JP6621508B1 - 吸引式微粒子コーティングを行う方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管状のワークを複数の微粒子でコーティングする技術であって、複数の微粒子が前記ワークのコート面上にむらなく分散する状態で固定されることを容易にするものを提供する。【解決手段】管状のワーク１４を、そのワーク１４の第１開口端１８および第２開口端１９のうち少なくとも第１開口端１８が容器３０内に位置するように配置し、噴霧器２６により、揮発性溶媒内に複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液２８を圧縮気体２０と共に噴霧してミストを容器３０内に噴射し、吸引装置７０により、ミストのうちワーク１４の空洞１２内に導入された部分をワーク１４の第２開口端１９から吸引する。【選択図】図１

Description

両端において開口する空洞を有するワークを複数の微粒子でコーティングする技術に関し、特に、複数の微粒子が前記ワークのコート面（ワークのうち、コーティングされる面、被覆される面）上にむらなく分散する状態で固定されることを容易にする技術に関するものである。

ワークの表面を複数の粒子でコーティングする技術が既に存在する。

そのことを具体的に説明するに、特許文献１は、ステント、カテーテル、グラフトなどの医療器具の表面をコポリマーで被覆する技術を開示し、具体的には、その被覆法として、浸漬法、噴霧法、スピンコート法、混合溶液含侵スポンジコート法が存在することを開示している。この特許文献１は、さらに、カテーテル等の細くて狭い内面にコート層を形成する場合には、コート液中にカテーテルを浸漬して、系内を減圧して脱泡することも開示している。

特許文献２は、外表面、内表面およびその内表面によって画定される管腔を有するチューブ状のカテーテルの外表面上には、抗菌物質としての銀ナノ粒子を堆積させ、さらに、内表面上にも、銀ナノ粒子を堆積させることを開示している。

この特許文献２は、さらに、銀ナノ粒子をカテーテルを構成する材料内に埋め込む方法と、これに代えておよび／またはこれに加えて、カテーテルを、塩化銀を含有する溶液中に浸漬させ、それにより、銀粒子をカテーテルの内表面および外表面に付着させる方法とを開示している。

この特許文献２は、さらに、カテーテルの長さ全体にわたってカテーテルの内表面および外表面の双方に均等に銀粒子分布を与えることも開示している。

特許文献３は、容器状または袋状を成すワークの内面、外面または内外表面に金属酸化物などを蒸着させた後、その蒸着面に対してポリマーコーティングを行い、それにより、ワークのガスバリヤ性を向上させる方法を開示している。

特許文献４は、静電式の噴霧器を用い、医薬粒子をその噴霧器のディフレクタを通過して噴霧してステントの表面に塗布する技術を開示している。

特許文献５は、圧縮気体を用いる静電噴霧方法によってステントをコーティングする方法を開示している。具体的には、この方法によれば、複数の微小滴が電界下において密閉空間内に噴霧され、各微小滴は荷電させられ、各微小滴が蒸発すると、各微小滴の電荷が活性成分に集中して複数の荷電粒子より成る噴霧が生じる。各荷電粒子は、電界により、ステントに向かって移動させられて付着する。

特許文献６は、ステント等の医療器具の外面と内面とを一挙にコーティングする方法を開示している。具体的には、この方法によれば、医療器具がローラによって支持されて自転させられつつ、その医療器具の管腔内面と管腔外面とに同時に液状のポリマーが噴霧、滴下、浸漬または注入によって塗布される。管腔内面を塗布するために、ステント内に塗布具が挿入される。

特許文献７は、複数の粒子を目標表面に吹き付けて塗布する方法を開示している。この方法は、前記複数の粒子が分散状態で混入している揮発性の噴霧液を加温する溶液加温工程と、圧縮気体を加温する気体加温工程と、その加温された圧縮気体を、前記加温された噴霧液と一緒にスプレーガンに供給し、それにより、前記圧縮気体を用いて前記噴霧液を霧化して前記スプレーガンから噴射する噴霧工程とを含むように構成されている。

前記溶液加温工程および前記気体加温工程は、前記スプレーガンから噴射された前記噴霧液が前記目標表面に到達する前に前記噴霧液が実質的に全体として気化することを前記溶液加温工程および前記気体加温工程が互いに共同して実現する高さの温度に前記噴霧液および前記圧縮気体をそれぞれ加温する。

特開２０１６−６３８４６号公報 特表２００９−５０５７９２号公報 特開２００２−１４５３４６号公報 特表２００４−５３２６６５号公報 特表２００６−５１１２５９号公報 特許第５０１４４３３号公報 特開２０１５−１７１６８７号公報

しかし、特許文献１−７に記載された技術では、細くて長い管腔を有するワークの内面全体をまんべんなく、一様に複数の微粒子でコーティングすることは不可能である。

以上説明した事情を背景にして、本発明は、両端において開口する空洞を有するワークを複数の微粒子でコーティングする技術であって、複数の微粒子が前記ワークのコート面上にむらなく分散する状態で固定されることを容易にするものを提供することを課題としてなされたものである。

その課題を解決するために、本発明の第１側面によれば、両端において開口する空洞を有するワークの内外両面のうちの少なくとも内面を複数の微粒子でコーティングする方法であって、
噴霧器が、揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを生成するミスト化工程と、
前記噴霧器が、前記生成されたミストを前記ワークの第１開口端に適用する適用工程と、
吸引装置が、噴流を前記ワークの第２開口端に接触しつつその第２開口端を横切る向きに噴出することにより、前記ミストを前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
を含む吸引式微粒子コーティング方法が提供される。
また、本発明の第２側面によれば、両端において開口する空洞を有する管状のワークの内外両面を一挙に複数の微粒子でコーティングする方法であって、
前記ワークを容器内において、前記ワークの第１開口端および第２開口端が前記容器内に位置するように保持する保持工程と、
揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを前記容器内に噴射し、それにより、前記容器の内部空間内に前記ミストが充填され、その充填されたミストの一部は前記ワークの内面に適用され、別の一部は前記ワークの外面に前記空洞を経由せずに適用される噴射工程と、
前記ミストのうち前記ワークの空洞内に導入された部分を前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
を含む吸引式微粒子コーティング方法が提供される。
また、本発明の第３側面によれば、両端において開口する空洞を有する管状のワークの内面を複数の微粒子でコーティングするかまたは前記ワークの内外両面を一挙に複数の微粒子でコーティングする装置であって、
容器であって、その内部空間内に、前記ワークが、そのワークの第１開口端および第２開口端のうち少なくとも第１開口端が前記容器内に位置するように保持されるものと、
揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを前記容器内に噴射する噴霧器と、
噴流を前記ワークの第２開口端に接触しつつその第２開口端を横切る向きに噴出することにより、前記ミストを前記第２開口端から吸引する吸引装置と
を含む吸引式微粒子コーティング装置が提供される。
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。

（１） 両端において開口する空洞を有するワークの内外両面のうちの少なくとも内面を複数の微粒子でコーティングする方法であって、
揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを生成するミスト化工程と、
その生成されたミストを前記ワークの第１開口端に適用する適用工程と、
前記ミストのうち前記ワークの空洞内に導入された部分を前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
を含む吸引式微粒子コーティング方法。

（２） 前記吸引工程は、吸引装置を前記ワークの第２開口端に適用することによって実行され、
前記吸引装置は、前記第２開口端に接触して前記吸引を行う接触式または前記第２開口端に接触せずに前記吸引を行う非接触式である（１）項に記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（３） 前記吸引工程は、前記ミストのうち前記吸引によって前記ワークの第２開口端から排出された部分を前記第１開口端またはその近傍（例えば、前記ワークを収容する容器）に帰還させる帰還工程を含む（１）または（２）項に記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（４） さらに、前記ミストが前記ワークの空洞内を通過する速度を調整することにより、前記複数の微粒子が前記ワークの内面に接触して付着する特性を制御する速度調整工程を含む（１）ないし（３）項のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（５） 前記速度調整工程は、前記第１開口端またはその近傍の圧力（例えば、前記ワークを収容する容器）と前記第２開口端またはその近傍（前記吸引装置の気体出口または大気と連通する口）の圧力との間の差圧を調整することにより、前記速度を調整する工程を含む（４）項に記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（６） さらに、前記ミスト化に先立ち、前記圧縮気体を加温する加温工程を含む（１）ないし（５）項のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（７） さらに、前記ミストを前記ワークに適用するのに先立ち、そのワークの内外両面のうち前記複数の微粒子でコーティングすることを予定された目標コーティング面にバインダとして機能する下地塗料を塗布して未硬化塗膜を形成し、それにより、前記目標コーティング面を前処理する前処理工程を含み、
前記目標コーティング面は、前記下地塗料が未硬化の状態で前記ミストに接触させられる（１）ないし（６）項のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（８） 前記ワークは、医療用の筒状のステントまたはカテーテルであり、
前記複数の微粒子は、各々、抗菌剤として作用し、
当該方法は、前記ワークの内外両面を一挙に前記複数の微粒子でコーティングする抗菌加工を行うために実行される（１）ないし（７）項のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（９） 前記ワークの内面は、前記ワークの自由状態で直径が２ｍｍ以下の円で表される断面を有する（１）ないし（８）項のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（１０） 両端において開口する空洞を有する管状のワークの内面を複数の微粒子でコーティングするかまたは前記ワークの内外両面を一挙に複数の微粒子でコーティングする装置であって、
容器と、
前記ワークを、そのワークの第１開口端および第２開口端のうち少なくとも第１開口端が前記容器内に位置するように保持するホルダと、
揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを前記容器内に噴射する噴霧器と、
前記ワークの第２開口端に適用され、前記ミストのうち前記ワークの空洞内に導入された部分を前記第２開口端から吸引する吸引装置と
を含む吸引式微粒子コーティング装置。

（１１） 前記吸引装置は、噴流を発生させ、その噴流を前記ワークの第２開口端に接触しつつその第２開口端を横切る向きに噴出する噴流発生装置を含む（１０）項に記載の吸引式微粒子コーティング装置。

（１２） 両端において開口する空洞を有する管状のワークの内面を複数の微粒子でコーティングする方法であって、
揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を加温された圧縮気体と共に噴霧してミストを生成するミスト化工程と、
前記ワークの内面に液状のバインダを面状に塗布し、それにより、前記内面を前処理する前処理工程と、
前記バインダが硬化しないうちに、前記ミストを前記ワークの第１開口端に適用する適用工程と、
前記ミストのうち前記ワークの空洞内に導入された部分を前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
を含む吸引式微粒子コーティング方法。

（１３） 前記吸引工程が実行されると、前記ミストが前記内面上に散布され、前記ミストにおいて前記揮発性溶媒が気化すると、前記複数の微粒子が互いに分散した状態で前記バインダに付着し、そのバインダが硬化すると、前記複数の微粒子が互いに分散した状態で前記バインダ上に固定される（１２）項に記載の吸引式微粒子コーティング方法。

（１４） 生体の脈管内に留置されて使用される管状のステントであって、
内面と、その内面によって画定される管腔と、外面とを有し、
前記内面および前記外面には、いずれも、複数の抗菌性微粒子で噴霧コーティングされることによって抗菌膜が被着されており、
前記内面の直径は、２ｍｍ以下である両面被覆ステント。

（１５） （１４）項に記載の両面被覆ステントであって、前記生体の胆管内に留置されて使用される胆管プラスチック・ステント。

図１は、本発明の例示的な一実施形態に従う吸引式微粒子コーティング装置の全体構成を概略的に示す側面図である。 図２は、図１において円で囲む領域内の部分を取り出して拡大して示す側面図である。 図３は、図１に示す吸引装置の一例を拡大して示す側面断面図である。 図４は、図１に示す吸引装置の別の例を拡大して示す側面断面図である。 図５は、図１に示す吸引式微粒子コーティング装置を用いる吸引式微粒子コーティング方法の一例を説明するための工程図である。 図６は、図１に示す吸引装置のさらに別の例を拡大して示す側面断面図である。

以下、本発明のさらに具体的な例示的な実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の例示的な一実施形態に従う吸引式微粒子コーティング方法を実施するために用いる吸引式微粒子コーティング装置１０（以下、単に「コーティング装置」という。）の一例の全体構成が概略的に側面図で示されている。

図１および図２に示すように、そのコーティング方法は、両端において開口する空洞１２を有するワーク１４の内面１６を複数の微粒子（粒子、ナノ粒子など）でコーティングするかまたはワーク１４の内外両面１６，１７を一挙に複数の微粒子でコーティングするために実施される。ワーク１４は、図において右側に位置する第１開口端１８と、図において左側に位置する第２開口端１９とを有する。

図２に示すように、このコーティング方法は、湿式（未硬化の塗膜面）かつ吸引（吸込み）により、複数の微粒子をワーク１４のうちの目標表面（内面１６のみ、内外両面１６，１７など）に塗布する。

図１に示すように、コーティング装置１０は、空気を加圧して圧力下に収容する空気圧源２０と、複数本のホース２２と、空気圧源２０から供給された圧縮空気を加温するヒータ２４と、噴霧器２６と、タンク２８と、密閉空間２９を有する容器３０とを有する。

それら構成要素を個別に説明するに、空気圧源２０は、圧縮気体の一例である圧縮空気を収容する。空気圧源２０は、例えば、電動のコンプレッサ（図示しない）を有し、さらに、任意選択的に、特定の処理（例えば、殺菌処理、医用グレードの空気を得るための処理）を施された気体を収容するタンク（図示しない）を有する。

噴霧器２６は、作業者の指令に応じるかまたは自動的に、外部からの圧縮空気の進入を遮断する遮断状態と、外部からの圧縮空気の進入を許可する作動状態とに切り換わる。噴霧器２６は、ヒータ２４から排出された圧縮空気を用いてミストを生成し、そのミストを容器３０内に噴射する。

具体的には、噴霧器２６は、タンク２８から供給される溶液を、空気圧源２０から供給される圧縮気体と共に噴霧してミストを生成する。噴霧器２６の噴霧圧は、約０．５〜約１．５ｋｇ／ｃｍ^２である。噴霧器２６は、ミストを拡散的に噴射する末広がり状のデフューザ３４を有する。

ヒータ２４の一例は、インライン式であり、具体的には、ヒータ２４内の気体通路を圧縮空気が流れる経路に沿って軸方向に配置され、その流動過程において圧縮空気を加温する方式である。

このヒータ２４は、安全弁３６を有する。その安全弁３６は、圧縮空気の圧力が上限圧を超えないように圧力を調整する機能を有する。その上限圧は、作業者によって任意に設定可能であり、その結果、圧縮空気の圧力が調整される。

このヒータ２４は、さらに、圧縮空気が噴霧器２４に供給される状態においても、圧縮空気が噴霧器２４によって遮断される状態においても、空気圧源２０から供給された圧縮空気をヒータ２４から外部に逃がしてそのヒータ２４自体を強制的に空冷するために逃がし穴３８を有する。ヒータ２４の一例によれば、圧縮空気が約５０〜約７０℃に加温されて維持される。

タンク２８は、揮発性溶媒内に複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧力下に収容する。揮発性溶媒の一例は、エチルアルコールである。微粒子の一例は、直径が約８０ｎｍ（例えば、約８０〜約１２０ｎｍ）である粒子（例えば、ナノ粒子）である。また、微粒子の一例は、抗菌性を有する抗菌性微粒子（または抗菌剤微粒子）である。また、微粒子の一例は、それの表面上に複数の金属銀粒子が担持されているものである。溶液の一例は、抗菌剤溶液である。その抗菌剤溶液の一例は、アルコール１００重量部に対して約０．１〜約１．０重量部の抗菌性微粒子を含有する。

タンク２８内の溶液は、図示しない圧送ポンプにより、噴霧器２４の入口部に供給される。タンク２８内の溶液は、図示しない溶液加温装置により、約３０〜約５０℃に加温されて維持される。

このコーティング装置１０は、さらに、容器３０に装着された安全弁５０を有する。その安全弁５０は、容器３０内のミストの圧力が上限圧を超えないように圧力を調整する機能を有する。その上限圧は、作業者によって任意に設定可能であり、その結果、容器３０内のミストの圧力が調整される。ミストの圧力（正圧）が調整されると、ミストの圧力の、大気圧との差圧が調整されることになる。

このコーティング装置１０は、ワーク１４を、そのワーク１４の第１開口端１８および第２開口端１９のうち少なくとも第１開口端１８が容器３０内に位置する（ミストがその第１開口端１８から導入可能である）ように保持するホルダ６０を有する。

このコーティング装置１０は、ワーク１４の第２開口端１９に適用され、ミストのうちワーク１４の空洞１２内に導入された部分を第２開口端１９から吸引する吸引装置７０を有する。

図３に示すように、吸引装置７０の一例は、ワーク１４に接触して（機械的に係合して）ワーク１４の吸引を行う方式であり、かつ、間欠運動を行うピストンを用いる方式でもある。

まず、構成を説明するに、この吸引装置７０は、ピストン７２と、そのピストン７２が嵌合するシリンダ７４と、そのシリンダ７４から外部にかつ軸方向に延び出すノズル７６とを有する。

ノズル７６は、容器３０の壁をそれの厚さ方向に気密に貫通し、さらに、ワーク１４の第２開口端１９からワーク１４の空洞１２内に部分的に進入する。その進入により、ノズル７６とワーク１４とが嵌合する。ノズル７６は、容器３０の壁に固定されているため、そのノズル７６は、ワーク１４を容器３０に対して同じ位置に保持するホルダとしても機能する。

次に、この吸引装置７０の作動を説明するに、ピストン７２のロッド７８が手動でまたは機械によって引き込まれ、ピストン７２がシリンダ７４から後退すると、シリンダ７４内の圧力室８０の容積が拡大し、それにより、容器３０内の圧力より低い圧力（例えば、負圧）が圧力室８０に発生する。

その結果、容器３０内のミストの一部が圧力室８０内に吸い込まれ、空洞１２内に、第１開口端１８から第２開口端１９に向かうミストの流れが生起される。このように吸引装置７０により、空洞１２内のミストが吸引される結果、細くて長い空洞１２であっても、その内面１６全体にまんべんなく（隙間なく）かつ一様に（均等な分散密度で）複数の微粒子を運搬して付着させることが可能となる。

この吸引装置７０を用いる場合には、圧力室８０の容積が、１本のワーク１４の空洞の容積より大きいことが必要である。圧力室８０の容積が１本分のワーク１４の容積に等しいかそれより大きいが２本分のワーク１４の合計容積より小さい場合には、１本のワーク１４についてコーティング作業が終了するごとに、ノズル７６を容器３０に残したままワーク１４をノズル７６から引き抜いて容器３０から取り出すとともに、ピストン７２をシリンダ７４内に押し込むことが必要である。

これに対し、圧力室８０の容積が複数本分のワーク１４の容積と等しいかまたはそれより大きい場合には、１本のワーク１４についてコーティング作業が終了するごとに、ノズル７６を容器３０に残したままワーク１４をノズル７６から引き抜いて容器３０から取り出すとともに、前記複数本のワーク１４についてコーティング作業が終了するごとに、ピストン７２をシリンダ７４内に押し込むことが必要である。

図４に示すように、吸引装置７０の別の例は、ワーク１４に接触して（機械的に係合して）ワーク１４の吸引を行う方式であり、かつ、連続運動を行うポンプを用いる方式でもある。

まず、構成を説明するに、この吸引装置７０は、ポンプ９０と、そのポンプ９０の吸込みポートから延びる吸込みノズル９２と、ポンプ９０の吐出ポートから延びる吐出ホース９４と、その吐出ホース９４の途中または端部に設けられた逆止弁９６とを有する。

吸込みノズル９２は、容器３０の壁をそれの厚さ方向に気密に貫通し、さらに、ワーク１４の第２開口端１９からワーク１４の空洞１２内に部分的に進入する。その進入により、吸込みノズル９２とワーク１４とが嵌合する。吸込みノズル９２は、容器３０の壁に固定されているため、その吸込みノズル９２は、ワーク１４を容器３０に対して同じ位置に保持するホルダとしても機能する。

吐出ホース９４の下流端部は、容器３０の壁をそれの厚さ方向に気密に貫通し、それにより、ポンプ９０が吸い込んだミストであってポンプ９０によって吐出されたものが容器３０内に帰還させられる。逆止弁９６は、容器３０内のミストがポンプ９０に向かって逆流することを阻止する。

次に、この吸引装置７０の作動を説明するに、ポンプ９０がモータ（図示しない）によって連続運転させられると、吸込みノズル９２内の圧力（例えば、負圧）が容器３０内の圧力より低圧となる。

その結果、容器３０内のミストの一部がポンプ９０内に吸い込まれ、空洞１２内に、第１開口端１８から第２開口端１９に向かうミストの流れが生起される。このように吸引装置７０により、空洞１２内のミストが吸引される結果、細くて長い空洞１２であっても、その内面１６全体にまんべんなくかつ一様に複数の微粒子を運搬して付着させることが可能となる。

図３に示す例における圧力室８０の容積が有限であるのに対し、図４に示す吸引装置７０を用いる場合には、その吸引装置７０が連続運転させられる限り、圧力室８０に相当するポンプ室の容積が無限である。

よって、１本のワーク１４についてコーティング作業が終了するごとに、吸込みノズル９２を容器３０に残したままワーク１４をノズル７６から引き抜いて容器３０から取り出すことが可能となる。

図５には、当該コーティング方法が工程図で示されている。

まず、ステップＳ１において、ワーク４０の内面（円筒内面）１６および外面（円筒外面）１７のうち、抗菌加工を施したいものを目標コーティング面に選定する。さらに、その選定された各コーティング面を、浸漬、噴霧などの方式により、下地塗料（例えば、クリア塗料、医用グレードの塗料）をまんべんなくかつ一様に塗布する。その結果、図２に示すように、ワーク１４の目標コーティング面上に未硬化塗膜が形成され、その未硬化塗膜は、前記複数の抗菌性微粒子を目標コーティング面に固定するためのバインダとして機能する。それにより、ワーク１４の前処理が完了する。

次に、ステップＳ２において、コーティングされるべきワーク１４が容器３０内に、かつ、そのワーク１４のうち、第２開口端１９を有する筒状端部内にノズル７６または９２がほぼ隙間なくフィットするように挿入される。それにより、ワーク１４が容器３０内において所定位置に保持される。

続いて、ステップＳ３において、噴霧器２６を作動させることにより、前記抗菌性溶液がミスト化されて容器３０内に噴霧される。その噴霧により、容器３０の内部空間が全体的にミストで充填される。そのミストは、ワーク１４の第１開口端１８に適用され、そのミストの一部は、第１開口端１８内に導入されることが可能である。すなわち、このステップＳ３は、前記ミスト化工程の一例と、前記適用工程の一例とを有するのである。

その噴霧中、前記抗菌性溶液のミストの一部は、ワーク１４の外面１７に接触しつつその外面１７に沿った方向に押し出される。そのミストの別の一部は、ワーク１４の内面１６に接触しつつその内面１６に沿った方向に進行しようとする。

しかし、ワーク１４の空洞１２が細くて狭い場合には、例えば、ワーク１４の断面内におけるミストの流れに注目すると、ミストの一部が、内面（内壁面）１６に固着する境界層を形成し、その境界層の厚さ寸法が内面１４の直径寸法を支配的に占有する。境界層は、内面１４上に形成されるため、事実上、内面１４の直径寸法を狭める。そのため、ミストが空洞１２内を通過する際の流動抵抗が増加する。それが原因で、ミストが空洞１２内をスムーズに通過して第２開口端１９から排出することができず、ミストがまんべんなくかつ一様に内面１６に塗布されることもできない。

その後、ステップＳ４において、吸引装置７０を作動させることにより、容器３０内のミストのうち第１開口端１８からワーク１４の空洞１２内に導入された部分がワーク１４の第２開口端１９から吸引される。それにより、ミストがワーク１４の第１開口端１８から空洞１２内に積極的に引き込まれ、その結果、空洞１２内において、第１開口端１８から第２開口端１９に向かうミストの流れが生起される。

すなわち、本実施形態によれば、噴霧によるミストの押込みと吸引によるミストの引込みとの共同作用により、ミストが第１開口端１８から第２開口端１９に向かって空洞１２内の全体を通過することが促進される。

その結果、ワーク１４の内面１６が複数の微粒子でコーティングされる。ここに、ミストの吸込み作用のおかげで、例えば、ミストの境界層がワーク１４の内面（内壁面）１６上に形成されることが抑制される。それにより、ミストがスムーズに空洞１２内を軸方向に通過することが促進される。よって、ミストが空洞１２内を軸方向に通過する過程において、そのミストを構成する複数の液滴が、内面１６に付着する前に互いに凝集してクラスター化する傾向が軽減される。その結果、複数の微細な液滴が、分散状態が維持されつつ、空洞１２内を軸方向に通過しつつ、その途中でワーク１４の内面１６に付着する。

容器３０内においては、この内面コーティングと並行するかまたはそれに先立ち、外面コーティングも行われ、噴霧されたミストが同じワーク１４の外面１７にまんべんなくかつ一様に付着する。

前記吸引が実行されると、ミストが内面１６上に散布され、そのミスト内においてエチルアルコール（前記揮発性溶媒）が気化すると、前記複数の抗菌性微粒子が互いに分散した状態で未硬化塗膜上に前記バインダとして付着する。その塗膜が乾燥して硬化すると、前記複数の微粒子が互いに分散した状態で塗膜上に固定される。エチルアルコール（前記揮発性溶媒）の気化は、圧縮空気の加温と抗菌性溶液の加温とによって促進される。

その吸引に先立ち、作業者は、ミストがワーク１４の空洞１２内を通過する速度を調整することにより、前記複数の微粒子がワーク１４の内面１６に接触して付着する特性を制御する。その速度調整は、容器３０内の圧力と吸引装置７９の出口圧（例えば、大気圧）との間の差圧を調整することにより、行われる。

その後、ステップＳ５において、ワーク１４が容器３０から取り出される。

ところで、ワーク１４の一例は、医療用の筒状のステントまたはカテーテルである。

ステントは、医療器具の一種であって、人間などの動物の血管、胆管などの脈管であって局所的に狭窄または途絶したものの機能を回復するために、その疾患部位内に通路を人工的に形成するためにその疾患部位に留置されるものである。本発明が適用されるステントの一例は、胆管プラスチック・ステントである。

ステントは、素材から分類すると、プラスチック製と金属製とに分類される。金属製のステントは、例えば、スチール製ワイヤーから成る弾性変形可能なメッシュである。ステントは、形状から分類すると、ストレート型とピッグテイル型とに分類される。

いずれの種類のステントも、共通の構造として、概して管状ないしは筒状を成し、内面１６と、その内面１６によって画定される管腔（内部通路、貫通穴）１２と、外面１７とを有する。

ステントには、プラスチック製と金属製とが存在する。金属製のステントは、拡張型と非拡張型とに分類れる。拡張型のステントは、例えば、スチール製ワイヤーから成る弾性変形可能なメッシュである。このステントは、形状記憶材料、例えば、ニチノール（Nitinol、登録商標）により構成され、また、望ましくは、チューブをレーザで切断することによって製造される。このステントは、自由状態すなわち拡張状態において半径方向内向きに力が加えられると、半径方向に弾性的に収縮し、その収縮状態で治療部位に配備される。半径方向力が解放されると、ステントは自由状態に復元し、自発的に半径方向に拡張する（拡径する）。

ステントの内面の直径、すなわち、内径は、いずれも拡張性を有しないプラスチック・ステントおよび非拡張型メタリック・ステントについては、内径が常時一定であることから、任意の状態で測定されるが、拡張型メタリック・ステントについては、内径が使用状態によって変動することから、拡張状態すなわち自由状態で測定される。

本実施形態によれば、両端１８，１９において開口する空洞（例えば、管腔）１２を有するワーク（例えば、ステント）１４の内外両面１６，１７（内面１６のみでも可）が複数の薬剤微粒子でコーティングされる。その薬剤微粒子の種類は、例えば、抗血栓性、抗菌性や、血液、体液または生体組織との親和性という効能を発揮し得るように選択される。

ところで、従来、胆管プラスチック・ステントは、留置後、そのステント自体に付着した細菌がバイオフィルムを形成することが原因で、そのステントが早期に閉塞して交換を余儀なくされるという問題があった。一方、銀イオンには抗菌効果があることが既に知られている。さらに、本発明者が開発した吸引式微粒子コーティング法によれば、ステントの内面であって細くて狭いものや長くて狭いものであっても、複数の薬剤微粒子をむらなく（均一の密度で）コーティングできる。

それらの事実を背景に、本実施形態によれば、胆管プラスチック・ステントの内外両面が一挙に、複数の抗菌性微粒子でコーティングされる。それにより、胆管内留置用の内外両面被覆ステントが得られる。

ここに、「抗菌性微粒子」は、前述の「薬剤微粒子」の一例であり、また、光触媒粒子の一例でもある。「抗菌性微粒子」の一例は、二酸化チタンである。

また、「抗菌性微粒子」は、それの表面において複数の金属銀粒子（例えば、銀イオン）が担持されている状態で使用されることが望ましい。金属銀粒子は、抗菌性微粒子と共同して、抗菌作用を向上させるという効能を有することが知られているからである。

それら抗菌性微粒子、揮発性溶媒、抗菌剤溶液およびミストの生成に関する物理的および化学的な条件値のいくつかの例が、本出願人の特開２０１５−１７１６８７号公報に開示されており、この公報は引用によって本明細書に合体させられる。

図３および図４をそれぞれ参照して説明した吸引装置７０は、前述のように、ワーク１４に接触して（機械的に係合して）吸引を行う方式である。

これに対し、図６には、ワーク１４に接触せずに（機械的に係合せずに）ワーク１４の吸引を行う方式を採用した非接触型吸引装置１１０が示されている。

この非接触型吸引装置１１０は、噴流（空気のジェット気流）を発生させ、その噴流をワーク１４の第２開口端１９に接触しつつその第２開口端１９を横切る向きに噴出する。

具体的には、この非接触型吸引装置１１０は、容器３０内のミストを吸入する吸入口１２０と、その吸い込んだミストを噴流として噴射する噴射口１２２とを有する。

さらに、この非接触型吸引装置１１０は、第２開口端１９にワーク１４の軸線に対して交差する向きに噴流を適用し、ベルヌーイの効果として、第２開口端１９内に負圧を発生させる噴流発生装置である。第２開口端１９をかすめるように噴流が第２開口端１９に作用すると、第２開口端１９に負圧が発生して空洞１２内のミストが第２開口端１９から吸い出される。

この吸引装置１１０によれば、吸引に先立ち、ワーク１４に別の機械部品を接触させて装着する作業が省略されるため、作業効率が向上し、量産化への適合が容易になるとともに、ワーク１４の表面の一部が前記機械部品によって被覆されてしまうためにその部分に抗菌性微粒子が付着しないという問題が発生せずに済む。

本実施形態によれば、ワーク１４をコート液内に浸漬させて内面１６をコーティングする場合とは異なり、揮発性溶媒と複数の微粒子との混合物がミスト化されて内面１６に付着して内面１６がコーティングされるため、最終的なコート層（抗菌層、抗菌膜）内に存在する微粒子の分布が一様化されるとともに、コート層が短時間で乾燥して完成するため作業時間が短縮されるという効果が得られる。

以上の説明から明らかなように、図３に示す吸引装置７０の例においては、ワーク１４の第１開口端１８のみならず第２開口端１９も容器３０内に配置され、また、吸引装置７０が容器３０の外部に設置されている。

また、図４に示す吸引装置７０の例においては、ワーク１４の第１開口端１８のみならず第２開口端１９も容器３０内に配置され、また、吸引装置７０が容器３０の外部に設置され、また、ポンプ９０から吐出されたミストが外部通路を経由して容器３０に帰還される。

また、図６に示す吸引装置１１０の例においては、ワーク１４の第１開口端１８のみならず第２開口端１９も容器３０内に配置され、また、吸引装置１１０が容器３０の内部に設置され、また、ミストが容器３０内において（外部通路を経由することなく）循環させられる。

それらの例に代えて、本発明は、ワーク１４が容器３０の壁を気密に貫通し、そのワーク１４の第２開口端１９が容器３０の外部に配置され、その露出した第２開口端１９が、外部に配置された吸引装置によって吸引される態様で実施してもよい。

ただし、この態様を採用する場合には、同じワーク１４の外面１７のコーティング（例えば、今回提案した吸引式、通常の噴霧式、通常の浸漬式）は、内面１６の吸引式コーティングとは別の工程で実施されるかもしれない。

以上説明したいくつかの実施形態によれば、円形断面を有する空洞を有する管状のワークの内外両面が一挙にコーティングされるが、非円形断面（例えば、スロット等、細長い矩形断面、多角形断面等の規則断面、非対称断面等の不規則断面）を有する空洞を有するワークの内面のみをコーティングしたり、内外両面を一挙にコーティングするためにこの実施形態を実施してもよい。

また、ワークは、直線的に延びる形状を有してもよいし、非直線的に、例えば、曲線的に延びる形状を有してもよい。

また、ワークは、医療業以外の産業に使用されるもの、例えば、工業製品や部品に使用されるワークであってもよい。

また、以上説明したいくつかの実施形態においては、ワーク１４が中空であり、そのワーク１４の少なくとも内面１６が吸引式でコーティングされるが、この吸引式コーティング法は、ワーク１４が中実であっても適用可能であり、また、ワーク１４が中空であるか中実であるかを問わず、ワーク１４の外面１７のみに適用されてもよい。

また、以上説明したいくつかの実施形態においては、吸引式コーティング法に加えてまたはそれに代えて静電式コーティング法を実施してもよい。

その静電式コーティング法によれば、例えば、微粒子が負に帯電し、ワーク１４が正に帯電する電界のもと、異なる極性の電荷同士、すなわち、微粒子とワーク１４とが静電気的に互いに吸着する。この静電式コーティング法は、前述の吸引と比較すると、前述の吸引は、圧力差を利用した吸引であるのに対し、この静電吸着は、極性の違いを利用した吸引であるから、吸引（吹き付けるとか、押し付けるとか、押し込むとかとは違う）いう点で共通する。

以上、本発明の例示的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の概要］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

Claims (15)

1. 両端において開口する空洞を有するワークの内外両面のうちの少なくとも内面を複数の微粒子でコーティングする方法であって、
   噴霧器が、揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを生成するミスト化工程と、
   前記噴霧器が、前記生成されたミストを前記ワークの第１開口端に適用する適用工程と、
   吸引装置が、噴流を前記ワークの第２開口端に接触しつつその第２開口端を横切る向きに噴出することにより、前記ミストを前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
   を含む吸引式微粒子コーティング方法。
2. 前記噴霧と前記吸引との共同作用により、前記ミストが前記第１開口端から前記第２開口端に向かって前記空洞内の空間の全体を通過する請求項１に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
3. 前記吸引工程は、前記ミストのうち前記吸引によって前記ワークの第２開口端から排出された部分を前記第１開口端またはその近傍に帰還させる帰還工程を含む請求項１または２に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
4. さらに、前記ミストが前記ワークの空洞内を通過する速度を調整することにより、前記複数の微粒子が前記ワークの内面に接触して付着する特性を制御する速度調整工程を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。
5. 前記速度調整工程は、前記第１開口端またはその近傍の圧力と前記第２開口端またはその近傍の圧力との間の差圧を調整することにより、前記速度を調整する工程を含む請求項４に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
6. さらに、前記ミスト化に先立ち、前記圧縮気体を加温する加温工程を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。
7. さらに、前記ミストを前記ワークに適用するのに先立ち、そのワークの内外両面のうち前記複数の微粒子でコーティングすることが予定された目標コーティング面にバインダとして機能する下地塗料を塗布して未硬化塗膜を形成し、それにより、前記目標コーティング面を前処理する前処理工程を含み、
   前記目標コーティング面は、前記下地塗料が未硬化の状態で前記ミストに接触させられる請求項１ないし６のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。
8. 前記ワークは、医療用の筒状のステントまたはカテーテルであり、
   前記複数の微粒子は、各々、抗菌剤として作用し、
   当該方法は、前記ワークの内外両面を一挙に前記複数の微粒子でコーティングする抗菌加工を行うために実行される請求項１ないし７のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。
9. 前記ワークの内面は、前記ワークの自由状態で直径が２ｍｍ以下の円で表される断面を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の吸引式微粒子コーティング方法。
10. 両端において開口する空洞を有する管状のワークの内外両面を一挙に複数の微粒子でコーティングする方法であって、
    前記ワークを容器内において、前記ワークの第１開口端および第２開口端が前記容器内に位置するように保持する保持工程と、
    揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを前記容器内に噴射し、それにより、前記容器の内部空間内に前記ミストが充填され、その充填されたミストの一部は前記ワークの内面に適用され、別の一部は前記ワークの外面に前記空洞を経由せずに適用される噴射工程と、
    前記ミストのうち前記ワークの空洞内に導入された部分を前記ワークの第２開口端から吸引する吸引工程と
    を含む吸引式微粒子コーティング方法。
11. 両端において開口する空洞を有する管状のワークの内面を複数の微粒子でコーティングするかまたは前記ワークの内外両面を一挙に複数の微粒子でコーティングする装置であって、
    容器であって、その内部空間内に、前記ワークが、そのワークの第１開口端および第２開口端のうち少なくとも第１開口端が前記容器内に位置するように保持されるものと、
    揮発性溶媒内に前記複数の微粒子が分散状態で混入して成る溶液を圧縮気体と共に噴霧してミストを前記容器内に噴射する噴霧器と、
    噴流を前記ワークの第２開口端に接触しつつその第２開口端を横切る向きに噴出することにより、前記ミストを前記第２開口端から吸引する吸引装置と
    を含む吸引式微粒子コーティング装置。
12. さらに、
    前記ミストの噴射に先立ち、前記ワークの内面および外面に液状のバインダを面状に塗布し、それにより、前記内面および外面を前処理する前処理工程と、
    前記バインダが硬化しないうちに、前記ミストを前記ワークの第１開口端に適用する適用工程と
    を含む請求項１０に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
13. 前記吸引工程が実行されると、前記ミストが前記内面上に散布され、前記ミストにおいて前記揮発性溶媒が気化すると、前記複数の微粒子が互いに分散した状態で前記バインダに付着し、そのバインダが硬化すると、前記複数の微粒子が互いに分散した状態で前記バインダ上に固定される請求項１２に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
14. 前記ワークは、生体の脈管内に留置されて使用される管状のステントであって、
    内面と、その内面によって画定される管腔と、外面とを有し、
    前記内面および前記外面には、いずれも、複数の抗菌性微粒子で噴霧コーティングされることによって抗菌膜が被着されており、
    前記内面の直径が２ｍｍ以下である両面被覆ステントである請求項１０に記載の吸引式微粒子コーティング方法。
15. 前記両面被覆ステントは、前記生体の胆管内に留置されて使用される胆管プラスチック・ステントである請求項１４に記載の吸引式微粒子コーティング方法。

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