JP2009106632A

JP2009106632A - 内視鏡可撓管の製造方法

Info

Publication number: JP2009106632A
Application number: JP2007283589A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takahashi; 伸治高橋
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】可撓管の軟質樹脂層及び硬質樹脂層の円周方向における成形厚みを均一に成形し、かつ軸方向における成形厚みを精度良く調整する。
【解決手段】連続成形設備３０は、硬質樹脂５１及び軟質樹脂５２を押し出す押し出し部３１，３２、連結可撓管組立体２１に硬質樹脂５１と軟質樹脂５２との２層構造からなる外皮層１５を成形するヘッド部３３、冷却部３４、搬送部３６、制御部３７を備える。制御部３７は、外皮層１５を成形するとき、硬質樹脂５１からなる硬質樹脂層と、軟質樹脂５２からなる軟質樹脂層との厚み比率が１：９〜９：１の範囲内となるように、押し出し部３１，３２の押し出し量を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内視鏡の挿入部を構成する可撓管を製造するための内視鏡可撓管の製造方法に関する。

患者の体腔内を観察するための医療用の内視鏡が知られている。この内視鏡は，患者の体腔内に挿入される挿入部と，挿入部の基端に設けられた操作部を備えている。挿入部の内部には，処置具挿通チューブ，照明光を伝達するライトガイド，信号ケーブル，挿入部を湾曲させる湾曲ワイヤ等が，先端側から基端側まで通して設けられている。

内視鏡の挿入部を構成する主な部品である可撓管は、金属帯片を螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管と、この螺旋管を覆う筒状網体と、筒状網体の表面に積層されたウレタン樹脂などの外皮層とからなることが一般的であるが、挿入部を体腔内に挿入しやすくするため、先端側の柔軟性を高く、且つ上述した可撓管の基端側は操作しやすくするため、柔軟性を低くすることが好ましい。そこで、可撓管を製造する際、特許文献１に記載されているように、硬質及び軟質の２種類の樹脂を用いて、先端側は軟質樹脂の割合を多く、基端側は硬質樹脂の割合を多くするように、軟質樹脂層と硬質樹脂層との２層構造からなる外皮層を形成することが提案されている。また、特許文献２に記載されている内視鏡可撓管では、内視鏡可撓管の先端側では外皮層を軟質樹脂層のみにより構成し、基端側においては外皮層を硬質樹脂層のみにより構成している。

また、このような可撓管の外皮層を成形する工程を効率良く行うため、特許文献３では、複数の可撓管を一本に連結した状態として搬送しながら、連続して外皮層の成形を行う内視鏡可撓管の製造方法が記載されている。
実開昭５５−１１２５０５号公報特開２００７−１５９７７５号公報特許第３５８６９２８号公報

上記特許文献１、２記載のような可撓管の外皮層を、上記特許文献３記載のように連続して成形する場合、軟質樹脂及び硬質樹脂を押出成形機によってそれぞれ成形型へ供給させながら成形を行っているため、外皮層を軟質樹脂層または硬質樹脂層の一方のみで構成し、他方の厚みを０にするには、押出成形機による樹脂の吐出を停止させるか、樹脂を成形型の外へ流出させるバイパス路が必要となる。

しかしながら、成形型への樹脂の吐出し量を０に調整することは、非常に困難であり、また吐出し量を０にしても成形型の内部に樹脂が滞留する部分（ウェルド）があるため、樹脂の厚みを０にすることは困難である。さらに、吐出し量を０にした後、吐出し量を漸増させていく場合、成形型の内部に滞留した樹脂を押し出して成形することになるため、可撓管の円周方向における樹脂の成形厚みが均一にならず、ムラができてしまうことになる。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、可撓管の軟質樹脂層及び硬質樹脂層の円周方向における成形厚みを均一に成形し、かつ軸方向における成形厚みを精度良く調整することが可能な内視鏡可撓管の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、可撓性を有する筒状構造体の外周面を筒状網体で覆い、且つ前記筒状構造体の両端部に設けられた結合部同士を複数連結した状態で搬送しながら、その表面に、硬質及び軟質樹脂からなる外皮層を均一な外径とするように連続して成形する内視鏡可撓管の製造方法において、前記外皮層を成形するとき、前記硬質樹脂からなる硬質樹脂層と、前記軟質樹脂からなる軟質樹脂層との２層構造とし、前記軟質樹脂層と前記硬質樹脂層との厚み比率が１：９〜９：１の範囲内であることを特徴とする。

なお、前記外皮層を成形するとき、前記筒状構造体の一端側では、硬質樹脂層よりも軟質樹脂層の厚み比率が大きく、一端から他端側へ向かって徐々に硬質樹脂層の厚みが漸増して、他端側では、軟質樹脂層よりも硬質樹脂層の厚み比率が大きくなるように成形することが好ましい。

本発明の内視鏡可撓管の製造方法において、外皮層を成形するとき、硬質樹脂からなる硬質樹脂層と、軟質樹脂からなる軟質樹脂層との２層構造とし、軟質樹脂層と硬質樹脂層との厚み比率が１：９〜９：１の範囲内としているので、可撓管の軟質樹脂層及び硬質樹脂層の円周方向における成形厚みを均一に成形し、かつ軸方向における成形厚みを精度良く調整することができる。

図１は、本発明に係る可撓管が組み込まれた電子内視鏡である。図１に示すように、医療用として広く用いられる電子内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部３と、挿入部３の基端部分に連設された本体操作部５と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるユニバーサルコード６とを備えている。挿入部３は、本体操作部５への連設部から大半の長さをしめる可撓管部３ａと、可撓管部３ａに連設されるアングル部３ｂと、その先端に連設され、体腔内撮影用の撮像装置（図示せず）が内蔵された先端部３ｃとから構成される。電子内視鏡２の挿入部３の大半の長さをしめる可撓管部３ａは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。

この可撓管部３ａを構成する可撓管１０は、詳しくは、図２に示すように、最内側に金属帯片１１ａを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管１１に、金属線を編組してなる筒状網体１２を被覆して両端に口金１３を嵌合した可撓官組立体１４とし、さらに、その外周面にウレタン樹脂等からなる外皮層１５が積層された構成となっている。また外皮層１５の外面に、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート膜１６をコーティングしている。なお、以下では、可撓管組立体１４の先端を符号１４ａ，基端を符号１４ｂとして説明するが、先端１４ａは、上述したアングル部３ｂが接続される側の端部であり、基端１４ｂは、本体操作部５が接続される側の端部である。

外皮層１５は、詳しくは図２に示すように、軟質樹脂層１９と、硬質樹脂層１８とから構成される。下層に成形される硬質樹脂層１８は、可撓管組立体１４の先端１４ａ側では薄く成形され、先端１４ａ側から基端１４ｂ側に向かって徐々に厚くなるように成形される。これに対して、硬質樹脂層１８の上層に成形される軟質樹脂層１９は、先端１４ａ側が最も厚く、先端１４ａ側から後端側へ向かって徐々に薄くなるように成形されており、且つ外皮層１５の外径が均一となるように成形されている。これにより、可撓管１０は、先端１４ａ側の柔軟性が高く、且つ基端１４ｂ側は柔軟性が低い構造となるので、この可撓管１０から構成される挿入部３に必要な可撓性を持つことが可能となる。

図３は、外皮層１５を成形する前に、ジョイント部材２０と可撓管組立体１４とを接続するときの状態を示すものである。ジョイント部材２０は、本体部２０ａと、この本体部２０ａの両側に、それぞれ口金１３の内周面１３ａに挿入される連結部２０ｂを備えており、このジョイント部材２０を介し、複数の可撓管組立体１４を一本に連結した状態の連結可撓管組立体２１として、後述する連続成形設備３０で外皮層１５の成形が行われる。

図４には、本実施形態を適用した連続成形設備の構成を示す。連続成形設備３０は、ホッパ、スクリューなどからなる周知の押し出し部３１，３２と、連結可撓管組立体２１の外周面に外皮層１５を樹脂成形するためのヘッド部３３と、冷却部３４と、連結可撓管組立体２１をヘッド部３３へ搬送する搬送部３６と、これらを制御する制御部３７とからなる。

搬送部３６は、供給ドラム４０と、巻取ドラム４２とからなり、上述した連結可撓管組立体２１は、供給ドラム４０に巻き付けられた後、順次引き出されて、外皮層１５が成形されるヘッド部３３と、成形後の外皮層１５が冷却される冷却部３４とを通して巻取ドラム４２に巻き取られる。これら供給ドラム４０及び巻取ドラム４２は、制御部３７によって回転が制御され、連結可撓管組立体２１を搬送する搬送速度が切り替えられる。

押し出し部３１，３２は、吐出口３１ａ，３２ａがヘッド部３３のゲート４６，４７にそれぞれ結合されており、溶融状態の軟質及び硬質樹脂５１をヘッド部３３内へそれぞれ押し出して供給する。これら押し出し部３１，３２は、制御部３７によって樹脂の押し出し量が制御されている。押し出し部３１，３２の押し出し量が制御されることによって、硬質樹脂層１８及び軟質樹脂層１９の成形厚みを調整することができる。

本実施形態では、外皮層１５を成形するとき、硬質樹脂層１８と、軟質樹脂層１９との厚み比率が１：９〜９：１の範囲内となるように、制御部３７が押し出し部３１，３２の押し出し量を制御する。

ヘッド部３３は、前述した押し出し部３１，３２から押し出される溶融状態の硬質樹脂５１及び軟質樹脂５２を連結可撓管組立体２１へ供給するための通路となるゲート４６，４７を備えている。このヘッド部３３は、連結可撓管組立体２１の外周に成形される外皮層１５の外周形状を決定する円形孔４８が形成されている。また、ヘッド部３３には、円形孔４８に連続し、連結可撓管組立体２１の挿入をガイドするための円錐状凹部４９が設けられている。

ゲート４６，４７は、図５に示すように、円形孔４８を中心にした略円筒状で、上流側から下流側へ向かって直径が徐々に小さくなり、先端側の供給口４６ａ，４７ａが円形孔４８に連続するように形成されている。このゲート４６，４７では、押し出し部３１，３２からそれぞれ供給される硬質樹脂５１及び軟質樹脂５２が上部から流れ込んでくるため、図５の点線で囲むゲート４６，４７の下部の位置にウェルド５１ａ，５２ａ、すなわち樹脂が滞留する部分ができやすくなる。

ゲート４６，４７の供給口４６ａ，４７ａは、円形孔４８の出口４８ａ近傍位置にあり、且つ供給口４６ａが上流側、供給口４７ａが下流側に位置する。これによって、ゲート４６から供給される溶融状態の硬質樹脂５１のほうが、ゲート４７から供給される溶融状態の軟質樹脂５２よりも先に連結可撓管組立体２１に積層されるため、硬質樹脂層１８が下層に、軟質樹脂層１９が上層に形成される。

さらにヘッド部３３における円形孔４８の出口４８ａは、その内径が、可撓管組立体１４の外周に形成される外皮層１５の外径に合わせて形成されている。ゲート４６，４７から硬質樹脂５１及び軟質樹脂５２をそれぞれ積層された直後の連結可撓管組立体２１が出口４８ａを通過することにより、外皮層１５の外径が均一となるように成形される。外皮層１５が成形された連結可撓管組立体２１は、ヘッド部３３を通過した後、冷却部３４を通過する。冷却部３４は水などの冷却液が貯留されており、冷却液の中を通過することにより外皮層１５を冷却して硬化させる。なおこれに限らず、冷却液や空気などを外皮層１５に吹き付けて冷却してもよい。

上記構成の連続成形設備３０で連結可撓管組立体２１に外皮層１５を成形するときのプロセスについて、図５を用いて説明する。なお、図５は、成形工程を行うときの硬質樹脂層１８及び軟質樹脂層１９の厚み変化量を模式的に示しており、視覚的に分かり易くするため、外皮層１５の厚みを大きく図示している。また、この図５では、図中左側から右側へ向かって外皮層１５が成形される場合を示している。

連続成形設備３０が成形工程を行うときは、押し出し部３１，３２から溶融状態の硬質樹脂５１及び軟質樹脂５２がヘッド部３３へと押し出されるとともに、搬送部３６が動作して連結可撓管組立体２１がヘッド部３３へと搬送される。このとき、押し出し部３１，３２は、図６に示す吐き出し量で樹脂をヘッド部３３へ供給する。そして、可撓管組立体１４の先端１４ａから基端１４ｂまで外皮層１５を成形するときは、図５に示すように、可撓管組立体１４の先端１４ａでは、硬質樹脂層１８の厚みＴＨ１と、軟質樹脂層１９の厚みＴＳ１との比率が１：９であり、可撓管組立体１４の先端１４ａ側から基端１４ｂ側へ向かって徐々に硬質樹脂層１８の割合が漸増して厚みの比率が逆転し、可撓管組立体１４の基端１４ｂ側では硬質樹脂層１８の厚みＴＨ２と、軟質樹脂層１９の厚みＴＳ２との比率が９：１となるように、制御部３７は押し出し部３１，３２による樹脂の押し出し量を制御する。

一方、ジョイント部材２０の外周面に外皮層を成形するときは、図５に示すように、可撓管組立体１４の基端１４ｂに隣接する位置では、硬質樹脂層１８の厚みＴＨ２と、軟質樹脂層１９の厚みＴＳ２との比率が９：１であり、可撓管組立体１４の基端１４ｂ側から次の可撓管組立体１４の先端１４ａ側へ向かって徐々に軟質樹脂層１９の割合が漸増して、次の可撓管組立体１４の先端１４ａに隣接する位置では、硬質樹脂層１８の厚みＴＨ１と、軟質樹脂層１９の厚みＴＳ１との比率が１：９となるように、制御部３７は押し出し部３１，３２の押し出し量を制御する。

そして、また可撓管組立体１４の先端１４ａから基端１４ｂまで外皮層１５を成形するときは上記と同様に、先端１４ａでは、硬質樹脂層１８の厚みＴＨ１と軟質樹脂層１９の厚みＴＳ１との比率が１：９で、基端１４ｂへ向かって徐々に硬質樹脂層１８の厚みが大きくなり、基端１４ｂでは、硬質樹脂層１８の厚みＴＨ２と、軟質樹脂層１９の厚みＴＳ２との比率が９：１となるように、押し出し部３１，３２を制御する。以降は同様にして押し出し部３１，３２の押し出し圧力の切り替えを行って連結可撓管組立体２１に外皮層１５を成形する。そして最後端まで外皮層１５が成形された連結可撓管組立体２１は、連続成形設備３０から取り外され、コート膜１６を塗布した後、ジョイント部材２０を取り外して可撓管１０の成形工程が終了する。

このように連続成形設備３０の制御を行うことによって、硬質樹脂層または軟質樹脂層の厚みを０にすることなく外皮層の成形を行うことができるので、外部へ樹脂を廃棄させるためのバイパス路をヘッド部３３に設ける必要が無く、また押し出し部３１，３２による吐き出しを停止させる必要もないため、可撓管１０をローコストに製造することが可能となる。また、押し出し部３１，３２による吐き出しを停止させた場合、上述したウェルド５１ａ，５２ａの位置に樹脂が残留することになるが、連続成形設備３０では、硬質樹脂及び軟質樹脂を押し出し部３１，３２から常時吐き出した状態で成形を行うことができるので、可撓管１０の円周方向において硬質樹脂層１８及び軟質樹脂層１９がムラになりにくく、均一な成形厚みとすることが可能になり、且つ可撓管の軸方向において硬質樹脂層１８及び軟質樹脂層１９が設定した通りの成形厚みとなり、精度良く外皮層の成形を行うことができる。

上記実施形態においては、硬質樹脂層と軟質樹脂層との成形厚みの比率が、可撓管の先端では１：９で、可撓管の基端では９：１となる例をあげているが、厚みの比率はこれに限らず、硬質樹脂層と軟質樹脂層との成形厚みの比率が１：９〜９：１の範囲内であればどのような比率でもよい。

なお、上記実施形態においては、撮像装置を用いて被検体の状態を撮像した画像を観察する電子内視鏡を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、光学的イメージガイドを採用して被検体の状態を観察する内視鏡にも適用することができる。また、上記実施形態では、挿入部３を構成する可撓管を例示しているが、これに限らず、挿入部３を構成する可撓管と同等の構成要素からなるユニバーサルコードにも適用することが可能であり、この場合、プロセッサ装置などに接続される側、及び本体操作部５に連設される側のうち、一方側は硬質樹脂の厚みが大きく、他方側は軟質樹脂の厚みが大きくするように成形することができる。

内視鏡の構成を示す概略図である。内視鏡可撓管の構成を示す拡大部分断面図である。可撓管組立体を連結するジョイント部材の構成を示す平面図である。連続成形設備の概略的構成を示すブロック図である。図４のＡ−Ａ線で切断したヘッド部の要部断面図である。連結可撓管組立体を成形するときの外皮層の硬質樹脂層及び軟質樹脂層の厚み変化量を模式的に示す説明図である。

符号の説明

２内視鏡
３挿入部
１０可撓管
２０ジョイント部材
２１連結可撓管組立体
３０連続成形設備
３１，３２押し出し部
３３ヘッド部
３６搬送部
３７制御部
５１硬質樹脂
５２軟質樹脂

Claims

可撓性を有する筒状構造体の外周面を筒状網体で覆い、且つ前記筒状構造体の両端部に設けられた結合部同士を複数連結した状態で搬送しながら、その表面に、硬質及び軟質樹脂からなる外皮層を均一な外径とするように連続して成形する内視鏡可撓管の製造方法において、
前記外皮層を成形するとき、前記硬質樹脂からなる硬質樹脂層と、前記軟質樹脂からなる軟質樹脂層との２層構造とし、前記軟質樹脂層と前記硬質樹脂層との厚み比率が１：９〜９：１の範囲内であることを特徴とする内視鏡可撓管の製造方法。
前記外皮層を成形するとき、前記筒状構造体の一端側では、硬質樹脂層よりも軟質樹脂層の厚み比率が大きく、一端から他端側へ向かって徐々に硬質樹脂層の厚みが漸増して、他端側では、軟質樹脂層よりも硬質樹脂層の厚み比率が大きくなるように成形することを特徴とする請求項１記載の内視鏡可撓管の製造方法。