JP2003106963A

JP2003106963A - 包埋皿およびその製造方法

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Publication number: JP2003106963A
Application number: JP2001303364A
Authority: JP
Inventors: Tomisada Kubota; 臣貞久保田
Original assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Current assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP4707908B2

Abstract

(57)【要約】【課題】検体が埋め込まれたパラフィンブロックのス
ライス前の前処理の工数を削減する。【解決手段】包埋皿のキャビティ１０を囲む側壁１２
の傾斜を変化させる。側壁下部１３と底壁１１とが成す
角度αは９０〜９６度程度の範囲とし、側壁上部１４と
底壁１１とが成す角度βは角度αより大幅に大きな値、
例えば１２０度程度とする。キャビティ下部１０ａによ
り形成されるパラフィンブロックの形状が概ね角柱形状
にでき、パラフィンブロックのスライス前にパラフィン
ブロックの形を整える手間が大幅に削減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切り出された人体
組織等の検体をパラフィン等の鋳込み材料によって鋳込
む包埋皿に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体組織等の検体を顕微鏡観察する際に
は、まずカセットと呼ばれる検体処理用容器を用いて検
体に対して薬剤処理等の処理が施される。なお、薬剤処
理等の概要およびカセットの具体例は、本件出願と同一
出願人による特許出願：特願平１１−２９６８０６号
（特開２００１−１１６６７０号）を参照のこと。

【０００３】薬剤処理等が済んだ検体は、包埋皿と呼ば
れる鋳型を用いてパラフィン内に鋳込まれ、その後パラ
フィンごとスライスされ薄片とされ、顕微鏡観察に供さ
れる。以下にその具体的手順について図１を参照して説
明する。

【０００４】まず、図１（ａ）に示すように、包埋皿１
００を適当なテーブル上（図示せず）に載置し、包埋皿
１００のキャビティ１０１内に検体Ｓを収容し、包埋皿
１０１上にカセット１２０を乗せる。そして、カセット
１２０の上から溶融パラフィンＰを流し込む。カセット
１２０の底壁には複数の穴１２１が形成されており、パ
ラフィンＰは穴１２０を通って包埋皿１００のキャビテ
ィ１０１内を満たす。次に、そのままの状態で、包埋皿
１０１を冷却板１４０に乗せる。パラフィンＰは、冷却
板１４０および外気等により熱を奪われ凝固する。この
とき、包埋皿１００のキャビティ１０１内に存在するパ
ラフィンＰは、カセット１２０の穴１２０内に存在する
パラフィンＰを介して、カセット１２０内に存在するパ
ラフィンＰと結合され、カセット１２０とパラフィンＰ
は一体化する（以上、鋳造工程）。

【０００５】次に、図１（ｂ）に示すように、包埋皿１
００からカセット１２０を取り外す。取り外されたカセ
ット１２０の底面には概ね角錐台形状のパラフィンブロ
ックＰ１が強固に付着している（以上、型外し工程）。

【０００６】次に、図１（ｃ）に示すように、パラフィ
ンブロックＰ１の先端から２mm程度の範囲が所定の断面
形状（プレパラートに乗せるに適した形状寸法）を有す
る角柱形状となるようにパラフィンブロックＰ１を削
り、また、その後の工程の邪魔になる不要パラフィンＰ
２を取り除く（以上、整形・除去工程）。

【０００７】次に、図１（ｄ）に示すように、パラフィ
ンブロックＰ１の先端部を薄くスライスし、検体Ｓを含
む薄片を複数作成する（以上、スライス工程）。なお、
前記整形・除去工程において、パラフィンブロックＰ１
の先端部を角柱形状としたのは、薄片ごとにサイズが異
なっていたのではその後の取り扱いに不便であるため、
スライスされた各薄片を互いに同一形状にするためであ
る。

【０００８】このようにして得られた検体入り薄片はプ
レパラートに乗せられ、顕微鏡観察に供される。

【０００９】上記のようにして使用される包埋皿に求め
られる機能としては、以下のようなものがある。（１）
型外しを容易に行えること。（２）整形・除去工程に必
要な工数を最小限としうる鋳造品を成形できること。
（３）溶融パラフィンをバランス良く凝固させ、凝固時
の引け割れ等が発生しないこと。（４）溶融パラフィン
を迅速に凝固させること。

【００１０】上記（１）を満足するため、従来の包埋皿
のキャビティの形状は、概ね角錐台形状となっている。
要するに抜き勾配を十分にとることにより、パラフィン
ブロックＰ１の部分を包埋皿から取り外しやすくしてい
るわけである。しかし、このようにすると、上記（２）
を満足しなくなる。すなわち、抜き勾配を大きくとる
と、前述した整形工程に時間がかかるため、抜き勾配は
可能な限り小さくすることが好ましい。

【００１１】上記（１）と（２）とを両立するために開
発された包埋皿として、本件出願と同一出願人による特
許出願：特願平１１−２９６４００号（特開２００１−
１１６６６９号）に開示されたものがある。ここに開示
された包埋皿は、キャビティの底壁の部分を別体とし、
パラフィンの凝固後に底壁を押し出すことによりパラフ
ィンブロックを包埋皿から容易に抜き取ることを可能と
するものであり、抜き勾配の最小化と型外しの容易性と
いう相反する要求を満たす。しかし、包埋皿が別体の２
部品から構成されることにより、扱いが多少面倒になる
点や部品の保管が面倒になる点、また製造コストの上昇
につながることは否定できない。

【００１２】ところで、従来の包埋皿はステンレスをプ
レス成形したものが主流であった。ステンレス製の包埋
皿は耐久性が高いというメリットはあるものの、ステン
レスは比熱が大きくかつ熱伝導率が高い（樹脂と比較し
て）ため、上記（３）（４）の要求に対しては多くの問
題がある。まず第１に、ステンレス製の包埋皿では、流
し込んだパラフィンは直ちに凝固を開始するために、鋳
造むらができやすい。

【００１３】これを防止するために、通常は、鋳込み前
に包埋皿の余熱を行っているが、このようにすると逆に
凝固時間が著しく長くなり作業性が大幅に悪化する。ま
た、冷却促進のために冷却板を用いると、ステンレスの
熱伝導率の高さにより冷却板と接している部分のみが急
冷され、内部ひずみが生じてパラフィンブロックにクラ
ックが発生することもある。

【００１４】また、ステンレス製の包埋皿はプレス成形
により製造されるのが通常であるため、キャビティ部の
形状も上記（１）（２）を満足するように形成すること
は困難である。

【００１５】このようにステンレス製の包埋皿は、耐久
性が高い点以外にこれといったメリットはないため、近
年では包埋皿の樹脂化が検討されている。しかし、ステ
ンレス製の場合ほどではないにせよ、樹脂製の場合にも
凝固に関連する問題はあり、上記（３）（４）を完全に
満足できるレベルで両立する包埋皿は無いのが現状であ
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実状
に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、型外し
を容易に行うことができ、かつ、鋳造後の整形・除去工
程に必要な工数を削減することができる包埋皿を提供す
ることにある。

【００１７】本発明の第２の目的は、鋳造品質を確保し
つつ溶融パラフィンを迅速に凝固させることができる包
埋皿を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、検体をパラフィン等の鋳込み材料で
鋳込む包埋処理を実施するための包埋皿において、鋳込
み材料が注入されるキャビティを有し、前記キャビティ
は、底壁と前記底壁の周縁に立設された複数の側壁とに
より区画されており、前記キャビティは、底壁側のキャ
ビティ下部と前記キャビティ下部の上に位置するキャビ
ティ上部とを有しており、前記側壁のうち前記キャビテ
ィ下部を囲んでいる部分の内側表面と前記底壁の内側表
面とが成す角度αは、前記側壁のうち前記キャビティ上
部を囲んでいる部分の内側表面と前記底壁の内側表面と
が成す角度βより小さいことを特徴としている。

【００１９】また、上記第２の目的を達成するため、本
発明は、検体をパラフィン等の鋳込み材料で鋳込む包埋
処理を実施するための包埋皿において、底壁と、前記底
壁の周縁に立設されて、前記底壁とともに鋳込み材料が
注入されるキャビティを区画する複数の側壁と、前記キ
ャビティの開口部を囲んで設けられるとともに、カセッ
ト等のベース材料を載置するための載置壁と、を備え、
前記底壁の厚さは、前記側壁および前記載置壁の厚さよ
り小さいことを特徴としている。

【００２０】このような包埋皿を、樹脂材料を用いて射
出成形法により一体成形するには、金型のうち、少なく
とも前記底壁を形成する部分をスライド可能とし、金型
のキャビティ内に溶融樹脂を充填した後、前記スライド
可能な部分をスライドさせることにより容易に製造する
ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００２２】包埋皿１は、検体処理用のカセットが載置
される載置面２ａを提供する載置壁２を有する。載置壁
２の周縁には載置壁２を取り囲むように縁壁３が立設さ
れている。

【００２３】載置壁２の周縁の輪郭は、そこに載置され
る検体処理用のカセットの周縁の輪郭とぴったりと一致
するようになっており、更に、載置壁２と縁壁３とを繋
ぐコーナーＲ部４の半径も極力小さく（具体的には０．
５mm程度）に設定されている。従って、先に従来技術の
項で説明したようなカセットの周囲に付着する不要パラ
フィンＰ２を最小限にすることができる。

【００２４】載置壁２の中央には窪みが設けられてお
り、この窪みが包埋処理を実施する際に検体が収容され
るキャビティ１０となる。キャビティ１０は、底壁１１
と、底壁１１の周縁に立設された複数の側壁１２とによ
り区画されている。各側壁１２は、概ね鉛直な側壁下部
１３と、大きく傾斜した側壁上部１４とからなる。

【００２５】包埋皿１の長辺側の両側には、脚２０が設
けられている。脚２０の下端の高さは、底壁１１の下面
の高さと一致している。脚２０と、脚２０と対向する側
壁１２とは、リブ２１により連結されている。この構造
により、溶融パラフィンがキャビティ１０内に注入され
て包埋皿１の温度が上がった場合でも、包埋皿１全体の
剛性が維持される。脚２０には、複数の窓２２が形成さ
れている。この窓２２は、溶融パラフィンがキャビティ
１０内に注入された際に、図３に示す気流２３がスムー
スに流れるようにし、溶融パラフィンの凝固を促進す
る。

【００２６】次に、キャビティ１０について詳述する。
特に図３に詳細に示されるように、キャビティ１０は、
底壁１１側に位置して複数の側壁下部１３により囲まれ
たキャビティ下部１０ａと、キャビティ下部１０ａより
上に位置して複数の側壁上部１４により囲まれたキャビ
ティ上部１０ｂとからなる。キャビティ下部１０ａは、
パラフィンブロックのうちの検体が実際に埋め込まれる
部分、すなわち、先に従来技術の項で説明したパラフィ
ンブロックのうちスライス工程においてスライスされる
部分を形成する部分である。

【００２７】本実施形態に係る包埋皿１においては、先
に従来技術の項で説明した整形・除去工程終了後におけ
るパラフィンブロックの形状（図１（ｃ）参照）を、鋳
造終了後にパラフィンブロックを全く削ることなく若し
くは殆ど削ることなく得ることができるように、キャビ
ティ下部１０ａを概ね角柱形状（薄い角形の板の形状）
にするとともに、型外しを容易に行うことができるよう
にキャビティ上部１０ｂを概ね角錐台形状としている。

【００２８】すなわち、底壁１１の内面（図における上
側面）と側壁下部１３の内面とが成す角度αは、９０度
若しくは９０度より大きい値であってかつ９０度に極力
近い値に設定されている。言い換えれば、パラフィンブ
ロックをキャビティ下部１０ａから取り外すための抜き
勾配が、０度若しくは０度より大きい値であってかつ０
度に極力近い値に設定されている。角度αは、最も好適
には９０度である（実際のところ、包埋皿１自体が可撓
性を有するため、図面に示すように包埋皿１を形成すれ
ば角度αが９０度でもパラフィンブロックを包埋皿１か
ら外すことは可能である。）。しかしながら、包埋皿１
が樹脂射出成形法により製造されるため、角度αは、包
埋皿１成型用の金型から包埋皿１を抜くために必要な最
小限の抜き勾配に対応する値となっており、実際の製品
では５度前後に設定される。以上の点を考慮すれば、角
度αは、包埋皿１の製造方法に応じて、９０〜９６度の
範囲でなるべく小さい値に設定することが好適である。

【００２９】また、底壁１１の内面（図における上側
面）と側壁上部１４の内面とが成す角度βは、角度αよ
り十分に大きな値に設定されている。角度βは、包埋皿
１からパラフィンブロックを容易に抜き出すことを可能
とする値である限り、任意の値とすることができるが、
図示された実施形態においては、約１２０度に設定され
ている。

【００３０】以上説明したように、側壁下部１３と底壁
１１とが成す角度αを小さく、側壁上部１４と底壁１１
とが成す角度βを大きく設定することにより、整形・除
去工程における手間の削減並びに型外しの容易化という
相反する要求を満足することができる。

【００３１】なお、キャビティ下部１０ａの高さｈは、
１〜３mmに設定することが好適である。高さｈを１mmよ
り小さくすると、検体が確実にキャビティ下部１０ａに
対応する領域に埋め込まれることを保証するのが困難と
なり、高さｈを３mmより大きくすると、型外しの際にパ
ラフィンブロックを抜くことが困難となるからである。
なお、キャビティ下部１０ａの高さｈは、キャビティ１
０の全高Ｈの１／３程度に設定されている。

【００３２】なお、側壁下部１３と底壁１１とが成す角
度αと側壁上部１４と底壁１１とが成す角度βとの関係
は、複数ある側壁１２の全てについて成り立つ関係であ
る。

【００３３】次に、図４を参照して包埋皿１の各部の肉
厚設定について説明する。

【００３４】底壁１１の肉厚ｔ11は、他の部分の肉厚ｔ
13，ｔ14，ｔ2に比較して小さい値に設定されている。
底壁１１の肉厚ｔ11は、鋳造工程において冷却板１４０
に接触する部分であるため、パラフィンの凝固過程に大
きな影響を及ぼす。包埋皿１が樹脂射出成形品である場
合には、底壁１１の熱伝導率は低いため（包埋皿１が金
属製である場合に比較して）、底壁１１の肉厚ｔ11を十
分に薄くしないとパラフィンの凝固速度が著しく遅くな
る。本願発明者は、実験の結果、底壁１１の肉厚ｔ11
を、０．５mm以下とすることにより、パラフィンの凝固
速度が実用上十分に早くなることを見いだした。また、
０．５mmを超えると、パラフィンの凝固速度が実用上問
題となる程に遅くなることもわかった。従って、底壁１
１の肉厚ｔ11は０．５mm以下とすることとした。このよ
うに、底壁１１の肉厚ｔ11を小さくすることにより、キ
ャビティ１０内に注がれた溶融パラフィンは、底壁１１
と接触している部分から上方に向けて指向性をもって凝
固し、高品質のパラフィンブロックを得ることができ
る。

【００３５】その一方で、包埋皿１の他の部分の肉厚
は、０．６〜１．０mmの範囲と、比較的大きくしてい
る。その理由は以下の通りである。

【００３６】まず、側壁１２を薄くしなかった理由は、
側壁１２を薄くしすぎると、型外しの際に包埋皿１を撓
ませても側壁１２がパラフィンにへばりついたままとな
り（パラフィンと側壁１２との間に空気が入ってゆかな
いため）、型外しが著しく困難となるからである。

【００３７】また、載置壁２を薄くしなかった理由は、
載置壁２には比較的大きな熱容量を与えて、鋳造時にカ
セットの底壁と載置壁２との間に入り込む溶融パラフィ
ンを早期に凝固させるためである。もし、載置壁２を薄
くして熱容量を小さくしてしまうと、鋳造時にカセット
の底壁と載置壁２との間に入り込む溶融パラフィンが縁
壁３のあたりにまで入り込み、その後の不要パラフィン
Ｐ２（図１参照）の除去に多大な工数が必要となってし
まう。

【００３８】以上のように、底壁１１の肉厚を薄くし
て、かつその他の部分（側壁１２、載置壁２）の肉厚を
比較的厚くすることにより、鋳造時におけるバランスの
良い凝固、型外しの容易さ、並びに整形・除去工程特に
除去工程の工数の削減を実現することができる。

【００３９】なお、底壁１１、側壁１２および載置壁２
の肉厚の関係は、図４に表示される底壁１１、側壁１２
および載置壁２のみならず、すべての底壁１１、側壁１
２および載置壁２に関して成り立つ関係である。

【００４０】なお、底壁１１の肉厚ｔ11は、包埋皿が樹
脂性の場合、鋳造時の凝固特性のみを考慮するならば、
実験した範囲内では薄ければ薄いほど好ましいことがわ
かっている。しかし、極端に底壁１１の厚さｔ11を小さ
くすると、溶融パラフィンを注湯して温度が上昇した際
に底壁１１が変形するおそれもあるし、また、包埋皿１
の製造歩留まりも低下する。従って、底壁１１の厚さｔ
11は０．２mm以上とすることが好ましい。すなわち、底
壁１１の厚さｔ11は、好適には０．２〜０．５mm、より
好ましくは０．３〜０．４mmに設定される。

【００４１】図示された形状の包埋皿１を樹脂射出成形
法で一体成形するにあたって、底壁１１の肉厚ｔ11を上
記のように０．２〜０．５mmの範囲とするには、流動性
の良い樹脂材料を用いる必要がある。また、包埋皿１に
は耐薬品性および耐衝撃性も必要とされる。更に、パラ
フィンの鋳造が良好に行われているかの判定並びに、凝
固が完了したか否かを外側から容易に判定できるよう
に、包埋皿１は透明であることが好適である。以上の条
件を満足するため、包埋皿１は、微結晶性のポリイミド
により形成することが好適である。微結晶性のポリイミ
ドを用いて、通常の樹脂射出成形法により包埋皿１を製
造した場合、底壁１１の肉厚ｔ11は０．４mm程度まで薄
くすることができた。

【００４２】なお、射出成形型を改良することにより、
底壁１１の肉厚ｔ11を薄くすることも可能である。例え
ば、図７に概略的に示すように、包埋皿１用の金型ペア
３０のうち一方の金型３１に、スライド可能な部分３１
ａを設ける。そして、金型３１、３２間に溶融樹脂を射
出し、金型３１、３２間のキャビティ３３に樹脂が充填
された後、溶融樹脂の凝固前に、部分３１ａを移動し、
キャビティ３３のうち包埋皿１の底壁１１に相当する部
分３３ａを狭める。このように製造することにより、底
壁１１の肉厚ｔ11を、通常の射出成形法により製造でき
る限界肉厚より小さくすることができる。この場合、包
埋皿１の材料は上記の微結晶性のポリイミド以外を用い
ることも可能であるが、微結晶性のポリイミドを用いる
ことが好ましい。

【００４３】なお、以上においては、包埋皿１を樹脂射
出成形法により一体成形する前提で説明を行ったが、こ
れには限定されない。キャビティ１０の上部と下部を異
なる形状にする上記実施形態の第１特徴部分に関して
は、包埋皿１をステンレス等の金属材料から製造する場
合でも適用することができ、また、包埋皿１を塩化ビニ
ール等の樹脂フィルムを原料として真空成形する場合に
も適用することができる。さらには、包埋皿１の材料を
問わず、包埋皿１の成形後の追加工により上記実施形態
の第１特徴部分を実現してもよい。また、包埋皿１の肉
厚を部位により変化させる本実施形態の第２の特徴に関
しては、材料を問わず包埋皿１の成形後の追加工により
実現してもよい。しかしながら、上記第１および第２の
特徴を最も低コストで具現化するには、包埋皿１を樹脂
射出成形法により一体成形することが好適である。

【００４４】なお、図２乃至図６に図示された包埋皿１
の使用方法は、図１（ｃ）に示す整形・除去工程が廃止
または大幅に削減される点を除いて、図１を参照して従
来の技術の項にて説明したものと同一である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
包埋処理の作業工数および作業時間をを削減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】包埋処理の各工程を説明する図。

【図２】本発明による包埋皿の一実施形態を示す斜視
図。

【図３】図１におけるIII−III矢視図であり、断面に現
れる要部のみを示す図。

【図４】図１におけるIV−IV矢視図であり、断面に現れ
る要部のみを示す図。

【図５】図１に示す包埋皿を上方から見た平面図。

【図６】図１に示す包埋皿を下方から見た平面図。

【図７】図１に示す包埋皿を成形するための金型を概略
的に示す断面図。

【符号の説明】

１包埋皿２載置壁１０キャビティ１１底壁１２側壁１３側壁下部１４側壁上部３１ａ金型のスライド可能な部分Ｓ検体Ｐ、Ｐ１鋳込み材料（パラフィン）ｈキャビティ下部の高さｔ11 底壁の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検体をパラフィン等の鋳込み材料で鋳込む
包埋処理を実施するための包埋皿において、鋳込み材料が注入されるキャビティを有し、前記キャビティは、底壁と前記底壁の周縁に立設された
複数の側壁とにより区画されており、前記キャビティは、底壁側のキャビティ下部と前記キャ
ビティ下部の上に位置するキャビティ上部とを有してお
り、前記側壁のうち前記キャビティ下部を囲んでいる側壁下
部の内側表面と前記底壁の内側表面とが成す角度αは、
前記側壁のうち前記キャビティ上部を囲んでいる側壁上
部の内側表面と前記底壁の内側表面とが成す角度βより
小さいことを特徴とする、包埋皿。
【請求項２】前記キャビティ下部は、概ね角柱形状を有
していることを特徴とする、請求項１に記載の包埋皿。
【請求項３】前記角度αは、９０〜９６度であることを
特徴とする、請求項１に記載の包埋皿。
【請求項４】前記キャビティ下部の高さは、１〜３mmで
あることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項
に記載の包埋皿。
【請求項５】検体をパラフィン等の鋳込み材料で鋳込む
包埋処理を実施するための包埋皿において、底壁と、前記底壁の周縁に立設されて、前記底壁とともに鋳込み
材料が注入されるキャビティを区画する複数の側壁と、前記キャビティの開口部を囲んで設けられるとともに、
カセット等のベース材料を載置するための載置壁と、を
備え、前記底壁の厚さは、前記側壁および前記載置壁の厚さよ
り小さいことを特徴とする、包埋皿。
【請求項６】前記底壁の厚さは、０．２〜０．５mmであ
ることを特徴とする、請求項５に記載の包埋皿。
【請求項７】請求項５または６に記載の包埋皿を、樹脂
材料を用いて射出成形法により一体成形する方法におい
て、金型のうちの少なくとも前記底壁を形成する部分をスラ
イド可能とし、金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填し
た後、前記スライド可能な部分をスライドさせることを
特徴とする、包埋皿の製造方法。