JP5290921B2 - 内視鏡用可撓管及びその製造装置並びに製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、外皮層が多層成形された内視鏡用可撓管、及びこの内視鏡用可撓管を製造する製造装置、並びに製造方法に関する。

患者の体腔内を観察するための医療用の内視鏡が知られている。体腔内に挿入される内視鏡の挿入部を構成する主な部品である可撓管は、金属帯片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管と、この外周を覆う網状管とからなる可撓管素材を長手方向（軸方向）に搬送しながら、この外周面にウレタン樹脂などの熱可塑性樹脂を吐出して外皮層を成形したものである。

挿入部は、大腸などの複雑に曲がりくねった管道に挿入されるものであるため、可撓管には高い挿入性（挿入のしやすさ）が求められている。このため、以下に示すように、挿入性を向上するための様々な工夫がなされた可撓管が提案されている。

特許文献１及び２には、硬さが異なる二種類の樹脂を混合した混合樹脂により外皮層を成形（混合成形）された可撓管が記載されている。こうした混合成形によれば、可撓管の軸方向において二種類の樹脂の混合比を変化させることで、例えば、挿入部の先端側は湾曲性を高めるために柔軟性を高く（柔らかく）、操作部に連設される後端側においては操作力の伝達性を高めるために柔軟性を低く（硬く）するというように、可撓管の軸方向において柔軟性を変化させることができる。

特許文献３には、二層成形により内層と外層の二層が積層された外皮層を持つ可撓管が記載されている。二層成形は、外皮層全体の厚みに対する、内層と外層の厚みの割合を可撓管の軸方向で変化させることで、混合成形と同様に柔軟性を変化させることができる。

また、二層成形は、混合成形と異なり、内層の樹脂よりも耐薬品性が高い樹脂を外層に使用したり、外層と内層のそれぞれの樹脂の弾性力を異ならせるというように、硬さ以外でも、様々な物性が異なる二種類の樹脂を組み合わせることが可能となるので、多様な目的に合致した性能を発揮する可撓管を作りやすく、混合成形と比べて応用範囲が広い。さらに、二層成形は、二種類の樹脂の混合比の調整が難しい混合成形と比べて、成形もしやすい。

特許文献４には、二層成形を応用した可撓管が記載されている。特許文献４の可撓管は、特定の方向に曲がりやすくするために、外皮層の軸回り（周方向）の一部に、他の部位とは物性が異なる変性部が設けられている。変性部は、外層の一部を切り欠いて切欠部分を形成し、その切欠部分に、内層の周方向の一部に形成された肉厚部や、外層及び内層とは別の材料を埋め込むことにより構成される。

上述の通り、二層成形は、混合成形と比べて、多様な目的に合った可撓管を形成しやすく、かつ、成形性もよいという利点を持つ。

特公平７−１１０２７０号公報 特許登録２６４１７８９号公報 特公平５−５０２８７公報 特開２００２−８５３３５号公報

しかしながら、特許文献３の可撓管のように、軸方向と直交する断面において内層と外層の境界の形状が真円であると、可撓管の軸回りにねじりが加えられたときにねじり力が境界の全周に渡って境界の接線方向と平行に作用するので、境界には大きなせん断力が加わることになる。このため、外層と内層が剥離しやすいという問題があった。特許文献３では、こうした問題について何ら考慮されておらず、剥離を防止する対策について記載も示唆もない。

特許文献４のように、外層の一部を切り欠いて変性部を設ければ、外層と内層の境界の断面形状は真円ではなくなるため、ねじりによって境界に加わるせん断力を小さくすることはできる。しかし、特許文献４のように外皮層の一部に変性部を設けると、外層と変性部の境界が外部に露出するため、露出した境界部分の劣化による接着力の低下を招きやすく、その部分から剥離が生じやすいという問題がある。

また、特許文献４のように外皮層の周方向の一部に変性部を設ける構成は、変性部を設けずに二層成形する場合と比べて、層構造が複雑になるため成形性が悪いという問題もある。成形性は、製造コストや安定した製造品質の確保に影響する重要な要素であるため、特に問題となる。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、物性の異なる樹脂層で多層成形した外皮層の各層の剥離を防止するとともに、成形性が良好な内視鏡用可撓管及びその製造装置並びに製造方法をローコストに提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、可撓性を有する筒状の可撓管素材と、可撓管素材の軸回りの全周面を被覆する内層と、内層の前記軸回りの全周面を被覆する外層の少なくとも二層が積層され、内層及び外層がそれぞれ物性の異なる樹脂で形成される外皮層であり、前記可撓管素材の軸方向と直交する断面において、内層の外周と外層の内周が接する境界の形状が楕円形である外皮層とからなり、前記境界の形状は、長軸と短軸との差が２００μｍ以上、１０００μｍ以下の楕円形であることを特徴とする。

前記外皮層全体の厚みに対する前記内層及び前記外層の厚みの割合が、前記可撓管素材の軸方向において変化していることが好ましい。また、前記境界の形状は、前記可撓管素材の軸方向に渡って相似形であることが好ましい。

前記内層及び外層は、一方の層に軟質樹脂が、他方の層に硬質樹脂が使用されており、前記可撓管素材の軸方向の先端側において軟質樹脂が使用された層の厚みの割合が高く、基端側において硬質樹脂が使用された層の厚みの割合が高いことが好ましい。

本発明の内視鏡可撓管の製造装置は、可撓性を有する筒状の可撓管素材が軸方向に沿って搬送される通路であり、前記可撓管素材の軸回りの全周面に対して、少なくとも内層及び外層からなる二層構成の外皮層を押し出し成形する成形通路と、前記外皮層の材料となる溶融状態の樹脂を前記成形通路に供給する樹脂通路であり、前記成形通路の外側に配置され、前記軸方向と直交する断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の樹脂通路とを有する内視鏡可撓管の製造装置において、前記内層の材料となる第１樹脂を前記樹脂通路に送り出す第１ゲートであり、前記断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の第１ゲートと、前記第１樹脂とは物性が異なり、前記外層の材料となる第２樹脂を前記樹脂通路に送り出す第２ゲートであり、前記第１ゲートの外側に配置され、前記断面形状が前記第１ゲートと同心円をなす円形の第２ゲートと、前記第１ゲート及び第２ゲートの下流端において、各ゲートが送り出す第１及び第２の各樹脂を合流させる合流部であり、前記断面形状が円形の合流部と、前記合流部の上流側において前記第１及び第２のゲートを分離する分離部と、前記分離部に形成され、前記第１樹脂と第２樹脂を合流させるために下流側に向けて先細となったエッジであり、前記軸方向と直交する断面形状が楕円形であるエッジとを備えており、前記エッジを通過させ、溶融状態の第１及び第２樹脂を重なった状態で前記樹脂通路を通じて前記成形通路に供給することにより、前記軸方向と直交する断面において、内層と外層の境界の形状が楕円形の外皮層を成形することを特徴とする。

本発明の内視鏡可撓管の製造方法は、可撓性を有する筒状の可撓管素材が軸方向に沿って成形通路を搬送させながら、前記成形通路の外側に配置され、前記軸方向と直交する断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の樹脂通路を通じて、前記成形通路に対して溶融状態の樹脂を供給することにより、前記可撓管素材の軸回りの全周面に対して、少なくとも内層及び外層からなる二層構成の外皮層を押し出し成形する内視鏡可撓管の製造方法において、前記断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の第１ゲートを通じて、前記内層の材料となる第１樹脂を前記樹脂通路に送り出す第１樹脂送り出しステップと、前記第１ゲートの外側に配置され、前記断面形状が前記第１ゲートと同心円をなす円形の第２ゲートを通じて、前記第１樹脂とは物性が異なり、前記外層の材料となる第２樹脂を、前記第１樹脂送り出しステップと同じタイミングで前記樹脂通路に送り出す第２樹脂送り出しステップと、前記第１ゲート及び第２ゲートの下流端と接続し、前記断面形状が円形の合流部において、各ゲートが送り出す第１及び第２の各樹脂を合流させる合流ステップと、前記合流ステップにおいて、前記合流部の上流側で前記第１及び第２のゲートを分離する分離部に形成され、前記第１樹脂と第２樹脂を合流させるために下流側に向けて先細となったエッジであり、前記軸方向と直交する断面形状が楕円形であるエッジを通過させるエッジ通過ステップと、前記エッジを通過させ、溶融状態の第１及び第２樹脂を重なり合わせた状態で前記樹脂通路を通じて前記成形通路に供給する供給ステップとを含み、
前記軸方向と直交する断面において、内層と外層の境界の形状が楕円形の外皮層を成形することを特徴とする。

本発明によれば、可撓管素材の軸方向と直交する断面において、内層の外周と外層の内周とが接する境界の形状を、長軸と短軸との差が２００μｍ以上、１０００μｍ以下の楕円形に形成しているので、内層と外層の剥離を防止することができる。また、内層は可撓管素材の軸回りの全周面を覆っており、外層は、内層の軸回りの全周面を覆っているので、層構造が複雑にならず、良好な成形性を確保することができる。

電子内視鏡の構成を示す外観図である。 可撓管の概略的な構成を示す部分断面図である。 軸方向と直交する方向に切断した可撓管の断面図である。 従来の可撓管（Ａ）及び本発明の可撓管にねじりが生じたときの状態を示す説明図である。 内視鏡用可撓管の製造装置の構成を概略的に示すブロック図である。 ヘッド部の構成を示す要部断面図である。 図６のＡ−Ａ線で切断したヘッド部の要部断面図である。 外皮層の境界面を多角形に形成した例を示す断面図である。 外皮層の境界面を三角歯のギア状に形成した例を示す断面図である。 外皮層の境界面を四角歯のギア状に形成した例を示す断面図である。 ユニバーサルコード用の可撓管の概略的な構成を示す部分断面図である。

本発明に係る可撓管が組み込まれた電子内視鏡を示す図１において、医療用として広く用いられる電子内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部３と、挿入部３の基端部分に連設された本体操作部５と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるコネクタ部６と、本体操作部５、及びコネクタ部６間を繋ぐユニバーサルコード７とを備えている。

挿入部３は、本体操作部５に連設される可撓管部３ａと、可撓管部３ａに連設されるアングル部３ｂと、その先端に連設され、体腔内撮影用の撮像装置（図示せず）が内蔵された先端部３ｃとから構成される。挿入部３の大半の長さをしめる可撓管部３ａは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。

可撓管部３ａを構成する可撓管１０（内視鏡用可撓管）は、図２に示すように、最内側に金属帯片１１ａを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管１１に、金属線を編組してなる筒状網体１２を被覆して両端に口金１３をそれぞれ嵌合した可撓管素材１４とし、さらに、その外周面に樹脂からなる外皮層１５が被覆された構成となっている。また、外皮層１５の外面に、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート膜１６をコーティングしている。なお、外皮層１５及びコート膜１６は、層構造を明確に図示するため、可撓管素材１４の径に比して厚く描いている。

外皮層１５は、可撓管素材１４の外周面を被覆する。外皮層１５は、可撓管素材１４の外周面を被覆する内層１７と、内層１７の外周面を被覆する外層１８とを積層した二層構成である。内層１７と外層１８には、硬さが異なる二種類の軟質樹脂及び硬質樹脂が使用される。内層１７の材料には、軟質樹脂が使用され、外層１８の材料には、硬質樹脂が使用される。

外皮層１５は、可撓管素材１４の長手方向（軸方向）においてほぼ均一な厚みで形成される。内層１７及び外層１８の厚みは、可撓管素材１４の軸方向において、外皮層１５の全体の厚みに対して、各層１７，１８の厚みの割合が変化するように形成されている。具体的には、本体操作部５に取り付けられる可撓管素材１４の一端１４ａ側（基端側）は、外皮層１５の全体の厚みに対して、外層１８の厚みの方が内層１７の厚みよりも大きく、一端１４ａからアングル部３ｂに取り付けられる他端１４ｂ側（先端側）に向かって、徐々に外層１８の厚みが漸減し、他端１４ｂ側では、内層１７の厚みが外層１８の厚みよりも大きくなっている。したがって、可撓管１０は、一端１４ａ側の柔軟性が低く（硬く）、他端１４ｂ側の柔軟性が高く（軟らかく）なるように、可撓管１０の軸方向において柔軟性を変化させている。

図３に示すように、外皮層１５は、内層１７が可撓管素材１４の軸回り（周方向）の全周面を覆っており、外層１８が内層１７の周方向の全周面を覆っている。また、可撓管素材１４の軸方向と直交する断面において、外層１８の外周及び内層１７の内周の形状は、真円となっている。これに対して、同じ断面において、内層１７の外周面と外層１８の内周面が接する境界１９は、非真円形状になっており、具体的には長軸Ｒ_Ｌと短軸Ｒ_Ｓを有する楕円形になっている。

このように、境界１９の断面形状を楕円形にすると、可撓管１０の軸回りにねじりが加えられたときの内層１７と外層１８の境界面における剥離強度を向上させることができる。図４（Ａ）に示す従来の可撓管１１１のように、境界１１９が真円の場合は、軸回り方向にねじれを受けると、そのねじり力Ｐが境界１１９の全周に渡って境界１１９の接線方向と平行に作用するので、境界１１９には大きなせん断力が加わることになる。このため、内層１１７と外層１１８の境界１１９において剥離が生じやすい。

これに対して、図４（Ｂ）に示す本発明の可撓管１０によれば、境界１９が楕円形であるので、可撓管１０が軸回りにねじれを受けると、そのねじり力Ｐの一部は、境界１９の接線方向と平行に作用しなくなる。そのため、断面形状が円形である場合と比べて、断面形状が楕円形の境界１９に加わるせん断力が小さくなり、内層１７と外層１８の境界１９において剥離がしにくい。

また、境界１９が楕円形の場合は、短軸Ｒ_Ｓを直径とする真円と比べれば、外周が長くなるので、内層１７と外層１８が接する境界面の面積が増加する。接触面積が増加することにより、内層１７と外層１８の境界１９の剥離をより防止することができる。

また、境界１９が楕円形であると、可撓管１０の曲がりやすさに方向性を持たせることができる。すなわち、外皮層１５の全体の厚みに対する、軟質樹脂を使用した内層１７の厚みの割合は、短軸Ｒ_Ｓ方向に比べて、長軸Ｒ_Ｌ方向が大きい。反対に、短軸Ｒ_Ｓ方向では、硬質樹脂を使用した外層１８の厚みの割合が大きくなる。そのため、例えば、長軸Ｒ_Ｌ方向を左右方向、短軸Ｒ_Ｓ方向を上下方向とした場合には、上下方向に比べて左右方向の方が可撓管１０は曲がり易い。

このように可撓管１０の曲がりやすさに方向性を持たせると、曲率半径が小さい管道に挿入する際に有利な場合が多く、挿入性の向上に寄与する。しかし、方向によって曲げやすさの差が大きすぎると、可撓管１０の操作性を低下させてしまう可能性もある。このため、外皮層１５全体の厚みが、２００μｍ以上、１５００μｍ以下に形成される可撓管１０を例にすると、楕円形の寸法としては、例えば、長軸Ｒ_Ｌと短軸Ｒ_Ｓとの差が２００μｍ以上、１０００μｍ以下に形成されることが好ましい。この範囲であれば、可撓管１０の操作性を低下させることなく、挿入性を向上することができる。

また、上述したとおり、外皮層１５は、可撓管素材１４の軸方向において、内層１７及び外層１８の厚みがそれぞれ変化するように形成されている。このため、可撓管素材１４の軸方向において、境界１９の断面形状は、内層１７及び外層１８の厚みの変化に伴って長軸Ｒ_Ｌと短軸Ｒ_Ｓの寸法が変化するが、可撓管素材１４の軸方向の全長に渡って相似形になっている。

内層１７及び外層１８に用いる樹脂としては、例えば、硬さが異なる二種類のポリウレタン系エラストマーが用いられている。内層１７及び外層１８の樹脂としては、上記に限定されることはなく、目的の性能に応じて、種々の樹脂を使用することができる。例えば、内層１７と外層１８で、弾性力を変化させたい場合には、ポリエステル系エラストマー、ポリスチレン系エラストマーを使用することが好ましい。また、内層１７と外層１８で、耐薬品性を変化させたい場合には、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素系エラストマー群から、選択することが好ましい。

また、内層１７と外層１８にそれぞれ使用される二種類の樹脂は、硬さ、弾性力、耐薬品性の他、絶縁性、表面の滑り性といった種々の物性を変化させてもよい。また、組成が異なる樹脂を使用して物性を変化させてもよいし、同種の樹脂でも密度が異なる樹脂を使用して物性を変化させてよい。

以下、上記構成の可撓管１０の製造方法について説明する。外皮層１５を成形する連続成形機２０の構成を示す図５において、連続成形機２０は、ホッパ、スクリュー２１ａ，２２ａなどからなる周知の押し出し部２１，２２と、可撓管素材１４の外周面に外皮層１５を被覆成形するためのヘッド部２３と、冷却部２４と、連結可撓管素材３１をヘッド部２３へ搬送する搬送部２５と、これらを制御する制御部２６とからなる。

搬送部２５は、供給ドラム２８と、巻取ドラム２９とからなり、供給ドラム２８には、複数の可撓管素材１４をジョイント部材３０で連結した連結可撓管素材３１が巻き付けられる。供給ドラム２８に巻き付けられた後、順次引き出されて、外皮層１５が成形されるヘッド部２３と、成形後の外皮層１５が冷却される冷却部２４とを通して巻取ドラム２９に巻き取られる。これら供給ドラム２８及び巻取ドラム２９は、制御部２６によって回転速度が制御され、連結可撓管素材３１を搬送する搬送速度が切り替えられる。

図５及び図６に示すように、ヘッド部２３は、ニップル３２、ダイス３３、及びこれらを固定的に支持する支持体３４からなる。支持体３４には、押し出し部２１，２２からそれぞれ押し出される溶融状態の軟質樹脂、硬質樹脂を樹脂通路３８に送り出すためのゲート３５，３６が形成されている。

ニップル３２及びダイス３３には、それぞれの略中心を貫通するように成形通路３７が形成されている。成形通路３７は、搬送部２５によって軸方向に搬送される連結可撓管素材３１が通過する通路であり、軸方向と直交する断面形状は円形をしている（図７参照）。成形通路３７は、樹脂通路３８の下流端に相当する吐出口と接続しており、樹脂通路３８から溶融状態の樹脂が成形通路３７に供給される。

樹脂通路３８は、ニップル３２及びダイス３３で挟まれた空間によって形成される。ニップル３２の図中左端には、ダイス３３の右端の円錐状凹部３３ａとともに樹脂通路３８を形成する円錐状凸部３２ｂが形成されている。また、成形通路３７の図中右端に連設され、連結可撓管素材３１の挿入をガイドするための円錐状凹部３２ａ（図５参照）が形成されている。

ダイス３３には、成形通路３７の出口孔３７ａが形成されている。外皮層１５が被覆成形された連結可撓管素材３１は、出口孔３７ａを通過して冷却部２４へ搬送される。冷却部２４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層１５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層１５に吹き付けて冷却してもよい。

樹脂通路３８は、成形通路３７の外側に配置されており、成形通路３７の軸方向と直交する断面形状が、成形通路３７と同心円をなす円形をしている。樹脂通路３８の吐出口は、成形通路３７の周方向の全周に接続している。このため、樹脂通路３８の吐出口を通過する連結可撓管素材３１の全周に向けて、溶融状態の樹脂が吐出される。

押し出し部２１，２２は、吐出口２１ｂ，２２ｂがヘッド部２３のゲート３５，３６にそれぞれ結合されており、内層１７及び外層１８の材料となる、溶融状態の軟質樹脂及び硬質樹脂を、樹脂通路３８を介してヘッド部２３の成形通路３７にそれぞれ押し出して供給する。スクリュー２１ａ，２２ａの各回転数が制御部２６によって制御されることにより、押し出し部２１，２２から吐出される溶融状態の軟質樹脂及び硬質樹脂の各量が調整される。

押し出し部２１，２２およびヘッド部２３を加熱温調することにより軟質樹脂及び硬質樹脂の各温度を高温にするが、これに加え、スクリュー２１ａ，２２ａの各回転数が高い程、軟質樹脂及び硬質樹脂の各温度はさらに高くなり、それぞれの流動性は増す。連結可撓管素材３１の搬送速度を一定とし、溶融状態の軟質樹脂及び硬質樹脂の各吐出量を変更することにより、内層１７及び外層１８の各成形厚みが調整される。

ゲート３５，３６は、成形通路３７を中心とし、ともに成形通路３７の外側に配置されており、ゲート３５の外側にゲート３６が配置されている。ゲート３５，３６は、成形通路３７の軸方向と直交する断面形状が円形をした略円筒状の通路である。ゲート３５，３６は、軟質樹脂及び硬質樹脂の送り出し方向の下流端が、樹脂通路３８の上流端と接続している。この接続部分は、軟質樹脂及び硬質樹脂が合流する合流部となる。ゲート３５，３６の間には、両者を分離する分離部３９が設けられている。

分離部３９は、エッジ３９ａが合流部に配置されており、合流部の上流側においてゲート３５，３６を分離する。各ゲート３５，３６から送り出される軟質樹脂及び硬質樹脂は、エッジ３９ａを通過して合流する。エッジ３９ａは、二種類の樹脂を合流させるために、軸方向と平行な断面形状が、先端に向けて先細となっている。

合流部では、ゲート３５から供給される溶融状態の軟質樹脂が内側に、ゲート３６から供給される溶融状態の硬質樹脂が外側に重なるように合流する。合流した軟質樹脂及び硬質樹脂は、重なった状態で樹脂通路３８内を流れる。軟質樹脂及び硬質樹脂は、重なった状態を保ったまま、成形通路３７の周方向の全周と接続した吐出口から、連結可撓管素材３１の全周に向けて吐出される。これにより、内層１７と外層１８の二層からなる外皮層１５が成形される。

図７に示すように、合流部に配置されるエッジ３９ａ部は、軸方向と直交する断面において、エッジ３９ａの断面形状が楕円形に形成されている。この楕円形は、内層１７と外層１８の境界１９の楕円形と相似形で形成される。エッジ３９ａの形状により、ゲート３５，３６の下流端のそれぞれの送り出し口の形状が規定される。すなわち、エッジ３９ａの長軸方向では、軟質樹脂のゲート３５の送り出し口が広く、硬質樹脂のゲート３６の送り出し口は狭い。反対に、エッジ３９ａの短軸方向では、ゲート３５の送り出し口が狭く、ゲート３６の送り出し口が広い。

各ゲート３５，３６から合流部に送り出される送り出し量は、エッジ３９ａの形状で規定された各送り出し口の大きさに応じて決まる。合流部では、送り出し口に応じた量の軟質樹脂及び硬質樹脂が樹脂通路３８に送り出されて合流する。樹脂通路３８では、送り出し口が広い部分では、その樹脂の厚みが厚く、狭い部分ではその樹脂の厚みは薄い状態で軟質樹脂と硬質樹脂が重なった状態となる。

軟質樹脂と硬質樹脂は、重なった状態で樹脂通路３８を通じて成形通路３７に供給されて連結可撓管素材３１に積層されるため、図３で示すように、内層１７と外層１８の境界１９がエッジ３９ａと相似形の楕円形となる。

上記構成の連続成形機２０で連結可撓管素材３１に外皮層１５を成形するときのプロセスについて説明する。連続成形機２０が成形工程を行うときは、押し出し部２１，２２から溶融状態の軟質樹脂及び硬質樹脂がヘッド部２３へと押し出されるとともに、搬送部２５が動作して連結可撓管素材３１がヘッド部２３へと搬送される。

このとき、押し出し部２１，２２は、軟質樹脂及び硬質樹脂を常時押し出してヘッド部２３へ供給する状態であり、押し出し部２１，２２からゲート３５，３６へ押し出された軟質樹脂及び硬質樹脂は、断面形状が楕円形のエッジ３９ａを通過して合流し、重なった状態で樹脂通路３８を通って成形通路３７へ供給される。これにより、軟質樹脂を使用した内層１７と硬質樹脂を使用した外層１８の境界１９が楕円形である、二層成形の外皮層１５が形成される。

連結可撓管素材３１は、複数の可撓管素材１４が連結されたものであり、成形通路３７内を搬送中に、複数の可撓管素材１４に対して連続的に外皮層１５が成形される。１つの可撓管素材１４の一端１４ａ側（基端側）から他端１４ｂ側（先端側）まで外皮層１５を成形するときは、可撓管素材１４の一端１４ａでは内層１７よりも外層１８の厚みが大きく、可撓管素材１４の一端１４ａ側から他端１４ｂ側へ向かって徐々に内層１７の割合が漸増して、可撓管素材１４の他端１４ｂ側では外層１８よりも内層１７の厚みが大きくなるように、制御部２６は押し出し部２１，２２による樹脂の吐出量を制御する。

一方、ジョイント部材３０の外周面に外皮層１５を成形するときは、可撓管素材１４の他端１４ｂに隣接する位置では、外層１８よりも内層１７の厚みが大きく、可撓管素材１４の他端１４ｂ側から次の可撓管素材１４の一端１４ａ側へ向かって徐々に外層１８の割合が漸増して、次の可撓管素材１４の一端１４ａに隣接する位置では、内層１７よりも外層１８の厚みが大きくなるように、制御部２６は押し出し部２１，２２の吐出量を制御する。つまり、ジョイント部材３０を利用して、１本の可撓管素材１４から次の可撓管素材１４に遷移する際の外層１８と内層１７のそれぞれの厚みに応じた吐出量の切り替えを行う。

そして、次の可撓管素材１４の一端１４ａ側から他端１４ｂ側まで外皮層１５を成形するときは、同様に一端１４ａ側から他端１４ｂ側へ向かって徐々に内層１７の厚みが大きくなるように、押し出し部２１，２２を制御する。以降は同様にして押し出し部２１，２２の吐出量の切り替えを行って連結可撓管素材３１に外皮層１５を成形する。

最後端まで外皮層１５が成形された連結可撓管素材３１は、連続成形機２０から取り外された後、可撓管素材１４からジョイント部材３０が取り外され、各可撓管素材１４に分離される。次に、分離された可撓管素材１４に対して、外皮層１５の上にコート膜１６がコーティングされて、可撓管１０が完成する。完成した可撓管１０は、電子内視鏡２の組立工程へ搬送される。

以上説明したように、連続成形機２０は、複数のゲート３５，３６から送り出される二種類の溶融状態の樹脂を合流させ、これらを重なった状態で樹脂通路３８を通じて成形通路に送り出して成形するという、従来の二層成形のプロセスと同様のプロセスにより外皮層１５を成形する。このため、外皮層の周方向の一部に変性部を設ける場合と比べて、複雑な工程がなく、成形性が良好である。また、連続成形機２０は、従来の連続成形と異なる構成は、エッジ３９ａの形状のみであるので、従来の連続成形機を改造して作ることも容易である。

また、可撓管１０の外皮層１５は、内層１７と外層１８の境界１９が楕円形であるので、電子内視鏡２の挿入部３に対してねじりが加えられた場合でも、境界が真円の場合と比べて、内層１７と外層１８の剥離がしにくい。

上記例では、軸方向と直交する断面において、外皮層１５の境界１９の断面形状が楕円形の例で説明したが、非真円形状であれば楕円形でなくてもよい。外皮層１５の境界１９の断面形状が非真円形状であれば、可撓管１０に軸回りのねじりが加わったときに境界１９に作用するせん断力を小さくすることができるので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

例えば、図８に示す境界４１のように断面形状が多角形（図８では八角形）でもよい。また、図９に示す境界４２のように断面形状が周方向に凹凸が形成されるギア状でもよい。凹凸を構成する歯の形状は、図９に示す歯４２ａのように、三角形でなくてもよく、図１０に示す境界４３の歯４３ａのように四角形（溝も四角）でもよい。また、歯は曲線で形成されていてもよい。

境界を楕円形にした場合と同様に、連続成形機２０のエッジ３９ａを、各境界４１〜４３の種々の断面形状に合わせて、それと相似形にすれば、これらの境界４１〜４３を持つ外皮層を形成することができる。

上記実施形態においては、内層に軟質樹脂を外層に硬質樹脂を使用しているが、その反対に、内層に硬質樹脂を外層に軟質樹脂を使用してもよい。また、二層成形を例に説明しているが、内層、中層、外層の三層で外皮層を三層形成するというように、外皮層は二層以上の多層で構成されてもよい。

上記実施形態においては、撮像装置を用いて被検体の状態を撮像した画像を観察する電子内視鏡を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、光学的イメージガイドを採用して被検体の状態を観察する内視鏡にも適用することができる。

また、上記実施形態では、可撓管１０を電子内視鏡２の挿入部３に適用しているが、ユニバーサルコード７などの内視鏡用可撓管に適用してもよい。

また、上記実施形態では、可撓管１０の軸方向において、内層と外層の厚みの割合を変化させることで、外皮層１５の柔軟性を変化させる例を説明しているが、ユニバーサルコード７の外皮層もその軸方向に柔軟性を変化させる必要性が高い。以下では、ユニバーサルコード７の外皮層に適した柔軟性の変化のさせ方の例を説明する。

ユニバーサルコード７は、ライトガイドや、配線ケーブルが収納され、一端側が電子内視鏡２の本体操作部５、他端側がコネクタ部６に接続される。このため、ユニバーサルコード７の両端、すなわち、本体操作部５およびコネクタ部６付近の外皮層が軟らかいと、内容物、特にライトガイドが座屈したり、ねじれた状態になるため、内容物の保護の観点から好ましくない。一方、ユニバーサルコード７の軸方向の全長に渡って外皮層を硬くすると、ユニバーサルコード７の取り回しがしにくくなり、電子内視鏡２の操作性を低下させる。

そこで、図１１に示すユニバーサルコード７用の可撓管５０のように、両端部の柔軟性が低く（硬く）、中央部の柔軟性が高く（軟らかく）するように外皮層５２を形成することが好ましい。

可撓管５０は、可撓管素材５１の外周面に、軟質樹脂層５３及び硬質樹脂層５４を二層成形してなる外皮層５２が被覆された構成となっている。なお、可撓管素材５１の構成は、上記実施形態で説明した可撓管素材１４と同様に、螺旋管１１に筒状網体１２を被覆して両端に口金１３をそれぞれ嵌合したものであり、以下では説明を省略する。

外皮層５２は、軸方向の全長に渡って均一な厚みで形成される。外皮層５２は、本体操作部５、及びコネクタ部６に取り付けられる可撓管素材５１の両端５１ａ，５１ｂ側は、硬質樹脂層５４の厚みが軟質樹脂層５３の厚みよりも大きく、両端５１ａ，５１ｂから可撓管素材５１の中央部に向かって、徐々に軟質樹脂層５３の厚みが漸減し、可撓管素材５１の中央部では、軟質樹脂層５３の厚みが硬質樹脂層５４の厚みよりも大きくなっている。

これにより、可撓管５０は、両端５１ａ，５１ｂ側の柔軟性が低く（硬く）、中央部の柔軟性が高く（軟らかく）なる。また、従来は、本体操作部５及びコネクタ部６周辺の強度を上げるため、ユニバーサルコード７の本体操作部５及びコネクタ部６側の端部にはゴム製のカバーを装着していたが、上記のように可撓部５０の両端５１ａ，５１ｂ側を硬くしたため、カバーが不要になり、ローコスト化を図ることができる。

なお、可撓管素材５１に外皮層５２を被覆成形する場合、上記実施形態の連続成形機２０を使用し、ジョイント部材３０で可撓管素材５１を連結した連結可撓管素材として成形工程を行うことができる。可撓管素材５１に対する外皮層５２の成形方法は、上記可撓管素材１４に対する外皮層１５の成形方法と同様である。外皮層５２の各層５３，５４の厚みは、制御部２６によって押し出し部２１，２２による樹脂の吐出量を制御することにより、変化させる。

２ 電子内視鏡（内視鏡）
３ 挿入部
１０，５０，１１１ 可撓管
１４，５１ 可撓管素材
１５，５２，１１５ 外皮層
１７，５３，１１７ 内層
１８，５４，１１８ 外層
１９，４１，４２，４３，１１９ 境界
２０ 連続成形機（製造装置）
２３ ヘッド部（成形型）
３５，３６ ゲート
３７ 成形通路
３８ 樹脂通路
３９ 分離部
３９ａ エッジ

Claims (6)

1. 可撓性を有する筒状の可撓管素材と、
   可撓管素材の軸回りの全周面を被覆する内層と、内層の前記軸回りの全周面を被覆する外層の少なくとも二層が積層され、内層及び外層がそれぞれ物性の異なる樹脂で形成される外皮層であり、前記可撓管素材の軸方向と直交する断面において、内層の外周と外層の内周が接する境界の形状が楕円形である外皮層とからなり、
   前記境界の形状は、長軸と短軸との差が２００μｍ以上、１０００μｍ以下の楕円形であることを特徴とする内視鏡用可撓管。
2. 前記外皮層全体の厚みに対する前記内層及び前記外層の厚みの割合が、前記可撓管素材の軸方向において変化していることを特徴とする請求項１記載の内視鏡用可撓管。
3. 前記境界の形状は、前記可撓管素材の軸方向に渡って相似形であることを特徴とする請求項２記載の内視鏡用可撓管。
4. 前記内層及び外層は、一方の層に軟質樹脂が、他方の層に硬質樹脂が使用されており、前記可撓管素材の軸方向の先端側において軟質樹脂が使用された層の厚みの割合が高く、基端側において硬質樹脂が使用された層の厚みの割合が高いことを特徴とする請求項２又は３記載の内視鏡用可撓管。
5. 可撓性を有する筒状の可撓管素材が軸方向に沿って搬送される通路であり、前記可撓管素材の軸回りの全周面に対して、少なくとも内層及び外層からなる二層構成の外皮層を押し出し成形する成形通路と、前記外皮層の材料となる溶融状態の樹脂を前記成形通路に供給する樹脂通路であり、前記成形通路の外側に配置され、前記軸方向と直交する断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の樹脂通路とを有する内視鏡可撓管の製造装置において、
   前記内層の材料となる第１樹脂を前記樹脂通路に送り出す第１ゲートであり、前記断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の第１ゲートと、
   前記第１樹脂とは物性が異なり、前記外層の材料となる第２樹脂を前記樹脂通路に送り出す第２ゲートであり、前記第１ゲートの外側に配置され、前記断面形状が前記第１ゲートと同心円をなす円形の第２ゲートと、
   前記第１ゲート及び第２ゲートの下流端において、各ゲートが送り出す第１及び第２の各樹脂を合流させる合流部であり、前記断面形状が円形の合流部と、
   前記合流部の上流側において前記第１及び第２のゲートを分離する分離部と、
   前記分離部に形成され、前記第１樹脂と第２樹脂を合流させるために下流側に向けて先細となったエッジであり、前記軸方向と直交する断面形状が楕円形であるエッジとを備えており、
   前記エッジを通過させ、溶融状態の第１及び第２樹脂を重なった状態で前記樹脂通路を通じて前記成形通路に供給することにより、前記軸方向と直交する断面において、内層と外層の境界の形状が楕円形の外皮層を成形することを特徴とする内視鏡可撓管の製造装置。
6. 可撓性を有する筒状の可撓管素材が軸方向に沿って成形通路を搬送させながら、前記成形通路の外側に配置され、前記軸方向と直交する断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の樹脂通路を通じて、前記成形通路に対して溶融状態の樹脂を供給することにより、前記可撓管素材の軸回りの全周面に対して、少なくとも内層及び外層からなる二層構成の外皮層を押し出し成形する内視鏡可撓管の製造方法において、
   前記断面形状が前記成形通路と同心円をなす円形の第１ゲートを通じて、前記内層の材料となる第１樹脂を前記樹脂通路に送り出す第１樹脂送り出しステップと、
   前記第１ゲートの外側に配置され、前記断面形状が前記第１ゲートと同心円をなす円形の第２ゲートを通じて、前記第１樹脂とは物性が異なり、前記外層の材料となる第２樹脂を、前記第１樹脂送り出しステップと同じタイミングで前記樹脂通路に送り出す第２樹脂送り出しステップと、
   前記第１ゲート及び第２ゲートの下流端と接続し、前記断面形状が円形の合流部において、各ゲートが送り出す第１及び第２の各樹脂を合流させる合流ステップと、
   前記合流ステップにおいて、前記合流部の上流側で前記第１及び第２のゲートを分離する分離部に形成され、前記第１樹脂と第２樹脂を合流させるために下流側に向けて先細となったエッジであり、前記軸方向と直交する断面形状が楕円形であるエッジを通過させるエッジ通過ステップと、
   前記エッジを通過させ、溶融状態の第１及び第２樹脂を重なり合わせた状態で前記樹脂通路を通じて前記成形通路に供給する供給ステップとを含み、
   前記軸方向と直交する断面において、内層と外層の境界の形状が楕円形の外皮層を成形することを特徴とする内視鏡可撓管の製造方法。

Images