JP4772313B2

JP4772313B2 - 内視鏡可撓管の製造装置及びその製造方法

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Publication number: JP4772313B2
Application number: JP2004308267A
Authority: JP
Inventors: 敏夫田中
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP2006116130A

Description

この発明は、例えば生体臓器等の内部を観察したり、術部の処置に供される内視鏡装置に用いられる内視鏡可撓管の製造装置及びその製造方法に関する。

一般に、この種の内視鏡可撓管は、金属製帯状体を螺旋状に巻回した螺旋状管の外周に網状管を被せて可撓管素材を形成し、この可撓管素材の外周には、熱可塑性弾性体の外皮が被覆されて形成される。このような内視鏡可撓管の外皮は、例えば予め可撓管素材の表面を、ヒータや小型乾燥炉を用いて加熱して、この加熱した可撓管素材を押出し成形機やディッピング機に装着し、その外周に熱可塑性弾性体が被せられて成形される（例えば、特許文献１参照。）。この熱可塑性弾性体は、可撓管素材の予熱により、溶融が促進されて可撓管素材に対して強い接合力で被着される。

また、内視鏡可撓管における外皮を被覆する手段としては、金属製素線を含む網状管を形成して、この網状管に可撓性チューブを被せて高周波磁場内に置いて外皮を被着する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１１−４２２０４号公報特開２００２−２０９８３４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される内視鏡可撓管の製造方法では、内視鏡可撓管の表面温度を、熱可塑性弾性体の軟化点温度以上の温度に保たないと、熱可塑性弾性体の安定した高品質な溶融が困難なために、接合品質にバラツキが生じることで、その製造が面倒であるという問題を有する。

また、上記特許文献２に開示される内視鏡可撓管の製造方法では、固化した可撓性チューブの内面が内視鏡可撓管の網状管に発生した熱により溶融される構成のために、網状管の網目に充分に浸透しないために接合力が弱いという問題を有する。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に高品質な外皮の被覆形成を実現し得るようにした内視鏡可撓管の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、螺旋状管の外周に網状管が被着された可撓管素材と、複数の電磁誘導コイルが周方向に所定の間隔を有して埋設され、前記電磁誘導コイルで発生した磁力で加熱されるリング状の発熱体が前記可撓管素材の外周に外挿され、該発熱体で前記可撓管素材の前記網状管の表面を周囲に亘って加熱する加熱部と、前記加熱部で加熱された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着する被覆部とを備えて内視鏡可撓管の製造装置を構成した。

上記構成によれば、可撓管素材の外周に被着した網状管は、電磁誘導コイルを備えた加熱部において、その表面が周囲に亘って加熱されることにより、表面温度が均一的に設定されるため、被覆部において、高品質な接合が実現され、外皮接合品質の均一化が図れて、その製造の簡便化が図れる。

また、この発明は、可撓管素材の外周に網状管を被着する網状管被着工程と、複数の電磁誘導コイルが周方向に所定の間隔を有して埋設され、前記電磁誘導コイルで発生した磁力で加熱されるリング状の発熱体を前記可撓管素材の外周に外挿して、該発熱体で前記可撓管素材の前記網状管の表面を周囲に亘って加熱する加熱工程と、前記加熱処理された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着する被覆工程とを備えて内視鏡可撓管の製造方法を構成した。

上記構成によれば、可撓管素材の外周に被着した網状管は、電磁誘導コイルを備えた加熱工程において、その表面が周囲に亘って加熱されることにより、表面温度を均一的に設定するため、被覆工程において、高品質な接合が実現され、外皮接合品質の均一化が図れて、その製造の簡便化が図れる。

以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に高品質な外皮の被覆形成を実現し得るようにした内視鏡可撓管の製造装置及びその製造方法を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置により製造された内視鏡可撓管１０を示すもので、その基端部が図示しない内視鏡装置の操作部に連結されて組付けられる。この内視鏡可撓管１０は、φ５〜φ１３（主にφ５、φ８、φ１３）に形成され、その先端部に、例えば図示しない湾曲部及び硬質先端部が順に取付け配置される。

即ち、内視鏡可撓管１０は、フレックスと称する管本体を構成する螺旋状管１１が、詳細を後述するように金属製条帯が螺旋状に巻回されて形成され、この螺旋管１１の外周には、網状管１２が被着されて可撓管素材１３が形成される。そして、この可撓管素材１３の外周には、後述するように熱可塑性弾性体で形成される外皮１４が被覆されて形成される。

上記内視鏡可撓管１０を製造する場合には、先ず、例えばステンレス等の金属製条帯を螺旋状に巻いた上記螺旋状管１１が形成され、網状管被着工程において、この螺旋状管１１の外周には、例えば少なくとも一部にステンレス鋼線やベリリウム銅線等の金属製の素線を用いて束ねた素線束を編み込んで形成した網状管１２が被着されて可撓管素材１３が形成される（図２参照）。次に、この網状管１２の被着された可撓管素材１３は、加熱工程において、加熱部２０により、その網状管１２の外周が加熱され、次の被覆工程において、図３に示すように被覆部２５に導かれて、上記外皮１４が後述するように被覆されて上記内視鏡可撓管１０が形成される。

即ち、上記加熱工程において、網状管１２が被着された可撓管素材１３は、先ず、加熱工程を構成する加熱部２０により、網状管１２の表面が、その周囲に亘って加熱されて例えば８０℃〜１００℃に加熱される。この加熱温度（８０℃〜１００℃）は、外皮１４を構成する熱可塑性弾性体である樹脂材料の軟化温度により決定される。

上記加熱部２０は、例えばＩＨ（電磁誘導加熱）構造を構成するダイスと称するリング状の発熱体２１が、好ましくは１００ｍｍ〜３００ｍｎの長さ寸法に形成され、その内径部には、上記可撓管素材１３が発熱体２１との間に２０〜５０ｍｍの間隙を有して挿通される。この発熱体２１の内径部は、上記可撓管素材１３の網状管１２の外周に所定の間隙を有して対向配置される。そして、発熱体２１には、その周壁の全周に亘って外周から内周方向に穿設した断面凹状の収容部２１１が設けられ、この収容部２１１には、周方向に電磁誘導コイル２２が内装される。この電磁誘導コイル２２は、芯材２２１と、該芯材２２１に巻回されるコイル２２２で形成され、図示しないスイッチの切り替え操作に応動して電力がコイル２２２に供給されると、芯材２２１と協働して磁力を発生して発熱体２１の内径部を均一的に加熱する。ここで、発熱体２１の内径部に挿通された可撓管素材１３は、その網状管１２の表面の周方向が発熱体２１により均一に加熱される。

具体的に、加熱部２０は、その電磁誘導コイル２２として、１２ＫＷ〜１３ＫＷの出力で、その加熱温度が３５０℃〜４５０℃のものを配し、可撓管素材１３との間隙を２０ｍｍ〜５０ｍｍに設定することにより、該可撓管素材１３の網状管１２の表面温度を８０℃〜１００℃に加熱することが可能となる。

次に、上記加熱部２０で網状管１２の表面が加熱された可撓管素材１３は、上記被覆部２５に導かれて、熱可塑性弾性体が被着されて外皮１４が被覆される。この被覆部２５は、例えば樹脂押出し成形機で構成され、樹脂材料、例えばエラストマー等の熱可塑性弾性体を、上記可撓管素材１３の網状管１２の外周に被着して被覆する。この際、熱可塑性弾性体は、可撓管素材１３の網状管１２の熱量により、その内面が溶融されて該網状管１２の網目に進入されて凝固され、該網状管１２の外周に被覆されて外皮１４として形成される。これにより、外皮１４は、可撓管素材１３の網状管１２の外周に所望の接合力を有して被覆される。

このように、上記内視鏡可撓管の製造装置は、可撓管素材１３の外周に被着した網状管１２の表面を周方向に沿って加熱する加熱部２０を備えて、この加熱部２０で可撓管素材１３の網状管１２の表面の周方向全体を加熱した状態で、被覆部２５により熱可塑性弾性体を被着して外皮１４を被覆するように構成した。

これによれば、可撓管素材１３の外周に被着した網状管１２は、加熱部２０において、その表面が周囲（全周）に亘って加熱されて、表面温度が均一的に設定されるため、被覆部２５において、熱可塑性弾性体の内面が確実に溶融されて網状管１２の網目に進入され、堅牢で高品質な接合が実現された外皮１４を被覆することが可能となる。この結果、内視鏡可撓管１０における外皮接合品質の均一化が図れ、その製造における簡便化が実現される。

なお、上記実施の形態では、被覆部２５として樹脂押出し成形機を用いて構成した場合を代表して説明した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、いわゆるディッピング機を用いて構成することも可能である。即ち、この実施の形態にいては、例えば図４に示すようにチューブ状に形成した熱可塑性弾性体３０に対して可撓管素材１３を挿入して、その網状管１２の外周に外皮１４を被覆するように構成しても良い。

この実施の形態においては、加熱部２０を管軸方向（図中矢印方向）に移動させて可撓管素材１３の網状管１２の表面を順に加熱しながら、同様に加熱した状態で、可撓管素材１３の網状管１２をチューブ状の熱可塑性弾性体３０内に挿通させることにより、熱可塑性弾性体２０の内面が溶融されて接合され、同様に堅牢に接合された外皮１４を被覆することができる。

また、この収容部２１１に全周に亘って巻回した電磁誘導コイル２２を収容配置するよう構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、図５、図６乃至図８、図９にそれぞれ示すように構成することも可能で、いずれの実施の形態においても、同様の効果が期待される。但し、図５乃至図９においては、上記図１乃至図４と同一部分について、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。

先ず、図５の実施の形態においては、発熱体３１に複数、例えば外周から内周方向に穿設した４個の凹状の収容部３１１を管軸回りに所定の間隔に設け、この収容部３１１にそれぞれ電磁誘導コイル３２を内装して加熱部を構成してものである。この複数の電磁誘導コイル３２は、例えば断面Ｅ字状の芯材３２１と、該芯材３２１の中心部に巻回されるコイル３２２で形成され、図示しないスイッチの切り替え操作に応動して電力が各コイル３２２に供給されると、芯材３２１と協働して磁力を発生して発熱体３１の内径部を全周に亘って均一的に加熱する。

これにより、発熱体３１の内径部に挿通された可撓管素材１３は、その網状管１２の表面の周囲に亘る領域が、該発熱体３１により溶融に適した温度に均一に加熱され、被覆１４の高品質な被着が可能となる。

また、図６の実施の形態においては、発熱体４１をパイプ状に形成して、このパイプ状の発熱体４１に対して第１及び第２の電磁誘導コイル４２，４３を管軸方向に所定の間隔を有して熱的に結合して配置して加熱部４０を構成したものである。そして、この加熱部４０は、その発熱体４１内に上記可撓管素材１３が遊挿され、その第１及び第２の電磁誘導コイル４２，４３に図示しない電源装置を介して電力が供給されると、発熱して可撓管素材１３の網状管１２の表面を周囲に亘って加熱する。この実施の形態によれば、上記可撓管素材１３の網状管１２の管軸方向の広い範囲の表面の周囲を加熱できることにより、さらに有効な効果を期待することが可能となる。

また、図７乃至図９の実施の形態においては、略ハーフパイプ形状の発熱体５１に電磁誘電体コイルを構成するコイル５２を埋設し（図８及び図９参照）、この発熱体５１を２個略管状（パイプ状）に組み合わせ結合して加熱部５０を形成したものである。そして、この加熱部５０は、その発熱体５１内に上記可撓管素材１３が遊挿され、そのコイル５２に図示しない電源装置を介して電力が供給されると、発熱して可撓管素材１３の網状管１２の表面を周囲に亘って加熱する。この実施の形態においても、同様に上記可撓管素材１３の網状管１２の管軸方向の広い範囲の表面の周囲を加熱できることにより、有効な効果を期待することが可能となる。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

また、この発明は、上記各実施の形態によれば、次のような構成を得ることもできる。

（付記１）
螺旋状管の外周に網状管が被着された可撓管素材と、
発熱体として電磁誘導コイルが設けられ、前記可撓管素材の外周に被着した網状管の表面を周方向に沿って加熱する加熱部と、
前記加熱部で加熱された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着した内視鏡可撓管を形成する被覆部と、
具備することを特徴とする内視鏡可撓管の製造装置。

（付記２）
前記電磁誘導コイルは、前記可撓管素材の網状管の周囲を囲むように発熱体が設けられることを特徴とする付記１記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記３）
前記電磁誘導コイルは、磁気的に結合される複数個を周方向に分離配置したことを特徴とする付記１記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記４）
前記電磁誘導コイルは、管軸方向に複数の電磁誘導コイルが分離配置されることを特徴とする付記２記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記５）
前記加熱部は、前記網状管の周方向表面を８５℃〜１００℃に加熱することを特徴とする付記１乃至４のいずれか記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記６）
前記被覆部は、前記網状管の外周に押出し成形により熱可塑性弾性体を被着することを特徴とする付記１乃至５のいずれか記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記７）
前記被覆部は、前記網状管の外周にチューブ状の熱可塑性弾性体を被着することを特徴とする付記１乃至５のいずれか記載の内視鏡可撓管の製造装置。

（付記８）
可撓管素材の外周に網状管を被着する網状管被着工程と、
発熱体として電磁誘導コイルが設けられ、前記可撓管素材の外周に被着された前記網状管の表面を周方向に沿って加熱する加熱工程と、
発熱体として電磁誘導コイルが設けられ、前記加熱処理された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着した内視鏡可撓管を形成する被覆工程と、
を具備することを特徴とする内視鏡可撓管の製造方法。

（付記９）
前記加熱工程は、前記網状管の周方向表面を８５℃〜１００℃に加熱することを特徴とする付記８記載の内視鏡可撓管の製造方法。

（付記１０）
前記被覆工程は、前記網状管の外周に押出し成形により熱可塑性弾性体を被着することを特徴とする付記８又は９記載の内視鏡可撓管の製造方法。

（付記１１）
前記被覆工程は、前記網状管の外周にチューブ状の熱可塑性弾性体を被着することを特徴とする付記８又は９記載の内視鏡可撓管の製造方法。

この発明の一実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置により製造された内視鏡可撓管の構造を示した断面図である。この発明の一実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置の要部を取出して示した斜視図である。図２の加熱部と可撓管素材との配置状態を示した断面図である。この発明の他の実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置の被覆部を取出して示した斜視図である。この発明の他の実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置の加熱部を取出して示した断面図である。この発明の他の実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置の加熱部を取出して示した断面図である。この発明の他の実施の形態に係る内視鏡可撓管の製造装置の加熱部を取出して示した断面図である。図７の加熱部を構成するハーフパイプ状の発熱体を取出して示した斜視図である。図８のハーフパイプ状の発熱体をパイプ状に結合した状態を示した斜視図である。

符号の説明

１０…内視鏡可撓管、１１…螺旋状管、１２…網状管、１３…可撓管素材、１４…外皮、２０…加熱部、２１…発熱体、２１１…収容部、２２…電磁誘導コイル、２２１…芯材、２２２…コイル、２５…被覆部、３０…熱可塑性弾性体、３１…発熱体、３１１…収容部、３２…電磁誘導コイル、３２１…芯材、３２２…コイル、４０…加熱部、４１…発熱体、４２…第１の電磁誘導コイル、４３…第２の電磁誘導コイル、５０…加熱部、５１…発熱体、５２…コイル。

Claims

螺旋状管の外周に網状管が被着された可撓管素材と、
複数の電磁誘導コイルが周方向に所定の間隔を有して埋設され、前記電磁誘導コイルで発生した磁力で加熱されるリング状の発熱体が前記可撓管素材の外周に外挿され、該発熱体で前記可撓管素材の前記網状管の表面を周囲に亘って加熱する加熱部と、
前記加熱部で加熱された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着する被覆部と、
を具備することを特徴とする内視鏡可撓管の製造装置。
前記複数の電磁誘導コイルは、磁気的に結合され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装置。
前記加熱部は、複数の発熱体が前記可撓管素材の軸方向に所定の間隔を有して設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の内視鏡可撓管の製造装置。
可撓管素材の外周に網状管を被着する網状管被着工程と、
複数の電磁誘導コイルが周方向に所定の間隔を有して埋設され、前記電磁誘導コイルで発生した磁力で加熱されるリング状の発熱体を前記可撓管素材の外周に外挿して、該発熱体で前記可撓管素材の前記網状管の表面を周囲に亘って加熱する加熱工程と、
前記加熱処理された前記網状管の外周に熱可塑性弾性体を被着する被覆工程と、
を具備することを特徴とする内視鏡可撓管の製造方法。
前記加熱工程は、前記網状管の周方向表面を８５℃〜１００℃に加熱することを特徴とする請求項４記載の内視鏡可撓管の製造方法。