(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物支持体（９）用のカバーガラス（２０）の操作装置（１）であって、
該装置（１）は、ベースブロック（３）と、該ベースブロックが固定されている搬送アーム（８）と、該ベースブロック（３）に設けられた少なくとも２つの取上げ手段（４と５）とを有し、
該搬送アーム（８）は、上下にスライド可能なストロークエレメント（１９）を有し、
該ベースブロック（３）は連続して一様に湾曲された面（３ｂ）を有するとともに、該ストロークエレメント（１９）の下端部に継ぎ手（２２）を介して旋回可能に接続されており、
各取上げ手段（４と５）は前記カバーガラス（２）と接触する端部（４ａと５ａ）を有し、
前記端部の各々は、ベースブロック（３）の仮想中央軸（３ａ）から離れている形式のものにおいて、
搬送アーム（８）に設けられたベースブロック（３）は、それぞれ個々のカバーガラス（２）をマガジン（２４）から取り出し、かつ取り出されたカバーガラスを対象物支持体（９）上に載置する、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ベースブロック（３）の連続して一様に湾曲された面を越えて取上げ手段（４と５）の端部（４ａと５ａ）が突出しており、
取上げ手段（４と５）の長さを低減するための手段（４ｂと５ｂ）が設けられており、
ベースブロック（３）内ではすくなくとも２つの取上げ手段（４と５）の間に収容されたカバーガラス（２）の存在ないし状態を検出するセンサ（１０）が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
取上げ手段（４と５）は吸引器として構成されており、
カバーガラス（２）と接触する取上げ手段の端部（４ａと５ａ）にはそれぞれ１つの吸引キャップが設けられており、
取上げ手段（４と５）の長さを低減するための手段はベローズとして構成されており、
従って、取上げられたカバーガラス（２）は、連続して一様に湾曲されたベースブロック（３）の面（３ｂ）と当接される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
カバーガラス（２０）はステープルの形態でマガジン（２４）内に保管されており、
該マガジンは底部（２４ａ）と、該底部に対して垂直に取り付けられた側壁（２４ｂと２４ｃ）とを備え、
マガジン（２４）は水平線に対して傾斜しており、これにより側壁の１つがカバーガラス（２０）に対して所定のストップを形成する、請求項１記載の装置。
【請求項５】
搬送アーム（８）は、対象物支持体（９）の表面（９ａ）に対して実質的に平行に配置された支持エレメント（１５）と、該支持エレメント（１５）に沿って線形に運動する角度付エレメント（１７）と、該角度付エレメント（１７）の脚部（１７ｂ）に沿って運動するストロークエレメント（１９）とからなり、
前記ストロークエレメントは、その下端部においてカバーガラスに対向するベースブロック（３）の一方の端部を旋回可能に支持する、請求項１記載の装置。
【請求項６】
カバーガラス（２０）を取り出し、対象物支持体（９）の上に載置するための方法であって、
カバーガラス（２０）はマガジン（２４）内に保管されている形式の方法において、
・搬送アーム（８）をそこに取り付けられた旋回可能なベースブロック（３）と共に下降し、ここでベースブロック（３）には少なくとも２つの取上げ手段（４と５）が設けられており、各取上げ手段はカバーガラス（２）と接触する端部（４ａと５ａ）を有しており、各端部はベースブロック（３）の仮想中央軸（３ａ）から離れており、
・カバーガラス（２）を取上げ手段の端部（４ａと５ａ）により取上げ、このときカバーガラス（２）は、ベースブロック（３）の連続して一様に湾曲された面（３ｂ）に当接し、
・搬送アーム（８）を対象物支持体（９）上に下降し、このとき連続して一様に湾曲されたベースブロック（３）の面（３ｂ）が対象物支持体（９）上へ転がり、カバーガラスを載置する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物支持体用のカバーガラスの操作（取扱）装置に関する。ここでこの装置は、ベースブロックの固定された搬送アームと、このベースブロックに設けられた少なくとも２つの取上げ手段とを有し、各取上げ手段はカバーガラスと接触する端部を有し、各端部はベースブロックの仮想中央軸から離れている。
【０００２】
本発明はさらに、カバーガラスを対象物支持体から取り出し、かつこれに載置するための方法に関し、ここでカバーガラスはマガジンに収納されている。
【０００３】
【従来の技術】
カバースリッパ（カバー自動取付装置）は、自動的にカバーガラスを顕微鏡の対象物支持体上に位置決めし、対象物支持体上に存在するものをプレパラートにより覆うのに使用される。種々の大きさのカバーガラスが通常は１００枚の梱包で入手される。カバー作業の前には個々のカバーガラスを積重ね状態（ステープル）から取り出さなければならない。このステップは非常にクリティカルである。なぜなら、カバーガラスは暑さが約０．１７ｍｍと薄く、また扁平な表面が相互に付着していることがあるからである。別の問題はガラス破損である。カバーガラスのステープルにはしばしば壊れたカバーガラスが存在するが、カバースリッパでの操作もガラス破損につながることがある。以下に説明する従来技術はこの問題を解決手段を提供することができない。
【０００４】
ＷＯ９７／００４６１は、カバーガラス用の収容および重ね合わせ装置を開示する。収容ヘッドは、所定の角度の下で下方と外側を指す２つの吸引キャップからなる。カバーガラスは、吸引キャップにより保持されるとき、凹型の湾曲形状を取る。吸引キャップ間にはピストンが設けられており、このピストンはばねによってプレロード（予付勢）されており、磁気コイル（ソレノイド）によって一方の位置にもたらすことができる。従ってピストンは吸引キャップにより保持されたカバーガラスと接触しない。カバーガラスが収容されているときに、ピストンが磁気コイルによって戻るよう吸着されると、カバーガラスには僅かな撓みが及ぼされる。このことにより、場合により付着している別のカバーガラスから解放される。カバーガラスを対象物支持体に重ね合わせるために、別個の重ね合わせヘッドが設けられており、この重ね合わせヘッドは吸引キャップと共にカバーガラスを保持し、対象物支持体上に案内する。旋回可能に支承されたレバーにより、カバーガラスは対象物支持体上に押圧され、最終的にそこに重ね合わされる。ここに開示されたカバーガラス用の取上げおよび重ね合わせ装置は各過程に対して専用に構成されたヘッドを有する。このことはさらに、重ね合わせるべきカバーガラスの損傷の確率を上昇させる。
【０００５】
ＷＯ９５／２０１７６には、カバーガラスを自動的に載置するための装置が記載されている。収容ヘッドは、収容ヘッドの軸線から外側を指す吸引キャップを有し、この吸引キャップは個別に真空状態に置くことができる。吸引キャップ間にはピストンが設けられており、このピストンは下方へばねによって機械的に予付勢されている。カバーガラスを取上げるため、取上げヘッドはカバーガラスステープルに、吸引キャップが最上部のカバーガラスと接触するまで押圧される。せん断運動によって最上位カバーガラスとその下に続くカバーガラスとの付着が克服される。取上げヘッドがカバーガラスを完全に捕らえると直ちに、取上げヘッドはカバーガラスを重ね合わせヘッドに移送し、重ね合わせヘッドは続いてカバーガラスを対象物支持体に重ね合わせる。強度の機械的負荷、カバーガラスを１つのステーションから後続のステーションへ移送すること、そして自動監視が不足していることにより、このシステムは十分な信頼性を以て動作しない。さらにその複雑性ゆえにしばしば保守サービスが必要である。
【０００６】
カバーガラスをカバーガラスステープルから取り出し、かつ対象物支持体上に重ね合わせることのできる装置が米国特許明細書ＵＳ−Ａ−４４２８７９３に開示されている。この装置は取上げエレメントと、第１および第２のスライドエレメントを有している。取上げエレメントは吸引キャップとして構成されており、第１および第２のスライドエレメントはカバーガラスの対向端部を把持する。カバーガラスをカバーガラスステープルから取り出す際には、このカバーガラスステープルが第１と第２のスライドエレメントにより撓まされ、その下に付着するカバーガラスから解放される。カバーガラスをステープルから取上げる際と、カバーガラスを対象物支持体に重ね合わせる際の強度の機械的負荷により、カバーガラスの破損の確率が高まる。このことは装置の効率に負に作用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１視点における課題は、カバーガラスを自動的にカバーガラスステープルから取り出すことができ、その時にカバーガラス破損の危険性が低減された装置を提供することである。さらに別の視点において、カバーガラスを対象物支持体上にできるだけ自動的にそして障害なしに載置することができるようにする。
【０００８】
本発明のさらなる別の視点における課題は、確実に正確にかつ安価にカバーガラスを対象物支持体上に載置することのできる方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成により解決される。即ち、本発明の第１の視点において、ベースブロック（３）と、該ベースブロックが固定されている搬送アーム（８）と、該ベースブロック（３）に設けられた少なくとも２つの取上げ手段（４と５）とを有し、該搬送アーム（８）は、上下にスライド可能なストロークエレメント（１９）を有し、該ベースブロック（３）は連続して一様に湾曲された面（３ｂ）を有するとともに、該ストロークエレメント（１９）の下端部に継ぎ手（２２）を介して旋回可能に接続されており、各取上げ手段（４と５）は前記カバーガラス（２）と接触する端部（４ａと５ａ）を有し、前記端部の各々は、ベースブロック（３）の仮想中央軸（３ａ）から離れている形式の操作装置において、搬送アームに設けられたベースブロックが、個々のカバーガラスをマガジンから取り出し、かつ取り出されたカバーガラスを対象物支持体に重ね合わせることにより解決される。
【００１０】
また前記課題は第２の視点において、本発明の方法により解決される。この方法は次のステップを特徴とする：
・搬送アームをそこに取り付けられた旋回可能なベースブロックと共に下降するステップ、ここでベースブロックには少なくとも２つの取上げ手段が設けられており、各取上げ手段はカバーガラスと接触する端部を有しており、各端部はベースブロックの仮想中央軸から離れており、
・カバーガラスを取上げ手段の端部により取上げるステップ、このときカバーガラスはベースブロックの連続して一様に湾曲された面に当接し、
・搬送アームを対象物支持体上に下降するステップ、このとき連続して一様に湾曲されたベースブロックの面が対象物支持体上へ転がり、カバーガラスを載置する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は有利には、装置によりいったんマガジンから取上げられたカバーガラスがもはや取り外されず、カバーガラスを対象物支持体上に載置するための別の装置に引き渡す必要がない。このことによりガラス破損の危険性が格段に低減する。さらに加えて装置はこのことにより効率的に動作する。単位時間当たりで比較的多数の対象物支持体にカバーガラスを設けることができる。
【００１２】
さらなる利点は、装置のベースブロックが連続して一様に湾曲された面を有し、この面を越えて取上げ手段の端部が突出していることにより得られる。このことによりカバーガラスを定めたとおりに配置することができる。さらに配置のこの形状により、カバーガラスに過度に強い圧力を及ぼすこととなるピークまたはエッジが形成されない。従ってカバーガラスには均等に分散された力が作用する。取上げ手段の長さを低減するための手段が設けられている。従って長さを低減することによりカバーガラスは連続して一様に湾曲された面に接触される。力を特に均等に分散させるためには、連続して一様に湾曲された面がシリンダセグメントの湾曲した面に相応するようにする。同じように、ベースブロックを搬送アームと継ぎ手を介して旋回可能に接続すると有利である。
【００１３】
装置の自動性を保証するために、ベースブロックでは少なくとも２つの取上げ手段の間にセンサが設けられており、このセンサは取上げられたカバーガラスの存在ないし状態を検出する。これにより破損されたものが対象物支持体上に載置されるのを回避することができる。
【００１４】
取上げ手段は有利には吸引器として構成することができる。ここではカバーガラスと接触する取上げ手段の端部にそれぞれ１つの吸引キャップが設けられている。
【００１５】
本発明の特に有利な構成では、取上げ手段の長さを低減するための手段がベローズとして構成されている。負圧が印加されると、取上げられたカバーガラスが連続して一様に湾曲されたベースブロックの面と当接される。
【００１６】
装置の運動は搬送アームによって保証される。この搬送アームは、対象物支持体の表面に対して実質的に平行に配置された支持エレメントと、支持エレメントに沿って線形に運動する角度付エレメント（アングル部材）と、角度付エレメントの脚部に沿って運動するストロークエレメントとからなる。ストロークエレメントはカバーガラスに対向するベースブロックの端部を支持する。
【００１７】
本発明の別の構成では、センサは容量性センサとして構成される。
【００１８】
有利には、連続して一様に湾曲されたベースブロックの面はシリンダセグメントの湾曲した面に相応するよう構成される。
【００１９】
本発明の別の有利な構成では、カバーガラスに対向するストロークエレメントの端部はベースブロックと継ぎ手ないし枢着機構を介して接続されている。
【００２０】
本発明の方法は、取上げ手段が吸引器として構成されており、カバーガラスと接触する吸引器の端部にそれぞれ１つの吸引キャップが設けられており、吸引キャップはベローズとして構成されており、これにより負圧を印加すると、取上げられたカバーガラスが連続して一様に湾曲されたベースブロックの面と当接されることを特徴とする。
【００２１】
本発明の有利な実施形態では、搬送アームは、対象物支持体の表面に対して実質的に平行に配置された支持エレメントと、支持エレメントに沿って線形に運動する角度付エレメントと、角度付エレメントの脚部に沿って運動するストロークエレメントとからなり、このストロークエレメントはその下端部においてカバーガラスに対向するベースブロックの端部を旋回可能に支持している。
【００２２】
【実施例】
図面には本発明の対象が概略的に示されており、以下図に基づいて説明する。
【００２３】
図１には、カバーガラス２０を操作するための装置１が概略的に示されている。ここで取り出すべきカバーガラス２はまだ装置１により接触されていない。この装置はベースブロック３を有し、このベースブロックには少なくとも２つの取上げ手段４，５が設けられている。ここに図示しない実施形態では、取上げ手段４，５は吸引器として構成されている。各取上げ手段４，５は、カバーガラス２と接触する端部４ａないし５ａを有する。ここで端部４ａと５ａの各々は、ベースブロック３の仮想中央軸３ａから離れるように配置されている。ベースブロック３自体は搬送アーム８に取り付けられている。搬送アーム８は、対象物支持体９の表面９ａに対して実質的に平行に配置された支持エレメント１５からなる。支持エレメント１５には線形に運動する角度付エレメント１７が設けられており、この角度付エレメントにより第１の脚部１７ａが支持エレメント１５と結合されており、第２の脚部１７ｂはこれに沿って運動するストロークエレメント１９を支持する。ベースブロック３は、ストロークエレメント１９の、カバーガラス２０に対向する側のエッジ１９ａにおいて、これと継ぎ手（枢軸ピン）２２を介して旋回可能に接続されている。搬送アーム８に設けられたベースブロック３は、これが個々のカバーガラスをマガジン２４から取り出し、かつ取り出されたカバーガラス２を対象物支持体９の上に置くよう構成されている。ストロークエレメント１９によって、ベースブロック３はカバーガラス２０の表面２０ａに対して垂直にマガジン２４内へ降下される。マガジン２４は、カバーガラス２０がステープルの形態でマガジン２４内に保管されるように構成されている。ここでマガジンは底部２４ａと底部２４ａに対して垂直に取り付けられた側壁２４ｂ，２４ｃとからなり、マガジン２４は水平線に対して傾いている。これにより側壁の一方２４ｃがステープルのカバーガラス２０に対して所定のストッパを形成する。このことの利点は、カバーガラス２０をその位置に依存しないで、対象物支持体９へ載置する際に対象物支持体９のエッジ９ｂにそれぞれ同じように位置決めされることである。カバーガラス２をマガジン２４から取り出すために、ストロークエレメント１９と共にベースブロック３がマガジン２４内へ走行する。ベースブロック３は連続して一様に湾曲された面３ｂを有しており、この面を越えて取上げ手段の端部４ａと５ａが突出している。有利な実施形態では、連続して一様に湾曲された面はシリンダセグメントの湾曲した面に相応する。２つの取上げ手段４と５はその端部を以て、それぞれ連続して一様に湾曲された面３ｂから突出している。端部４ａと５ａはこの実施形態では吸引器として構成されている。ベースブロック３には、少なくとも２つの取上げ手段４と５の間にセンサ１０が設けられており、このセンサは収容されたカバーガラスの存在ないし状態を検出する。有利な実施形では、センサ１０は容量性センサとして構成されている。
【００２４】
図２は、カバーガラス２０を操作するための装置１の概略図である。ここでは取り出すべきカバーガラス２がマガジン２４内で装置１によりすでに（吸引されて）持ち上げられている。第２の脚部１７ｂに沿って運動するストロークエレメント１９が矢印Ａ−Ａに従ってマガジン２４内へ降下される。これによりベースブロック３、ないしベースブロック３を越えて突出する取上げ手段４，５の端部４ａ，５ａがマガジン２４の最上部に存在するカバーガラス２と接触するようになる。取上げ手段４と５が吸引器として構成されている場合には負圧が印加される。取上げ手段４，５は吸引器であり、吸引器４，５に印加された負圧によって最上部のカバーガラス２が吸着して持ち上げられる。吸引器４と５はベローズ（取上げ手段４と５の長さを低減するための手段）を有しており、ベローズは負圧により収縮され、これによりカバーガラス２はベースブロック２の湾曲面３ｂに当接する。湾曲は、最上部のカバーガラス２に付着する別のカバーガラスがマガジン２４のカバーガラスステープルに落下するように選択する。その後、ストロークエレメント１９がベースブロック３および取上げられたカバーガラス２と共に矢印Ａ−Ａの方向に引き上げられる。
【００２５】
図３は、カバーガラス２０を操作するための装置の概略図である。ここではカバーガラス２が装置１によってすでに端部２５を以て対象物支持体９と接触されている。ストロークエレメント１９をマガジン２４から持ち上げると、これが角度付エレメント１７と共に支持エレメント１５を介して矢印Ｂ−Ｂの方向に走行される。このときベースブロック３は対象物支持体９の上方位置に達する。この時点ですでに接着剤（ないし粘性物質）２７が対象物支持体９に塗布されている。ストロークエレメント１９によってベースブロック３は対象物支持体９の上に降下される。このことは矢印Ａ−Ａの方向で行われる。ここでカバーガラス２の端部２５がまず対象物支持体９に接触する。図示しない適切な手段（例えばばね、または重り）により、対象物支持体９でのカバーガラス２の載置圧を調整することができる。このことはとりわけ接着剤２７を均等に分散させるために必要である。
【００２６】
図４は、カバーガラス２０を操作するための装置１の概略図である。ここではカバーガラス２が装置１によってすでに完全に対象物支持体９の上に置かれている。ベースブロック３の転がり運動（転動）によりカバーガラス２は対象物支持体９の上に完全に載せられる。ベースブロック３はストロークエレメント１９と継ぎ手２２を介して接続されている。継ぎ手２２を中心にベースブロック３は旋回し、この時、対象物支持体９の表面９ａの上を転動する。継ぎ手２２は、ほぼ純粋な転がり運動が達成され、側方へのずれがなく、角度付エレメント１７が支持エレメント１５に沿って位置固定されたままであるように選択される。ベースブロック３の転がり運動は単にストロークエレメント１９の降下により、角度付エレメント１７の第２の脚部１７ｂに沿って行われる。ベースブロック３の転がり運動はストロークエレメント１９の降下を介しても、継ぎ手（枢軸ピン）２２を中心にした固有の回転機構（例えばモータ）を介しても制御することができる。カバーガラス２は今や完全に対象物支持体９の上に載置される。第１の吸引器４での負圧は転がり運動の開始時に遮断されている。ベースブロック３を持ち上げる前に、第２の吸引器５での負圧は遮断される。ベースブロック３が持ち上げられ、別のカバーガラス２をマガジン２４から取り出す準備をされる。
【００２７】
本発明を特に有利な実施形態を参照して説明した。しかし当然ながら変更および変形を、請求項の保護範囲を逸脱することなしに行うことができる。またこの点は、請求項の補正ないし訂正の前後を通じて妥当する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の第１、第２の視点の構成により、夫々、本発明の基本的課題が解決される。即ちカバーガラスを自動的にカバーガラスステープルから取り出すことができ、その時にカバーガラス破損の危険性が低減された装置が提供されると共に、別の視点においてカバーガラスを対象物支持体上にできるだけ自動的にそして障害なしに載置することができるようにする。さらに本発明の別の視点において、確実に正確にかつ安価にカバーガラスを対象物支持体上に載置することのできる方法が提供される。さらに、各従属請求項の構成により、夫々、付加的な利点が既述のとおり得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カバーガラス操作装置の概略図であり、ここでは取り出すべきカバーガラスが未だ接触されていない。
【図２】カバーガラス操作装置の概略図であり、ここでは取り出すべきカバーガラスがマガジン内で装置によりすでに収容されている。
【図３】カバーガラス操作装置の概略図であり、ここではカバーガラスが装置によりすでに端部を以て対象物支持体と接触している。
【図４】カバーガラス操作装置の概略図であり、ここではカバーガラスが装置によりすでに完全に対象物支持体の上に載せられている。
【符号の説明】
１      装置
２      カバーガラス
３      ベースブロック
３ａ    中央軸
３ｂ    連続して一様に湾曲された面
４      取上げ手段
４ａ    取上げ手段の端部
４ｂ    長さを低減するための手段
５      取上げ手段
５ａ    取上げ手段の端部
５ｂ    長さを低減するための手段
８      搬送アーム
９      対象物支持体
９ａ    対象物支持体の表面
９ｂ    対象物支持体のエッジ
１０    センサ
１５    支持エレメント
１７    角度付エレメント
１７ａ  第１の脚部
１７ｂ  第２の脚部
１９    ストロークエレメント
１９ａ  ストロークエレメントの端部
２０    カバーガラス
２０ａ  カバーガラスの表面
２２    継ぎ手
２４    マガジン
２４ａ  底部
２４ｂ  側壁
２４ｃ  側壁
２５    カバーガラスの端部
２７    接着剤
Ａ−Ａ  矢印
Ｂ−Ｂ  矢印
【図１】
0004260444.tif 000002
【図２】
0004260444.tif 000003
【図３】
0004260444.tif 000004
【図４】
0004260444.tif 000005