JP2010075352A - 内視鏡用可撓管及び内視鏡 - Google Patents

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Abstract

【課題】2層構造の外皮からゴミを除去するゴミ取り工程の工数を削減する。
【解決手段】可撓管21は、可撓管組立体22の外周を外皮23により被覆し、外皮23の外側をコーティング層24によりコートしている。外皮23は、可撓管組立体22の外周を被覆する軟質樹脂層29と、軟質樹脂層29の外周を被覆する硬質樹脂層30とを備えている。コーティング層24の形成前に、硬質樹脂層30の表面に付着したゴミを取り除くゴミ取り工程が行われるが、硬質樹脂層30は、軟質樹脂層29のように可塑剤によるブリードを発生しないので、軟質樹脂層29からゴミを取り除く場合よりも工数を短縮することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、内視鏡の挿入部を構成する内視鏡用可撓管と、この内視鏡用可撓管を挿入部に用いた内視鏡とに関する。
生体の体腔内の検査や治療に用いられる医療機器として、内視鏡が知られている。内視鏡は、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とを備えている。挿入部は、直径がおよそ2〜15mm、長さが数十cm〜2m程度の細長い中空状の棒状体であり、可撓性を有している。
挿入部を構成する可撓管は、円筒状の可撓管組立体と、この可撓管組立体の外周を被覆する外皮から構成されている。可撓管組立体は、金属帯片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管と、螺旋管の外周を覆う網状管とからなる。外皮は、例えば、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂、オレフィン樹脂等の樹脂層と、その外側に設けられフッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂等のコーティング層とからなる。コーティング層は、消毒液等の薬品に対する耐性を有している。
挿入部の体腔内への挿入しやすさと、操作部での操作性とを両立するため、先端側を軟らかく、かつ操作部に取り付けられる後端側を硬くした可撓管が発明されている(例えば、特許文献1参照)。この可撓管は、可撓管組立体の外側に硬質樹脂層を形成し、硬質樹脂層の外側に軟質樹脂層を形成し、これら2つの樹脂層の厚み、分布を調節することにより、可撓管の硬度を長さ方向で変化させている。
特開昭63−249536号公報
硬度の低い樹脂には、可塑性を高めるために添加された可塑剤が表面から滲み出てしまうトラブル、いわゆるブリードが発生することが知られている。可撓管の軟質樹脂層にブリードが発生すると、表面がベタついてゴミが付着しやすくなり、付着したゴミも除去しにくくなる。コーティング工程の前には、軟質樹脂層からゴミを取り除くゴミ取り工程が行われているが、その工数が大きくなってしまう。
硬質樹脂層と軟質樹脂層の肉厚比がほぼ同じであるとき、内側にある硬質樹脂層の体積は、外側にある軟質樹脂層よりも小さくなる。そのため、可撓管の硬度が向上させにくく、硬度向上用の樹脂を使用しなければならない場合もあった。
本発明の目的は、2層構造の外皮からゴミを除去するゴミ取り工程の工数を削減することにある。また、2層構造の外皮を有する可撓管の硬度を向上させることも、本発明の目的に含まれる。
本発明の内視鏡用可撓管は、可撓性を有する筒状の可撓管組立体と、可撓管組立体の外周面を被覆する軟質樹脂層と、軟質樹脂層の外側を被覆する硬質樹脂層とを有する外皮を備えている。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の一端側の厚みが他端側よりも薄いことが好ましい。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の一端から他端に向かって厚みを漸増させてもよい。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の一端側に設けられた薄肉部と、他端側に設けられた厚肉部と、肉厚を徐々に変化させながら薄肉部と厚肉部とを連接する連接部とから構成してもよい。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の他端側に設けられた厚肉部と、可撓管組立体の一端から厚肉部まで厚みが漸増する変厚部とから構成してもよい。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の他端側に設けられた厚肉部と、中間付近に設けられた中肉部と、肉厚を徐々に変化させながら厚肉部と中肉部とを連接する連接部と、可撓管組立体の一端から前記中肉部まで厚みが漸増する変厚部とから構成してもよい。
軟質樹脂層は、可撓管組立体の一端側に設けられた薄肉部と、中間付近に設けられた中肉部と、他端側に設けられた厚肉部と、薄肉部と中肉部との間、及び中肉部と厚肉部との間の肉厚を徐々に変化させながらそれぞれ連接する2つの連接部とから構成してもよい。
硬質樹脂層は、軟質樹脂層上に被覆された後の外径が、先端から基端まで略同一径となるように形成されることが好ましい。
本発明の内視鏡は、請求項1〜7いずれか記載の内視鏡用可撓管が用いられ、体腔内に挿入される挿入部と、内視鏡用可撓管の一端が取り付けられた操作部とを備えている。
本発明によれば、外皮を構成する外側の層を硬質樹脂層で形成したので、可塑剤によるブリードが発生しにくくなる。これにより、硬質樹脂層に対するゴミの付着を少なくすることができ、付着したゴミも容易に除去することができる。また、硬質樹脂層を外側に設けて体積が大きくしたので、硬度向上用の樹脂を用いることなく、可撓管の硬度を向上させることができる。
図1に示すように、本発明の内視鏡10は、被検体内に挿入される挿入部11と、挿入部11の基端部11aがと付けられた操作部12と、操作部12に取り付けられたユニバーサルコード13とを備えている。ユニバーサルコード13は、外部機器であるプロセッサ装置(図示せず)に着脱可能に接続される可撓性を備えたコードである。
挿入部11は、基端部11aの反対側から、先端部16、湾曲部17、軟性部18を備えている。先端部16には、体腔内撮影用の撮像装置(図示せず)が内蔵されている。湾曲部17は、先端部16の向きを変更するために湾曲自在な構造を有している。軟性部18は、湾曲部17と操作部12との間に設けられ、挿入部11の大半の長さ(約1.3m〜1.7m程度)を占めており、可撓性を有している。
軟性部18は、図2に示す可撓管21から構成されている。可撓管21は、可撓性を有する可撓管組立体22と、可撓管組立体22の外側を被覆する外皮23と、外皮23の外側をコートするコーティング層24とを備えている。可撓管21は、可撓管組立体22の基端22bが操作部12に取り付けられ、先端22aに湾曲部17が接続されている。可撓管組立体22は、螺旋管25と、螺旋管25の外側を被覆する筒状網体26と、両端に嵌合された口金27とを備えている。螺旋管25は、金属帯片25aを螺旋状に巻回した筒状体である。筒状網体26は、金属線を編組した筒状体である。
外皮23は、可撓管組立体22の外周面に成形される軟質樹脂層29と、この軟質樹脂層29の外周面に成形される硬質樹脂層30とを備えている。軟質樹脂層29,硬質樹脂層30は、それぞれ硬度が異なる熱可塑性エラストマーからなり、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂、オレフィン樹脂等が用いられている。コーティング層24は、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂等の樹脂からなり、消毒液等の薬品に対する耐性を可撓管21に付与している。なお、図面上の外皮23及びコーティング層24は、層構造を明確に図示するため、可撓管組立体22の径に比して厚く描いている。
軟質樹脂層29は、基端22bから、先端22aに向かって徐々に厚くなるテーパー形状を有している。硬質樹脂層30は、可撓管21の外径が一定になるように軟質樹脂層29の外側に被覆されているので、軟質樹脂層29とは逆に、基端22bから先端22aに向かって徐々に薄くなるテーパー形状を有している。コーティング層24は、可撓管21の全長に渡って同じ厚みを有している。
次に、可撓管組立体22の外周に外皮23とコーティング層24とを形成する被覆工程について説明する。図3に示すように、被覆工程は、樹脂層成形工程S1、ゴミ取り工程S2、コーティング工程S3により構成されている。
図4に示すように、樹脂層成形工程S1では、複数本の可撓管組立体22を連結して連結可撓管組立体34を形成し、この連結可撓管組立体34の外周に外皮23を形成する。符号37は、可撓管組立体22同士を連結するジョイント部材である。ジョイント部材37は、本体部37aと、この本体部37aの両側に設けられた連結部37bとを有している。各連結部37bは、口金27の内径部27aに挿入され、可撓管組立体22同士を連結する。ジョイント部材37の本体部37aの外径rは、可撓管組立体22の外径Rよりも小さくなっている。
ジョイント部材37の表面は、テフロン(登録商標)などの剥離材によってコーティングされており、連結可撓管組立体34の外周面に外皮23が成形された後、ジョイント部材37の外周面に成形された外皮23を剥離しやすいようになっている。また、ジョイント部材37の本体部37aは、可撓性を有するものであり、この本体部37aにおける外皮23の成形中に樹脂の厚み比率を元に戻すため、連続成形の搬送速度と、樹脂の押し出し圧力の変化量との兼ね合いを考慮した長さに形成されている。
図5には、樹脂層成形工程で用いられる連続成形設備の構成を示している。連続成形設備40は、ホッパ、スクリューなどからなる周知の押し出し部41,42と、連結可撓管組立体34の外周面に外皮23を樹脂成形するためのヘッド部43と、冷却部44と、連結可撓管組立体34をヘッド部43へ搬送する搬送部45と、これらを制御する制御部46とからなる。
搬送部45は、供給ドラム49と、巻取ドラム50とからなり、上述した連結可撓管組立体34は、供給ドラム49に巻き付けられた後、順次引き出されて、外皮23が成形されるヘッド部43と、成形後の外皮23が冷却される冷却部44とを通して巻取ドラム50に巻き取られる。これら供給ドラム49及び巻取ドラム50は、制御部46によって回転が制御され、連結可撓管組立体34を搬送する搬送速度が切り替えられる。
押し出し部41,42は、吐出口41a,42aがヘッド部43のゲート53,54にそれぞれ結合されており、溶融状態の軟質樹脂55及び硬質樹脂56をヘッド部43内へそれぞれ押し出して供給する。これら押し出し部41,42は、制御部46によって樹脂の押し出し圧力が制御されている。押し出し部41,42の押し出し圧力が制御されることによって、軟質樹脂層29及び硬質樹脂層30の成形厚みを調整することができる。
ヘッド部43は、前述した押し出し部41,42から押し出される溶融状態の軟質樹脂55及び硬質樹脂56を連結可撓管組立体34へ供給するための通路となるゲート53,54を備えている。このヘッド部43は、連結可撓管組立体34の外周に成形される外皮23の外周形状を決定する円形孔59が形成されており、円形孔59には、ゲート53,54の供給口53a,54aが連続している。また、ヘッド部43には、円形孔59に連続し、連結可撓管組立体34の挿入をガイドするための円錐状凹部60が設けられている。
ゲート53,54の供給口53a,54aは、円形孔59の出口59a近傍位置にあり、且つ供給口53aが上流側、供給口54aが下流側に位置する。これによって、ゲート53から供給される溶融状態の軟質樹脂55のほうが、ゲート54から供給される溶融状態の硬質樹脂56よりも先に連結可撓管組立体34に積層されるため、軟質樹脂層29が下層に、硬質樹脂層30が上層に形成される。
さらにヘッド部43における円形孔59の出口59aは、その内径が、可撓管組立体22の外周に形成される外皮23の外径に合わせて形成されている。ゲート53,54から軟質樹脂55及び硬質樹脂56をそれぞれ積層された直後の連結可撓管組立体34が出口59aを通過することにより、外皮23の外径が均一となるように成形される。外皮23が成形された連結可撓管組立体34は、ヘッド部43を通過した後、冷却部44を通過する。冷却部44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23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23に吹き付けて冷却してもよい。
上記構成の連続成形設備40で連結可撓管組立体34に外皮23を成形するときのプロセスについて、図6及び図7を用いて説明する。なお、図6は、樹脂層成形工程S1を行うときの軟質樹脂層29及び硬質樹脂層30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23の厚みを大きく図示している。また、この図6では、図中左側から右側へ向かって外皮23が成形される場合を示している。図7は、連結可撓管組立体34の搬送速度変化を示す。
連続成形設備40が成形工程を行うときは、押し出し部41,42から溶融状態の軟質樹脂55及び硬質樹脂56がヘッド部43へと押し出されるとともに、搬送部45が動作して連結可撓管組立体34がヘッド部43へと搬送される。このとき、押し出し部41,42は、軟質樹脂55及び硬質樹脂56を常時押し出してヘッド部43へ供給する状態である。
可撓管組立体22の先端22aから基端22bまで外皮23を成形するときは、図6に示すように、可撓管組立体22の先端22aでは硬質樹脂層30よりも軟質樹脂層29の厚みが大きく、可撓管組立体22の先端22a側から基端22b側へ向かって徐々に硬質樹脂層30の割合が漸増して、可撓管組立体22の基端22b側では軟質樹脂層29よりも硬質樹脂層30の厚みが大きくなるように、制御部46は押し出し部41,42による樹脂の押し出し圧力を制御する。
制御部46は、可撓管組立体22の先端22aから基端22bまで成形しているとき、すなわち図7の符号T1で示す時間では、所定の搬送速度VHで連結可撓管組立体34を搬送するように搬送部45を制御している。
一方、ジョイント部材37の外周面に外皮23を成形するときは、図6に示すように、可撓管組立体22の基端22bに隣接する位置では、軟質樹脂層29よりも硬質樹脂層30の厚みが大きく、可撓管組立体22の基端22b側から次の可撓管組立体22の先端22a側へ向かって徐々に軟質樹脂層29の割合が漸増して、次の可撓管組立体22の先端22aに隣接する位置では、硬質樹脂層30よりも軟質樹脂層29の厚みが大きくなるように、制御部46は押し出し部41,42の押し出し量を制御する。さらに、制御部46は、ジョイント部材37の外周面に外皮23を成形するとき、すなわち図7の符号T2で示す時間では、連結可撓管組立体34を搬送速度VHよりも遅い搬送速度VLで搬送するように、搬送部45を制御する。このように搬送速度を切り替えることで、本実施形態では、全長の長い可撓管組立体22を成形する時間T1と、全長の短いジョイント部分を成形する時間T2とがほぼ同じになっている。なお、この搬送速度を切り替えるタイミングとしては、例えば可撓管組立体22の基端22bがヘッド部43の出口59aを通過したときに合わせる。
そして、また可撓管組立体22の先端22aから基端22bまで外皮23を成形するときは、同様に先端22aから基端22bへ向かって徐々に硬質樹脂層30の厚みが大きくなるように、押し出し部41,42を制御するとともに、搬送速度を切り替えて、連結可撓管組立体34を搬送速度VHで搬送するように搬送部45を制御する。以降は同様にして押し出し部41,42の押し出し圧力と、搬送部45による搬送速度の切り替えを行って連結可撓管組立体34に外皮23を成形する。
上述したように連続成形設備40の制御を行うことによって、ジョイント部材37の外周を成形しているときの搬送時間を長くすることができるため、可撓管組立体22の外周に外皮23を成形しているときに変化した押し出し部41,42の押し出し圧力が、後方に接続された可撓管組立体22の先端22aの位置までに、もとの押し出し圧力に戻すことが十分に可能となっている。よって、ジョイント部材37の全長を短くしても、軟質樹脂層29と硬質樹脂層30とを所定の割合で積層しながら、外皮23の成形を連続して確実に行うことが可能となり、また、ジョイント部材37を短くした分だけ、一度の成形工程でより多くの可撓管21を製造することができるので、製造効率が向上し、且つコストを削減することができる。なお、ジョイント部材37の外皮23を成形するときは、搬送速度が遅くなった分、樹脂層が厚く成形される可能性があるが、この厚みが増加した分、ジョイント部材37の直径rを可撓管組立体22の直径Rよりも細くすることで外径を補正し、外皮23を均一な外径に成形することが可能となる。
連結可撓管組立体34は、外皮23が各可撓管組立体22の両端に合致する位置で切断され、ジョイント部材37が取り外されることにより、複数本の可撓管組立体22になる。取り外されたジョイント部材37は、表面に形成された外皮23が剥がされ、洗浄されて繰り返し使用される。なお、上述したようにジョイント部材37には、剥離材がコーティングされているため、ジョイント部材37から外皮23を剥離するのは容易である。
可撓管組立体22は、連続成形設備40から、ゴミ取り工程S2を行う装置に搬送される。ゴミ取り工程S2では、硬質樹脂層30の表面に付着しているゴミが除去される。硬質樹脂層30は、可塑剤が添加されていないのでブリードは発生しない。また、可塑剤が添加されていたとしても、軟質樹脂層29より添加量が少ないので、発生するブリードは軽微である。そのため、ゴミの付着が少なく、付着したゴミも容易に除去することができる。これにより、軟質樹脂層29を外側に設けた場合よりも、ゴミ取り工程S2の工数を少なくすることができる。
ゴミ取り工程S2が終了した可撓管組立体22は、コーティング工程S3を行う装置に搬送される。コーティング工程S3では、硬質樹脂層30の外側にコーティング層24が形成される。コーティング層24の形成には、例えば、ディップコーティング、スプレーコーティング等を用いることができる。ゴミ取り工程S2において、硬質樹脂層30の表面からゴミが除去されているので、下に異物の無いコーティング層24を得ることができる。
完成した可撓管21は、基端22b側の硬度が高くなるので、操作部12の操作が効率良く挿入部11に伝達される。また、基端22bから先端22aに向かうにしたがって徐々に硬度が低くなるので、体腔内への挿入性が向上する。さらに、硬質樹脂層30を外側に設けることにより、内側に設ける場合よりも体積が大きくなるので、硬度向上用の樹脂を使用しなくても、可撓管21の硬度を向上させることができる。
可撓管は、軟質樹脂層と硬質樹脂層の厚み、分布を適宜設定することにより、長さ方向で硬度を変化させることができる。例えば、図8に示す可撓管65は、外皮66を構成する軟質樹脂層67の基端22b側と先端22a側とに、薄肉部67aと厚肉部67bとを形成し、薄肉部67aと厚肉部67bとの間は、肉厚を徐々に変化された連接部67cにより連接している。軟質樹脂層67の外側に被覆された硬質樹脂層68の肉厚は、基端22b側が厚くなり、先端22a側が薄くなっている。また、中間部分は、先端22a側に向かうにしたがって徐々に薄くなっている。
可撓管65の硬度は、基端22b側が高くなるので、操作性が向上する。また、先端22a側の硬度が低くなるので、体腔内への挿入性が向上する。中間部の硬度は、先端22a側に向かうにしたがって徐々に低くなるので、基端側と先端側とで硬度が異なっても、取り扱い性が低下することはない。
図9に示す可撓管70のように、軟質樹脂層71の先端22a側に厚肉部71aを形成し、基端22bから厚肉部71aまで厚みが漸増する変厚部71bを設けてもよい。これにより、硬質樹脂層72の肉厚は、基端22bから中間部にかけて漸減し、先端22a側が薄くなる。よって、可撓管70の硬度は、基端22b側から中間部に向かって徐々に低くなり、先端22a側が低くなる。
図10に示す可撓管75のように、軟質樹脂層76の先端22a側と中間部とに、厚肉部76aと中肉部76bとを形成し、厚肉部76aと中肉部76bとの間に連接部76cを設け、基端22bから中肉部76bの間に変厚部76dを設けてもよい。これにより、硬質樹脂層77の肉厚は、基端22b側から先端22a側に向かって段階的に薄くなる。よって、可撓管75の硬度は、基端22b側から先端22a側に向かって段階的に低くなる。
図11に示す可撓管80のように、軟質樹脂層81の基端22b側と先端22a側とに薄肉部81aと厚肉部81cとを形成し、薄肉部81aと厚肉部81cとの間に、これらよりも長い範囲を有する中肉部81bを形成してもよい。薄肉部81aと中肉部81bの間、及び中肉部81bと厚肉部81cの間は、それぞれ連接部81d、81eにより連接している。これにより、硬質樹脂層82の肉厚は、基端22b側が厚く、先端22a側が薄くなり、中間部分に中肉部を有することになる。よって、可撓管80の硬度は、基端22b側が高く、先端22a側が低くなり、中間部分は中間的な硬度を有することになる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
内視鏡の外観を示す平面図である。 軟質樹脂層の厚みを基端側から先端側に漸増させた可撓管の断面図である。 被覆工程の手順を示すフローチャートである。 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。 連結可撓管組立体に外皮を形成する際に、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。 外皮を成形する際の連結可撓管組立体の搬送速度変化を示すグラフである。 基端側と先端側に軟質樹脂層の薄肉部と厚肉部を設けた可撓管の断面図である。 先端側と基端側とに軟質樹脂層の厚肉部と変圧部とを設けた可撓管の断面図である。 軟質樹脂層の厚みを基端側から先端側に向かって段階的に厚くした可撓管の断面図である。 先端側から基端側に向かって、厚肉部、中間部、薄肉部を設けた可撓管の断面図である。
符号の説明
10 内視鏡
11 挿入部
12 操作部
18 軟性部
21,65,70,75,80 可撓管
22 可撓管組立体
23,66 外皮
24 コーティング層
29,67,71,76,81 軟質樹脂
30,68,72,77,82 硬質樹脂
34 連結可撓管組立体
40 連続成形設備

Claims (9)

  1. 可撓性を有する筒状の可撓管組立体と、
    前記可撓管組立体の外周面を被覆する軟質樹脂層と、前記軟質樹脂層の外側を被覆する硬質樹脂層とを有する外皮を備えたことを特徴とする内視鏡用可撓管。
  2. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の一端側の厚みが他端側よりも薄いことを特徴とする請求項1記載の内視鏡用可撓管。
  3. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の一端から他端に向かって厚みが漸増することを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  4. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の一端側に設けられた薄肉部と、他端側に設けられた厚肉部と、肉厚を徐々に変化させながら前記薄肉部と前記厚肉部とを連接する連接部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  5. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の他端側に設けられた厚肉部と、前記可撓管組立体の一端から前記厚肉部まで厚みが漸増する変厚部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  6. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の他端側に設けられた厚肉部と、中間付近に設けられた中肉部と、肉厚を徐々に変化させながら前記厚肉部と前記中肉部とを連接する連接部と、前記可撓管組立体の一端から前記中肉部まで厚みが漸増する変厚部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  7. 前記軟質樹脂層は、前記可撓管組立体の一端側に設けられた薄肉部と、中間付近に設けられた中肉部と、他端側に設けられた厚肉部と、前記薄肉部と前記中肉部との間、及び前記中肉部と前記厚肉部との間の肉厚を徐々に変化させながらそれぞれ連接する2つの連接部とを備えたことを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  8. 前記硬質樹脂層は、前記軟質樹脂層上に被覆された後の外径が、先端から基端まで略同一径となるように形成されることを特徴とする請求項2記載の内視鏡用可撓管。
  9. 請求項1〜8いずれか記載の前記内視鏡用可撓管が用いられ、体腔内に挿入される挿入部と、
    前記内視鏡用可撓管の一端が取り付けられた操作部とを備えたことを特徴とする内視鏡。
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