(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、薄膜切片を簡単に作成することのできる薄膜スライサを提供することにある。【解決手段】基台１２に対し試料ホルダ１４及び切断刃部１６を所望の切断面角度に基づき定められた薄膜２０の試料面方向２４と切断刃部１６の送り方向２６とのなす角度が得られるように所定の角度で配置し、該試料ホルダ１４は薄膜２０の試料面方向２４が切断刃部１６の送り方向２６に対し該所定角度をなすように薄膜２０の試料面２２の切片予定部２８以外を挟持し、該切断刃部１６は薄膜２０の試料面２２に対し該所定角度をなす方向２６に直線状に移動自在に設けられ、該試料ホルダ１４に保持された薄膜２０を試料面２２側から切断し、該送り手段１８は切断刃部１６を試料ホルダ１４に保持された薄膜２０の試料面２２に対し該所定角度をなす方向２６に直線状に送り移動することを特徴とする薄膜スライサ１０。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、試料ホルダと、切断刃部と、送り手段と、を備え、
前記基台に対して前記試料ホルダ及び前記切断刃部を、所望の切断面角度に基づいて定められた薄膜の厚み方向に相対向する試料面の方向と前記切断刃部の送り方向とのなす角度が得られるように所定の角度で配置し、
前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面方向が前記切断刃部の送り方向に対して所定の角度をなすように、該薄膜の試料面の切片予定部以外を挟持し、
前記切断刃部は、前記薄膜の試料面に対して前記所定の角度をなす方向に直線状に移動自在に設けられ、前記試料ホルダに保持された薄膜の試料面側から切断し、
前記送り手段は、前記切断刃部を、前記試料ホルダに保持された薄膜の試料面に対して前記所定の角度をなす方向に直線状に送り移動するためのものであることを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜スライサにおいて、前記試料ホルダは多層膜構造をもつ薄膜を保持することを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の薄膜スライサにおいて、前記送り手段は、前記基台の垂直方向に直線状に設けられた垂直リニアガイドと、
前記垂直リニアガイドに沿って前記基台に対して垂直方向のみに移動自在に設けられ、前記切断刃部の刃先を前記薄膜の試料面に向けて垂直方向に該切断刃部を保持する垂直スライダと、
を備え、前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面を水平方向に向けて該薄膜の試料面の切片予定部以外を挟持し、
前記垂直スライダを前記薄膜の試料面に向けて垂直送りし、前記切断刃部で前記試料ホルダに保持された薄膜をその試料面に対して直交する方向より切断することにより、その切断面が該試料面に対して垂直な薄膜切片を作成することを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項４】
請求項１又は２記載の薄膜スライサにおいて、前記送り手段は、前記基台の水平方向に直線状に設けられた水平リニアガイドと、
前記水平リニアガイドに沿って前記基台に対して水平方向のみに移動自在に設けられ、前記切断刃部の刃先を前記薄膜の試料面に向けて水平方向に該切断刃部を保持する水平スライダと、
を備え、前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面方向が前記切断刃部の送り方向と前記所定の角度をなすように、該薄膜の切片予定部を前記切断刃部の送り方向に対して斜めに突出させた状態で該薄膜の試料面の切片予定部位外を挟持し、
前記水平スライダを前記薄膜の試料面に向けて水平送りし、前記切断刃部で前記試料ホルダに保持された薄膜を該切断刃部の送り方向に切断し、その切断面が該薄膜の試料面方向と切断刃部の送り方向とのなす傾斜角度をもつ薄膜切片を作成することを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項５】
請求項４記載の薄膜スライサにおいて、前記試料ホルダは帯状の薄膜を、その長手方向を前記切断刃部の送り方向に向けて保持することを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項６】
請求項４又は５記載の薄膜スライサにおいて、前記基台に対する前記試料ホルダの角度を変更する角度変更手段を備え、
前記角度変更手段により試料ホルダの角度を調整し、前記切断刃部の送り方向に対する薄膜の試料面の角度を調整することにより、前記薄膜の試料面に対する切断面の角度を所望の角度とすることを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の薄膜スライサにおいて、前記切断刃部の刃先が描く平面内で該切断刃部の送り方向と直交する方向に対して斜め方向に該切断刃部の刃先の端縁部方向を向けて、該切断刃部を配置することを特徴とする薄膜スライサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の薄膜スライサにおいて、前記切断刃部を前記送り手段による切断刃部の送り方向に、所定の振動振幅及び振動周期で超音波振動させる加振手段を備えたことを特徴とする薄膜スライサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜スライサ、特にその切断機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種包装フィルム、カード類、ビニル袋、印刷物、塗膜などの薄膜は、多層膜構造をもち、多層膜構造の構成成分や各層の厚みの計測が求められる。
このような要望に応えるため、薄膜は面出しや切片の切り出し等が不可欠である。このために従来は、薄膜のスライサではないが、一般的な塊状の試料を薄く削るスライサを用いることが考えられる。従来は、例えば塊状の試料を薄切りするミクロトーム（特許文献１）や、魚肉ブロックをスライスするスライサ（特許文献２）等を用いることが考えられる。
ところで、前記一般的なスライサを用いるためには、まず薄膜を樹脂中に埋め込むことにより、必要な切断強度を得ることが必要である。従来は樹脂の硬化後、これを前記スライサにセットし、薄膜切片の作成を行うことが考えられる。
【特許文献１】特開平５−２６７９２号公報
【特許文献２】特開平９−３００２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記一般的なスライサは、まず非常に高価である。また薄膜を樹脂中に埋め込み必要な切断強度を得る必要があるので、時間と手間がかかる。このため前記一般的なスライサを薄膜のスライサとして用いるには装置の価格、切片作成の容易性の面で改善の余地が残されていたものの、従来はこれらの問題を同時に解決することのできる技術が存在しなかった。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は薄膜切片を簡単に作成することのできる薄膜スライサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するために本発明にかかる薄膜スライサは、基台と、試料ホルダと、切断刃部と、送り手段と、を備える。前記基台に対して前記試料ホルダ及び前記切断刃部を、所望の切断面角度に基づいて定められた薄膜の厚み方向に相対向する試料面の方向と前記切断刃部の送り方向とのなす角度が得られるように所定の角度で配置する。前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面方向が前記切断刃部の送り方向に対して所定の角度をなすように、前記薄膜の試料面の切片予定部以外を挟持する。前記切断刃部は、前記薄膜の試料面に対して前記所定の角度をなす方向に直線状に移動自在に設けられ、前記試料ホルダに保持された薄膜を試料面側から切断する。前記送り手段は、前記切断刃部を、前記試料ホルダに保持された薄膜の試料面に対して前記所定の角度をなす方向に直線状に送り移動するためのものであることを特徴とする。
なお、本発明において、前記試料ホルダは多層膜構造をもつ薄膜を保持することが好適である。
【０００５】
垂直スライサ
また本発明において、前記送り手段は、垂直リニアガイドと、垂直スライダと、を備える。前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面を水平方向に向けて該薄膜の試料面の切片予定部位外を挟持する。前記垂直スライダを前記薄膜の試料面に向けて垂直送りし、前記切断刃部で前記試料ホルダに保持された薄膜をその試料面に対して直交する方向より切断することにより、その切断面が該試料面に対して垂直な薄膜切片を作成することが好適である。
ここで、前記垂直リニアガイドは、前記基台の垂直方向に直線状に設けられる。
また前記垂直スライダは、前記垂直リニアガイドに沿って前記基台に対して垂直方向のみに移動自在に設けられ、前記切断刃部の刃先を前記薄膜の試料面に向けて垂直方向に該切断刃部を保持する。
【０００６】
傾斜スライサ
また本発明において、前記送り手段は、水平リニアガイドと、水平スライダと、を備える。前記試料ホルダは、前記薄膜の試料面方向が前記切断刃部の送り方向と所定の傾斜角度をなすように、前記薄膜の切片予定部を前記切断刃部の送り方向に傾けて突出させた状態で該薄膜の試料面の切片予定部以外を挟持する。前記水平スライダを前記薄膜の試料面に向けて水平送りし、前記切断刃部で前記試料ホルダに保持された薄膜を前記切断刃部の送り方向に切断し、その切断面が前記薄膜の試料面方向と前記切断刃部の送り方向とのなす所定の傾斜角度をもつ薄膜切片を作成することが好適である。
ここで、前記水平リニアガイドは、前記基台の水平方向に直線状に設けられる。
また前記水平スライダは、前記水平リニアガイドに沿って前記基台に対して水平方向のみに移動自在に設けられ、前記切断刃部の刃先を前記薄膜の試料面に向けて水平方向に該切断刃部を保持する。
なお、本発明において、前記試料ホルダは帯状の薄膜をその長手方向を前記切断刃部の送り方向に向けて保持することが好適である。
【０００７】
切削性の向上
また本発明においては、角度変更手段を備え、前記角度変更手段により試料ホルダの角度を調整し、前記切断刃部の送り方向に対する薄膜の試料面の角度を調整することにより、前記薄膜の試料面に対する切断面の角度を所望の角度とすることが好適である。
ここで、前記角度変更手段は、前記基台に対する前記試料ホルダの角度を変更する。
また本発明においては、傾斜スライサでの良好な切削性を得るため、前記切断刃部の刃先の描く平面内で前記切断刃部の送り方向と直交する方向に対して斜め方向に、該切断刃部の刃先の端縁部方向を向けて、該切断刃部を配置することが好適である。
また本発明においては、垂直スライサないし傾斜スライサでの良好な切削性を得るため、加振手段を備えることが好適である。
ここで、前記加振手段は、前記切断刃部を前記送り手段による切断刃部の送り方向に、所定の振動振幅及び振動周期で超音波振動させる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明にかかる薄膜スライサは、薄膜の試料面を挟持する試料ホルダ及び薄膜の試料面に対して所定の方向に直線状に送り移動自在に設けられた切断刃部を基台に対して所定の角度で配置し、送り手段により切断刃部を薄膜の試料面に対して所定の方向に直線状に送り移動することとしたので、所望の切断面角度をもつ薄膜切片を簡単に作成することができる。
また本発明においては、基台に対する試料ホルダの角度を変更する角度変更手段を備えることにより、薄膜の切断面角度の変更が、より簡単に行える。
さらに本発明においては、刃先の描く平面内で切断刃部の送り方向と直交する方向に対して斜め方向に刃先の端縁部方向を向けて切断刃部を配置すること、ないし切断刃部を超音波振動させる加振手段を備えることにより、切断刃部の切削性を高めることができるので、より簡単に薄膜を切断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の好適な一実施例について説明する。
図１には本発明の一実施例にかかる薄膜スライサの概略構成が示されている。
同図に示す薄膜スライサ１０は、定置の基台１２と、試料ホルダ１４と、切断刃部１６と、送り手段１８を備える。
基台１２に対して試料ホルダ１４及び切断刃部１６を、所望の切断面角度に基づいて定められた薄膜２０の厚み方向に相対向する試料面２２の方向２４と切断刃部１６の送り方向２６とのなす角度が得られるように所定の角度で配置する。
試料ホルダ１４は、薄膜２０の試料面方向２４が切断刃部１６の送り方向２６に対して所定の角度をなすように、薄膜２０の試料面２２の切片予定部２８以外を挟持する。
【００１０】
切断刃部１６は、薄膜２０の試料面２２に対して前記所定の角度をなす方向２６に直線状に移動自在に設けられ、試料ホルダ１４に保持された薄膜２０を試料面２２側から切断する。
送り手段１８は、切断刃部１６を、試料ホルダ１４に保持された薄膜２０の試料面２２に対して前記所定の角度をなす方向２６に直線状に送り移動するためのものとする。
そして、薄膜２０の試料面２２に対して切断刃部１６を、前記所定の方向に直線状に送り移動することにより、薄膜２０を試料面２２側から試料面方向２４と切断刃部１６の送り方向２６とのなす角度で切断している。
以下に、本発明の薄膜スライサについて、より具体的に説明する。
【実施例１】
【００１１】
垂直スライサ
例えば膜厚約３０μｍ〜１ｍｍのフィルムの面出しや薄膜切片を切出す際は、垂直スライサを使用することが好ましい。この垂直スライサは薄膜を試料面に対して垂直に切断するため、切断面４７の各層の厚み計測に適している。また切出した切片はＫＢｒプレートやミニプレートでディスク成型し、赤外顕微鏡透過測定により各層の同定を行うことができる。なお、この時の切断に適した膜厚は、約３０μｍ〜６５０μｍである。
図１には本発明の一実施例にかかる垂直スライサの概略構成が示されている。なお、同図（Ａ）は本実施例にかかる垂直スライサの概観斜視図、同図（Ｂ）はその主要部分の縦断面図の等価図である。
【００１２】
本実施例では、試料ホルダが多層膜構造をもつ帯状薄膜を保持し、薄膜の試料面を垂直に切断する垂直スライサについて説明する。
同図に示す垂直スライサ（薄膜スライサ）１０は、基台１２に対して試料ホルダ１４ａ，１４ｂ及び切断刃部１６を、薄膜２０の試料面方向２４と切断刃部１６の送り方向２６とのなす角度が９０度となるように配置している。
試料ホルダ１４ａ，１４ｂは、薄膜２０の試料面方向２４を水平方向に向けて薄膜２０の試料面２２の切片予定部２８以外を挟持している。
送り手段１８は、垂直リニアガイド３０と、垂直スライダ３２を備える。
【００１３】
ここで、垂直リニアガイド３０は、基台１２の垂直方向に直線状に設けられる。
また垂直スライダ３２は、垂直リニアガイド３０に沿って基台１２に対して垂直方向のみに移動自在に設けられている。垂直スライダ３２の下端部には刃ホルダ３４ａ，３４ｂを介して、切断刃部１６の刃先を薄膜２０の試料面２２に向けて垂直方向に切断刃部１６を保持する。
垂直スライダ３２を薄膜１２の試料面２２に向けて垂直送りし、切断刃部１６で試料ホルダ１４ａ，１４ｂに保持された薄膜２０を、その試料面２２に対して直交する方向２６より切断する。この結果、切断面が試料面２２に対して垂直な薄膜切片を作成する。
【００１４】
なお、本実施例では、さらに送り手段１８が、ノブ３６と、ばね３８を備える。
ここで、ノブ３６は、その一端部が基台１２に立設された支柱４０に対して軸支されている。ノブ３６は軸４２を中心に回動自在としている。ノブ３６の中間部は、垂直スライダ３２の上端部に当接している。
ばね３８は、垂直リニアガイド３０の外周囲に、それぞれ設けられており、ばね３８の上端部が垂直スライダ３２の下端部に当接している。
また本実施例では、試料ホルダ１４が水平送り手段４２を介して基台上１２に設けられている。
【００１５】
水平送り手段４２は、リニアガイド４４と、スライダとしての下側試料ホルダ１４ｂと、ダイヤル４６を備える。リニアガイド４４は、基台１２上に帯状の薄膜２０の長手方向である図中左右方向に設けられている。ダイヤル４６を回転すると、リニアガイド４４上で下側試料ホルダ１４ｂが図中左右方向に水平送りされる。これにより、薄膜２０をその長手方向に水平送りすることができるので、薄膜切片の長さを調節することができる。
このように水平送り手段４２で薄膜切片の長さを調節したうえで、薄膜切片の作成を行う。
すなわち、同図（Ｂ）に示されるように薄膜２０は、その試料面方向２４が水平方向を向いた状態で、試料面２２が定置の試料ホルダ１４ａ、１４ｂに挟持されている。そして、図２（Ａ）に示されるように垂直スライダ３２をノブ３６の操作で下方に垂直送りすると、切断刃部１６の刃先が定置の薄膜２０の試料面２２に対して垂直方向より当接して、同図（Ｂ）に示されるように薄膜２０を切断していく。
【００１６】
なお、ノブ３６の下方への力を緩めたり、ノブ３６を上方に持ち上げると、垂直スライダ３２は、ばね３８の復元力を利用して上昇する。
この結果、同図（Ｃ）に示されるような切断面４７の角度が試料面２２に対して９０度の薄膜切片２８´が作成される。
このようにして得られた薄膜切片２８´は、切断面４７の各層の厚み計測が行われる。また切出した薄膜切片２８´はＫＢｒプレートでディスク成型され、赤外顕微鏡透過測定により切断面４７の各層の同定が行われる。
【００１７】
ところで、従来は、薄膜のスライサではないが、塊状の試料を削るミクロトームがあり、これを薄膜切片の作成に用いることが考えられるが、薄膜切片の作成方法が確立されていなかった。
すなわち、ミクロトームは、非常に高価である。また従来は切断強度が不足していると、薄膜を樹脂中に埋め込んで、必要な切断強度を得ていたが、手間と時間がかかる。またミクロトームでは、例えば多層膜構造をもつ薄膜の切削は考えていないので、その切断面の角度も考慮されていない。このため異なる切断面角度の薄膜切片を得るためには、それぞれ異なる切断面角度が得られるミクロトームを揃える必要がある。またミクロトームでは切断面角度も所望の角度で確実に得るのが困難であった。すなわち、ミクロトームは回転式のものが一般的であるが、切断刃部の刃先ないし試料が円弧状を描く。このためミクロトームによる薄膜の切断面は厳密な直線状にはならず円弧状となる。切断面が直線状ではなく円弧状に作成されると、各層の正確な厚み計測には不向きである。
【００１８】
これに対して、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、簡単に、薄膜切片２８´の作成を所望の切断面角度で行うためには、最初に薄膜２０の試料面方向２４と切断刃部１６の送り方向２６とのなす角度を所望の切断角度である直交とした状態としておいて、切断刃部１６を薄膜２０の試料面方向２４に対して直角する方向２６に直線状に送り移動することが重要であることが判明した。
また薄膜切片２８´の作成に最適な方法としては、以下に示すような方法（１）〜（３）の組合せが非常に重要であることも判明した。すなわち、
（１）薄膜切片の作成に最適な薄膜のセット方法として、数ある薄膜のセット方法の中から、薄膜２０の厚み方向の相対向する試料面２２を挟持する方法を選択する。
（２）薄膜切片の作成に最適な切断刃部の配置方法として、数ある切断刃部１６の配置方法の中から、切断刃部１６の刃先を薄膜２０の試料面２２に向けて配置する方法を選択する。
（３）薄膜切片の作成に最適な送り方法として、数ある送り方法の中から、薄膜２０を保持する試料ホルダ１４ａ，１４ｂを定置とし、切断刃部１６を薄膜２０の試料面２２に向けて直線状に送る方法を選択する。
【００１９】
このような薄膜切片の作成に最適な方法（１）〜（３）の組合せにより、スライサ１０の操作性が向上される。すなわち、薄膜２０は樹脂固定せずそのまま試料ホルダ１４ａ，１４ｂに挟み、垂直スライダ３２を下方に垂直送りするだけで、迅速に切断面４７の角度が９０度の薄膜切片２８´を作成することができるので、初心者にも簡単に薄膜を切ることができる。
また本実施例は、切断刃部１６は刃ホルダ３４ａ，３４ｂに対して着脱自在に設けることにより、切断刃部１６として市販品の替刃を使用することができるので、ランニングコストを極めて安価とすることができる。また切出す膜厚は、ノブ３６の操作で変えられるので、切出す膜厚を可変とすることができる。また切出した薄膜切片２８´はＩＲ測定時、隣接層の影響を受けにくい。
【実施例２】
【００２０】
傾斜スライサ
前記垂直スライサは、試料面に対して垂直な切断面が得られるので切断面の各層の厚み計測に適するが、傾斜スライサによる切断面は、垂直切断に比較しかなり拡大され、多層膜でのより薄い層の存在が明確になる。このため、切断面を拡大したいとき等は、定置の薄膜に対して、傾斜スライサを水平送りし薄膜を斜め方向に切断することも好ましい。
すなわち、傾斜スライサは、膜厚約１０μｍ〜数１００μｍのフィルムの断面出しや薄膜切片等を切出すために使用することが好ましい。この傾斜スライサで作成された薄膜切片を用いれば、その切断面は垂直切断に比べかなり拡大されるため、多層膜での薄膜層の存在がより明確になる。面内に異物があるかどうか、フイッシュアイの面だし、積層膜がきれいに形成されているか否か等の要求に充分対応することができる。この傾斜スライサで使用する最適膜厚は約４０〜１３０μｍである。
図３には、本発明の一実施例にかかる傾斜スライサの概略構成が示されている。
なお、同図（Ａ）は本実施例にかかる傾斜スライサの概観斜視図、同図（Ｂ）はその主要部分の縦断面図の等価図である。前記実施例１と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
【００２１】
本実施例では、薄膜を試料面に対して斜めに切断する例について説明する。
すなわち、同図に示す傾斜スライサ（薄膜スライサ）１１０において、試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂは、薄膜１２０の試料面方向１２４が切断刃部１１６の送り方向１２６と所定の角度をなすように、薄膜１２０の切片予定部１２８を切断刃部１１６の送り方向１２６に対して斜めに突出させた状態で、薄膜１２０の試料面１２２の切片予定部１２８以外を挟持している。
なお、試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂは、ブロック部１４８に対して横方向に非常に僅かな間隙をおいて、基台１１２上に配置されている。また薄膜１２０の切片予定部１２８は、薄膜１２０がその自重や切断時に、切断刃部１１６の送り方向１２６に折れ曲がらない程度の若干量だけ、試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂより突出させている。
【００２２】
また送り手段１１８は、水平リニアガイド１５０と、水平スライダ１５２と、を備える。
ここで、水平リニアガイド１５０は、基台１１２の水平方向に直線状に設けられる。
また水平スライダ１５２は、水平リニアガイド１５０に沿って基台１１２に対して水平方向のみに移動自在に設けられ、切断刃部１１６の刃先を薄膜１２０の試料面１２２に向けて水平方向に切断刃部１１６を保持する。
そして、水平スライダ１５２を薄膜１２０の試料面１２２に向けて水平送りし、切断刃部１１６で試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂに挟持された薄膜１２０を切断刃部１１６の送り方向１２６に切断し、その切断面１４７が薄膜１２０の試料面方向１２４と切断刃部１１６の送り方向１２６とのなす傾斜角度をもつ薄膜切片１２８´を作成する。
なお、薄膜１２０の切断面１４７の角度を変えることにより、切断面１４７での各層の拡大率を調整することができる。このため、本実施例においては、角度変更手段１５４を備えることも好ましい。
【００２３】
角度変更手段１５４は、例えば軸１５６等を備える。軸１５６を介して、試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂを基台１１２に図中矢印方向に回動自在に設けている。
本実施例は、基台１１２に対する試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂの角度θを変更するだけで、切断刃部１１６の送り方向１２６に対する薄膜１２０の試料面方向１２４を変更することができるので、薄膜１２０の切断面１４７の角度を所望の角度で変更することが簡単にできる。
本実施例では、図４（Ａ）に示されるように薄膜１２０は試料面１２２を送り方向１２６に傾けた状態で試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂに挟持されている。
そして、水平スライダ１５２を薄膜１２０の試料面１２２に向けて水平送りすると、同図（Ｂ）に示されるように、その刃先が薄膜１２０の試料面１２２に対して斜めに当接して、薄膜１２０を切断していく。
【００２４】
この結果、同図（Ｃ）に示されるように、試料面方向１２４と送り方向１２６とのなす傾斜角度の切断面１４７をもつ薄膜切片１２８´を作成することができる。
このように薄膜１２０の試料面方向１２４と切断刃部１１６の送り方向１２６とのなす角度を、所望の切断面角度に基づいて定められた角度とした状態としておき、水平スライダ１５２を直線状に水平送りするだけで、所望の傾斜角度の切断面１４７をもつ薄膜切片１２８´を簡単に作成している。
なお、本実施例では薄膜１２０をその自重や切断時に折れ曲がらない程度の短い長さで斜めに突出させておくことにより、切断時の薄膜１２０の変形は実質的に生じないので、切断面１４７も所望の傾斜角度できれいに得ることができる。また薄膜１２０を帯状とし、その長手方向に突出させることにより、薄膜１２０がその自重や切断時に、切断刃部１１６の送り方向１２６に折れ曲がるのを大幅に低減している。
【００２５】
ところで、従来は、薄膜１２０を傾めに切断するスライサではなく、魚肉等のブロックを斜めにスライスするスライサがある。しかしながら、これは試料がテーブル上に単に載置されているだけであり、定置の切断刃部に対して試料を送り移動するものである。このため試料の送り移動中、テーブル上で薄膜の位置がずれてしまうことがある。また切断刃部は、通常、刃先の端縁部方向が試料の送り方向と直交するように配置されている。このため切断刃部は、切断時、薄膜に対して幅方向に相対向する側壁に対して直交する方向より当たるので薄膜の変形が生じることがある。このため、一般的なスライサでは、薄膜の切断そのものが行えないこと、薄膜を切断できても所望の傾斜角度が得られないこと、きれいな直線状に切断できないことがある。
【００２６】
そこで、本実施例では、基台１１２に対して試料ホルダ１１４ａ，１１４ｂ及び切断刃部１１６を、薄膜１２０の試料面方向１２４と切断刃部１１６の送り方向１２６とのなす角度が所望の切断面の傾斜角度となるように配置しておく。そして、水平スライダ１５２を薄膜１２０の試料面１２２に向けて水平送りし、切断刃部１１６で切断面１４７が試料面１２２に対して薄膜１２０の試料面方向１２４と切断刃部１１６の送り方向１２６とのなす傾斜角度の切断面１４７をもつ薄膜切片１２８´を作成している。
このように本実施例は、前記第一実施例と同様、前記薄膜切片の作成に最適な方法（１）〜（３）の組合せを採用している。このため本実施例は、薄膜を樹脂固定せずそのままホルダに挟み、水平スライダを薄膜の試料面に向けて直線状に水平送りするだけで、薄膜の試料面方向と切断刃部の送り方向とのなす傾斜角度の切断面をもつ薄膜切片を初心者でも簡単に作成することができるので、誰でも良好な結果が得られる。
【００２７】
また本実施例は、前記第一実施例と同様、切断刃部１１６は、刃ホルダ１３４ａ，１３４ｂに対して着脱自在に設けることにより、切断刃部１１６として市販品の替刃を使用することができるので、ランニングコストを極めて安価とすることができる。また切出す膜厚を可変とすることができる。また小型、軽量のため実体顕微鏡下にセットできるので、顕微鏡下で切り口を観察しつつ切出しが行える。また切出した各層の間隔が拡大されるので、例えば試料面に対して１５度入射で薄膜を切断すると、垂直切断に対して切断幅は約４倍に拡大されるので、切出した切片はＩＲ測定時、隣接層の影響を、より受けにくい。
切削性の向上
従来は薄膜を樹脂中に埋め込み、必要な切断強度を得ることが一般的であったが、本発明はこれを行うことなく切断刃部の切削性を高めることで、薄膜をきれいに切断している。
本発明は切断刃部の切削性を高めるため、以下の工夫をしている（実施例３，４）。
【実施例３】
【００２８】
＜切断刃部の配置＞
試料が軟質ゴムのような大きな弾性を有し、しかも軟質である場合には、試料切片作成時に試料の変形が生じやすいことがある。
そこで、本実施例では、傾斜スライサの切削性を高めるため、切断刃部の刃先の向きを工夫している。
すなわち、図５に示されるように、傾斜スライサを上方より見ると、切断刃部１１６の刃先の描く水平面１６０内で、切断刃部１１６の送り方向１２６と直交する方向に対して斜め方向１６４に、切断刃部１１６の刃先の端縁部１６２を向けて配置されている。
【００２９】
このため、本実施例においては、切断刃部１１６を薄膜１２０の試料面１２２に水平送りすると、切断刃部１１６が、まず薄膜１２０の試料面１２２の一端部に切れ込みを入れて、そこから幅方向の他端部に向けて順次、切断していく。
このように本実施例においては、切断刃部１１６が最初に薄膜１２０の試料面１２２の一端部に切れ込みを入れてから切断していくので、試料面１２２に対して刃先を同時に当てるものに比較し、薄膜１２０の切断刃部１１６の送り方向１２６への変形を大幅に低減し、スムースに切断することができる。これにより薄膜１２０であっても切断面をより所望の角度で得ることができる。
【実施例４】
【００３０】
＜切断刃部の超音波振動＞
切断刃部１１６の送り移動が手動である場合には、手動送り速度により切削速度が決まっていた。試料が魚肉等のブロック状であれば、切断刃部を通常の速度で上下動させるだけでも切削性が得られるが、薄膜ではブロック状の試料に比較しより高い切削性が求められる。
そこで、本発明は、手動送りに加えて、切断刃部１１６の刃先に切削方向に超音波振動を加えることにより、薄膜１２０を切削する際の切削速度を飛躍的に向上させることができる。切削の切れ味は、切断刃部１１６の送り速度に依存しており、切削速度の増大に依存して向上する。また切断刃部１１６と薄膜１２０との間の摩擦力が著しく低下することも切削性の向上に寄与していると考えられる。
このために本実施例においては、本発明の薄膜スライサが図６に示されるような加振手段１７０を備える。
【００３１】
同図に示す加振手段１７０は、超音波振動子１７２と、ドライバ１７４と、制御手段１７６を備える。
ここで、超音波振動子１７２は、切断刃部１１６の刃先に設けられており、切断刃部１１６の送り方向１２６に超音波振動する。
またドライバ１７４は、超音波振動子１７２を駆動する。
制御手段１７６は、ドライバ１７４の動作を制御する。
ここで、本実施例は、切断刃部１１６を超音波振動させる際、振動の振幅、振動周期を適切に制御することも好ましい。
すなわち、薄膜切片の作成時に、薄膜が軟質ゴムのような大きな弾性を有し、しかも軟質である場合には、薄膜切片を得ようとすると、薄膜の変形により、平面な切片を得るのが困難なことがあった。
【００３２】
そこで、本実施例は、超音波振動の振動振幅および振動周期を適切に選択することにより、薄膜の変形を伴わず良好な薄膜切片の切削が行える。例えば制御手段１７６に、適切な超音波振動の振幅、振動周期が設定されると、制御手段１７６は、設定された振動振幅、振動周期で、超音波振動子１７２が、超音波振動するように、ドライバ２７４の動作の制御を行う。
このように本実施例においては、加振手段１７０を設け、切断刃部１１６を、送り手段による送り方向１２６に、所定の振動振幅及び振動周期で、超音波振動させることにより、切断刃部１１６の切削性を飛躍的に向上させることができるので、より簡単に、薄膜切片を作成することができる。
【００３３】
変形例
なお、前記超音波振動は、前記垂直スライサに用いることも好ましいが、前記傾斜スラ
イサに用いることが特に好ましい。
また前記各構成では、スライダの送り、ないし角度変更手段による角度変更は手動で行った例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ等で自動に行うことも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第一実施例にかかる垂直スライサの概略構成の説明図である。
【図２】図１に示した垂直スライサの作用の説明図である。
【図３】本発明の第二実施例にかかる傾斜スライサの概略構成の説明図である。
【図４】図３に示した傾斜スライサの作用の説明図である。
【図５】図３に示した傾斜スライサにおいて好適な切断刃部の配置の説明図である。
【図６】本実施例において好適な切断刃部の加振手段の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    垂直スライサ（薄膜スライサ）
１１０  傾斜スライサ（薄膜スライサ）
１２，１１２  基台
１４，１１４  試料ホルダ
１６，１１６  切断刃部
１８，１１８  送り手段
２０，１２０  薄膜
【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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