装置によれば、作業者に負担をかけることなく薄切片を作製し続けることが可能である。
【特許文献１】特開２００７−２１２３２９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、包埋ブロックを薄切する際には、切断面が極力綺麗で平坦な面となるように薄切する必要がある。そのため、常に良好な切れ味を確保するために、切断刃を頻繁に交換する必要がある。
しかしながら、従来の装置では、切断刃の交換までは自動で行うことができず、依然として作業者に頼らざるを得なかった。そのため、作業者に負担がかかっていた。特に、使用した切断刃は再利用することができないので廃棄する必要があるが、廃棄するまでの間に取り扱いに注意を払う必要がある。つまり、非常に鋭利な切断刃であるので、周囲構成品を傷付けたり、落下させたりしないように注意しなければならない。従って、作業者にかかる負担がとくに大きかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、切断刃の交換と回収とを自動で行いながら包埋ブロックの薄切を行うことができ、作業者への負担を極力低減することができる自動薄切装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を提供する。
本発明に係る自動薄切装置は、生体試料が包埋された包埋ブロックを薄切する自動薄切装置であって、一端側が刃先とされた切断刃と、前記刃先を外側に露出させた状態で前記切断刃をクランプ固定可能なホルダと、前記包埋ブロックと前記ホルダとを相対的に移動させ、クランプ固定した前記切断刃により包埋ブロックを薄切する移動機構と、前記切断刃を前記ホルダに搬送してセットすると共に、前記薄切が所定回数終了した後、使用した切断刃をホルダから押し出させる搬送機構と、使用後の前記切断刃を収容する廃棄用収容体と、使用後の前記切断刃が投入される開口部が一端側に設けられ、投入された切断刃を他端側まで案内した後、前記廃棄用収容体に排出する案内機構と、押し出された前記切断刃を回収して、前記案内機構の開口部に投入する回収機構と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る自動薄切装置においては、まず、搬送機構が切断刃をホルダに搬送してセットする。すると、ホルダがセットされた切断刃をクランプ固定する。この際、切断刃は、刃先が外側に露出した状態となっている。切断刃が固定されると、移動手段が包埋ブロックと切断刃とを相対的に移動させて、クランプ固定した切断刃により包埋ブロックを薄切する。これにより、包埋ブロックを粗削りして面だしをしたり、包埋ブロックを本削りして薄切片を作製したりすることができる。そして、薄切が所定回数終了すると、ホルダがクランプ固定を解除すると共に、搬送機構が使用した切断刃をホルダから押し出す。すると、回収機構が、押し出された切断刃を回収して案内機構の開口部に投入する。投入された切断刃は、案内機構で他端側まで案内された後、廃棄用収容体に排出されて収容される。
【０００９】
このように、薄切を所定回数行う毎に切断刃の交換と回収とを、作業者の手を煩わせることなく自動的に行うことができる。従って、作業者にかかる負担を極力軽減することができる。また、常に切れ味の良い切断刃を使用して薄切を行うことができるので、高品質な薄切片の作製を実現することができる。
加えて、使用後の切断刃が自動的に廃棄用収容体に収容されるので、作業者が切断刃に手を触れる必要がない。そのため、安全性に優れているうえ、廃棄が非常に簡便となる。
【００１０】
また、本発明に係る自動薄切装置は、上記本発明の自動薄切装置において、前面に開閉可能な出入扉が設けられ、内部に前記各構成品を収容する筐体を備え、前記廃棄用収容体が、前記出入扉を開けたときに、外部からアクセス可能な位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る自動薄切装置においては、各構成品が筐体の内部に収容されているので、塵埃等の影響を受け難く、薄切をより最適な環境下で行うことができる。また、出入扉を開けることで、廃棄用収容体にアクセスできるので、廃棄用収容体自体の交換を容易且つ簡便に行える。従って、作業性をより高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る自動薄切装置は、上記本発明の自動薄切装置において、前記案内機構が、投入された前記切断刃を重力による落下により前記他端側まで案内する排出シュータであることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る自動薄切装置においては、回収機構が案内機構である排出シュータの開口部に切断刃を投入すると、投入された切断刃は排出シュータを重力の落下により他端側まで滑り落ちた後、廃棄用収容体に排出されて収容される。このように、排出シュータが重力による落下を利用して切断刃を廃棄用収容体まで案内するので、電気トラブル等の影響を受けずに、より安全且つ確実な方法で回収を行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る自動薄切装置は、上記本発明の自動薄切装置において、前記開口部が、他端側に向けて漸次窄まる漏斗状に形成され、投入された前記切断刃の長手方向が重力方向に向くように規制していることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る自動薄切装置においては、案内機構である排出シュータの開口部に切断刃を投入すると、開口部の形状によって自然に向きが変わり、長手方向が重力方向に向いた状態となる。従って、引っ掛かりによる詰まり等を未然に防止でき、確実且つ滑らかに切断刃を案内することができる。
【００１６】
また、本発明に係る自動薄切装置は、上記本発明の自動薄切装置において、前記廃棄用収容体が、少なくとも一部分が透明とされ、内部を視認可能であることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る自動薄切装置においては、廃棄用収容体の内部を視認できるので、廃棄用収容体を取り外すことなく、切断刃の収容具合を容易に確認することができる。従って、作業性をより向上することができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動薄切装置は、上記本発明の自動薄切装置において、前記廃棄用収容体に収容された前記切断刃の収容率を検出する検出部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る自動薄切装置においては、検出部が切断刃の収容率、即ち、廃棄用収容体の容量に対してどの程度切断刃が収容されているのか、を検出する。よって、廃棄用収容体を直接確認しなくても、廃棄用収容体の交換タイミングを予測することができる。従って、回収した切断刃を溢れさせたり、残容量が十分に余ったりしている状況で交換してしまうことなく最適なタイミングで交換することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る自動薄切装置によれば、切断刃の交換と回収とを自動で行いながら包埋ブロックの薄切を行うことができる。従って、作業者への負担を極力軽減することができ、薄切作業を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る自動薄切装置の一実施形態を、図１から図３７を参照して説明する。この自動薄切装置は、図１に示すように、生体試料Ｓが包埋材であるパラフィンＰによって包埋された包埋ブロックＢを、所定のすくい角θが付いた状態で薄切（例えば、３μｍ〜５μｍの極薄に薄切）する装置である。
【００２２】
よって、この自動薄切装置によって、図２に示す薄切片Ｍを作製することが可能とされている。なお、この薄切片Ｍは、その後、水やお湯等の液体上に浮かべて、薄切時に生じた皺やカール等の歪みを除去する伸展工程を経た後、スライドガラス等の基板Ｇに掬い取られて、薄切片標本Ｈとなるものである。
なお、包埋ブロックＢは、ホルマリン固定された生体試料Ｓ内の水分をパラフィン置換した後、さらに周囲をパラフィンＰによってブロック状に固められたものである。これにより、生体試料ＳがパラフィンＰ内に包埋された状態となっている。また、生体試料Ｓとしては、例えば、人体や実験動物等から取り出した臓器等の組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野等で適時選択されるものである。
【００２３】
ところで、本実施形態では、図１に示すように、包埋ブロックＢが箱状に形成されたカセットＫ上に固定されているものとして説明する。
はじめに、このカセットＫについて簡単に説明すると、耐薬品性を有する樹脂等により形成されたものであり、包埋ブロックＢを固定する固定台としての役割を果している。カセットＫの一側面は、下方に面が向いた傾斜面Ｋ１となっている。なお、この傾斜面Ｋ１上には、カセットＫの製造番号や、包埋ブロックＢの作製日、生体試料Ｓの各種データ等を含む図示しない識別コードが記録されている。そのため、この識別コードを読み取ることで、包埋ブロックＢの品質管理を行えるようになっている。
【００２４】
続いて、本実施形態の自動薄切装置について、説明する。
図３及び図４に示すように、自動薄切装置１は、カセットＫを複数収納するマガジン２と、マガジン２から１つのカセットＫを出し入れすると共に載置台３に載置するオートローダ４と、載置台３とステージ５との間でカセットＫを受け渡しするカセットローダ６と、ステージ５上に載置されたカセットＫに固定された包埋ブロックＢを撮像する撮像カメラ７と、切断刃８と、切断刃８を複数収納する収納ケース９と、切断刃８を固定するホルダ１０と、収納ケース９から切断刃８を１枚取り出してホルダ１０に搬送してセットする搬送機構１１と、使用済みの切断刃８を収容する廃棄用ボトル（廃棄用収容体）１２と、使用済みの切断刃８をホルダ１０から回収して廃棄用ボトル１２に排出する排出機構１３と、これら各構成品を内部に収容する装置ケース（筐体）１４と、各構成品を総合的に制御する制御部１５と、で主に構成されている。
【００２５】
装置ケース１４について、先に説明する。
この装置ケース１４は、全体的に箱型に形成されており、内部が密閉可能とされているうえ、湿度や温度等の環境条件を所望する条件に設定可能とされている。また、装置ケース１４の内部は、中間パネル１４ａによって上部空間Ｅ１と下部空間Ｅ２とに区分けされており、各構成品の大部分が上部空間Ｅ１に配置されている。下部空間Ｅ２には、主に廃棄用ボトル１２が配置されている。
【００２６】
装置ケース１４の前面には、作業者が開け閉めする２つの出入扉１４ｂ、１４ｃが設けられている。一方の出入扉１４ｂは、マガジン２を装着或いは取り出す際に用いる扉であり、該出入扉１４ｂを開けるとマガジン２をセットが装着されるストッカ３０が露出するようになっている。一方、他方の出入扉１４ｃは、廃棄用ボトル１２を装着或いは取り出す際に用いる扉であり、該出入扉１４ｃを開けると廃棄用ボトル１２が露出して外部からアクセスできるようになっている。
【００２７】
次に、マガジン２について、説明する。
図５から図７に示すように、マガジン２は、全体として縦長の直方体状に形成された収納ケースであり、包埋ブロックＢを固定したまま、複数のカセットＫを高さ方向に並べた状態で収納できるように設計されている。詳細には、このマガジン２は、正面が開口した箱型のマガジン本体２０と、マガジン本体２０に固定された開閉扉２１と、で主に構成されている。
【００２８】
図８及び図９に示すように、マガジン本体２０の２つの側面の内側には、カセットＫをガイドするガイド溝２０ａが正面側から背面側に向かって左右で対向するように形成されている。これにより、カセットＫを正面側から差し込むように挿入して、マガジン本体２０内に収納可能とされている。しかも、このガイド溝２０ａは、高さ方向に一定の間隔を開けて複数形成されている。これにより、上述したように複数のカセットＫを高さ方向に並べた状態で収納可能とされている。
なお、マガジン本体２０は、カセットＫ及び包埋ブロックＢが若干正面側に飛び出るように、カセットＫに比べて奥行が短くなるようにサイズ設計されている。
【００２９】
また、マガジン本体２０の側面の内側には、内方に向かって突出したピン２２が複数形成されている。なお、図を見易くするために、各図においてピン２２を適宜実線で図示している。このピン２２は、カセットＫを予め決められた向きで収納させるための誤挿入防止用のピンであって、各ガイド溝２０ａの背面側近くにそれぞれ形成されている。具体的には、包埋ブロックＢを上向きにした状態で傾斜面Ｋ１側からカセットＫを挿入したときに、傾斜面Ｋ１とマガジン本体２０の背面との間に確保された隙間に収まるようにピン２２が形成されている。そのため、図９に示す向きでカセットＫを挿入した場合には、ピン２２がカセットＫに接触することがない。
【００３０】
これに対して、図１０に示すように、逆向き（傾斜面Ｋ１が正面側に向いた状態）でカセットＫを挿入してしまった場合には、途中でピン２２がカセットＫに接触してしまい、カセットＫを奥まで完全に挿入することができないようになっている。そのため、カセットＫが、マガジン本体２０の正面側に過大に突出してしまう。この場合には、図１１に示すように、開閉扉２１がカセットＫに干渉してしまい、開閉扉２１を閉じることができないようになっている。そのため、カセットＫの誤挿入を容易且つ明確に見分けることが可能とされている。
【００３１】
同様に、包埋ブロックＢを下向きにした状態で（上下逆向き）カセットＫを挿入してしまった場合には、傾斜面Ｋ１が背面側或いは正面側のどちらを向いていても、図１２及び図１３に示すように、やはり途中でピン２２がカセットＫに接触してしまい、カセットＫを奥まで完全に挿入することができないようになっている。そのため、やはりカセットＫが、マガジン本体２０の正面側に過大に突出してしまう。
この場合には、同様に開閉扉２１がカセットＫに干渉してしまい、開閉扉２１を閉じることができないようになっている。
【００３２】
従って、本実施形態のマガジン本体２０には、図８及び図９に示す向きでカセットＫを挿入しないかぎり開閉扉２１が閉まらない設計となっている。つまり、包埋ブロックＢが上向きで、且つ、傾斜面Ｋ１を背面側に向けた状態で複数のカセットＫを全て挿入しない限り、開閉扉２１を閉めることができない。よって、作業者の人為的ミスを未然に防止することができる。また、マガジン２内に収納された複数のカセットＫの向きを、確実に全て統一することが可能とされている。
【００３３】
マガジン本体２０の背面には、図７に示すように長穴の開口部２０ｂが複数形成されており、収納されている複数のカセットＫを背面側からでも視認できるように設計されている。
マガジン本体２０の一方の側面の外側には、図６に示すように長手方向に沿って回動軸２３が設けられている。そして、この回動軸２３にヒンジ部２４を介して上記開閉扉２１が固定されている。開閉扉２１は、図５に示すようにマガジン本体２０と同じ長さに設計されており、閉状態になったときに、図８及び図９に示すようにマガジン本体２０の正面側から若干突出するカセットＫの一部を覆って脱落を防止している。これにより、開閉扉２１を開けない限り、収納したカセットＫがマガジン本体２０から抜け落ちないようになっている。そのため、作業者は、カセットＫの落下に注意を払うことなくマガジン２を安心して持ち運びできるようになっている。
【００３４】
ところで、開閉扉２１を固定しているヒンジ部２４の内部には、図示しない捩りバネが内蔵されており、開閉扉２１が閉まっているときに、この閉状態を維持するように付勢している。これにより、マガジン２を持ち運びしている際に、不意に開閉扉２１が開いてしまうことを規制している。
【００３５】
更に、マガジン本体２０の側面の外側には、図１４及び図１５に示すように、ヒンジ部２４の下面に摺接するブロック２５が回動軸２３に隣接して固定されている。このブロック２５の上面には、嵌合溝２５ａが凹み形成されている。そして、ヒンジ部２４の内部には、図示しないコイルバネで付勢されたボールプランジャ２６が内蔵されている。
このボールプランジャ２６は、開閉扉２１を閉状態から一定角度以上開けたときに、嵌合溝２５ａに嵌合するようになっている。この際、嵌合したときの力が捩りバネの付勢力に打ち勝つように、コイルバネの付勢力が調整されている。これにより、カセットＫをマガジン２に収納する際に、開閉扉２１を開けたままの状態で作業できるように設計されている。
【００３６】
また、開閉扉２１の略中央部分には、図５に示すように、扉開閉用のピン２７が外方に突出した状態で設けられている。よって、このピン２７を利用して開閉扉２１を開閉することも可能とされている。
【００３７】
このように構成されたマガジン２は、図１６に示すように、ストッカ３０に装着可能とされている。このストッカ３０は、上述したように装置ケース１４の出入扉１４ｂを開けることで外部に露出するようになっている。これにより、作業者は、手動でマガジン２をストッカ３０に差し込んで装着したり、ストッカ３０から抜き取ったりすることが可能とされている。
ストッカ３０は、枠型に形成されており、マガジン２を２つ横に並べた状態で保持できるように設計されている。なお、ストッカ３０は、マガジン２が正面側（開閉扉２１側）から差し込まれたときだけ受け入れるように設計されている。なお、図１６では、マガジン２を１つだけ装着した場合を図示している。
【００３８】
また、ストッカ３０は、マガジン２が装着されたか否かを検出するマガジン検出センサ３１と、装着されたマガジン２の開閉扉２１を開閉する開閉機構３２と、開閉扉２１の開閉状態を検出する開閉検出センサ３３と、を備えている。
マガジン検出センサ３１は、図１７に示すように、ストッカ３０の上部に固定されており、下方に向けて検出光Ｌを照射する機能と、検出光Ｌがマガジン２で反射した反射光を受光する機能とを有している。そして、反射光を受光した場合には、マガジン２の装着を検出したことを知らせる検出信号を制御部１５に出力する。これにより、制御部１５は、マガジン検出センサ３１から送られてきた検出信号に基づいて、マガジン２が装着されたか否かを把握できるようになっている。
【００３９】
同様に、開閉検出センサ３３もストッカ３０の上部に固定されており、閉状態の開閉扉２１に向けて検出光Ｌを照射する機能と、検出光Ｌが閉状態の開閉扉２１で反射した反射光を受光する機能とを有している。そして、反射光を受光した場合には、開閉扉２１が閉状態であることを知らせる検出信号を制御部１５に出力する。これにより、制御部１５は、開閉検出センサ３３から送られてきた検出信号に基づいて、開閉扉２１の開閉状態を把握できるようになっている。つまり、マガジン２が装着されたうえで、開閉検出センサ３３から検出信号が送られてきた場合には、開閉扉２１が閉まっていると判断し、検出信号が送られてこない場合には、開閉扉２１が開いていると判断する。
【００４０】
開閉機構３２は、図１６に示すように、開閉扉２１に設けられたピン２７に引っ掛け可能な鉤型の爪部３２ａと、爪部３２ａを可動させて開閉扉２１を開閉させるシリンダ機構３２ｂと、で主に構成されている。シリンダ機構３２ｂは、制御部１５からの指示を受けて作動するようになっている。
なお、マガジン２の開閉扉２１が開いている状態では、ストッカ３０からマガジン２を取り外すことができないように設計されている。
【００４１】
次に、オートローダ４について、説明する。
図４に示すように、オートローダ４は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内にてストッカ３０に隣接する位置に配置されている。このオートローダ４は、ストッカ３０に装着されたマガジン２に収納されたカセットＫを挟持可能なハンド部４ａと、ハンド部４ａを垂直なＺ軸回りに回転自在に固定すると共にストッカ３０と載置台３とを結ぶＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライダ４ｂと、Ｘ軸スライダ４ｂを支持すると共にＸ軸及びＺ軸の２軸に対して直交するＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライダ４ｃと、で主に構成されている。
なお、これらハンド部４ａ、Ｘ軸スライダ４ｂ及びＹ軸スライダ４ｃは、制御部１５の指示に基づいて作動するようになっている。
【００４２】
ハンド部４ａは、マガジン２の正面側から若干突出したカセットＫを両側から挟持することで、カセットＫを摘むことが可能とされている。そして、この状態から、Ｘ軸スライダ４ｂ及びＹ軸スライダ４ｃの移動動作とハンド部４ａの回転動作とを適宜組み合わせることで、マガジン２から所望するカセットＫを１つだけ出し入れしたり、載置台３上にカセットＫを載置したりすることができるようになっている。
【００４３】
なお、本実施形態では、オートローダ４をハンド部４ａとＸ軸スライダ４ｂとＹ軸スライダ４ｃとで主に構成したが、この構成に限定されるものではない。マガジン２から所望のカセットＫを１つ出し入れでき、且つ、カセットＫを載置台３上に載置できるように構成できれば、自由に設計して構わない。
【００４４】
次に、カセットローダ６について、説明する。
図４に示すように、カセットローダ６は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内にて最奥部（開閉扉２１が形成されている前面とは反対側の後面に近い部分）に配置されている。このカセットローダ６は、載置台３に載置されたカセットＫを挟持可能なハンド部６ａと、ハンド部６ａをＺ軸回りに回転自在に固定すると共にＺ軸方向に延びたガイド６ｂに沿って移動可能な固定プレート６ｃと、ガイド６ｂをＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構６ｄと、で主に構成されている。
なお、これらハンド部６ａ、固定プレート６ｃ及びＹ軸移動機構６ｄは、制御部１５の指示に基づいて作動するようになっている。
【００４５】
ハンド部６ａは、載置されたカセットＫの両側を真上から挟持することで、カセットＫを摘むことが可能とされている。そして、この状態から、固定プレート６ｃ及びＹ軸移動機構６ｄの移動動作とハンド部６ａの回転動作とを適宜組み合わせることで、カセットＫを所望する向きでステージ５上に載置したり、ステージ５上から載置台３に戻したりすることができるようになっている。
なお、Ｙ軸移動機構６ｄは、一対のプーリ４０に巻回されてＹ軸方向に移動する無端ベルト４１と、無端ベルト４１に連結され、無端ベルト４１の移動に伴って移動するスライダ４２と、スライダ４２と固定プレート６ｃとを連結する連結プレート４３と、で構成されている。なお、一対のプーリ４０のうちの一方が、駆動部４４によって回転することで無端ベルト４１が移動する。
【００４６】
なお、本実施形態では、カセットローダ６をハンド部６ａと固定プレート６ｃとＹ軸移動機構６ｄとで主に構成したが、この構成に限定されるものではない。載置台３とステージ５との間でカセットＫを受け渡しでき、カセットＫを所望する向きでステージ５上にセットできるように構成できれば、自由に設計して構わない。
【００４７】
ステージ５は、内部に圧電素子等が組み込まれており、制御部１５からの指示に基づいて適宜Ｚ軸方向に移動するように構成されている。これにより、ステージ５上に載置されたカセットＫに固定された包埋ブロックＢを高さ調整することができ、所望する厚み（例えば、５μｍ）で薄切することが可能とされている。
加えて、このステージ５は、Ｚ軸回りの回転と、Ｘ軸回り及びＹ軸回りの傾きとが自在に調整可能とされた多軸のステージとされている。そのため、包埋ブロックＢの姿勢を自在にコントロールして、包埋ブロックＢの向きや傾き等を所望する状態に設定することが可能とされている。
【００４８】
次に、撮像カメラ７について、説明する。
図４に示すように、撮像カメラ７は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内にてステージ５の真上にくるように配置されている。この際、撮像カメラ７は、Ｚ軸方向に移動可能なＺ軸移動部７ａに支持されている。このＺ軸移動部７ａは、Ｙ軸移動部７ｂによってＹ軸方向に移動可能とされている。よって、撮像カメラ７は、必要に応じてステージ５上の真上から退避可能とされている。具体的には、カセットローダ６によってカセットＫが載置台３とステージ５との間で受け渡しする間、カセットローダ６の動きを邪魔しないように撮像カメラ７は退避するようになっている。
なお、これらＺ軸移動部７ａ及びＹ軸移動部７ｂは、制御部１５の指示に基づいて作動するようになっている。
【００４９】
また、撮像カメラ７は、ステージ５上にカセットＫが載置されると、図示しない光源からの照明光によって照明された包埋ブロックＢを撮像するようになっている。この際、照明光の種類（例えば、落射照明光や拡散照明光）によって、包埋ブロックＢの表面状態や内部状態を撮像できるようになっている。なお、撮像された撮像画像は、制御部１５に送られて記録されると共に、制御部１５に接続されたモニタ１５ａに表示される。
【００５０】
次に、切断刃８について、説明する。
図１８及び図１９に示すように、切断刃８は、一端側が刃先８ａとされた長尺な磁性体の刃である。また、切断刃８の刀身には、楕円状に形成された位置決め用の貫通孔８ｂが間隔を開けて２つ形成されている。なお、本実施形態では、刃先８ａが両刃となっている場合を例にしている。片刀でも構わない。
切断刃８のサイズの一例としては、長さＬが約８０ｍｍ、幅Ｗが約８ｍｍ、厚さＴが約０．２５ｍｍである。
【００５１】
このように構成された切断刃８は、図２０から図２２に示す収納ケース９内に多段に積層された状態で複数枚収納されている。
この収納ケース９は、ケース本体５０と、ケース本体５０から切断刃８を１枚だけ取り出すためのレバー部５１と、で主に構成されている。ケース本体５０は、略直方体状に形成されており、上面には長手方向に沿って長溝５０ａが形成されている。また、内部に収納された切断刃８は、ケース本体５０の底部に設けられた図示しない付勢手段により上面側に常に付勢されている。ケース本体５０の一方の側面には、長手方向に沿ってガイド溝５０ｂが対向した状態で形成されている。更に、ケース本体５０の側面には、切断刃８が通過する図示しない開口部が形成されており、ケース本体５０に収納されている切断刃８のうち１番上方に位置する切断刃８がこの開口部を通って外側に搬出されるようになっている。
【００５２】
レバー部５１は、断面略コ形状に形成されており、爪部５１ａが一対のガイド溝５０ｂに嵌った状態でケース本体５０の上面に被さっている。そして、レバー部５１は、爪部５１ａがガイド溝５０ｂにガイドされた状態でケース本体５０の長手方向に移動自在とされている。また、レバー部５１には、ケース本体５０の上面に形成された長溝５０ａ内に入り込む突起部５１ｂが形成されている。この突起部５１ｂは、ケース本体５０に収納された複数の切断刃８のうち１番上方に位置する切断刃８にのみに接触するように長さが調整されている。これにより、レバー部５１を移動させることで、１番上方に位置する切断刃８のみを押しだして、ケース本体５０に形成された開口部からケース本体５０の外側に搬出することが可能とされている。
【００５３】
このように構成された収納ケース９は、図４及び図２３に示すように、水平面に対して若干傾くすくい角θ（例えば、２７°前後）が付いた状態で、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内に配置されている。
【００５４】
次に、ホルダ１０について説明する。
図４に示すように、ホルダ１０は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内にてステージ５の近傍に配置されている。この際、ホルダ１０は、収納ケース９と同様にすくい角θが付いた状態で斜めに配置されている。
具体的には、ホルダ１０は、図２４及び図２５に示すように、刃先８ａが外側に露出しながら切断刃８が載置される載置プレート６０と、載置された切断刃８を載置プレート６０に押さえ付けてクランプ固定する押さえプレート６１と、で主に構成されている。
【００５５】
載置プレート６０は、平面視長方形状に形成されており、切断刃８が載置される載置面６０ａが長手方向に沿って先端側に形成されている。また、載置プレート６０には、載置面６０ａに隣り合うように載置面６０ａに沿ってシート板６２が固定されている。そして、載置面６０ａ側に向いたシート板６２の端面には、間隔を開けて複数の磁石（吸着手段）６３が埋め込まれて固定されている。
この磁石６３は、載置面６０ａに載置された切断刃８の基端側（刃先８ａとは逆側）を磁力により吸着して、切断刃８の姿勢を保持している。そのため、切断刃８は、すくい角θによってホルダ１０が斜めになっていたとしても、重力でずれ落ちることなく載置プレート６０に載置されるようになっている。
【００５６】
押さえプレート６１は、載置プレート６０に支持されているシャフト６４に回転自在に連結された状態で、載置面６０ａの全体を覆うように配置されている。この押さえプレート６１は、制御部１５の指示によって押し出されるロッド６５ａによって、基端側が上方に押されるようになっている。すると、押さえプレート６１はシャフト６４を中心に回転するので、先端側が載置プレート６０に向けて押し下げられる。これにより、切断刃８を載置プレート６０に押さえ付けて、クランプ固定することが可能とされている。
【００５７】
また、押さえプレート６１は、図示しないコイルバネによって基端側が載置プレート６０側に付勢されている。そのため、ロッド６５ａを引き込んだ場合には、バネ力によって押さえプレート６１が逆回転し、先端側が持ち上がるようになる。これにより、切断刃８の押さえ付けが解除されるようになっている。
なお、ロッド６５ａは、載置プレート６０の基端側を支持する支持体６６に対して接近離間するスライド部６５に連結されており、スライド部６５の移動に伴って可動するようになっている。
【００５８】
ところで、載置プレート６０の載置面６０ａには、図２６に示すように、間隔を開けて載置プレート６０を貫通する逃げ孔６８が３つ形成されている。なお、本実施形態では、逃げ孔６８を貫通孔として説明するが、後述する突出ピン６０が入り込んで挿入可能とされる程度に十分深い凹部であっても構わない。
この際、隣り合う逃げ孔６８の中心間距離は、切断刃８の貫通孔８ｂの中心間距離に一致している。一方、押さえプレート６１の先端側には、図２７に示すように、載置プレート６０側に突出して逃げ孔６８入り込む突出ピン６９が、逃げ孔６８に対向するように設けられている。従って、突出ピン６９は、載置プレート６０に干渉しないように設計されている。なお、これら突出ピン６９は、切断刃８の貫通孔８ｂを貫通可能なサイズとされている。
【００５９】
上述したように、突出ピン６９が設けられているので、制御部１５は、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ角度に基づいて、載置プレート６０の所定位置で切断刃８が１枚だけ押さえプレート６１によってクランプ固定されているか否かを検出するようになっている。
つまり、搬送機構１１によって、切断刃８が予め決められた位置に、予め決められた姿勢で、確実に１枚だけ搬送されてきた場合には、図２８及び図２９に示すように、突出ピン６９が貫通孔８ｂを挿通した後、逃げ孔６８に挿入される。従って、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ付け角度が一定角度になった状態で、切断刃８をクランプ固定することができる。
ところが、切断刃８が搬送されてきた際に、位置不良や姿勢不良等となっている場合には、貫通孔８ｂが逃げ孔６８上からずれてしまうので、図３０に示すように、突出ピン６９が切断刃８の刀身に接触して干渉してしまう。そのため、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ付け角度が上記角度とは異なる角度になる。つまり、押さえプレート６１と載置プレート６０の間に隙間が開いてしまう。
【００６０】
また、何らかの理由により切断刃８が搬送されてこなかった場合や、２枚同時に搬送されてきた場合等には、予め決められた位置に、予め決められた姿勢でいくら搬送されてきたとしても、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ角度がやはり上記角度とは異なってしまう。
このように、制御部１５は、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ付け角度に基づいて、載置プレート６０の所定位置で切断刃８が１枚だけ押さえプレート６１によってクランプ固定されているか否かを容易且つ確実に検出することができるようになっている。なお、制御部１５は、ロッド６５ａのストローク量で押さえプレート６１の押さえ付け角度をモニタしている。
【００６１】
上述した制御部１５、逃げ孔６８及び突出ピン６９は、上記検出を行う検出機構７０として機能する。このように検出機構７０を備えているので、姿勢不良やがたつき等がない最適な状態で切断刃８が１枚だけクランプ固定されている場合のみ薄切を行うことが可能とされている。
なお、本実施形態では、貫通孔８ｂが２つ形成されているのに対して、逃げ孔６８及び突出ピン６９が３つ形成されているので、切断刃８を２つの位置でクランプ固定することが可能である。
【００６２】
このように構成されたホルダ１０は、図３及び図４に示すように、移動機構７１によってステージ５上を往復移動するように設計されている。これにより、クランプ固定した切断刃８によって、ステージ５上に載置された包埋ブロックＢを薄切することが可能とされている。この際、ホルダ１０は、所定の引き角が付いた状態で包埋ブロックＢを薄切するように設計されている。
なお、上述したように切断刃８を２つの位置でクランプ固定が可能であるので、１枚の切断刃８であっても、２箇所のポイントを利用して薄切を行える。そのため、切断刃８を幅広く有効に利用することが可能とされている。
【００６３】
なお、本実施形態では、ステージ５に対してホルダ１０側を移動させるように移動機構７１を構成したが、これとは逆にステージ５側を移動させても構わないし、ホルダ１０側及びステージ５側を共に移動させるように構成しても構わない。
いずれにしても、包埋ブロックＢとホルダ１０とを相対的に移動させて、切断刃８によって薄切を行うことができれば移動機構７１は、どのように設計しても構わない。
【００６４】
次に、搬送機構１１について、説明する。
図４に示すように、搬送機構１１は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内において、収納ケース９とホルダ１０との間に配置されている。この搬送機構１１は、収納ケース９から切断刃８を１枚取り出してホルダ１０の載置プレート６０にスライド移動により搬送させると共に、薄切が所定回数終了した後、使用した切断刃８をスライド移動によりホルダ１０から押し出して交換させる役割を果している。
【００６５】
具体的には、搬送機構１１は、図３１に示すように、収納ケース９から取り出された切断刃８をホルダ１０まで搬送するための搬送路８０と、収納ケース９のレバー部５１を移動させて切断刃８を搬送路８０側にスライド移動させる第１の搬送部８１と、搬送路８０に移動させられた切断刃８をホルダ１０の近傍までスライド移動させる第２の搬送部８２と、ホルダ１０の近傍まで移動してきた切断刃８をホルダ１０側に完全にスライド移動させると共に、薄切終了後に、使用した切断刃８をホルダ１０から押し出す第３の搬送部８３と、で主に構成されている。
【００６６】
搬送路８０は、図３１及び図３２に示すように、下部プレート９０と、下部プレート９０に接合された上部プレート９１とで、主に構成されている。下部プレート９０は、平面視長方形状に形成されており、切断刃８が搬送される搬送面９０ａが長手方向に沿って先端側に形成されている。切断刃８は、刃先８ａ及び貫通孔８ｂが外側に露出した状態で搬送面９０ａ上を搬送させられるようになっている。
なお、この搬送面９０ａは、収納ケース９及びホルダ１０と同様にすくい角θが付いて斜めになっていると共に、収納ケース９の開口部及びホルダ１０の載置面６０ａに対して面一な高さとなるように高さ調整されている。
【００６７】
また、下部プレート９０には、搬送面９０ａに隣り合うように搬送面９０ａに沿ってシート板９２が固定されている。そして、搬送面９０ａ側に向いたシート板９２の端面には、間隔を開けて複数の磁石９３が埋め込まれて固定されている。この磁石９３は、搬送される切断刃８の基端側（刃先８ａとは逆側）を磁力により吸着して、切断刃８の姿勢を保持している。そのため、切断刃８は、すくい角θによって斜めになっていたとしても、重力でずれ落ちることなく搬送されるようになっている。
上部プレート９１は、切断刃８の厚み以上の隙間を開けた状態で、搬送面９０ａの上方を覆うように下部プレート９０に接合されている。
【００６８】
第１の搬送部８１は、図３１に示すように、移動プレート１００に固定されたＬアングル１０１と、Ｌアングル１０１に固定され、Ｚ軸方向に延びたＺ軸ガイド１０２と、Ｚ軸方向に移動可能にＺ軸ガイド１０２に固定されたＺ軸プレート１０３と、収納ケース９のレバー部５１に嵌合可能な嵌合爪１０４ａを先端に有し、Ｚ軸プレート１０３の下部に固定された搬送アーム１０４と、で主に構成されている。
【００６９】
移動プレート１００は、基礎プレート１０５上に移動可能に支持されており、収納ケース９やホルダ１０の長手方向に移動可能とされている。嵌合爪１０４ａは、Ｚ軸プレート１０３がＺ軸方向に下降したときに、収納ケース９のレバー部５１に嵌合してレバー部５１を挟持するように設計されている。そのため、この状態で移動プレート１００を移動させることで、レバー部５１を動かして収納ケース９内から切断刃８を１枚取り出し、搬送路８０側にスライド移動させることが可能とされている。
なお、通常、この第１の搬送部８１は、収納ケース９の上方に待機している。
【００７０】
第２の搬送部８２は、移動プレート１００に固定されたＬアングル１１０と、Ｌアングル１１０に固定され、Ｚ軸方向に延びたＺ軸ガイド１１１と、Ｚ軸方向に移動可能にＺ軸ガイド１１１に固定されたＺ軸プレート１１２と、Ｚ軸プレート１１２の下部に固定され、搬送路８０に移動させられた切断刃８の貫通孔８ｂに挿入可能な突起部１１３ａを有する搬送ブロック１１３と、で主に構成されている。
【００７１】
突起部１１３ａは、Ｚ軸プレート１１２がＺ軸方向に下降したときに、図３３に示すように、搬送路８０の外側に露出している切断刃８の貫通孔８ｂに入り込むように設計されている。そのため、この状態で移動プレート１００を移動させることで、切断刃８をホルダ１０の近傍まで搬送路８０に沿ってスライド移動させることが可能とされている。
なお、通常、この第２の搬送部８２は、収納ケース９や搬送路８０の上方に待機している。
【００７２】
第３の搬送部８３は、移動プレート１００に固定されたＬアングル１２０と、Ｌアングル１２０に固定され、Ｚ軸方向に延びたＺ軸ガイド１２１と、Ｚ軸方向に移動可能にＺ軸ガイド１２１に固定されたＺ軸プレート１２２と、Ｚ軸プレート１２２の下部に固定され、ホルダ１０の近傍まで移動させられた切断刃８を押し出す押し出し片１２３ａを有する搬送ブロック１２３と、で主に構成されている。
【００７３】
押し出し片１２３ａは、切断刃８と略同じ厚みに形成された薄いプレートであり、Ｚ軸プレート１２２がＺ軸方向に下降したときに、図３４に示すように、搬送路８０の外側に露出している切断刃８の後端に並ぶように設計されている。そのため、この状態で移動プレート１００を移動させることで、切断刃８をホルダ１０側に押し出すようにスライド移動させることが可能とされている。これにより、図３５に示すように、切断刃８を搬送路８０の搬送面９０ａからホルダ１０の載置面６０ａに移送して、完全に切断刃８をホルダ１０側に受け渡すことができる。この際、切断刃８の貫通孔８ｂが載置面６０ａに形成された逃げ孔６８上に位置するように、切断刃８を受け渡すように調整されている。
なお、通常、この第３の搬送部８３は、収納ケース９や搬送路８０の上方に待機している。
【００７４】
上述したように、第１の搬送部８１と、第２の搬送部８２と、第３の搬送部８３と、移動プレート１００とを複合的に作動させることで、切断刃８を収納ケース９から１枚取り出してホルダ１０に滑らかに搬送することができるようになっている。なお、これら各構成品は、制御部１５からの指示によって作動する。
ところで、制御部１５は、包埋ブロックＢの薄切が所定回数終了すると、第３の搬送部８３と移動プレート１００を作動させて、使用した切断刃８をホルダ１０から押し出すようにスライド移動させるようになっている。
【００７５】
次に、廃棄用ボトル１２について、説明する。
図４に示すように、廃棄用ボトル１２は、装置ケース１４の下部空間Ｅ２内に配置されており、装置ケース１４の出入扉１４ｃを開けることで外部に露出するようになっている。これにより、作業者は、外部からアクセスすることができ、手動で廃棄用ボトル１２を回収することが可能とされている。
この廃棄用ボトル１２は、透明な樹脂材料によって形成されたボトルであり、内部に数百から千枚程度の切断刃８を一度に収容可能とされている。特に、透明であるので、作業者は収容状況を目視で確認可能である。
【００７６】
次に、排出機構１３について、説明する。
図４に示すように、排出機構１３は、ホルダ１０から押し出された切断刃８を回収する回収機構１３０と、回収した切断刃８を廃棄用ボトル１２に排出する排出シュータ（案内機構）１４０と、で主に構成されている。
なお、本実施形態では、重力による落下を利用して切断刃８を排出する排出シュータ１４０で案内機構を構成した場合を例に挙げて説明する。
【００７７】
回収機構１３０は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１内にてホルダ１０に隣接配置されており、回収した切断刃８を排出シュータ１４０の開口部１４０ａに投入する役割を果している。即ち、この回収機構１３０は、図３６に示すように、ホルダ１０の長手方向に延びたガイド１３１と、ガイド１３１に沿って移動可能な移動プレート１３２と、移動プレート１３２に固定されたＬアングル１３３と、Ｌアングル１３３に固定され、Ｚ軸方向に延びたＺ軸ガイド１３３と、Ｚ軸方向に移動可能にＺ軸ガイド１３３に固定されたＺ軸プレート１３４と、Ｚ軸プレート１３４の下部に固定された搬送ブロック１３５と、で主に構成されている。
【００７８】
搬送ブロック１３５は、ホルダ１０から押し出された切断刃８の貫通孔８ｂに挿入可能な突起部１３５ａと、切断刃８の刀身を磁力によって吸着する磁性体１３５ｂとを有している。
突起部１３５ａは、Ｚ軸プレート１３４がＺ軸方向に下降したときに、ホルダ１０の外側に露出している切断刃８の貫通孔８ｂに入り込むように設計されている。そして、これと同時に磁性体１３５ｂが、切断刃８の刀身を吸着して切断刃８を保持するようになっている。そのため、この状態で移動プレート１３２を移動させることで、切断刃８をホルダ１０から完全に抜きとって回収できるようになっている。また、回収された切断刃８は、排出シュータ１４０の一端側に設けられた開口部１４０ａの真上まで移動させられる。
【００７９】
ところで、Ｚ軸プレート１３４には、非磁性体の爪部１３６が突起部１３５ａと磁性体１３５ｂとの間に位置するように設けられている。この爪部１３６は、突起部１３５ａ及び磁性体１３５ｂがＺ軸プレート１３４に連られて移動するのとは異なり、固定された部材である。そのため、突起部１３５ａ及び磁性体１３５ｂを上昇させると、相対的に爪部１３６があたかも下降した形になる。従って、排出シュータ１４０の開口部１４０ａの真上まで移動させた切断刃８を、図３７に示すように排出シュータ１４０に叩き落とすことが可能とされている。
【００８０】
一方、排出シュータ１４０は、装置ケース１４の上部空間Ｅ１から下部空間Ｅ２を貫くように配置されている。この際、装置ケース１４の後面側から前面側に向かって傾斜した状態で配置されている。また、切断刃８が投入される開口部１４０ａが設けられた一端側が回収機構１３０の近傍に位置し、他端側が廃棄用ボトル１２の真上に位置している。
そのため、投入された切断刃８を重力による落下により他端側まで案内した後、廃棄用ボトル１２に排出する役割を果している。よって、回収機構１３０で叩き落された切断刃８は、図４に示すように、開口部１４０から他端側に向かって排出シュータ１４０を滑り落ちていき、廃棄用ボトル１２まで案内された後、排出されるようになっている。これにより、使用済みの切断刃８を廃棄用ボトル１２で回収することが可能とされている。
【００８１】
ところで、開口部１４０ａは、他端側に向かうにつれて漸次窄まる漏斗状に形成されており、切断刃８の長手方向が重力方向に向くように姿勢を規制している。そのため、長尺な切断刃８は、ほぼ縦向きで排出シュータ１４０を滑り落ちていき、途中で引っ掛かって詰まることなく他端側まで案内されるようになっている。
【００８２】
次に、このように構成された自動薄切装置１を利用して、包埋ブロックＢを薄切する場合について説明する。
はじめに、事前準備として、図１４及び図１５に示すように、包埋ブロックＢが固定されたカセットＫをマガジン２に複数収納する作業を行う。まず、作業者は、手元にカセットＫを複数用意した後、マガジン２の開閉扉２１を開ける。すると、開閉扉２１に固定されたヒンジ部２４のボールプランジャ２６がブロック２５の嵌合溝２５ａに嵌まり込むので、開閉扉２１を開けたままの状態に維持することができる。よって、作業者は、開閉扉２１を気にせずにカセットＫをマガジン本体２０に次々と収納することができる。
【００８３】
この際、作業者は、図８及び図９に示すように、包埋ブロックＢを上向きにした状態で傾斜面Ｋ１側からカセットＫを差し込んで収納する。仮に、逆向き或いは包埋ブロックＢを下向きにした状態でカセットＫを差し込んでしまったとしても、これらの場合にはカセットＫを差し込む際に、マガジン本体２０の内部に設けられたピン２２がカセットＫに接触してしまう。そのため、カセットＫが、マガジン本体２０の正面側に過大に突出してしまう。よって、作業者は、カセットＫを誤った向きで差し込んでしまったことを認識することができる。よって、全てのカセットＫを正しい向きで確実に収納することができ、人為的なミスを未然に防止できる。
【００８４】
また、万が一、差し込んでいる段階でカセットＫの向きの誤りに気づかなかったとしても、開閉扉２１を最後に閉める段階で気づくことができる。つまり、誤った向きに差し込まれたカセットＫがある場合には、図１１に示すように、開閉扉２１が途中でカセットＫに干渉してしまい、開閉扉２１を閉じることができない。そのため、この時点で作業者はカセットＫを誤った向きで差し込んでしまったことを認識することができる。この点においても、人為的なミスを未然に防止できる。
【００８５】
そして、複数のカセットＫをマガジン本体２０内に収納した後、図５に示すように、開閉扉２１を閉めてカセットＫの脱落を防止する。この際、開閉扉２１は、捩りバネによって閉状態が維持されるので、作業者が再度開けない限り、不意に開いてしまうことがない。よって、カセットＫの落下を気にすることなくマガジン２を安全に持ち運びすることができる。
【００８６】
そして、作業者は、装置ケース１４の出入扉１４ｂを開けた後、図４に示すように、複数のカセットＫを収納したマガジン２をストッカ３０内に差し込んで装着する。この際、開閉扉２１側からカセットＫを差し込む。そして、カセットＫを装着した後、開けていた出入扉１４ｂｃを閉める。
そして、廃棄用ボトル１２がセットされていること、収納ケース９内に切断刃８がセットされていること、を確認して、事前準備が終了する。
【００８７】
次に、作業者は、制御部１５を介して装置ケース１４内の各構成品の作動を開始させる。すると、搬送機構１１が収納ケース９内から切断刃８を１枚取り出した後、ホルダ１０の載置プレート６０に向けてスライド移動により搬送し、載置プレート６０上に切断刃８を載置する作業を行う。
【００８８】
詳細には、まず、図３１に示すように、第１の搬送部８１のＺ軸プレート１０３を下降させて、搬送アーム１０４の嵌合爪１０４ａをレバー部５１に嵌合させる。続いて、移動プレート１００を移動させて、第１の搬送部８１全体を収納ケース９の長手方向に移動させる。これにより、収納ケース９のレバー部５１を移動させることができ、収納ケース９の１番上方に位置している切断刃８を、開口部を介して押し出すことができる。
すると、押し出された切断刃８は、図３３に示すように、刃先８ａ及び貫通孔８ｂが外側に露出した状態で、搬送路８０にスライド移動する。この時点で、Ｚ軸プレート１０３を上昇させて、嵌合爪１０４ａをレバー部５１から離間させて嵌合を解除する。そして、移動プレート１００を元に位置に戻す。
【００８９】
続いて、第２の搬送部８２のＺ軸プレート１１２を下降させて、突起部１１３ａを切断刃８の貫通孔８ｂに差し込む。続いて、移動プレート１００を移動させて、第２の搬送部８２全体を搬送路８０の長手方向に移動させる。これにより、図３４に示すように、切断刃８をスライド移動させながらホルダ１０の近傍まで移動させることができる。この時点で、Ｚ軸プレート１１２を上昇させて、突起部１１３ａを貫通孔８ｂから抜いて切断刃８との係わりを解除する。そして、移動プレート１００を元に位置に戻す。
【００９０】
続いて、第３の搬送部８３のＺ軸プレート１２２を下降させて、押し出し片１２３ａを切断刃８の後端に並ぶように位置させる。続いて、移動プレート１００を移動させて、第３の搬送部８３全体を搬送路８０の長手方向に移動させる。これにより、図３５に示すように、切断刃８を押し出すようにスライド移動させて、搬送路８０からホルダ１０に受け渡すことができる。なお、ホルダ１０の押さえプレート６１は、この段階では先端側が浮いた状態となっているので、切断刃８をホルダ１０側に搬送することができる。
【００９１】
切断刃８をホルダ１０側に搬送した後、移動プレート１００を若干逆方向に移動させて押し出し片１２３ａをホルダ１０の外側に露出させる。そして、Ｚ軸プレート１２２を上昇させて、押し出し片１２３ａを元の位置に戻す。その後、移動プレート１００を完全に元の位置に戻す。
一方、ホルダ１０に搬送された切断刃８は、図２５に示すように、刃先８ａが外側に露出した状態で載置面６０ａに載置されている。この際、切断刃８は、基端側が磁石６３によって吸着されているので、すくい角θによってホルダ１０が斜めになっていても、重力の影響を受けてずれ落ちることなく姿勢が保持されて安定した状態となっている。
【００９２】
切断刃８が載置面６０ａに載置されると、押さえプレート６１が作動して切断刃８を載置プレート６０に押さえ付ける。つまり、スライド部６５に連結されているロッド６５ａを押し出して、押さえプレート６１の基端側を上方に押し上げる。これにより、押さえプレート６１がシャフト６４を中心に回転するので、先端側が載置プレート６０に向けて押し下げられる。従って、上述したように、切断刃８を載置プレート６０に押さえ付けることができ、クランプ固定することができる。
【００９３】
この際、検出機構７０が、載置プレート６０に対する押さえプレート６１の押さえ付け角度に基づいて、載置プレート６０の所定位置で切断刃８が１枚だけクランプ固定されているか否かを検出する。その結果、検出機構７０が否と検出した場合、即ち、搬送されてきた切断刃８が何らかの理由（例えば、過度の押し出されや、磁石６３の吸着不良による位置ずれ等）によって位置不良や姿勢不良等が生じている場合や、切断刃８そのものが搬送されてきていない場合や、切断刃８が２枚搬送されてきた場合等には、切断刃８のｋｙランプ不良と判断して以降の薄切を行わない。
従って、姿勢不良やがたつき等がない最適な状態で切断刃８が１枚だけクランプ固定されている場合のみ薄切を行うことができる。
【００９４】
ところで、制御部１５は、上述した工程と同時に、カセットＫをステージ５上に載置させる作業を行わせている。この作業について説明する。
まず、ストッカ３０にマガジン２が装着された段階で、図１７に示すように、マガジン検出センサ３１はマガジン２で反射した反射光により、マガジン２が装着されたことを認識し、制御部１５に検出信号を出力する。すると、制御部１５は、この検出信号を受けてマガジン２が装着されたことを把握する。また、開閉検出センサ３３は、閉状態の開閉扉２１で反射した反射光により、開閉扉２１が閉まっていることを認識し、制御部１５に検出信号を出力する。すると、制御部１５は、この検出信号を受けてマガジン２の開閉扉２１が閉まっていることを把握する。
【００９５】
そこで、制御部１５は、シリンダ機構３２ｂを作動させて、図１６に示すように爪部３２ａをマガジン２の開閉扉２１に設けられたピン２７に引っ掛けて、開閉扉２１を開状態にさせる。すると、開閉検出センサ３３は、反射光を受光しなくなるので、検出信号の出力を停止する。これにより、制御部１５は、マガジン２の開閉扉２１が開いたことを把握することができる。
【００９６】
続いて、制御部１５は、オートローダ４を作動させる。すると、オートローダ４は、図４に示すようにＸ軸スライダ４ｂ及びＹ軸スライダ４ｃを適宜作動させながら、ハンド部４ａを利用してマガジン２の正面側から若干突出したカセットＫを両側から挟持して掴む。そして、この状態から、Ｘ軸スライダ４ｂ及びＹ軸スライダ４ｃの移動動作とハンド部４ａの回転動作とを適宜行わせて、掴んだカセットＫをマガジン２取り出した後、載置台３上に載置させる。
【００９７】
続いて、制御部１５は、カセットローダ６を作動させる。すると、カセットローダ６は、固定プレート６ｃとＹ軸移動機構６ｄとを適宜作動させながら、ハンド部６ａを利用して載置台３に置かれたカセットＫを挟持して掴む。そして、この状態から、固定プレート６ｃ及びＹ軸移動機構６ｄの移動動作とハンド部６ａの回転動作とを適宜行わせて、カセットＫを所望する向きでステージ５上に載置する。
【００９８】
このようにして、カセットＫをステージ５上に載置させる作業を、切断刃８の固定作業と平行して行う。そして、切断刃８のクランプ固定作業と、ステージ５上へのカセットＫのセット作業とが終了すると、包埋ブロックＢの薄切作業を開始する。
まず、ステージ５を高さ調整して、包埋ブロックＢの上面を所望する高さ位置に調整する。そして、移動機構７１がホルダ１０を移動させることで、クランプ固定した切断刃８により包埋ブロックＢを薄切する。これにより、包埋ブロックＢを粗削りして面だしを行うことができる。
【００９９】
ところで、薄切を行っている際、撮像カメラ７が包埋ブロックＢを撮像する。この撮像画像は、モニタ１５ａに表示される。よって、作業者は、包埋ブロックＢの表面状態や内部状態をモニタ１５ａに表示された撮像画像で確認することができる。そして、この撮像画像を参考にして、薄切の合間に、適宜ステージ５を傾斜させたり、回転させたりすることができる。その結果、包埋ブロックＢの粗削りによって、最適な面を表面に露出させることができる。
なお、粗削り後、包埋ブロックＢを本削りして薄切片Ｍを作製しても構わない。
【０１００】
そして、薄切が所定回数終了すると、制御部１５は押さえプレート６１による切断刃８の押さえ付けを解除させる。つまり、ロッド６５ａを引き込んで、バネ力により押さえプレート６１の基端側を載置プレート６０側に移動させる。これにより、押さえプレート６１がシャフト６４を中心に逆回転するので、先端側が押し上がる。従って、押さえ付けが解除される。
【０１０１】
また、制御部１５は、これと同時に搬送機構１１を作動させて、使用した切断刃８をスライド移動によりホルダ１０から押し出させる。つまり、第３の搬送部８３のＺ軸プレート１２２を再度下降させた後、移動プレート１００を移動させる。これにより、図３６に示すように、押し出し片１２３ａを利用して切断刃８を押し出すようにスライド移動させることができ、切断刃８の一部をホルダ１０の外側に突出させることができる。これにより、切断刃８の交換を行うことができる。
【０１０２】
なお、切断刃８がホルダ１０から押し出されると、制御部１５は、回収機構１３０を作動させる。すると、回収機構１３０は、Ｚ軸プレート１３４を下降させて、ホルダ１０の外側に突出している切断刃８の貫通孔８ｂに突起部１３５ａを挿入させると同時に、切断刃８の刀身を磁性体１３５ｂで吸着させて切断刃８を保持させる。その後、移動プレート１３２を移動させて、切断刃８をホルダ１０から完全に抜きとって回収すると共に、回収した切断刃８を排出シュータ１４０の開口部１４０ａの真上に移動させる。
【０１０３】
続いて、この位置で、Ｚ軸プレート１３４を上昇させて、突起部１３５ａ及び磁性体１３５ｂを上昇させる。これにより、相対的に爪部１３６があたかも下降した形になるので、図３７に示すように、排出シュータ１４０の開口部１４０ａに切断刃８を叩き落として投入することができる。叩き落された切断刃８は、図４に示すように、排出シュータ１４０を重力による落下を利用して滑り落ちていき、廃棄用ボトル１２まで案内された後に排出される。これにより、使用済みの切断刃８は、廃棄用ボトル１２に回収される。
【０１０４】
その後、搬送機構１１は、再度収納ケース９内から新たな切断刃８を１枚取り出して、ホルダ１０に搬送する。そして、ホルダ１０が、新たな切断刃８をクランプ固定して次の薄切に備える。一方、薄切が終了した後のカセットＫは、カセットローダ６によってステージ５から載置台３に受け渡される。そして、オートローダ４によって、載置台３からマガジン２内に戻されて、再収納される。
このように、本実施形態の自動薄切装置１によれば、上述した工程を繰り返すことで、マガジン２内の全てのカセットＫについて、包埋ブロックＢの薄切を自動で行うことができる。
【０１０５】
特に、この自動薄切装置１によれば、薄切を所定回数行う毎に切断刃８の交換と回収とを自動的に行うことができる。従って、作業者の手を煩わせることなく切断刃８を交換でき、作業者にかかる負担を極力低減することができる。また、常に切れ味の良い切断刃８を使用して薄切を行うことができるので、高品質な薄切片Ｍの作製を実現することができる。また、各構成品が装置ケース１４内に収容されているので、塵埃等の影響を受け難く、薄切を最適な環境下で行うことができる。この点においても、薄切片Ｍの高品質化に繋げることができる。
【０１０６】
加えて、使用後の切断刃８が自動的に廃棄用ボトル１２に収容されるので、作業者が切断刃８に手を触れる必要がない。そのため、安全性に優れているうえ、廃棄が非常に簡便となる。また、排出シュータ１４０は、重力による落下を利用して切断刃８を廃棄用ボトル１２まで案内するので、電気トラブル等の影響を受けずに安全且つ確実な回収を行うことができる。
【０１０７】
しかも、排出シュータ１４０の開口部１４０ａに投入された切断刃８は、開口部１４０ａの形状によって自然に向きが変わり、長手方向が重力方向に向いた状態となる。つまり、縦向き状態で排出シュータ１４０を滑り落ちていく。従って、引っ掛かりによる詰まり等を未然に防止でき、確実且つ滑らかに切断刃８を案内することができる。
【０１０８】
また、装置ケース１４の出入扉１４ｃを開けるだけで廃棄用ボトル１２にアクセスできるので、廃棄用ボトル１２自体の交換を容易且つ簡便に行える。従って、作業性に優れている。しかも、透明であるがゆえに廃棄用ボトル１２を取り外すことなく、切断刃８の収容具合を目視により確認できる。この点においても、作業性に優れている。
【０１０９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１１０】
例えば、上記実施形態では、全体が透明な廃棄用ボトル１２としたが、少なくとも一部が透明で内部を視認できるように設計されていれば構わない。また、切断刃８を収容できれば良く、ボトル形状でなくても構わない。
更には、図３８に示すように、廃棄用ボトル１２に収容された切断刃８の収容率を検出する検出部１５０を設けても構わない。こうすることで、切断刃８の収容率、即ち、廃棄用ボトル１２の容量に対してどの程度切断刃８が収容されているのかを検出することができる。よって、出入扉１４ｃを開けて廃棄用ボトル１２を直接確認しなくても、廃棄用ボトル１２の交換タイミングを予測することができる。従って、回収した切断刃８を溢れさせたり、残容量が十分に余ったりしている状況で交換してしまうことなく、最適なタイミングで交換することができる。
【０１１１】
なお、検出部１５０としては、例えば、検出光を利用して切断刃の収容高さを計測することで収容率を検出するセンサや、廃棄用ボトル１２の重力を計測することで収容率を検出するセンサ等、が考えられる。その他、収容率を検出できれば、どのようなものを利用しても構わない。
【０１１２】
また、上記実施形態では、重力による落下を利用して切断刃８を案内する排出シュータ１４０で案内機構を構成した場合を例に挙げたが、この場合に限定されるものではなく、例えば、コンベアやエアシリンダ等を利用して切断刃８を案内し、廃棄用ボトル１２に排出するように案内機構を設計しても構わない。但し、構成の簡略化及び低コスト化を図る点で、排出シュータ１４０とすることが好ましい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、逃げ孔６８と突出ピン６９とを利用して検出機構７０を構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、押さえプレート６１側に切断刃８の位置や姿勢、切断刃８の有無を検出するための非接触タイプのセンサを設け、このセンサを利用して検出機構を構成しても構わない。いずれにしても、載置プレート６０の所定位置で切断刃８が１枚だけ押さえプレート６１によってクランプ固定されているか否かを検出できれば、検出機構をどのように設計しても構わない。
【０１１４】
また、上記実施形態では、磁石６３による磁力を利用して載置プレート６０に載置された切断刃８を吸着する構成としたが、磁石６３に限定されるものでない。例えば、複数の吸引ノズルで吸着手段を構成し、切断刃８を吸引力で吸着するようにしても構わない。但し、磁石６３を利用することで、簡単且つ安価で吸着手段を構成できるので、構成の単純化及び低コスト化を点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明に係る自動薄切装置で用いられる包埋ブロック及びカセットの斜視図である。
【図２】図１に示す包埋ブロックから薄切された薄切片がスライドガラス上に固定されて薄切片標本となった状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る自動薄切装置の一実施形態を示す簡略構成図である。
【図４】図３に示す自動薄切装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す自動薄切装置を構成するマガジンの斜視図である。
【図６】図５に示すマガジンを矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図７】図５に示すマガジンを矢印Ｂ方向から見た背面図である。
【図８】図５に示すマガジンの一部拡大図である。
【図９】図８に示すマガジンを側方から見た図である。
【図１０】カセットを誤った向きで差し込んだときのマガジンの側面図である。
【図１１】図１０に示すマガジンの斜視図である。
【図１２】カセットを上下逆向きで且つ傾斜面が背面側に向いた方向で差し込んだときのマガジンの側面図である。
【図１３】カセットを上下逆向きで且つ傾斜面が正面側に向いた方向で差し込んだときのマガジンの側面図である。
【図１４】図５の状態からマガジンの開閉扉を開けた状態を示す図である。
【図１５】図１４に示すマガジンを背面側から見た斜視図である。
【図１６】図５に示すマガジンをストッカに装着した状態を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示すストッカの一部拡大図である。
【図１８】図３に示す自動薄切装置で用いられる切断刃の上面図である。
【図１９】図１８に示す切断刃の側面図である。
【図２０】図３に示す自動薄切装置を構成する収納ケースの側面図である。
【図２１】図２０に示す収納ケースの上面図である。
【図２２】図２０に示す収納ケースの正面図である。
【図２３】図２０に示す収納ケースの装着状態を示す図である。
【図２４】図３に示す自動薄切装置を構成するホルダの斜視図である。
【図２５】図２４に示すホルダの断面図である。
【図２６】図２４に示すホルダを構成する載置プレートに形成された凹部を示す図である。
【図２７】図２４に示すホルダを構成する押さえプレートに形成された突出ピンを示す図である。
【図２８】図２４に示すホルダによって切断刃を押さえ付けた状態を示す図であって、予め決められた所定位置に切断刃が位置しているときの状態を示す図である。
【図２９】図２８に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図３０】図２４に示すホルダによって切断刃を押さえ付けた状態を示す図であって、誤った位置に切断刃が位置しているときの状態を示す図である。
【図３１】図３に示す自動薄切装置を構成する搬送機構の斜視図である。
【図３２】図３１に示す搬送機構を構成する搬送路の断面図であって、断面矢視Ｄ−Ｄ図である。
【図３３】図３１に示す状態から、切断刃を搬送路に取り出した状態を示す図である。
【図３４】図３３に示す状態から、切断刃をホルダの近傍までスライド移動させた状態を示す図である。
【図３５】図３４に示す状態から、切断刃をスライド移動させてホルダ側に搬送させた状態を示す図である。
【図３６】図３５に示す状態から、切断刃をスライド移動させてホルダから押し出した状態を示す図である。
【図３７】図３６に示す状態から、切断刃を回収して排出シュータの開口部に叩き落としている状態を示す図である。
【図３８】本発明に係る変形例を示す図であり、切断刃が収容されている廃棄用収容体と、切断刃の収容率を検出する検出部とを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
Ｂ…包埋ブロック
Ｓ…生体試料
１…自動薄切装置
８…切断刃
８ａ…切断刃の刃先
１０…ホルダ
１１…搬送機構
１２…廃棄用ボトル（廃棄用収容体）
１４…装置ケース（筐体）
１４ｃ…筐体の出入扉
７１…移動機構
１３０…回収機構
１４０…案内機構（排出シュータ）
１４０ａ…案内機構（排出シュータ）の開口部
１５０…検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2010054482.tif 000020
【図１９】
2010054482.tif 000021
【図２０】
2010054482.tif 000022
【図２１】
2010054482.tif 000023
【図２２】
2010054482.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2010054482.tif 000026
【図２５】
2010054482.tif 000027
【図２６】
2010054482.tif 000028
【図２７】
2010054482.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2010054482.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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