JP2009273627A - ライトガイド可撓管の製造方法およびライトガイド可撓管 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性と操作性に優れた内視鏡ライトガイド可撓管の簡易な製造方法、およびそのようなライトガイド可撓管を提供する。
【解決手段】ブレード２６で覆われた螺旋管２４の内側に芯金２０を挿入する。芯金２０の外周面２０Ａにおいては、凹部３２が設けられている。螺旋管２４、芯金２０、およびブレード２６を長手方向に沿って移動させつつ、ブレード２６の外側から外皮層材料１２Ｍを供給する押出成型により、外皮層を形成する。凹部３２に供給された外皮層材料１２Ｍにより、外皮層の内側領域が形成される。部分的に内側領域を含む外皮層により、ライトガイド可撓管の操作性と耐久性とが向上する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ライトガイド可撓管の製造方法、およびライトガイド可撓管に関し、特に、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管の製造方法等に関する。

内視鏡装置においては、プロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管が設けられている（例えば特許文献１）。ライトガイド可撓管により、プロセッサの光源から出射された照明光とその反射光、スコープで生成された画像信号等が伝達される。ライトガイド可撓管の周囲を覆う外皮層は、一般に、均一な部材で形成されている。

一方、内視鏡の可撓管の製造時に、外皮層の材料である樹脂を螺旋管の隙間にまで入り込ませ、軸線方向における可撓性を調整することが知られている（例えば特許文献２）。この場合、所定の領域まで外皮層を設けるために、外皮層の材料である樹脂の供給流量を調整しつつ可撓管が製造される。
特開２０００−２２９０５９号公報 特開２００２−３３０９２３号公報

ライトガイド可撓管の外皮層を硬くて均一な部材で形成すると、ライトガイド可撓管の操作性が低下し、ユーザが操作する手に疲労感を覚えるといった問題が生じ得る。また、均一かつ軟らかい外皮層を設けると、ライトガイド可撓管の耐久性が低下する。この場合、例えばライトガイド可撓管が吊り下げられた状態で保管されると、曲げ応力による屈曲変形、自重による伸びなどの問題を生じるおそれがある。従って、均一な部材による外皮層を含むライトガイド可撓管においては、操作性と耐久性との両立が困難である。

また、ライトガイド可撓管の可撓性を調整するために、部分的に外皮層を螺旋管の隙間まで入り込ませる場合、製造時に外皮層の材料部材の供給量を調整することが必要となる。具体的には、材料部材を供給する装置の制御や、材料部材として用いられる樹脂の加熱温度、粘度を調整する作業が必要となる。従ってこの場合、ライトガイド可撓管の製造工程が複雑化する。

本発明は、耐久性と操作性に優れた内視鏡ライトガイド可撓管の簡易な製造方法、およびそのようなライトガイド可撓管の提供を目的とする。

本発明のライトガイド可撓管の製造方法は、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管の製造方法である。この製造方法は、帯状部材を螺旋状に巻いた螺旋管の内側に、外周面の一部に凹部が設けられた芯金を挿入する芯金挿入工程と、螺旋管と芯金をともに移動させつつ螺旋管の外側および凹部に外皮層材料を供給する押出成形により、螺旋管の内側にある内側領域を含む外皮層を形成する外皮層形成工程とを備えることを特徴とする。

凹部は、芯金の外周面において、製造されるライトガイド可撓管の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかに対応する領域に設けられていることが好ましい。

芯金においては、凹部と外周面における凹部以外の領域との間の傾斜面が、凹部となす角度が鈍角であるように凹部が設けられていることが好ましい。また、芯金においては、凹部が段状に設けられているが好ましい。

芯金挿入工程においては、外周面における凹部以外の領域が螺旋管の内周面に接するように芯金を挿入することが好ましい。また、ライトガイド可撓管の製造方法は、例えば、螺旋管の外側に網状のブレードを配置するブレード配置工程をさらに有する。

本発明のライトガイド可撓管は、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管であって、帯状部材を螺旋状に巻いた螺旋管と、螺旋管の外側においてライトガイド可撓管の表面を覆う外皮層とを備えている。そしてライトガイド可撓管は、外皮層が螺旋管の内側にある内側領域を含むことを特徴とする。

外皮層においては、内側領域が、螺旋管の内周面に沿って設けられていることが好ましい。また、外皮層においては、螺旋管の外側にある外側領域と内側領域とが一体であることが好ましい。

本発明によれば、耐久性と操作性に優れた内視鏡ライトガイド可撓管の簡易な製造方法、およびそのようなライトガイド可撓管を実現できる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるライトガイド可撓管が使用されている状態を示す図である。図２は、本実施形態におけるライトガイド可撓管が保管されている状態を示す図である。

電子内視鏡装置３０は、プロセッサ４０とスコープ５０とを含む。プロセッサ４０とスコープ５０とは、ライトガイド可撓管１０により接続されている。プロセッサ４０の光源（図示せず）から出射された照明光とその反射光、およびスコープ５０で生成された画像信号等は、ライトガイド可撓管１０により伝達される。ライトガイド可撓管１０の表面は、外皮層１２により覆われている。

電子内視鏡装置３０の使用中、ユーザは、挿入部可撓管５２を人体内に挿入させ、スコープ５０の操作部５４を操作する。これらの操作により、体腔内が観察、撮影され、必要に応じて患部が処置される。

一方、電子内視鏡装置３０の未使用時には、スコープ５０は、例えばスコープハンガ５６に吊り下げられた状態で保管される（図２参照）。このとき、ライトガイド可撓管１０のスコープ５０側の第１端部１０Ｅにおいては曲げ応力による屈曲変形が生じ得る。また、ライトガイド可撓管１０の中心部１０Ｃは、ライトガイド可撓管１０の自重により徐々に伸びてしまうおそれがある。

ライトガイド可撓管１０の第２端部１０Ｆ、すなわち第１端部１０Ｅとは反対側の端部には、コネクタ部４２が接続されている。電子内視鏡装置３０の使用時には、コネクタ部４２がプロセッサ４０に取り付けられる（図１参照）。このとき、第２端部１０Ｆには、スコープ５０を操作するユーザにより曲げ方向に力が加えられる場合がある。

以上のことから明らかであるように、ライトガイド可撓管１０の長手方向における中心部１０Ｃと、第１および第２端部１０Ｅ、１０Ｆにおいては、耐久性の向上が必要とされる。そこで本実施形態においては、ライトガイド可撓管１０を以下のように製造することにより、これらの部位の強度を向上させている。

図３は、螺旋管にブレードを重ねて配置するブレード配置工程を示す断面図である。図４は、螺旋管の内側に芯金を挿入する芯金挿入工程を示す断面図である。図５は、外皮層材料により外皮層を形成する外皮層形成工程を示す断面図であり、図６は、製造されたライトガイド可撓管１０の一部を示す断面図である。

ライトガイド可撓管１０の製造においては、まず、帯状の金属部材を螺旋状に巻いた螺旋管２４の外側に、網状のブレード２６を重ねて配置する（ブレード配置工程）。このように、螺旋管２４の外周面２４Ａをブレード２６が覆った状態で、螺旋管２４の内側に芯金２０を挿入する（図４参照・芯金挿入工程）。

芯金２０においては、外周面２０Ａの一部に凹部３２が設けられている。この芯金挿入工程において、芯金２０は、外周面２０Ａにおける凹部３２以外の領域３３が螺旋管２４の内周面２４Ｂに接するように挿入される。このため、挿入された芯金２０は、螺旋管２４の内側で固定される。

次に、押出成型により外皮層１２（図１、２参照）を形成する（図５参照・外皮層形成工程）。まず、互いに固定された状態の螺旋管２４、芯金２０、およびブレード２６をともに長手方向に沿って移動させつつ、螺旋管２４およびブレード２６の外側から外皮層材料１２Ｍを供給する。外皮層材料１２Ｍは、例えばポリウレタン樹脂であり、押出成形機（図示せず）において加熱され、流動性を有する状態で押し出される。

外皮層材料１２Ｍを螺旋管２４の外側に供給し、冷却、硬化させると、ライトガイド可撓管１０の表面を覆う外皮層１２が形成される。外皮層１２の形成後、芯金２０を螺旋管２４の内側から抜き取ると、ライトガイド可撓管１０が完成する（図６参照）。

このように、本実施形態の製造方法により製造されるライトガイド可撓管１０の外皮層１２は、螺旋管２４の外周面２４Ａ側の外側領域１２Ａのみならず、螺旋管２４の内側にある内側領域１２Ｂを含む。この内側領域１２Ｂは、外皮層形成工程において、適度な流動性を有する外皮層材料１２Ｍ（図５参照）を、網状のブレード２６および螺旋管２４の隙間を介して芯金２０の凹部３２に供給させることにより形成される。なお、芯金２０の凹部３２のみならず他の領域においても、外皮層材料１２Ｍは螺旋管２４の隙間までは入り込む。このため外皮層１２は、螺旋管２４の隙間にある中間領域１２Ｃも含んでおり、凹部３２に対応する領域では、中間領域１２Ｃは外側領域１２Ａと内側領域１２Ｂとの間にある（図６参照）。

外皮層１２の内側領域１２Ｂは、螺旋管２４の内周面２４Ｂに沿って設けられており、均一な厚さを有する。また、上述の外皮層形成工程により外皮層１２が形成されることからも明らかであるように、外皮層１２の内側領域１２Ｂと、外側領域１２Ａ、すなわち螺旋管２４の外周面２４Ａ側の領域と、中間領域１２Ｃとは一体である。

また、芯金２０の凹部３２（図４参照）は、外周面２０Ａにおいて、所定の位置に選択的に設けられている。すなわち、凹部３２は、製造されるライトガイド可撓管１０の長手方向における中心部１０Ｃ、第１、第２端部１０Ｅ、１０Ｆ（図１、２参照）の少なくともいずれかに対応する領域に設けられている。このため、内側領域１２Ｂは、所定の位置にのみ選択的に形成される。

次に、外皮層１２が異なる複数のライトガイド可撓管の実施例と比較例につき、説明する。まず、表１に示すように、外皮層１２の厚さ、すなわち内側領域１２Ｂ（図６参照）の有無と外側領域１２Ａの厚さのみが異なる、実施例１〜５、および比較例１、２のライトガイド可撓管を製造した。

これらのライトガイド可撓管においては、共通の螺旋管２４およびブレード２６の周囲を、様々な外皮層１２が覆っている。実施例１〜５においては、表中に示されたように、外皮層１２の中心部、第１端部、第２端部のうちの少なくともいずれかに内側領域１２Ｂが設けられている。ライトガイド可撓管の長さは、いずれの実施例、比較例とも２ｍであり、実施例１〜５における内側領域１２Ｂは、中心部、第１端部、第２端部のいずれも幅が１０ｃｍである。

これらの実施例１〜５のライトガイド可撓管１０は、上述の製造方法により製造されている。そして、凹部３２の位置が異なる芯金２０（図４、５参照）を用いることにより、内側領域１２Ｂの数および位置が異なる。

すなわち、実施例１のライトガイド可撓管１０は、第１端部１０Ｅ（図１、２参照）においてのみ、外皮層１２に内側領域１２Ｂ（図６参照）が設けられている。実施例２では第１および第２端部１０Ｅ、１０Ｆ、実施例３では中心部１０Ｃ、実施例４では中心部１０Ｃと第１端部１０Ｅ、実施例５では中心部１０Ｃと第１、第２端部１０Ｅ、１０Ｆにそれぞれ選択的に内側領域１２Ｂが設けられ、外皮層１２が部分的に肉厚になっている。

一方、比較例１のライトガイド可撓管は、本実施形態よりも直径が短く、凹部３２が設けられていない芯金を用いて製造されているため、外皮層１２の全域に渡って内側領域１２Ｂが設けられている。すなわち、比較例１の皮層層１２は、均一かつ実施例１〜５の内側領域１２Ｂ（図６参照）と同じ厚さを有している。

また、比較例２のライトガイド可撓管は、後述する従来の製造方法により製造されている。このため、螺旋管２４の外側のみの外皮層１２、すなわち実施例１〜５の外側領域１２Ａ（図６参照）に相当する領域のみが設けられており、なおかつその厚さは実施例１〜５の外側領域１２Ａの半分である。

これらの実施例および比較例の外皮層を有するライトガイド可撓管の評価につき、以下に説明する。図７は、ライトガイド可撓管の耐久性試験の概要を示す図である。図８は、ライトガイド可撓管の操作性試験の概要を示す図である。

耐久性の評価試験は、図示されたように、第１端部１０Ｅを水平方向に伸びる孔２１に嵌めて固定した状態のライトガイド可撓管１０の第２端部１０Ｆに、矢印Ａの示す垂直方向に荷重を加えることにより行った。この荷重を徐々に増加させ、ライトガイド可撓管１０に１０％以上の永久歪みが生じ、もしくはライトガイド可撓管１０が折れ曲がったときの荷重の大きさを基準値と比較した。

この結果が表１に示されており、耐久性試験の欄の○印は、実施例１〜５および比較例１のライトガイド可撓管が、基準値よりも大きい荷重に耐えることが可能であり、比較例２よりも良好な結果であったことを示す。

一方、操作性の評価試験は、第１端部１０Ｅを水平方向に伸びる孔２２に固定したライトガイド可撓管の第２端部１０Ｆに、トルク荷重を加えることにより行った（図８参照）。第２端部１０Ｆはパイプ２３内にて摺動可能に保持されているため、矢印Ｂの示すようにトルク荷重を加えると（図８（ａ）参照）、ライトガイド可撓管の中心部１０Ｃにおいて徐々にループが形成される（図８（ｂ）参照）。最終的に、一重ループが形成されるまでトルク荷重を加え（図８（ｃ）参照）、このときのトルク荷重を基準値と比べた。

この結果が表１に示されており、操作性試験の欄の○印は、実施例１〜５および比較例２のライトガイド可撓管においては、基準値よりも小さいトルク荷重でループが形成されたため、与えられたトルク荷重の大きかった比較例１よりも良好な結果であったことを示す。

これらの試験結果は、実施例１〜５のライトガイド可撓管１０、すなわち、中心部１０Ｃ、第１端部１０Ｅ、第２端部１０Ｆの少なくともいずれか１つに内側領域１２Ｂを設けたライトガイド可撓管は、耐久性との操作性のいずれにも優れていることを示す。このため、内側領域１２Ｂを所定の位置に設けたことによる、ライトガイド可撓管１０の性能向上効果が認められたといえる。

以上のように本実施形態の製造方法によれば、内側領域１２Ｂを部分的に設けた外皮層１２を形成することにより、耐久性および操作性に優れたライトガイド可撓管１０を製造できる。

さらに、本実施形態においては、凹部３２を有する芯金２０（図４、５参照）を用いるだけで外皮層１２の厚さを調整できるため、樹脂等の外皮層材料１２Ｍの供給量、あるいは加熱温度、粘度を調整することにより厚さを調整する場合に比べ、製造工程を簡素化できる。また、芯金２０のみを用意すれば、従来の製造設備によっても本実施形態の製造方法を採用できる点も有用である。

次に、第２および第３の実施形態につき、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。図９は、第２の実施形態における外皮層形成工程を示す断面図である。図１０は、第３の実施形態における外皮層形成工程を示す断面図である。

第２および第３の実施形態においては、芯金の形状が第１の実施形態と異なる。第２の実施形態では、芯金１２０において、凹部３２の端部と、外周面２０Ａにおける凹部３２以外の領域３３の端部とを結ぶ緩やかな傾斜面３２Ｓが設けられている。すなわち、傾斜面３２Ｓと凹部３２とが、芯金１２０の外側でなす角度αが鈍角であるように、芯金１２０が設けられている。

このため、第２の実施形態においては、外皮層１２の膜厚、すなわち内側領域１２Ｂの厚さが緩やかに変化する。従って、この製造方法により製造されたライトガイド可撓管１０において、内側領域１２Ｂの有無により湾曲性が大きく異なる領域同士が隣接することにより生じ得る外皮層１２の強度低下等を防止できる。

一方、第３の実施形態においては、芯金２２０の凹部３２が段状に設けられている（図１０参照）。このような形状の芯金２２０を用いることにより、外皮層１２の内側領域１２Ｂの厚さが段階的に変化するため、製造されるライトガイド可撓管１０の耐久性と操作性を段階的に細かく調整することが可能である。特に、凹部３２の段数を多くすると、より細かな調整が可能となる。

また、第１〜３の実施形態のライトガイド可撓管１０とは異なり、凹部３２のある芯金２０、１２０、２２０を用いることのない従来の製造方法で製造されたライトガイド可撓管６０（図１１参照）においては、内側領域１２Ｂが設けられず、外皮層１２、すなわち外側領域１２Ａと中間領域１２Ｃの厚さが均一である。このため、外皮層１２をいかなる厚さにしても、ライトガイド可撓管６０の耐久性と操作性とを両立させることは困難である。

外皮層１２、螺旋管２４、ブレード２６等の材質および形状は上述の第１〜第３のいずれの実施形態にも限定されず、適宜調整することができる。例えば、外皮層材料１２Ｍとしては、上述の実施形態におけるポリウレタン以外にも、一般に用いられるポリエステルなどの樹脂、熱可塑性エラストマー等が使用可能である。また、これらの樹脂等を複数組合せて外皮層材料１２Ｍとしても良い。

また、上述のライトガイド可撓管１０の製造方法を、スコープ５０の挿入部可撓管５２（図１参照）の製造に適用しても良い。この場合、例えば、挿入部可撓管５２の挿入動作を容易にすべく、操作部５４側の領域にのみより厚い内側領域１２Ｂが設けられた外皮層１２を含む挿入部可撓管５２を簡易な方法で製造できる。

第１の実施形態におけるライトガイド可撓管が使用されている状態を示す図である。 第１の実施形態におけるライトガイド可撓管が保管されている状態を示す図である。 螺旋管にブレードを重ねて配置するブレード配置工程を示す断面図である。 螺旋管の内側に芯金を挿入する芯金挿入工程を示す断面図である。 外皮層材料により外皮層を形成する外皮層形成工程を示す断面図である。 製造されたライトガイド可撓管の一部を示す断面図である。 ライトガイド可撓管の耐久性試験の概要を示す図である。 ライトガイド可撓管の操作性試験の概要を示す図である。 第２の実施形態における外皮層形成工程を示す断面図である。 第３の実施形態における外皮層形成工程を示す断面図である。 通常の製造方法により製造されたライトガイド可撓管の一部を示す断面図である。

符号の説明

１０ ライトガイド可撓管
１２ 外皮層
１２Ａ 外側領域
１２Ｂ 内側領域
２０、１２０、２２０ 芯金
２０Ａ 外周面
２４ 螺旋管
２４Ａ 外周面
２４Ｂ 内周面
２６ ブレード
３０ 電子内視鏡装置（内視鏡装置）
３２ 凹部
３２Ｓ 傾斜面
４０ プロセッサ
５０ スコープ

Claims (9)

1. 内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管の製造方法であって、
   帯状部材を螺旋状に巻いた螺旋管の内側に、外周面の一部に凹部が設けられた芯金を挿入する芯金挿入工程と、
   前記螺旋管と前記芯金をともに移動させつつ前記螺旋管の外側および前記凹部に外皮層材料を供給する押出成形により、前記螺旋管の内側にある内側領域を含む外皮層を形成する外皮層形成工程とを備えることを特徴とするライトガイド可撓管の製造方法。
2. 前記凹部が、前記外周面において、製造される前記ライトガイド可撓管の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかに対応する領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトガイド可撓管の製造方法。
3. 前記芯金において、前記凹部と前記外周面における凹部以外の領域との間の傾斜面が、前記凹部となす角度が鈍角であるように前記凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトガイド可撓管の製造方法。
4. 前記芯金において、前記凹部が段状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトガイド可撓管の製造方法。
5. 前記芯金挿入工程において、前記外周面における凹部以外の領域が前記螺旋管の内周面に接するように前記芯金を挿入することを特徴とする請求項１に記載のライトガイド可撓管の製造方法。
6. 前記螺旋管の外側に網状のブレードを配置するブレード配置工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のライトガイド可撓管の製造方法。
7. 内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管であって、
   帯状部材を螺旋状に巻いた螺旋管と、
   前記螺旋管の外側において前記ライトガイド可撓管の表面を覆う外皮層とを備え、
   前記外皮層が、前記螺旋管の内側にある内側領域を含むことを特徴とするライトガイド可撓管。
8. 前記外皮層において、前記内側領域が、前記螺旋管の内周面に沿って設けられていることを特徴とする請求項７に記載のライトガイド可撓管。
9. 前記外皮層において、前記螺旋管の外側にある外側領域と前記内側領域とが一体であることを特徴とする請求項７に記載のライトガイド可撓管。

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