(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロトームのナイフホルダであって、刃先（３ａ）を有しており、試料（１２）を切断面（１４）において切断するナイフ（３）と、プレート（１１）を備える刃先保護部材とを備え、
前記プレート（１１）が、前記ナイフ（３）側で前記試料（１２）から離れて配置されていると共に、前記ナイフ側に前記切断面（１４）から離れて間隔を空けて配置されており、
切断方向において、前記ナイフの刃先（３ａ）と前記ナイフ（３）に対向する前記プレート（１１）の縁部との間に、間隙（ｂ）が設けられており、該間隔（ｂ）は人間の手や指が前記刃先（３ａ）と接触不能に選ばれた幅を有していると共に、前記間隔（ｂ）を介して切断された切片を取り出し可能に設けられており、前記プレート（１１）による保護は切断作業の実施の際においても切片除去の実施の際においても有効でもあることを特徴とするナイフホルダ。
【請求項２】
プレート（１１）が、透明材料からなることを特徴とする請求項１記載のナイフホルダ。
【請求項３】
プレート（１１）が、ナイフホルダの基体に旋回自在にまたはスライド自在に設置されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のナイフホルダ。
【請求項４】
プレート（１１）が、前記刃先をカバーする作用位置に位置づけられたときに、ミクロトーム装置の動作を可能にするスイッチ（１５）がオンされることを特徴とする請求項３記載のナイフホルダ。
【請求項５】
プレート（１１）が、刃先（３ａ）を被う作用位置では、刃先（３ａ）から離れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のナイフホルダ。
【請求項６】
請求項１〜５の１つに記載のナイフホルダを有するミクロトーム。
【請求項７】
スイッチ（１５）が、ミクロトームの試料スライダ（１６）のブレーキ（１７）またはロック装置に連結されており、前記刃先をカバーする作用位置に位置づけられたときに、前記ブレーキまたはロック装置を解放することを特徴とする請求項６記載のミクロトーム。
【請求項８】
試料ホルダの駆動装置（２０）を有し、スイッチ（１５）が、前記試料ホルダの駆動装置の電気回路に設けられることを特徴とする請求項７記載のミクロトーム。
【請求項９】
スイッチ（１５）が、ミクロトームの操作コンソールのスイッチング素子に直列に接続されていることを特徴とする請求項７または８記載のミクロトーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
ミクロトームは、医学、生物学、植物学、材料研究および工業的材料（主として、合成樹脂）の品質管理の各種プレパラートの薄片作成に役立つ。この種の薄片の作成は、各種形状および性状を持つナイフによって行う。選択した工具鋼から各種研磨で製造した鋼ナイフが知られている。研磨することで再使用可能な中実ナイフ以外に、いわゆる、使捨てブレードも普及している。この場合、主として、いわゆる、細帯ブレードと広帯ブレードとに分類される。上記ブレードは、耐用期間経過後新品と交換される。更に、特殊用途には、ガラスナイフおよびダイアモンドナイフも使用される。
【０００２】
ミクロトーム技術において、多くの種類のナイフについて、使用目的に応じた多数のナイフ支持部材およびナイフホルダが知られている。この場合、主として、切片切除のためにプレパラートを固定ナイフに対して垂直方向へ移動する回転式ミクロトームと、ナイフホルダまたはプレパラートホルダを水平方向へ移動するスライド式ミクロトームと、固定ナイフに対して回転するディスクにプレパラートを設置するディスク式ミクロトームとに分類される。ミクロトーム冷凍機に使用するミクロトームは、上記タイプに対応し、防錆構造に関してのみ区別される。
【０００３】
使用するナイフ支持部材およびナイフホルダは、例えば、３μｍの薄片の切断を達成するため、切断工具を安定に保持固定するという主目的を有する。ナイフの振動を阻止する安定な固定手段であることに加えて、大半のナイフ支持部材およびナイフホルダは、ナイフ刃とプレパラートとの間のクリヤランス角の調節手段としての作用も果たす。典型的なナイフ支持部材およびナイフホルダのその他の作用は、固定すべきナイフの高さを調節する作用、ミクロトーム基板またはミクロトーム基礎フレームにナイフ支持装置およびナイフホルダを固定するクランプ作用および、冷凍ミクロトーム用のナイフ支持部材およびナイフホルダの場合などの切片延伸作用である。簡単のため、以下では、ナイフ支持部材およびナイフホルダは、単に、ナイフホルダと呼ぶ。
【０００４】
ミクロトームの使用時、使用者には、常に、ミクロトームのナイフによって切り傷を負う危険性がある。従って、例えば作業休止時や、プレパラートホルダにプレパラートを固定する時あるいはナイフを装置に装着する時等の準備作業時には、ナイフの刃先を被う指保護装置が、多くの場合に設けられている。いくつかの従来のナイフホルダにおいては、指保護材をナイフホルダに回転可能に設けている。また、他の指保護装置では、ナイフホルダに結合せず、ナイフ上に自由に配置するよう構成している。これらの場合、上記の指保護装置は、弱い磁石によって定位置に保持するか、ピンによって位置決め保持される構成を有していた。さらに、別の指保護装置では、作業休止時に刃先の中央刃範囲を被うよう側方からスライド可能なロッドまたは保護板を備えるものもあった。
しかし、以上のいずれの指保護装置も、作業中、即ち、ミクロトームにおいて一連の切断が行われている間では、使用者の保護が行われないという欠点を有する。このような指保護装置は、例えば、米国特許第５０９９７３５号および英国特許第２２３８９７３号に記載されている。
【０００５】
米国特許第４３７８７１８号には、ナイフに対して固定の刃先被覆部材を有するナイフホルダが記載されている。しかしながら、この被覆部材は、刃を不完全に被うに過ぎない。米国特許第５０５０４７０号には、同じく刃を部分的にのみしか被わない切片延伸部材を有するナイフホルダが記載されている。
【０００６】
米国特許第１９２５１８１号および米国特許第５１６１４４６号には、それぞれ、上記の欠点を回避するナイフホルダを有するミクロトームが記載されている。これらの公報に記載の指保護装置は、それぞれ、プレパラート側のナイフホルダの基体に旋回自在に設置した刃先被覆プレートを有する。プレパラートホルダとナイフとを接近させると、被覆プレートが駆動突起によって、ナイフの刃先を被う作用位置外に旋回されるよう、即ち、切片除去動作の直前に始めてナイフの刃先を露出させるよう構成している。しかしながら、切片除去後においては、駆動突起およびプレートホルダがもはや相互に接触しなくなる位置までプレートホルダをナイフから再び引離さない限り、ナイフの刃先は露出されたままである。従って、切断操作のこの段階では、この保護装置は、もはや使用者に対する危険を防止する有効な手段を持たない。更に、比較的短い寸法のプレートをナイフの刃先の方向へ切断する場合、刃が既に露出されている状態において指が不測にプレパラートとナイフ刃間に挟まれ思わぬけがを負わせてしまうという危険性があった。
【０００７】
従って、本発明の課題は、切断作業および切片除去作業の実施中にも有効な使用者保護部材（指切断防止部材）を有するナイフホルダを実現することにある。この課題は、プレートとして構成された刃保護部材を含むミクロトームのナイフホルダにおいて、プレートが試料側から遠い方の側に、切断面から離してナイフの刃先側に設置されていることを特徴とするミクロトーム用ナイフホルダによって解決される。本発明のその他の有利な構成は、従属請求項の特徴から明らかであろう。
【０００８】
本発明に係るナイフホルダは、プレートとして構成された刃保護部材を有する。この場合、プレートは、試料側から遠い方の側に、ナイフホルダに受容すべきナイフまたはナイフホルダに受容すべき刃の切断面から離して、ナイフホルダから離れた刃先の側に設置される。この種の構造の刃保護部材の場合、切片除去のために刃保護部材を除去する必要はない。従って、刃保護部材は、切片除去中、完全に有効であり、ナイフの全長にわたってまたは切片除去のために通常の如く露出されるナイフ全長または刃全長にわたって延びる。
【０００９】
プレートをナイフ面から離して切断面に平行に設置するのが好ましい。この場合、切断面とプレートとの間の間隔は、ミクロトームに設定できる最大切断厚さと同一の大きさに選択するのが好ましい。しかしながら、間隔は２ｍｍ以下とすべきである。
【００１０】
切片作成の十分な観察および採取した切片の判断のため、プレートは、透明な材料（例えば、ＰＭＭＡ）から構成するのが好ましい。
【００１１】
切断ストローク時、プレパラートは、プレパラートホルダとともに、ナイフ刃およびナイフホルダに対して移動される。プレートとこのプレートに対して相対的に移動されるプレパラートとの間及びプレートとナイフ刃との間の自由空間および距離は、手や指がそれらの部材間に入り得ないような寸法にすべきである。
【００１２】
多くの場合、有効な切片作成および切片除去のために必要な自由空間が保証されるよう、ナイフ刃とプレート間には空間（間隙）が不可避である。しかしながら、この空間の幅は、２．５ｍｍ以下とすべきである。
【００１３】
本発明の有利な実施態様の場合、プレートは、ナイフホルダの基体に旋回自在またはスライド（摺動）自在に設置される。このように構成することで、作用位置からプレパラートの調整作業のためにプレパラートに対する自由なアクセスが保証される位置に刃保護部材をセットできる。なお、この位置であっても、指保護が保証されるよう、更に、切断作業中は刃先から除去される公知の指保護部材を設けるべきである。
【００１４】
本発明の更に有利な実施態様の場合、プレートの旋回機構またはスライド機構をスイッチまたはマイクロスイッチに連結する。この場合、プレートがナイフの刃先を被う作用位置外に旋回またはスライドされた場合にミクロトームのナイフスライダまたはプレパラートスライダの運動が停止されるよう構成することもできる。この場合には、上記スイッチを、ナイフスライダまたはプレパラートスライダのブレーキまたはロック装置に電気的に連結する。このようにして、ミクロトームの調整作業時に、ナイフスライダの不測の走行が避けられる。
【００１５】
しかしながら、旋回自在またはスライド自在な刃保護部材に連結されたスイッチとブレーキまたは電動切断駆動装置との連結は、別種の刃保護装置でも利用でき、別個の発明をなす。
【００１６】
電動切断駆動装置を既に備えているミクロトームの場合、スイッチを切断駆動装置のモータ電気回路に設置することができる。この場合、駆動モータの負荷回路は、プレートがナイフの刃を被う作用位置にある場合に限り駆動モータの運転が可能であるよう接続する。したがって、電動切断駆動装置の操作部材（例えば、足踏みスイッチ）の誤操作によって、切断駆動装置が不測にオンされて事故の危険性が誘起されることが確実に排除される。操作部材または電気的または電子的コンポーネントの考えられる故障も同様な事故の危険性を誘起させうる。なぜならば、そのような故障の場合、切断駆動装置が不測にオンされることになるからである。この場合、外部の擾乱因子が作用した場合でも、同様の不測事態が起こりうる。
本発明によれば、このような故障および擾乱によって誘起される危険性は、本発明に係るナイフホルダによって明らかに減少される。
【００１７】
以下に、図示の実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１のナイフホルダは、ミクロトーム基部に受容可能である。カッタナイフ３の受け部材２とカッタナイフ３の刃先とのクリヤランス角の調節が可能なように、回転自在に構成するなどした受け部材２を保持した基体１からなる。ケース・バイ・ケースで調節されるクリヤランス角は、レバー６によって操作されるクランプ機構（図示してない）によって設定される。ナイフ３の固定のため、クランププレート４が設けてあり、レバー５によって操作される他のクランプ機構を介して公知の態様で受け部材２とクランププレート４との間にナイフ３を固定する。基体２の中心範囲には、プレパラートに向く側に、切断すべきプレパラートをナイフ３の刃先と接触させ且つ切片除去のためにプレパラートをナイフ３上に案内するための開口が設けてある。受け部材２の上記開口の範囲において、通常は、ナイフに自由にアクセスできるので、作業者がけがを負う危険性が極めて高くなる。この種の怪我の危険性を低下させるため、ミクロトームまたはプレパラートの取付・調整作業時にナイフ３の刃先を被うよう旋回できる旋回自在なＵ字部材７が、クランププレート４に設けられる。しかしながら、この保護Ｕ字部材７は、調整作業後及び切片受容前に、プレパラートがナイフ３と作用可能な位置に再び旋回させなければならない。そうでなければ、切片除去を行うことができないからである。
【００１９】
上述の限りにおいては、図１のナイフホルダは、通常のナイフホルダに対応する。本発明にもとづき、ナイフホルダの基体には、他の刃保護部材が設けてある。この刃保護部材は、それぞれ保持部材１０および保持部材１０を結合する透明材料製プレート１１を有し基体１の双方の端面において回転自在に設けた２つのアーム９ａ，９ｂとからなる。プレート１１は、ＰＭＭＡから構成するのが好ましい。また、このプレート１１は、双方の保持部材１０とともに、（受容すべきナイフの刃先の方向へ）ナイフホルダの全長にわたって延びるよう構成されている。
【００２０】
図２もあわせて見れば明らかな如く、プレート１１は、切断面１４に平行に、試料１２を保持した試料ホルダ１３から遠い方のナイフホルダ側であって、且つ同時に、ナイフの刃先３ａの側に、ナイフホルダから離して設けている。従って、プレート１１は、ナイフの刃先に対向する。プレート１１のこの配置によって、刃先３ａに対する使用者の不測の接近を阻止する作用位置にこのプレート１１がある場合であっても、切片除去を行うことができる。このため、プレート１１は、刃先３ａから間隙ｄだけ離隔されている。この場合、間隙ｄの幅は、ミクロトームに設定できる最大切断厚さに対応する。切断方向にある、ナイフの刃先３ａとそれに対向するプレート１１の縁部との間には、人間の手や指が刃先３ａと接触することのないように可能な限り小さい間隙ｂが設けてある。この場合、間隙ｂの幅は、最大２．５ｍｍである。この間隙幅は、同時に、試料ホルダ１３をナイフ３に対して上下動させて試料から切片を採取する際において、この間隙を介してプレート１１とナイフ３の背面側にその切片を取り出すのに十分な幅でもある。
【００２１】
図１の実施形態の場合、プレート１１、即ち、刃保護部材全体をアーム９ａ，９ｂの旋回軸線のまわりに旋回して作用位置から調整作業位置にプレートを自由に移動できる。図３ａに、プレート１１のこの旋回性を模式的に示した。同図において、符号１１’はプレート１１が調整位置にある時の状態を示したものである。
【００２２】
図３ｂに模式的に示した実施形態の場合では、プレート１１は、その作用位置から、プレパラート１２に対する自由なアクセスを保証する調整位置１１”に直線的にスライドさせるものである。
【００２３】
図４に、アーム９ａの旋回支持部材の断面図を示す。アーム９ａの旋回運動は、作動アーム１４を介してスイッチ、好ましくは、マイクロスイッチ１５に結合されている。この場合、マイクロスイッチ１５は、閉路器として構成されている。したがって、スイッチ１５は、アーム９の旋回により、プレート１１がナイフ３との作用位置に位置付けられた場合にのみ、装置動作を可能にする閉成すなわち導通状態となる。
【００２４】
図５に示したスライド式ミクロトームの場合、プレパラート１２を保持したプレパラートホルダ１３は、ナイフ３を保持したナイフホルダに対してスライダ１６上を水平に且つ直線的に移動できる。ミクロトーム基体には、スライダ１６をその位置（その時の位置）にロックするための電磁作動式ブレーキ装置１７が設けられている。このブレーキ１７は、ナイフホルダのプレート１１の旋回ヒンジのスイッチ１５に電気的に結合されており、その結果、ブレーキ１７は、プレート１１がナイフ３の刃先を被う作用位置に旋回された場合に限り、スライダ１６を解放する。他のすべての場合にあっては、スライダ１６の運動は、ブレーキ１７によって阻止される。従って、プレパラート１２またはナイフ３の調整作業時のスライダ１６の不測の運動が避けられる。
【００２５】
図６ｃに、ナイフホルダのスイッチ１５をブレーキ１７に接続するための回路（図５には示してない）を示した。この場合、スイッチ１５は、電源１８の電気回路において、機械的駆動ブレーキを開く電磁石に直列に接続されている。更に、ミクロトームの操作コンソールの他のスイッチ２４および開路器として構成した非常停止スイッチ２１を、駆動ブレーキを開く電磁石１７に直列に接続できる。スイッチ１５，２１，２４の１つを開路すると直ちに、スライダ１６がロックされる。他のスイッチ２１，２４との直列接続によって、刃保護部材がその作用位置にある場合も、スライダ１６のロックを実現できる。
【００２６】
図６ａに、電動切断駆動装置のモータの電気回路を示した。この回路の場合も、刃保護部材の旋回ヒンジのスイッチ１５は、モータ２０の給電回路に直列に設けてある。この場合、回路には、更に、駆動モータをオンするための、好ましくは、閉路器として構成されたスイッチ１９および同じく非常停止スイッチ２１を直列に設けることができる。
【００２７】
図６ｂの実施形態の場合には、スイッチ１５、ミクロトームの操作コンソール上のスタートスイッチ１９、リレー２２のボビン回路の非常停止スイッチ２１が設けてある。切断駆動装置（２０）の駆動モータは、リレー（２２，２３）の負荷回路として設けてある。
【００２８】
この場合、図６ｃの実施形態と図６ａまたは図６ｂの実施形態との組合せも可能である。その場合には、スイッチ１５は、切断駆動装置のモータの給電回路にもプレパラートスライダまたはナイフスライダの補足ブレーキの回路にも接続され、従って、スイッチ１５を開路（オープン）すると、駆動モータが停止され、更に、スライダがその位置にロックされる。
【００２９】
スイッチ１５をブレーキおよび／または電動切断駆動装置の回路に結合すれば、本質的な保護作用が得られる。なぜならば、切断駆動装置の電動駆動運動が生じうるのは、刃保護部材がその作用位置にある場合に限られるからである。この作用位置では、使用者の怪我は排除される。なぜならば、作業者は、ナイフの刃先にアクセスできないからである。かくして、ミクロトームのナイフによる負傷の危険性は、著しく減少される。
【００３０】
図７の実施例の場合、本発明に係るナイフホルダは、ディスク式ミクロトームと組合せて構成されている。このディスク式ミクロトームは、試料３２を保持する円形ディスク３３を有している。円形ディスク３３は支柱３１に介して基板３０に取り付けられる。ディスク３３は、電動駆動装置（図示してない）によって回転可能である。更に、基板３０には、ナイフ３７を保持したナイフホルダ基部３４が備えられている。アーム３５ａ，３５ｂおよびこれらのアームを結合するプレート３６を含む刃保護部材が、ナイフホルダの基部３４に旋回自在に取り付けられている。このようなディスク式ミクロトームの場合においても、ナイフによる負傷を、本発明に係るナイフホルダによって十分に排除することができる。保護装置の旋回機構に結合されたスイッチとディスク３３の駆動モータとの連結によって、ディスク３３の回転が可能なのは、唯一プレート３６がナイフ３７を被う作用位置にある場合に限られるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るナイフホルダの斜視図である。
【図２】  図１のナイフホルダの略断面図である。
【図３ａ】  旋回自在の刃保護部材を有する本発明に係るナイフホルダの模式図である。
【図３ｂ】  スライド自在の刃保護部材を有する本発明に係るナイフホルダの模式図である。
【図４】  本発明に係る刃保護部材の旋回機構の受け部分の断面図である。
【図５】  本発明に係るナイフホルダを有する滑動式ミクロトームの断面図である。
【図６ａ】  旋回機構に連結されたスイッチとミクロトームスライダのロック機構またはミクロトームスライダの電動駆動装置の回路との結合に関する回路の一例を示す図面である。
【図６ｂ】  旋回機構に連結されたスイッチとミクロトームスライダのロック機構またはミクロトームスライダの電動駆動装置の回路との結合に関する回路の一例を示す図面である。
【図６ｃ】  旋回機構に連結されたスイッチとミクロトームスライダのロック機構またはミクロトームスライダの電動駆動装置の回路との結合に関する回路の一例を示す図面である。
【図７ａ】  本発明に係るナイフホルダを有するディスク式ミクロトームの斜視図である。
【図７ｂ】  図７ａのディスク式ミクロトームの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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