JP3697080B2 - プローブカバーの製造方法およびプローブカバー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、放射体温計のプローブに被せるプローブカバーの製造方法およびかかる方法で製造されるプローブカバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鼓膜およびその周辺からの赤外線を検知して体温を測定するいわゆる耳式体温計は、放射体温計の一種であって、測定時に外耳道に挿入されるプローブを備える。
【０００３】
かかる耳式体温計を使用する際には、プローブの汚れを防止し、測定精度の維持および衛生面等から、プローブにプローブカバーが被せられる。
【０００４】
プローブカバーの構造は、プローブの外周面を覆う本体部分と、プローブの先端部を覆う先端部分とに分けることができる。本体部分は、プローブカバーの着脱を容易にするべくある程度の強度を備えるべく、一定の厚さを有していることが好ましい。また、先端部分は、鼓膜から放射される赤外線の減衰や測定誤差を最小にするべく、薄くかつ均一な厚さのフィルムで構成され、しかもフィルムにはシワ等がないように本体部分の端面に張設されていることが好ましい。
【０００５】
このようなプローブカバーは、通常、真空成形法等により一体成形されていた。しかし、プローブカバーの本体部分と、先端部分とを各々所望の厚さに精度よく成形することは実質的に不可能であった。
【０００６】
このような問題を解消するために、特許第２５３７０３３号には、プローブカバーの本体と、先端部分となる膜（フィルム）を別々に作製し、これらを熱融着することにより一体化する方法が提案されている。この方法によれば、先端部分の膜を薄くかつ均一に形成することができるが、本体部分との融着箇所周辺にバリを生じたり、熱融着の後、冷却過程で収縮により膜に無視できないシワを生じる問題があった。
【０００７】
融着箇所周辺に生じるバリは、トリミング等の後加工を行うことにより除くことができるが、煩雑で作業効率が悪く、さらに完全にバリを取り除くことができない場合もあり、プローブカバーの使用感を損なうという問題があった。
【０００８】
また、先端部分の膜に生じたシワは赤外線の透過を不規則にし、測定精度の低下を招くという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、衛生的で使用感に優れ、かつ測定精度に影響しないプローブカバーを効率よく製造するプローブカバーの製造方法、およびこの方法で製造されるプローブカバーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
【００１１】
（１） 放射体温計のプローブの外周面を被覆する筒形状の本体と、前記本体の端面に張設されたフィルム材料からなり前記プローブの先端部を被覆するフィルム部とを備えるプローブカバーの製造方法であって、
前記フィルム部と前記本体とを超音波融着により一体化するに際し、超音波ホーンを回動させながら超音波融着することを特徴とするプローブカバーの製造方法。
【００１２】
（２） 前記超音波融着は前記フィルム材料を展張しながら行なう上記（１）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１３】
（３） 前記超音波融着時に前記フィルム部と前記本体との一体化と、前記フィルム材料の切断とを行う上記（１）または（２）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１４】
（４） 前記超音波ホーンに被融着物を収容可能な収容部が形成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１５】
（５） 前記収容部の周縁部に刃が設けられている上記（４）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１６】
（６） 前記フィルム材料は厚さが１０〜４０μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１７】
（７） 前記フィルム材料は熱可塑性樹脂からなるものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１８】
（８） 前記本体と前記フィルム部との構成材料が同一である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１９】
（９） 上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の方法により製造されることを特徴とするプローブカバー。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプローブカバーの製造方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図３は、本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図、図４は本発明のプローブカバーの使用状態の一例を示す図である。
【００２３】
本発明のプローブカバーの製造方法は、放射体温計のプローブの外周面を被覆する筒形状の本体３と、該本体３の端面に張設されたフィルム材料２１からなり、前記プローブの先端部を被覆するフィルム部２とを備えるプローブカバーの製造方法であって、フィルム部２と本体３とを超音波融着により一体化することを特徴とする。
【００２４】
この本体３は、一端から他端に向かって径が漸減する円筒形状をなしており、径が小さい方の端面にフィルム部２が接合される。一方、径が大きい他端側の端面はプローブを挿脱するための挿入口となっている。また、接合部３５の基端側には段差部３４が形成されいる。これにより、たとえ融着および切断によるバリが生じた場合であっても段差部３４にバリを収容することができるため、バリが本体３の表面上に突出することがなく使用感を損なうおそれがない。
【００２５】
この本体３は、例えば熱可塑性樹脂を使用して予め射出成形等により形成されている。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、セルロースエーテル等が挙げられる。
【００２６】
また本体３は、プローブカバーの着脱を容易にするべく、あるいは張設されるフィルム部２にシワ等が発生しないようある程度の強度を備えていることが好ましい。
【００２７】
一方、フィルム部２を構成するフィルム材料２１としては、熱可塑性樹脂であっても非熱可塑性樹脂であってもよいが熱可塑性樹脂が好ましい。フィルム材料２１が熱可塑性樹脂の場合には、超音波振動エネルギーにより溶融した樹脂が本体３と一体化して確実な固定が達成される。
【００２８】
熱可塑性樹脂としては、本体３と同様のものが挙げられるが、なかでもポリエチレン、ポリプロピレンが特に好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレンは赤外線を良好に透過するため、プローブに被せた場合でも体温の測定精度を損なわない。
【００２９】
また、フィルム部２（フィルム材料２１）と本体３の構成材料は同一であることが好ましい。これにより、フィルム材料２１と本体３の構成材料とは同じ融点をもつため、フィルム材料２１から溶融した樹脂と、本体３から溶融した樹脂とが互いに一体化するように最も効率よく振動エネルギーを与えることができ、バリのない確実な融着を行うことができる。
【００３０】
フィルム材料２１の厚さは特に限定されないが、１０〜４０μｍが好ましく、１５〜２５μｍがより好ましい。厚さが１０μｍ未満である場合、フィルム材料は破断し易くなり、製造工程および使用において取扱性が悪くなる場合がある。一方、厚さが４０μｍを超えると、赤外線の減衰が著しくなり、測定精度が低下する場合がある。
【００３１】
本発明の製造方法では、本体３とフィルム部２とをあらかじめ別々に成形することにより、これらを一体的に成形する場合と異なり各構成部分の形状精度が向上する。とくに、プローブの先端部を被覆するフィルム部２は、鼓膜およびその周辺から放射される赤外線を透過させるため、正確な温度検知のために膜厚が均一でなければならないが、本発明の方法ではフィルム部２の膜厚の均一性を確保することができ、測定精度の向上を図ることができる。
【００３２】
また、本体３とフィルム部２とを超音波融着により一体化するため、接着剤が不要であり、その上該接着剤の乾燥時間等が省略される。また、融着時間が短時間であることから作業効率が大幅に向上する。さらに超音波融着によれば、超音波振動により接合部分のみを適度に融解させて融着・一体化するため、通常の熱融着の場合に比べて熱による被融着物の形状変化は小さい。したがって、加熱、接合の後、冷却に伴う収縮等により、フィルム部２に生じるシワやタルミを最も小さく抑えることができる。また、超音波融着によれば接合強度にも優れ、信頼性の高いプローブカバーを得ることができる。
【００３３】
次に、本発明の超音波融着によるプローブカバーの製造方法の一実施形態を図を参照しながら説明する。
【００３４】
まず、図１に示すように、本体３の先端部３１と超音波融着装置の超音波ホーン１１の先端部１２とが対向するよう配置され、その間にフィルム材料２１を介在させる。
【００３５】
超音波ホーン１１は、振動子により発生した超音波振動の共振（共鳴）手段であり、この超音波ホーン１１の超音波振動が被融着物（フィルム材料２１および本体３）に伝達され、局部的な摩擦熱を発生し超音波融着がなされる。
【００３６】
超音波ホーン１１の先端部１２には収容部１４が設けられており、該収容部１４は、被融着物であるフィルム材料２１および先端部３１とが収容可能に形成されている。
【００３７】
また、収容部１４の中央付近には、超音波ホーン１１の先端部１２がフィルム材料２１と接触しないように空洞部（凹部）１６が設けられている。これにより、フィルム材料２１のうち、接合に関与しない部分は、超音波振動による熱の影響を受けないよう構成されている。また、収容部１４の外周付近には、周縁部１３にかけて湾曲部１５が形成されている。
【００３８】
湾曲部１５および周縁部１３は、超音波振動を被融着物に直接伝達する部分である。
【００３９】
また、周縁部１３には刃が設けられている。これによりフィルム材料２１を先端部３１との接合部３５の外周に沿って切断することができる。また、刃を周縁部１３に設けたことにより、融着時に本体３とフィルム材料２１との一体化と、フィルム材料２１の切断との双方を一度に行うことが可能となる。
【００４０】
このような状態から、図２に示すようにフィルム材料２１を展張しながら先端部３１に当接させる。これにより、フィルム材料２１が例えば極めて薄く自立性に乏しい薄膜材料であっても、シワやタルミがない状態で固定することができる。さらに、展張することによりフィルム材料２１の切断を容易かつ迅速に行うことができ、切断によるバリの発生を防止することができる。
【００４１】
フィルム材料２１の展張は、例えば枠体で構成された展張支持部材（図示せず）等を用いることにより行うことができる。枠体からなる展張支持部材は、例えば２つの枠体の間にフィルム材料２１に張力をかけながら挟持可能なものであって、簡易な構造でしかもフィルム材料２１をあらゆる方向に均等に張力を掛けることができ、展張状態を容易に維持することができる。
【００４２】
次に、図３に示すように、フィルム材料２１を展張しながら先端部３１に当接させた状態で両者を超音波ホーン１１の収容部１４内に収容する。
【００４３】
さらに、先端部３１を収容部１４に押込むように押圧すると、湾曲部１５にフィルム材料２１が圧接し、同時にフィルム材料２１と先端部３１も圧接する。このように、被融着物に一定の押圧力を付加しながら超音波融着がなされることにより確実な一体化が可能となる。
【００４４】
所定の押圧力が超音波ホーン１１に付加された後、手動でまたは自動的に発振をＯＮとし超音波振動を発生させる。超音波振動は超音波ホーン１１の収容部１４の湾曲部１５からフィルム材料２１に伝達され、瞬時に融着が行われる。この超音波融着に要する時間は０．２〜１．５秒程度であり、優れた作業性と共に確実な一体化が達成される。
【００４５】
また、フィルム材料２１を介して湾曲部１５に衝合する接合部３５の角部３２は、超音波振動による摩擦熱で軟化し、フィルム材料２１と一体化するとともに角が丸く変形する。これにより、接合部３５に融着バリや段差のない、いわゆるシームレスとすることができる。さらに、湾曲部１５によりフィルム材料２１に接合部３５の外側方向へ張力が働き、シワやタルミの発生を防止できる。
【００４６】
このとき、超音波振動を伝達する周縁部１３に設けられた刃がフィルム材料２１に圧接し、融着による一体化とほぼ同時にフィルム材料２１を切断する。融着時にフィルム材料２１の切断が行われることにより、フィルム材料２１の切断端も先端部３１に融着されて一体化するため、融着および切断に伴うバリの発生を確実に防止することができる。さらに、融着時にフィルム部と本体との一体化とフィルム材料の切断とを行うため、作業効率が非常に向上し製造コストの低減が図られる。
【００４７】
このような超音波融着は、超音波ホーン１１を回動させながら行う。「超音波ホーン１１の回動」とは、超音波ホーン１１の周縁部１３をフィルム材料２１に圧接させた状態で、超音波ホーン１１の断面形状が円形の場合、その円周方向に中心点をずらさずに所定の角度をもって往復運動させることを意味する。この往復運動が超音波振動に相当し、これにより摩擦熱を発生させ、超音波融着を行うものである。
【００４８】
超音波振動と圧力とを加えることにより、フィルム材料２１の切断を容易かつ迅速に行うことができる。さらに、フィルム材料２１の切断面と先端部３１との融着・一体化を促進させ、融着および切断に伴うバリの発生を効果的に防止することができる。
【００４９】
以上のようにして製造されるプローブカバー１は、例えば図４に示すように耳式体温計６０のプローブ６１に被せて使用される。プローブカバー１の基部４は、プローブカバー１をプローブ６１に取付けるために設けられている。
【００５０】
これにより、プローブ６１の先端部はフィルム部２により覆われ、使用時に耳垢等がプローブ内に侵入し、体温の検知が妨げられることを防止する。
【００５１】
また、フィルム部２は厚さが均一なフィルム材料からなり、さらにシワ、タルミがなく本体３に張設されているため測定値に影響を与えることがなく、測定精度が維持される。
【００５２】
さらに、本体３とフィルム部２との融着部分にバリがないため、耳孔内において挿脱の際に異物感を与えることがなく、また、バリによる測定精度への影響のおそれもない。
【００５３】
以上、本発明のプローブカバーの製造方法およびプローブカバーを図示の各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば、プローブカバーにはその着脱機構等を設けたものであってもよい。
【００５４】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．プローブカバーの作製
（実施例）
耳式体温計のプローブカバーの構成部材として、あらかじめ以下のような本体とフィルム材料と各々準備した。
【００５５】
本体：ポリプロピレン樹脂製（射出成形）
開孔部の孔径：５mm
フィルム材料：ポリプロピレン樹脂製（厚さ：２０μｍ）
超音波発振機：ブランソン社製「９００Ｍ」型
【００５６】
まず、本体３、フィルム材料２１および超音波ホーン１１を図１のように配置した。このとき、フィルム材料２１を枠体からなる展張支持部材を用いて張力をかけた状態で保持した。
【００５７】
次に、図２に示すようにフィルム材料２１に張力をかけながら、先端部３１に当接させ、超音波ホーン１１の収容部１４内に収容した。
【００５８】
さらに強く本体３を押込んで、底部１６にフィルム材料２１を押し付けた状態で、周波数４０kHzの超音波振動（超音波ホーン１１を回動角度１５°、４万回／秒で回動）と、２kg/cm2の圧力を付与した。
【００５９】
この状態で０．５秒を作動させた後、振動（回動）を止め、圧力のみの状態でさらに０．０５秒保持した後圧力を解除することにより超音波融着を完了した。
【００６０】
このとき、図３に示すように、フィルム材料２１は周縁部１３に設けられた刃により切断され、フィルム部２と本体３とは接合部３５で融着し一体化されていた。さらに、角部３２においてもフィルム材料２１と一体化するとともに、湾曲部１５に衝合することにより角が潰れ丸く変形した。
【００６１】
このようにして得られたプローブカバー１を肉眼観察したところ、開孔部３３に張設されたフィルム部２には、シワ、タルミが全くみられず良好に一体化されていることがわかった。
【００６２】
さらに、先端部３１の周囲にはバリがみられず、指で触っても異物感が全くなかった。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のプローブカバーの製造方法によれば、プローブカバーの先端部を均一な厚さのフィルムを用いて、シワ、タルミのない状態で形成することができるため、体温の測定精度を向上させることができる。
【００６４】
また、融着および切断によるバリが発生しないため、使用感に優れたものとすることができる。
【００６５】
さらに、短時間で確実に一体化することができるため、歩留まりがよく製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図３】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図４】本発明のプローブカバーの使用状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ プローブカバー
２ フィルム部
３ 本体
４ 基部
３１ 先端部
３２ 角部
３３ 開孔部
３４ 段差部
３５ 接合部
１１ 超音波ホーン
１２ 先端部
１３ 周縁部
１４ 収容部
１５ 湾曲部
１６ 空洞部
６０ 耳式体温計
６１ プローブ
【発明が属する技術分野】
本発明は、放射体温計のプローブに被せるプローブカバーの製造方法およびかかる方法で製造されるプローブカバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鼓膜およびその周辺からの赤外線を検知して体温を測定するいわゆる耳式体温計は、放射体温計の一種であって、測定時に外耳道に挿入されるプローブを備える。
【０００３】
かかる耳式体温計を使用する際には、プローブの汚れを防止し、測定精度の維持および衛生面等から、プローブにプローブカバーが被せられる。
【０００４】
プローブカバーの構造は、プローブの外周面を覆う本体部分と、プローブの先端部を覆う先端部分とに分けることができる。本体部分は、プローブカバーの着脱を容易にするべくある程度の強度を備えるべく、一定の厚さを有していることが好ましい。また、先端部分は、鼓膜から放射される赤外線の減衰や測定誤差を最小にするべく、薄くかつ均一な厚さのフィルムで構成され、しかもフィルムにはシワ等がないように本体部分の端面に張設されていることが好ましい。
【０００５】
このようなプローブカバーは、通常、真空成形法等により一体成形されていた。しかし、プローブカバーの本体部分と、先端部分とを各々所望の厚さに精度よく成形することは実質的に不可能であった。
【０００６】
このような問題を解消するために、特許第２５３７０３３号には、プローブカバーの本体と、先端部分となる膜（フィルム）を別々に作製し、これらを熱融着することにより一体化する方法が提案されている。この方法によれば、先端部分の膜を薄くかつ均一に形成することができるが、本体部分との融着箇所周辺にバリを生じたり、熱融着の後、冷却過程で収縮により膜に無視できないシワを生じる問題があった。
【０００７】
融着箇所周辺に生じるバリは、トリミング等の後加工を行うことにより除くことができるが、煩雑で作業効率が悪く、さらに完全にバリを取り除くことができない場合もあり、プローブカバーの使用感を損なうという問題があった。
【０００８】
また、先端部分の膜に生じたシワは赤外線の透過を不規則にし、測定精度の低下を招くという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、衛生的で使用感に優れ、かつ測定精度に影響しないプローブカバーを効率よく製造するプローブカバーの製造方法、およびこの方法で製造されるプローブカバーを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
【００１１】
（１） 放射体温計のプローブの外周面を被覆する筒形状の本体と、前記本体の端面に張設されたフィルム材料からなり前記プローブの先端部を被覆するフィルム部とを備えるプローブカバーの製造方法であって、
前記フィルム部と前記本体とを超音波融着により一体化するに際し、超音波ホーンを回動させながら超音波融着することを特徴とするプローブカバーの製造方法。
【００１２】
（２） 前記超音波融着は前記フィルム材料を展張しながら行なう上記（１）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１３】
（３） 前記超音波融着時に前記フィルム部と前記本体との一体化と、前記フィルム材料の切断とを行う上記（１）または（２）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１４】
（４） 前記超音波ホーンに被融着物を収容可能な収容部が形成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１５】
（５） 前記収容部の周縁部に刃が設けられている上記（４）に記載のプローブカバーの製造方法。
【００１６】
（６） 前記フィルム材料は厚さが１０〜４０μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１７】
（７） 前記フィルム材料は熱可塑性樹脂からなるものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１８】
（８） 前記本体と前記フィルム部との構成材料が同一である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
【００１９】
（９） 上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の方法により製造されることを特徴とするプローブカバー。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプローブカバーの製造方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１〜図３は、本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図、図４は本発明のプローブカバーの使用状態の一例を示す図である。
【００２３】
本発明のプローブカバーの製造方法は、放射体温計のプローブの外周面を被覆する筒形状の本体３と、該本体３の端面に張設されたフィルム材料２１からなり、前記プローブの先端部を被覆するフィルム部２とを備えるプローブカバーの製造方法であって、フィルム部２と本体３とを超音波融着により一体化することを特徴とする。
【００２４】
この本体３は、一端から他端に向かって径が漸減する円筒形状をなしており、径が小さい方の端面にフィルム部２が接合される。一方、径が大きい他端側の端面はプローブを挿脱するための挿入口となっている。また、接合部３５の基端側には段差部３４が形成されいる。これにより、たとえ融着および切断によるバリが生じた場合であっても段差部３４にバリを収容することができるため、バリが本体３の表面上に突出することがなく使用感を損なうおそれがない。
【００２５】
この本体３は、例えば熱可塑性樹脂を使用して予め射出成形等により形成されている。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、セルロースエーテル等が挙げられる。
【００２６】
また本体３は、プローブカバーの着脱を容易にするべく、あるいは張設されるフィルム部２にシワ等が発生しないようある程度の強度を備えていることが好ましい。
【００２７】
一方、フィルム部２を構成するフィルム材料２１としては、熱可塑性樹脂であっても非熱可塑性樹脂であってもよいが熱可塑性樹脂が好ましい。フィルム材料２１が熱可塑性樹脂の場合には、超音波振動エネルギーにより溶融した樹脂が本体３と一体化して確実な固定が達成される。
【００２８】
熱可塑性樹脂としては、本体３と同様のものが挙げられるが、なかでもポリエチレン、ポリプロピレンが特に好ましい。ポリエチレン、ポリプロピレンは赤外線を良好に透過するため、プローブに被せた場合でも体温の測定精度を損なわない。
【００２９】
また、フィルム部２（フィルム材料２１）と本体３の構成材料は同一であることが好ましい。これにより、フィルム材料２１と本体３の構成材料とは同じ融点をもつため、フィルム材料２１から溶融した樹脂と、本体３から溶融した樹脂とが互いに一体化するように最も効率よく振動エネルギーを与えることができ、バリのない確実な融着を行うことができる。
【００３０】
フィルム材料２１の厚さは特に限定されないが、１０〜４０μｍが好ましく、１５〜２５μｍがより好ましい。厚さが１０μｍ未満である場合、フィルム材料は破断し易くなり、製造工程および使用において取扱性が悪くなる場合がある。一方、厚さが４０μｍを超えると、赤外線の減衰が著しくなり、測定精度が低下する場合がある。
【００３１】
本発明の製造方法では、本体３とフィルム部２とをあらかじめ別々に成形することにより、これらを一体的に成形する場合と異なり各構成部分の形状精度が向上する。とくに、プローブの先端部を被覆するフィルム部２は、鼓膜およびその周辺から放射される赤外線を透過させるため、正確な温度検知のために膜厚が均一でなければならないが、本発明の方法ではフィルム部２の膜厚の均一性を確保することができ、測定精度の向上を図ることができる。
【００３２】
また、本体３とフィルム部２とを超音波融着により一体化するため、接着剤が不要であり、その上該接着剤の乾燥時間等が省略される。また、融着時間が短時間であることから作業効率が大幅に向上する。さらに超音波融着によれば、超音波振動により接合部分のみを適度に融解させて融着・一体化するため、通常の熱融着の場合に比べて熱による被融着物の形状変化は小さい。したがって、加熱、接合の後、冷却に伴う収縮等により、フィルム部２に生じるシワやタルミを最も小さく抑えることができる。また、超音波融着によれば接合強度にも優れ、信頼性の高いプローブカバーを得ることができる。
【００３３】
次に、本発明の超音波融着によるプローブカバーの製造方法の一実施形態を図を参照しながら説明する。
【００３４】
まず、図１に示すように、本体３の先端部３１と超音波融着装置の超音波ホーン１１の先端部１２とが対向するよう配置され、その間にフィルム材料２１を介在させる。
【００３５】
超音波ホーン１１は、振動子により発生した超音波振動の共振（共鳴）手段であり、この超音波ホーン１１の超音波振動が被融着物（フィルム材料２１および本体３）に伝達され、局部的な摩擦熱を発生し超音波融着がなされる。
【００３６】
超音波ホーン１１の先端部１２には収容部１４が設けられており、該収容部１４は、被融着物であるフィルム材料２１および先端部３１とが収容可能に形成されている。
【００３７】
また、収容部１４の中央付近には、超音波ホーン１１の先端部１２がフィルム材料２１と接触しないように空洞部（凹部）１６が設けられている。これにより、フィルム材料２１のうち、接合に関与しない部分は、超音波振動による熱の影響を受けないよう構成されている。また、収容部１４の外周付近には、周縁部１３にかけて湾曲部１５が形成されている。
【００３８】
湾曲部１５および周縁部１３は、超音波振動を被融着物に直接伝達する部分である。
【００３９】
また、周縁部１３には刃が設けられている。これによりフィルム材料２１を先端部３１との接合部３５の外周に沿って切断することができる。また、刃を周縁部１３に設けたことにより、融着時に本体３とフィルム材料２１との一体化と、フィルム材料２１の切断との双方を一度に行うことが可能となる。
【００４０】
このような状態から、図２に示すようにフィルム材料２１を展張しながら先端部３１に当接させる。これにより、フィルム材料２１が例えば極めて薄く自立性に乏しい薄膜材料であっても、シワやタルミがない状態で固定することができる。さらに、展張することによりフィルム材料２１の切断を容易かつ迅速に行うことができ、切断によるバリの発生を防止することができる。
【００４１】
フィルム材料２１の展張は、例えば枠体で構成された展張支持部材（図示せず）等を用いることにより行うことができる。枠体からなる展張支持部材は、例えば２つの枠体の間にフィルム材料２１に張力をかけながら挟持可能なものであって、簡易な構造でしかもフィルム材料２１をあらゆる方向に均等に張力を掛けることができ、展張状態を容易に維持することができる。
【００４２】
次に、図３に示すように、フィルム材料２１を展張しながら先端部３１に当接させた状態で両者を超音波ホーン１１の収容部１４内に収容する。
【００４３】
さらに、先端部３１を収容部１４に押込むように押圧すると、湾曲部１５にフィルム材料２１が圧接し、同時にフィルム材料２１と先端部３１も圧接する。このように、被融着物に一定の押圧力を付加しながら超音波融着がなされることにより確実な一体化が可能となる。
【００４４】
所定の押圧力が超音波ホーン１１に付加された後、手動でまたは自動的に発振をＯＮとし超音波振動を発生させる。超音波振動は超音波ホーン１１の収容部１４の湾曲部１５からフィルム材料２１に伝達され、瞬時に融着が行われる。この超音波融着に要する時間は０．２〜１．５秒程度であり、優れた作業性と共に確実な一体化が達成される。
【００４５】
また、フィルム材料２１を介して湾曲部１５に衝合する接合部３５の角部３２は、超音波振動による摩擦熱で軟化し、フィルム材料２１と一体化するとともに角が丸く変形する。これにより、接合部３５に融着バリや段差のない、いわゆるシームレスとすることができる。さらに、湾曲部１５によりフィルム材料２１に接合部３５の外側方向へ張力が働き、シワやタルミの発生を防止できる。
【００４６】
このとき、超音波振動を伝達する周縁部１３に設けられた刃がフィルム材料２１に圧接し、融着による一体化とほぼ同時にフィルム材料２１を切断する。融着時にフィルム材料２１の切断が行われることにより、フィルム材料２１の切断端も先端部３１に融着されて一体化するため、融着および切断に伴うバリの発生を確実に防止することができる。さらに、融着時にフィルム部と本体との一体化とフィルム材料の切断とを行うため、作業効率が非常に向上し製造コストの低減が図られる。
【００４７】
このような超音波融着は、超音波ホーン１１を回動させながら行う。「超音波ホーン１１の回動」とは、超音波ホーン１１の周縁部１３をフィルム材料２１に圧接させた状態で、超音波ホーン１１の断面形状が円形の場合、その円周方向に中心点をずらさずに所定の角度をもって往復運動させることを意味する。この往復運動が超音波振動に相当し、これにより摩擦熱を発生させ、超音波融着を行うものである。
【００４８】
超音波振動と圧力とを加えることにより、フィルム材料２１の切断を容易かつ迅速に行うことができる。さらに、フィルム材料２１の切断面と先端部３１との融着・一体化を促進させ、融着および切断に伴うバリの発生を効果的に防止することができる。
【００４９】
以上のようにして製造されるプローブカバー１は、例えば図４に示すように耳式体温計６０のプローブ６１に被せて使用される。プローブカバー１の基部４は、プローブカバー１をプローブ６１に取付けるために設けられている。
【００５０】
これにより、プローブ６１の先端部はフィルム部２により覆われ、使用時に耳垢等がプローブ内に侵入し、体温の検知が妨げられることを防止する。
【００５１】
また、フィルム部２は厚さが均一なフィルム材料からなり、さらにシワ、タルミがなく本体３に張設されているため測定値に影響を与えることがなく、測定精度が維持される。
【００５２】
さらに、本体３とフィルム部２との融着部分にバリがないため、耳孔内において挿脱の際に異物感を与えることがなく、また、バリによる測定精度への影響のおそれもない。
【００５３】
以上、本発明のプローブカバーの製造方法およびプローブカバーを図示の各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば、プローブカバーにはその着脱機構等を設けたものであってもよい。
【００５４】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．プローブカバーの作製
（実施例）
耳式体温計のプローブカバーの構成部材として、あらかじめ以下のような本体とフィルム材料と各々準備した。
【００５５】
本体：ポリプロピレン樹脂製（射出成形）
開孔部の孔径：５mm
フィルム材料：ポリプロピレン樹脂製（厚さ：２０μｍ）
超音波発振機：ブランソン社製「９００Ｍ」型
【００５６】
まず、本体３、フィルム材料２１および超音波ホーン１１を図１のように配置した。このとき、フィルム材料２１を枠体からなる展張支持部材を用いて張力をかけた状態で保持した。
【００５７】
次に、図２に示すようにフィルム材料２１に張力をかけながら、先端部３１に当接させ、超音波ホーン１１の収容部１４内に収容した。
【００５８】
さらに強く本体３を押込んで、底部１６にフィルム材料２１を押し付けた状態で、周波数４０kHzの超音波振動（超音波ホーン１１を回動角度１５°、４万回／秒で回動）と、２kg/cm2の圧力を付与した。
【００５９】
この状態で０．５秒を作動させた後、振動（回動）を止め、圧力のみの状態でさらに０．０５秒保持した後圧力を解除することにより超音波融着を完了した。
【００６０】
このとき、図３に示すように、フィルム材料２１は周縁部１３に設けられた刃により切断され、フィルム部２と本体３とは接合部３５で融着し一体化されていた。さらに、角部３２においてもフィルム材料２１と一体化するとともに、湾曲部１５に衝合することにより角が潰れ丸く変形した。
【００６１】
このようにして得られたプローブカバー１を肉眼観察したところ、開孔部３３に張設されたフィルム部２には、シワ、タルミが全くみられず良好に一体化されていることがわかった。
【００６２】
さらに、先端部３１の周囲にはバリがみられず、指で触っても異物感が全くなかった。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のプローブカバーの製造方法によれば、プローブカバーの先端部を均一な厚さのフィルムを用いて、シワ、タルミのない状態で形成することができるため、体温の測定精度を向上させることができる。
【００６４】
また、融着および切断によるバリが発生しないため、使用感に優れたものとすることができる。
【００６５】
さらに、短時間で確実に一体化することができるため、歩留まりがよく製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図３】本発明のプローブカバーの製造方法の一例を示す縦断面図である。
【図４】本発明のプローブカバーの使用状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ プローブカバー
２ フィルム部
３ 本体
４ 基部
３１ 先端部
３２ 角部
３３ 開孔部
３４ 段差部
３５ 接合部
１１ 超音波ホーン
１２ 先端部
１３ 周縁部
１４ 収容部
１５ 湾曲部
１６ 空洞部
６０ 耳式体温計
６１ プローブ
Claims (9)
- 放射体温計のプローブの外周面を被覆する筒形状の本体と、前記本体の端面に張設されたフィルム材料からなり前記プローブの先端部を被覆するフィルム部とを備えるプローブカバーの製造方法であって、
前記フィルム部と前記本体とを超音波融着により一体化するに際し、超音波ホーンを回動させながら超音波融着することを特徴とするプローブカバーの製造方法。 - 前記超音波融着は前記フィルム材料を展張しながら行なう請求項１に記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記超音波融着時に前記フィルム部と前記本体との一体化と、前記フィルム材料の切断とを行う請求項１または２に記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記超音波ホーンに被融着物を収容可能な収容部が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記収容部の周縁部に刃が設けられている請求項４に記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記フィルム材料は厚さが１０〜４０μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記フィルム材料は熱可塑性樹脂からなるものである請求項１ないし６のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
- 前記本体と前記フィルム部との構成材料が同一である請求項１ないし７のいずれかに記載のプローブカバーの製造方法。
- 請求項１ないし８のいずれかに記載の方法により製造されることを特徴とするプローブカバー。
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