JP2016112251A - 医療用フィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐圧性に優れた医療用フィルターを長期間安定に製造可能な医療用フィルターの製造方法を提供する。【解決手段】医療用フィルターの製造方法であって、フィルター部材を挟んだ複数の熱可塑性シートを対向する電極７１、７２によって挟持し、該電極７１、７２に半導体式高周波発振器１による高周波電圧を印加することによって、複数の熱可塑性シートを溶着する工程を含み、半導体式高周波発振器１を含む電源回路１００が、高周波を一定時間出力する、医療用フィルターの製造方法。【選択図】図６

Description

本発明は製造技術に関し、特に医療用フィルターの製造方法に関する。

浮き輪、血液バッグ、及びポリ袋等に代表される軟質ポリ塩化ビニル製シートやポリオレフィンフィルム等のシート状非多孔質体同士の溶着物には、使用に際してその接合部に圧力や荷重が加わるために、優れた耐破裂性が要求されている。その要求に応える溶着物を生産する技術として、高周波溶着やヒートシール等の溶着技術が多用されている（例えば、特許文献１、２参照。）。例えば、融点が８０℃〜２５０℃の範囲内にある樹脂材から構成される第１の層と、１ＭＨｚにおける比誘電率をε₂、誘電力率をｔａｎδ₂としたときにε₂・ｔａｎδ₂が０．０５以上の樹脂材から構成される第２の層と、第１の層と同一の樹脂材から構成される第３の層と、からなる複合基材を、高周波溶着又はヒートシールで溶着した医療容器が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また、シート状非多孔質体と、多孔質体と、からなるフィルター部材の溶着に際しても、これらの技術の応用展開が試みられている。例えば、シート状非多孔質体と、多孔質体と、を高周波で直接一体化し、さらに一体化したシール区域の外側においても、入口側と出口側のシート状非多孔質体を溶着することで、血液の漏れを防止したフィルター部材（例えば、特許文献４、５、６参照。）や、シール区域からの多孔質体のはみ出し幅を一定の範囲とすることによって、遠心時のシール区域の耐割れ性を向上させたフィルター部材（例えば、特許文献７参照。）が提案されている。

特開２００５−８５６６０号公報 特許第４４２５８３２号公報 特許第３１１２４８４号公報 国際公開第０２／０３９０９号 特許第４８５５１１３号 国際公開第２０１２／０３９４００号 国際公開第０１／９１８８０号 特許第４８５５１１３号公報

従来、医療用フィルターを製造する際には、真空管式高周波溶着装置が用いられることがあったが、真空管式高周波溶着装置で製造された医療用フィルターの耐圧性がロットごとにばらつくことがあるという問題を本発明者らは見出した。そこで、本発明は、耐圧性に優れた医療用フィルターを長期間安定に製造可能な医療用フィルターの製造方法を提供することを目的の一つとする。

［１］医療用フィルターの製造方法であって、フィルター部材を挟んだ複数の熱可塑性シートを対向する電極によって挟持し、該電極に半導体式高周波発振器による高周波電圧を印加することによって、複数の熱可塑性シートを溶着する工程を含み、半導体式高周波発振器を含む電源回路が、高周波を一定時間出力する、医療用フィルターの製造方法。

［２］半導体式高周波発振器が出力する高周波の大きさに比例する信号に基づいて、半導体式高周波発振器が出力する高周波を増幅するフィードバック工程をさらに含む、［１］に記載の医療用フィルターの製造方法。

［３］半導体式高周波発振器を含む電源回路の出力側に設けられた高周波検出器により、電極を含む負荷回路からの反射波を検出する工程と、整合回路により、電源回路の出力インピーダンスと、負荷回路の入力インピーダンスと、を整合させて、反射波を抑制させる工程と、をさらに含む、［１］又は［２］に記載の医療用フィルターの製造方法。

［４］反射波を抑制させる工程において、反射波を１００Ｗ以下とする、［３］に記載の医療用フィルターの製造方法。

［５］電極に高周波電圧を印加して溶着する際に、サーボモータを用いて電極間の距離を検知しながら複数の熱可塑性シートを押圧する、［１］ないし［４］のいずれかに記載の医療用フィルターの製造方法。

［６］フィルター部材が多孔質体からなる、［１］ないし［５］のいずれかに記載の医療用フィルターの製造方法。

［７］フィルター部材の比誘電率が１．３以上である、［１］ないし［６］のいずれかに記載の医療用フィルターの製造方法。

［８］多孔質体からなるフィルター部材の誘電力率が０．０００２以上である、［６］に記載の医療用フィルター製造方法。

［９］フィルター部材が高誘電率多孔質体を３０重量％以上含む、［１］ないし［８］のいずれかに記載の医療用フィルターの製造方法。

本発明によれば、耐圧性に優れた医療用フィルターを長期間安定に製造可能な医療用フィルターの製造方法を提供可能である。

本発明の実施の形態に係る医療用フィルターの模式的な上面図である。 本発明の実施の形態に係る医療用フィルターの模式的な断面図である。 本発明の実施の形態に係る医療用フィルターの模式的な分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る医療用フィルターの模式的な上面図である。 本発明の実施の形態に係る医療用フィルターの模式的な断面図である。 本発明の実施の形態に係る半導体式高周波溶着装置の回路図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

実施の形態に係る医療用フィルターの製造方法で製造される医療用フィルターは、例えば血液又は血液製剤をろ過するためのフィルターであり、図１、図１のＩＩ方向から示した断面図である図２、及び分解斜視図である図３に示すように、非多孔質シート１５２、２５２、及び非多孔質シート１５２、２５２に挟まれたメインフィルター５４を備える。なお、本開示において、「シート」とは「フィルム」も含む。また、医療用フィルターのろ過対象は、血液又は血液製剤に限定されず、種々の医療用溶液をろ過対象とすることが可能である。以下においては、ろ過対象が血液又は血液製剤である例を説明する。

医療用フィルターは、メインフィルター５４の上面に配置されたプレフィルター１５３、プレフィルター１５３の上面に配置されたフレームシート１１０、メインフィルター５４の下面に配置されたポストフィルター２５３、及びポストフィルター２５３の下面に配置された流路確保シート１０７をさらに備えていてもよい。

メインフィルター５４の周縁四隅を含む位置の第１の溶着部５６で、フレームシート１１０、プレフィルター１５３、メインフィルター５４、ポストフィルター２５３、及び流路確保シート１０７が熱溶着されている。さらに、第１の溶着部５６の外周における、プレフィルター１５３、メインフィルター５４、及びポストフィルター２５３が存在しない部分を含む位置の第２の溶着部５７で、非多孔質シート１５２、フレームシート１１０、流路確保シート１０７、及び非多孔質シート２５２が熱溶着されている。これにより、プレフィルター１５３、メインフィルター５４、及びポストフィルター２５３が外部の空気に接触することが妨げられる。

非多孔質シート１５２には、血液又は血液製剤の入口部材５１が設けられている。入口部材５１には、流路５１ａと開口５１ｂが設けられている。また、非多孔質シート２５２には、血液又は血液製剤の出口部材５５が設けられている。出口部材５５には、流路５５ａと開口５５ｂが設けられている。入口部材５１から非多孔質シート１５２、２５２の間に送り込まれた血液又は血液製剤は、プレフィルター１５３、メインフィルター５４、及びポストフィルター２５３でろ過され、出口部材５５から排出される。

熱可塑性シートである非多孔質シート１５２、２５２は、例えば、熱可塑性の軟質高分子からなる。熱可塑性の軟質高分子としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、及びポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン；スチレン−ブタジエン−スチレンの共重合体若しくはその水添物；スチレン−イソプレン−スチレン共重合体若しくはその水添物等の熱可塑性エラストマー；並びにポリオレフィン、及びエチレン−エチルアクリレート等の軟化剤と熱可塑性エラストマーの混合物等が挙げられる。

血液又は血液製剤をろ過するメインフィルター５４は、例えば、連続する細孔を有するシート状の多孔構造体である。多孔構造体としては、例えば、不織布、織布、編布、及び繊維塊等の繊維状多孔質体；並びにスポンジ状多孔質体、多孔膜、及び粒子の焼結体等の三次元網目状連続細孔を有する非繊維状多孔質体が挙げられる。

メインフィルター５４が不織布の場合、その平均繊維直径は、例えば０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、好ましくは０．８μｍ以上２．５μｍ以下である。また、メインフィルター５４がスポンジ状多孔質体である場合、その平均細孔径は、例えば１μｍ以上６０μｍ以下であり、好ましくは２μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下である。

不織布及びスポンジ状多孔質体の材料としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ−４−メチルペンテン、セルロース、及びセルロールアセテート等を挙げられる。この中でも生産性の点及び入手のしやすさから、ポリエステル、ポリウレタン、及びポリプロピレンは好ましい素材であり、特に不織布の場合には、ポリエステルが好ましい。ポリエステル系としては、特にポリエチレンテレフタレート、及びポリブチレンテレフタレートが好ましい。

第１の溶着部５６で囲まれたメインフィルター５４の有効濾過面積は、例えば１５ｃｍ²以上１１０ｃｍ²以下である。メインフィルター５４の形状は、例えば長方形であるが、特に限定されない。メインフィルター５４が不織布からなる場合、不織布の有効利用の観点から長方形が好ましい。

メインフィルター５４としては、高誘電率多孔質体を３０重量％以上含むものを用いることが好ましい。高誘電率多孔質体が３０重量％より少ない場合、メインフィルター５４における高誘電率多孔質体が寄与する割合が減り、医療用フィルターを製造する際に、高周波によるメインフィルター５４の溶融が不十分となり、溶着された医療用フィルター装置の耐破裂性の低下、あるいは耐破裂性のバラツキが大きくなる、といった不具合が懸念される。メインフィルター５４の高誘電率多孔質体が占める割合は、５５重量％以上がより好ましく、８０重量％以上が更に好ましく、全てが高誘電率多孔質体であることがより更に好ましい。なお、高誘電率多孔質体とは、比誘電率が１．３以上の多孔質体をいう。

血液又は血液製剤中の凝集物等を除去するプレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３は、例えば、不織布、織布、編布、及び繊維塊等の繊維状多孔質体である。繊維状多孔質体の平均繊維直径は、例えば３μｍ以上５０μｍ以下であり、好ましくは８μｍ以上３６μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上２８μｍ以下である。例えば、プレフィルター１５３、ポストフィルター２５３が有する孔の直径は、メインフィルター５４が有する孔の直径よりも大きい。

繊維状多孔質体の材料としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ−４−メチルペンテン、セルロース、及びセルロールアセテート等が挙げられる。この中でも生産性の点及び入手のしやすさから、ポリエステル、ポリウレタン、及びポリプロピレンは好ましい素材であり、特に不織布の場合には、ポリエステルが好ましい。ポリエステル系としては、特にポリエチレンテレフタレート、及びポリブチレンテレフタレートが好ましい。

メインフィルター５４、及びプレフィルター１５３、ポストフィルター２５３が、フィルター部材を構成している。

熱可塑性シートであるフレームシート１１０は、矩形シート状であり、入口部材５１の下方を挟んで対向配置された一対のリブ１１０ａを有している。一対のリブ１１０ａの内側にはスリット１１０ｂが形成されており、一対のリブ１１０ａの外側には２つの開口部１１０ｃが形成されている。例えば、フレームシート１１０は、後述する流路確保シート１０７と同一形状である。フレームシート１１０の材料は、非多孔質シート１５２、２５２と同様である。

熱可塑性シートである流路確保シート１０７は、矩形シート状であり、出口部材５５の上方を挟んで対向配置された一対のリブ１０７ａを有している。一対のリブ１０７ａの内側にはスリット１０７ｂが形成されており、一対のリブ１０７ａの外側には２つの開口部１０７ｃが形成されている。

出口部材５５の開口５５ｂの幅Ｌ１に対して、流路確保シート１０７の一対のリブ１０７ａは、スリット１０７ｂの幅Ｌ２が開口５５ｂの幅Ｌ１の０．１倍〜２倍となるように形成されている。スリット１０７ｂの幅Ｌ２は、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは１〜５ｍｍである。また、流路確保シート１０７の開口部１０７ｃは、幅Ｌ５で形成されている。

第１の溶着部５６で囲まれたメインフィルター５４の有効濾過面積に対するスリット１０７ｂ及び２つの開口部１０７ｃの総面積の割合は、例えば３０％〜９７％であり、好ましくは５０％〜９６％であり、より好ましくは６０％〜９４％であり、さらに好ましくは８０％〜９１％である。この割合が３０％未満の場合、血液又は血液製剤の回収率が損なわれる傾向にある。また、９７％を超えると流路を確保するというリブ１０７ａの機能が損なわれ、また、製造が困難になる傾向にある。

流路確保シート１０７の厚さｔは、例えば、非多孔質シート１５２の厚さと同程度である。流路確保シート１０７の厚さｔが厚い程、スリット１０７ｂのスリット幅Ｌ２が同じであっても、より大きな流路を確保することになり、また、出口部材５５の撓みによる閉塞の懸念が少なくなる。一方で、流路確保シート１０７の厚さｔが厚い程、スリット１０７ｂ内部の空間の増加により血液又は血液製剤のろ過後の内部残留量が増加する傾向がある。このため、流路確保シート１０７の厚さｔは、例えば０．１ｍｍ〜３ｍｍであり、好ましくは０．２ｍｍ〜２ｍｍであり、より好ましくは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍである。

流路確保シート１０７の材料は、非多孔質シート１５２、２５２と同様である。

流路確保シート１０７がない場合、血液又は血液製剤をろ過する際に、入口側の陽圧と出口側の陰圧とによって可撓性の医療用フィルターに二重の力が作用し、例えばポストフィルター２５３と出口部材５５が設けられた非多孔質シート２５２とが密着し、血液又は血液製剤の流れが阻害されて十分な流速が得られない場合がある。

これに対し、流路確保シート１０７がある場合、血液又は血液製剤をろ過する際に、入口側の陽圧と出口側の陰圧とによって可撓性の医療用フィルターに二重の力が作用したとしても、少なくとも流路確保シート１０７のスリット１０７ｂ両端のリブ１０７ａによって、ポストフィルター２５３と出口部材５５が設けられた非多孔質シート２５２との密着を抑制することが可能となる。そのため、血液又は血液製剤の流路が確保され、十分な流速が得られる。

フィルター部材の比誘電率は、例えば１．３以上２．０以下、好ましくは１．４以上１．９以下、１．５以上１．９以下、より好ましくは１．５８以上１．８６以下、さらに好ましくは１．５９以上１．８０以下、よりさらに好ましくは１．６０以上１．７０以下である。比誘電率を１．３以上２．０以下とすることにより、高周波溶着によって医療用フィルターを製造する際に、スパークが発生しにくくなり、かつ、耐破裂性に優れた医療用フィルターを製造することが可能となる。

フィルター部材の比誘電率が１．３未満であると、医療用フィルターを製造する際に、高周波溶着が困難となり、製造される医療用フィルターの耐破裂性が低下する傾向にある。また、比誘電率が２．０より大きいと、フィルター部材の高周波応答性が高くなり、溶着時の電流、電圧、及び溶着時間のわずかな違いによって溶着状態に変化が生じ、製造安定性が低下する傾向にある。

フィルター部材は、例えば、極性官能基を有するポリマーで表面改質されることにより、比誘電率を上記の範囲内とすることが可能である。

極性官能基を有するポリマーとしては、例えば水酸基、あるいはアミノ基等の官能基を有する高周波応答性の高いポリマーを用いることが好ましい。特に、血液の流れ性改善や白血球との親和性向上を目的として、非イオン性親水基と塩基性含窒素官能基を有するポリマーを用いることが好ましい。この場合、非イオン性親水基としては水酸基、アミド基、及びポリエチレンオキシド鎖などを挙げることができる。

非イオン性親水基を有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ビニルアルコール（酢酸ビニルを重合して得られた高分子を加水分解することにより調製したもの）、メタクリルアミド、及びＮ−ビニルピロリドン等が挙げられる。上記モノマーの中でも、入手の容易さ、重合時の取り扱い易さ、白血球含有液の処理性能などの観点から、２−ヒドロキシエチルメタクリレート及び２−ヒドロキシエチルアクリレートが好ましい。

塩基性含窒素官能基としては、第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、及び４級アンモニウム基等、並びにピリジル基、及びイミダゾル基等の含窒素芳香環基等が挙げられる。塩基性含窒素官能基を有するモノマーとしては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、及び３−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリル酸の誘導体、アリルアミン、ｐ−ビニルピリジン、及び４−ビニルイミダゾール等の含窒素芳香族化合物のビニル誘導体、並びに上記のビニル化合物をハロゲン化アルキル等と反応させることにより得られる４級アンモニウム塩等が挙げられる。

比誘電率は、例えばＡＳＴＭ規格のＤ１５０−９５に準じて測定する。比誘電率を測定する装置としては、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製１２６０９６型誘電体インピーダンス測定システム一式が使用可能である。サンプルホルダはガードリング付円板電極であり、主電極サイズは直径２０ｍｍを選択するとよい。例えば、測定室温は２６±１℃、湿度は４０±３％とする。

測定サンプルは、フィルター部材の材料を直径２５〜３０ｍｍの円にカットし、重量を測定して、密度が０．６０ｇ／ｃｍ³になるように、サンプル全体を均一に圧縮する。圧縮した際のサンプル厚みは１．５〜２．５ｍｍとなるように、必要枚数カットし、重ね合わせて調整する。密度を０．６０ｇ／ｃｍ³に圧縮することが困難な場合は、事前に圧縮試験機を用い、サンプルを目標とするサンプル厚み以上の厚みに圧縮加工したものを、測定時に電極で挟み込み、密度が０．６０ｇ／ｃｍ³となる厚みに圧縮調整して測定してもよい。

比誘電率の測定は、周波数１００ｋＨｚで行う。ただし、振動等で測定値がばらつく可能性があるので、１００ｋＨｚを含む１ＭＨｚから１０ｋＨｚまでの範囲で、異なる周波数毎に５点以上、より正確には１０点以上測定してもよい。測定後、１００ｋＨｚにおけるサンプルのキャパシタンス（Ｃ値）を読み取り、またその前後周波数のキャパシタンス曲線を確認し、１００ｋＨｚにおけるＣ値に外部環境によるノイズが入っていないことを確認する。ノイズが入っており１００ｋＨｚのＣ値が前後周波数のキャパシタンス曲線から外れていた場合はそのまま再測定する。サンプルのキャパシタンスＣ値を測定後、サンプルホルダからサンプルを取り出し、同じ電極間距離において空気のキャパシタンス（Ｃ₀値）を同様に測定する。１００ｋＨｚにおける空気のＣ₀値に対するサンプルのＣ値から比誘電率を算出する。このような測定を、同一材料から少なくとも３サンプル、より確度を高めるためには５サンプルを作製し、各々１回測定し、その平均値を比誘電率とする。

また、フィルター部材の誘電力率が０．０００２以上であると好ましい。

なお、断面図である図４及び分解断面図である図５に示すように、流路確保シート１０７及びフレームシート１１０は省略されてもよい。また、用途によっては、プレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３も省略されてもよい。

実施の形態に係る医療用フィルターの製造方法に用いられる高周波溶着装置は、例えば図６に示すように、溶着される複数の熱可塑性シートを挟持する電極７１、７２を含む負荷回路３００と、電極７１に高周波電流を供給する電源回路１００と、電源回路１００と電極７１、７２を含む負荷回路の間のインピーダンスを整合する整合回路２００と、を備える。

対向する電極７１、７２のうち、電極７２は、整合回路２００を介して電源回路１００に接続されている電源電極である。また、電極７１は、アース電極である。

電源回路１００は、例えば、高周波電力を供給する半導体式高周波発振器１、高周波電力を増幅する増幅装置３、及び増幅装置３で増幅された高周波電力を検出する、電源回路１００の出力側に設けられた高周波検出器４を備える。高周波検出器４は、半導体式高周波発振器１が出力する高周波電力の大きさに比例する信号を出力する。さらに、電源回路１００は、高周波検出器４が出力した信号の値と、所定の閾値と、の差分に相当する強さを有する変調信号を生成する変調信号生成回路８と、半導体式高周波発振器１が供給する高周波電流と、変調信号生成回路８が生成した変調信号を掛け合わせ、増幅装置３に出力するミキサ２と、を備える。

増幅装置３、高周波検出器４、変調信号生成回路８、及びミキサ２は、変調信号の大きさに応じて、半導体式高周波発振器１から出力される高周波電流を増幅するフィードバック回路として機能する。

半導体式高周波発振器１を含む電源回路１００は、１０ｋＷ以下の高周波を一定時間出力することができる。なお、高周波検出器４は、電極７１、７２を含む負荷回路３００からの反射波を検出することも可能である。

整合回路２００は、電源回路１００から出力された高周波電力のインピーダンス及び位相を検出する整合用検出器５と、電源回路１００から出力された高周波電流のインピーダンス及び位相を調整する整合器６と、を備える。整合器６は、例えば可変コンデンサを備える。整合器６には、整合器６を駆動する整合器駆動装置１０が接続されている。また、整合器駆動装置１０には、整合用検出器５が検出したインピーダンス及び位相に基づき、整合器駆動装置１０を制御する整合器制御回路９が接続されている。

整合回路２００により、電源回路１００の出力インピーダンスと、負荷回路３００の入力インピーダンスと、が整合させて、反射波を抑制させる。

実施の形態に係る医療用フィルターの製造方法は、例えば図５に示したメインフィルター５４、プレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３を備えるフィルター部材を挟んだ２枚の熱可塑性シートである非多孔質シート１５２、２５２を、図６に示した対向する電極７１、７２によって挟持し、電極７１、７２に半導体式高周波発振器１による高周波電圧を印加することによって、非多孔質シート１５２、２５２を溶着する工程を含む。ここで、半導体式高周波発振器１を含む電源回路１００が、１０ｋＷ以下の高周波を一定時間出力する。一定時間とは、例えば１．０秒以上１０．０秒以下、好ましくは３．０秒以上６．０秒以下である。

医療用フィルターの製造する際には、まず、例えば、図５に示したようなプレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３の材料、並びにメインフィルター５４の材料を９０ｍｍ以上１４５ｍｍ以下×７５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下の長方形に切断し、これらを積層した積層物をフィルター部材として作製する。次に、９０ｍｍ以上１４５ｍｍ以下×７５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下の大きさにカットした、血液又は血液製剤の入口部材５１及び出口部材５５を有する非多孔質シート１５２、２５２を、フィルター部材を挟み込むように配置する。

さらに、図６に示したような半導体式高周波溶着装置を用意する。高周波溶着装置の最大高周波出力は例えば１０ｋＷ以下、発振周波数は例えば４０．４６ＭＨｚである。また、高周波溶着装置は、例えば、温調機として高周波溶着電極７１、７２を取り付けている定盤内に２０℃の冷却水を循環させる冷却水循環装置を備える。

高周波溶着電極７１、７２は、長方形のフィルターが製造できる金型である。高周波溶着電極７１、７２の形状は、長方形であり、例えば、長辺の内周長さが７０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下、短辺の内周長さが５５ｍｍ以上９０ｍｍ以下であり、シール幅が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、そのシール幅のうち平面部３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下で、その内周側に曲率半径０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の丸み、外周側に曲率半径０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の丸みを有する形状である。

次に、図５に示したようなメインフィルター５４、プレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３を備えるフィルター部材を挟み込んだ非多孔質シート１５２、２５２を図６に示したような高周波溶着電極７１、７２に挟み、高周波を印加する。この際、半導体式高周波発振器１が出力する高周波の大きさに比例する信号に基づいて、半導体式高周波発振器１が出力する高周波を増幅するフィードバック制御を行う。これにより、高周波出力を所望の値にすることが可能となる。

さらに、半導体式高周波発振器１を含む電源回路１００の出力側に設けられた高周波検出器４により、電極７１、７２を含む負荷回路３００からの反射波を検出し、整合回路２００により、電源回路１００の出力インピーダンスと、負荷回路３００の入力インピーダンスと、を整合させて、反射波を例えば１００Ｗ以下に抑制させ、反射損失を抑制させる。

またさらに、高周波印加時はサーボモータを用いて電極７１、７２間の距離を検知しながら２つの電極７１、７２の間隔を狭めてメインフィルター５４、プレフィルター１５３、及びポストフィルター２５３を備えるフィルター部材を挟み込んだ非多孔質シート１５２、２５２を押圧することにより、製造される医療フィルターの厚みのばらつきが抑制される。間隔とは、例えば０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。

その後、高周波の印加を停止し、フィルター部材を挟み込んだ非多孔質シート１５２、２５２をそのまま電極７１、７２に挟んだ状態で冷却する。冷却後、溶着された医療用フィルターを電極７１、７２から取り出す。

以上示した実施の形態に係る医療用フィルターの製造方法によれば、半導体式高周波発振器１を備える高周波溶着装置を用いることによって、耐圧性に優れた医療用フィルターを製造することが可能となる。また、実施の形態に係る医療用フィルターの製造方法によれば、半導体式高周波発振器１を備える高周波溶着装置を用いることによって、長期間にわたって個体差が少ない医療用フィルターを製造することが可能となる。

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

（医療用フィルターの製造例）
プレフィルター、メインフィルター、ポストフィルターを１０４ｍｍ×８４ｍｍ以下の長方形に切断し、これらを積層した積層物をフィルター部材として作製した。次に、１０４ｍｍ以下×８４ｍｍ以下の大きさにカットした、血液又は血液製剤の入口及び出口を有する熱可塑性シートを、フィルター部材を挟み込むように配置した。

次に、最大高周波出力３ｋＷ、発振周波数４０．４６ＭＨｚ、また温調機として高周波溶着電極を取り付けている定盤内に２０℃の冷却水を循環させる冷却水循環装置を備えた高周波溶着装置を用意した。高周波溶着電極は、長方形のフィルターが製造できる金型であった。高周波溶着電極の形状は、長方形であり、長辺の内周長さが８５ｍｍ、短辺の内周長さが６５ｍｍ以下であり、シール幅が３．５ｍｍであり、そのシール幅のうち平面部２．５ｍｍ以下で、その内周側に曲率半径０．５ｍｍの丸み、外周側に曲率半径０．５ｍｍの丸みを有する形状であった。

次に、フィルター部材を挟み込んだ熱可塑性シートを高周波溶着電極に挟み、高周波を印加した。高周波印加時はサーボモータを用いて２つの電極間の距離を検知しながら間隔を狭めた。その後、高周波の印加を停止し、フィルター部材を挟み込んだ熱可塑性シートをそのまま電極に挟んだ状態で３秒間冷却した。冷却後、溶着された医療用フィルターを電極から取り出した。

（医療用フィルターの耐圧時間測定例）
医療用フィルターに一定圧力をかけ、破裂するまでの時間を測定することによって、医療用フィルターの耐圧性を評価した。まず、製造時にスパークが発生していない医療用フィルターの入口部材に軟質ポリ塩化ビニル製チューブを溶剤で接着した。さらに、軟質ポリ塩化ビニル製チューブに金属導管を接続し、この金属導管に圧気ラインを接続した。一方、出口部材には片止めした軟質ポリ塩化ビニル製チューブを接着させて密封した。

次に、医療用フィルターを水温３０℃の水中に沈め、医療用フィルターが水面上に出ないように水面に網状固定板を取り付け１分間待機した。その後、医療用フィルターを水中に沈めたままの状態で、導管から８０ｋＰａの空気を医療用フィルターに注入し、医療用フィルターの第１の溶着部から空気が漏れるまでの時間を測定した。時間は秒単位とし、その対数値を評価値とした。同様の操作を６回行い、評価値の平均値を耐圧時間Ｌｏｇ秒とした。

（実施例１）
１年間、医療用フィルターの製造用に稼働された半導体式高周波溶着装置によって、上記医療用フィルターの製造例に従って製造された医療用フィルターの各ロットから１０個の個体をランダムに抽出した。次にロットごとの耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値を計測した。その結果、表１に示すように、第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は２．３６であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．８７であった。また、ロット間の耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値のばらつき（標準偏差）は０．０９であり、後述する真空管式高周波溶着装置を用いた比較例１よりも小さかった。したがって、真空管式高周波溶着装置と比較して、半導体式高周波溶着装置の方が安定して医療用フィルターを製造できることが示された。

（比較例１）
１年間、医療用フィルターの製造用に稼働された真空管式高周波溶着装置によって、上記医療用フィルターの製造例に従って製造された医療用フィルターの各ロットから１０個の個体をランダムに抽出した。次にロットごとの耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値を計測した。その結果、表２に示すように、第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は２．６５であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．６９であった。また、ロット間の耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値のばらつき（標準偏差）は０．１４であり、半導体式高周波溶着装置を用いた実施例１よりも大きかった。

（参考例１）
１年間、同量の医療用フィルターの製造用に稼働された真空管の劣化が同程度の第１及び第２の真空管式高周波溶着装置のそれぞれによって、上記医療用フィルターの製造例に従って製造された医療用フィルターの各ロットから１０個の個体をランダムに抽出した。次にロットごとの耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値を計測した。その結果、表３に示すように、第１の真空管式高周波溶着装置で製造された第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．９５であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．９２であった。また、第２の真空管式高周波溶着装置で製造された第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．８０であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．８０であった。

（参考例２）
１年間、同量の医療用フィルターの製造用に稼働された第１及び第２の真空管式高周波溶着装置のそれぞれによって、上記医療用フィルターの製造例に従って製造された医療用フィルターの各ロットから１０個の個体をランダムに抽出した。なお、１年前の時点において、第１の真空管式高周波溶着装置の方が、第２の真空管式高周波溶着装置よりも真空管が劣化していた。次にロットごとの耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値を計測した。その結果、表４に示すように、第１の真空管式高周波溶着装置で製造された第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．７５であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．５５であった。また、第２の真空管式高周波溶着装置で製造された第１のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は２．１７であり、第２のロットにおける耐圧時間Ｌｏｇ秒の平均値は１．９４であった。

参考例２により、同期間、同量の医療用フィルターを製造しても、当初から真空管が劣化していた第２の真空管式高周波溶着装置で製造された医療用フィルターのほうが、耐圧時間Ｌｏｇ秒が短くなる傾向にあることが示された。これに対し、半導体式高周波溶着装置は、真空管式と比較して半導体が劣化することはほとんどなく、耐圧時間Ｌｏｇ秒が半導体式高周波溶着装置の劣化により短縮することはほとんどない。

１ 半導体式高周波発振器
２ ミキサ
３ 増幅装置
４ 高周波検出器
５ 整合用検出器
６ 整合器
８ 変調信号生成回路
９ 整合器制御回路
１０ 整合器駆動装置
５１ 入口部材
５１ａ 流路
５１ｂ 開口
５４ メインフィルター
５５ 出口部材
５５ａ 流路
５５ｂ 開口
５６ 第１の溶着部
５７ 第２の溶着部
７１、７２ 電極
１００ 電源回路
１０７ 流路確保シート
１０７ａ リブ
１０７ｂ スリット
１０７ｃ 開口部
１１０ フレームシート
１１０ａ リブ
１１０ｂ スリット
１１０ｃ 開口部
１５２、２５２ 非多孔質シート
１５３ プレフィルター
２５３ ポストフィルター
２００ 整合回路
３００ 負荷回路

Claims (9)

1. 医療用フィルターの製造方法であって、
   フィルター部材を挟んだ複数の熱可塑性シートを対向する電極によって挟持し、該電極に半導体式高周波発振器による高周波電圧を印加することによって、前記複数の熱可塑性シートを溶着する工程を含み、
   前記半導体式高周波発振器を含む電源回路が、高周波を一定時間出力する、
   医療用フィルターの製造方法。
2. 前記半導体式高周波発振器が出力する高周波の大きさに比例する信号に基づいて、前記半導体式高周波発振器が出力する高周波を増幅するフィードバック工程をさらに含む、請求項１に記載の医療用フィルターの製造方法。
3. 前記半導体式高周波発振器を含む電源回路の出力側に設けられた高周波検出器により、前記電極を含む負荷回路からの反射波を検出する工程と、
   整合回路により、前記電源回路の出力インピーダンスと、前記負荷回路の入力インピーダンスと、を整合させて、前記反射波を抑制させる工程と、
   をさらに含む、請求項１又は２に記載の医療用フィルターの製造方法。
4. 前記反射波を抑制させる工程において、前記反射波を１００Ｗ以下とする、請求項３に記載の医療用フィルターの製造方法。
5. 前記電極に高周波電圧を印加して溶着する際に、サーボモータを用いて前記電極間の距離を検知しながら前記複数の熱可塑性シートを押圧する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の医療用フィルターの製造方法。
6. 前記フィルター部材が多孔質体からなる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の医療用フィルターの製造方法。
7. 前記フィルター部材の比誘電率が１．３以上である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の医療用フィルターの製造方法。
8. 前記多孔質体からなるフィルター部材の誘電力率が０．０００２以上である、請求項６に記載の医療用フィルター製造方法。
9. 前記フィルター部材が高誘電率多孔質体を３０重量％以上含む、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の医療用フィルターの製造方法。