JP6621963B2 - 内視鏡用可撓管の製造方法および内視鏡の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡用可撓管の製造方法および内視鏡の製造方法に関する。

内視鏡の挿入性、すなわち挿入のしやすさを高めるために、特許文献１に記載の硬度調節装置が提案されている。

特開２０１２−０５０５５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の硬度調整装置は、使用するタイミング等を誤ると、却って内視鏡の挿入性を低下させるという問題点がある。

一つの側面では、挿入性の高い内視鏡を実現可能な内視鏡用可撓管の製造方法等を提供することを目的とする。

内視鏡用可撓管の製造方法は、筒状で側面に通気性を有する基材の軸および側面を囲む環状の吐出口から液状の樹脂を膜状に連続的に吐出し、吐出した膜状の前記樹脂を前記吐出口に対して該樹脂の流れの下流側において前記基材の全周に接触させ、前記基材を軸方向に動かして前記樹脂と前記基材とが接触した部分を前記吐出口から離しながら、前記樹脂により前記基材の側面を覆い、前記基材を覆った樹脂を硬化させ、前記基材の前記樹脂により覆われていない側面を、硬化した前記樹脂の表面よりも陰圧にする。

一つの側面では、挿入性の高い内視鏡を実現可能な内視鏡用可撓管の製造方法等を提供することが可能である。

内視鏡の外観図である。 先端部の端面の外観図である。 可撓管の断面図である。 外皮被覆装置の模式図である。 図４のＡ部拡大図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。 実施の形態２の可撓管の断面図である。 実施の形態２の外皮被覆装置の模式図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線による断面図である。 実施の形態３の外皮被覆装置の模式図である。

［実施の形態１］
図１は、内視鏡１０の外観図である。本実施の形態の内視鏡１０は、下部消化管向けの軟性鏡である。内視鏡１０は、挿入部２０、操作部４０、ユニバーサルコード５９およびコネクタ部５０を有する。操作部４０は、湾曲ノブ４１およびチャンネル入口４２を有する。チャンネル入口４２には、処置具等を挿入する挿入口を有する鉗子栓４３が固定されている。

挿入部２０は長尺であり、一端が折れ止め部２６を介して操作部４０に接続されている。挿入部２０は、操作部４０側から順に軟性部２１、湾曲部２２および先端部２３を有する。軟性部２１は、軟性である。軟性部２１の表面は、チューブ状の可撓管３０（図３参照）である。湾曲部２２は、湾曲ノブ４１の操作に応じて湾曲する。

以後の説明では、挿入部２０の長手方向を挿入方向と記載する。同様に、挿入方向に沿って操作部４０に近い側を操作部側、操作部４０から遠い側を先端側と記載する。

ユニバーサルコード５９は長尺であり、第一端が操作部４０に、第二端がコネクタ部５０にそれぞれ接続されている。ユニバーサルコード５９は、軟性である。コネクタ部５０は、図示しないビデオプロセッサ、光源装置、表示装置および送気送水装置等に接続される。

図２は、先端部２３の端面の外観図である。先端部２３の端面には、観察窓５１、２個の照明窓５２、送気ノズル５３、送水ノズル５４およびチャンネル出口５５等が設けられている。

先端部２３の端面は、略円形である。観察窓５１は、図２において端面の中心よりも上側に設けられている。観察窓５１の左右に照明窓５２が設けられている。観察窓５１の右下に、送気ノズル５３および送水ノズル５４が、それぞれの出射口を観察窓５１に向けて設けられている。観察窓５１の左下に、チャンネル出口５５が設けられている。

図１および図２を使用して、内視鏡１０の構成の説明を続ける。コネクタ部５０、ユニバーサルコード５９、操作部４０および挿入部２０の内部に、ファイバーバンドル、ケーブル束、送気チューブおよび送水チューブ等が挿通されている。光源装置から出射した照明光は、ファイバーバンドルを介して、照明窓５２から照射する。照明光により照らされた範囲を、観察窓５１を介して図示しない撮像素子で撮影する。撮像素子からケーブル束を介してビデオプロセッサに映像信号が伝送される。

送気送水装置から供給された空気は、送気チューブを介して送気ノズル５３から観察窓５１に向けて放出される。同様に、送気送水装置から供給された水は、送水チューブを介して送水ノズル５４から観察窓５１に向けて放出される。送気ノズル５３および送水ノズル５４は、内視鏡検査中の観察窓５１の清掃等に使用される。

チャンネル入口４２とチャンネル出口５５との間は、軟性部２１および湾曲部２２の内部を通るチューブ状のチャンネルにより接続されている。チャンネル入口４２から図示しない処置具を挿入することにより、チャンネル出口５５から処置具の先端を突出させて、大腸ポリープの切除等の手技を行うことができる。

図３は、可撓管３０の断面図である。前述のとおり、可撓管３０は、軟性部２１の外装部材である。図３は可撓管３０を挿入方向に沿って切断した断面を示す。

可撓管３０は、帯状の金属を螺旋状に巻いた螺旋管３１の外側が、網状管３２、外皮３３およびトップコート３４で順次覆われた構成である。螺旋管３１は、軟性部２１を屈曲した場合に、内部に挿通されたファイバーバンドル、ケーブル束および各種チューブ等の内蔵物が潰されないように保護する。

網状管３２は、細線状の素材を編組して形成されている。細線状の素材は、たとえば、ステンレス鋼線または銅合金線等である。細線状の素材は、非金属でも良い。

外皮３３は、網状管３２の外側に成形された樹脂の層である。外皮３３の材料は、たとえば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーンゴム、または、フッ素ゴム等である。外皮３３は、複数の樹脂層の積層体でも良い。複数の樹脂材料を混合して、外皮３３を形成しても良い。

トップコート３４は、たとえば、ウレタン系樹脂またはフッ素樹脂である。トップコート３４は、内視鏡１０の洗浄および消毒に用いる薬液等から、外皮３３を保護する。

本実施の形態の内視鏡１０のユーザは、挿入部２０を検査対象者の肛門から挿入する。観察窓５１を介して撮影した映像を観察しながら、ユーザは挿入部２０の先端を目的部位に誘導する。大腸が強く屈曲している部分では、ユーザは湾曲ノブ４１を操作して湾曲部２２を屈曲させるとともに、挿入部２０を捻る等の操作を行うことにより、先端部２３を盲腸側に向けて進める。大腸内部に入った挿入部２０は、大腸壁に押されて受動的に屈曲する。

内視鏡１０の挿入性は、挿入部２０の硬さに影響を受ける。挿入部２０の硬さは、可撓管３０の構成と、可撓管３０に挿通される内蔵物の構成とにより定まる。内蔵物の構成は、主に内視鏡１０自体の仕様に基づいて定まる。したがって、可撓管３０の構成を調整することにより、挿入部２０全体を適切な硬さにすることが望ましい。

なお、前述のとおり、本実施の形態においては下部消化管向けの内視鏡１０を例にして説明する。下部消化管向けの内視鏡１０は、長尺である上、挿入部２０の硬さが挿入性の良し悪しに与える影響が大きい。したがって、下部消化管向けは、本実施の形態の内視鏡１０の好適な用途である。

しかしながら、内視鏡１０の用途は下部消化管向けに限定しない。内視鏡１０の用途は、たとえば上部消化管向け、呼吸器向け、または、泌尿器向け等の任意の用途であっても良い。

図４は、外皮被覆装置６０の模式図である。図５は、図４のＡ部拡大図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。外皮被覆装置６０は、螺旋管３１に網状管３２をかぶせた基材３５の側面を、外皮３３で覆う装置である。外皮被覆装置６０は、成形部６９と、硬化部６７とを備える。

成形部６９は、第１型６１、第２型６２および原料容器６３を有する。第１型６１は、中心軸に沿って貫通する基材孔６４を有する、略円筒形状である。第２型６２は、第１型６１の側面を覆う。第１型６１と第２型６２との間に設けられた流路７６に、原料容器６３が接続されている。流路７６は環状の吐出口６５に連続する。

吐出口６５の外は、常温常圧である。吐出口６５の詳細については後述する。以下の説明では、図５に示すように、吐出口６５における第１型６１の外径をＰで示す。

原料容器６３に、外皮３３の原料の樹脂６６が収容されている。樹脂６６は粘性の高い液状であり、図示しない押出機構により第１型６１と第２型６２との間に設けられた流路７６に押し出される。なお、外皮３３に熱可塑性樹脂を使用する場合には、原料容器６３はペレット状の原材料を溶融して液状にする加熱機構を備えても良い。原料容器６３は、複数の樹脂材料を所定の割合で混合する機構を有しても良い。

硬化部６７は、液状の樹脂６６を硬化させる。外皮３３に熱可塑性樹脂を使用する場合には、硬化部６７は冷却機である。外皮３３に紫外線硬化樹脂を使用する場合には、硬化部６７は紫外線ランプである。外皮３３に熱硬化樹脂を使用する場合には、硬化部６７はヒーターである。

基材３５は、１台の内視鏡１０用ごとに製作される。以下の説明では、図５に示すように、基材３５の外径をＱで示す。複数の基材３５が、連結部材３６により一列に連結されて、基材連結体３７を構成する。基材連結体３７は、第１ドラム６８１に巻かれた状態で供給される。

基材連結体３７は、基材孔６４の内部を通り、硬化部６７を介して第２ドラム６８２に接続されている。第１ドラム６８１および第２ドラム６８２が回転することにより、基材連結体３７は成形部６９および硬化部６７を所定の速度で通過する。

すなわち吐出口６５は、基材３５の軸および側面を囲む環状である。吐出口６５は、基材３５が成形部６９の内部を通過して成形部６９の外に出る部分の近傍、すなわち基材３５の流れの下流側の、成形部６９の端部に設けられている。

図５に示すように、吐出口６５の内側の縁と、基材３５の表面との間の距離はＢである。さらに詳しくは、吐出口６５における第１型６１の外径Ｐと、基材３５の外形Ｑとの差の半分が、距離Ｂである。

流路７６を介して吐出口６５から押し出された樹脂６６は、頂部で基材連結体３７に接触する略円錐形状の膜を形成する。樹脂６６は、表面張力により膜の状態が維持される。第１ドラム６８１および第２ドラム６８２の回転により、基材連結体３７が図５中の左から右に向けて移動することにより、すなわち、基材連結体３７と膜とが接触する部分が吐出口６５から離れる向きに移動することにより、基材連結体３７の表面が樹脂６６により覆われる。樹脂６６は、硬化部６７で硬化して、外皮３３になる。

すなわち吐出口６５は、樹脂６６が成形部６９の外に出る部分、すなわち樹脂６６の流れの下流側の、成形部６９の端部に設けられている。吐出口６５から吐出した樹脂６６と、基材連結体３７との間は、図５においてＢで示す距離だけ離れている。したがって、成形部６９の外側において、吐出口６５から吐出した樹脂６６と、基材３５との間に空間がある。

なお、図５においては、吐出口６５近傍において第１型６１の端面と第２型６２の端面とが同一面に配置されているが、吐出口６５の構造はこれに限定しない。たとえば第１型６１の端面が第２型６２の端面よりも突出していても良い。また、第１型６１の端面が第２型６２の端面よりも凹んでいても良い。また、吐出口６５近傍の部分における第１型６１の外周面と、第２型６２の内周面との、いずれか一方または両方はテーパ面であっても良い。

硬化部６７を通過した基材連結体３７は、図４に示すように第２ドラム６８２に巻き取られて、次の製造工程に投入される。なお、第２ドラム６８２に巻き取る変わりに、連結部材３６を外して、１本ずつに分離しても良い。硬化部６７と第２ドラム６８２との間で、トップコート３４を付加しても良い。

表１に、寸法Ｂおよび基材連結体３７が成形部６９を通過する速度と、外皮３３の厚さとの関係を示す。単位はｍｍである。

表１に示すとおり、寸法Ｂが一定の場合、基材連結体３７の速度を早くすることにより外皮３３を薄く製作することが可能である。同様に、基材連結体３７の速度が一定の場合、寸法Ｂを大きくすることにより外皮３３を厚く製作することが可能である。

外皮３３の厚さを変更することにより、挿入部２０の硬さと太さ、および、内視鏡１０の耐久性が変化する。

本実施の形態によると、基材３５を樹脂６６で覆う際に圧力を加えないので、樹脂６６が網状管３２を構成する細線の間に入り込みにくい。そのため、硬度が低くて柔軟な可撓管３０を提供することができる。柔軟な可撓管３０を使用することにより、柔軟な挿入部２０を備える内視鏡１０を提供することができる。

さらに、表１を使用して説明したように、外皮３３の厚さを変更することが可能であるので、内視鏡１０の仕様に合わせて、所望の硬さの可撓管３０を提供することができる。したがって、挿入性の高い内視鏡１０を実現可能な可撓管３０の製造方法等を提供することができる。

本実施の形態によると、基材連結体３７の速度を制御することにより、外皮３３の厚さを制御することが可能である。したがって、同一の製造装置を使用して、異なる硬さの可撓管３０を製造することが可能である。また、先端側と操作部側とで硬さの異なる可撓管３０を製造することも可能である。これにより、さらに挿入性の高い内視鏡１０を実現可能な可撓管３０の製造方法等を提供することができる。

なお、可撓管３０は、ユニバーサルコード５９の外装に使用しても良い。この場合、基材３５は、たとえば柔軟性のある樹脂製チューブでも良い。

［実施の形態２］
本実施の形態は、多層の外皮３３を有する可撓管３０の製造方法に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

図７は、実施の形態２の可撓管３０の断面図である。外皮３３は、第１外皮３３１と第２外皮３３２の２層構造になっている。

第１外皮３３１、第２外皮３３２とも、たとえば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーンゴム、または、フッ素ゴム等である。第１外皮３３１と第２外皮３３２とは、同種の樹脂材料でも、異種の樹脂材料でも良い。

たとえば、第１外皮３３１と同種の材料で、分子鎖が長い樹脂を第２外皮３３２に使用することにより、第１外皮３３１よりも第２外皮３３２を硬くするとともに、両者を強固に接合することが可能である。このような外皮３３を有する可撓管３０を使用することにより、挿入性の高い内視鏡１０を提供することができる。

図８は、実施の形態２の外皮被覆装置６０の模式図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線による断面図である。外皮被覆装置６０は、第１原料容器６３１と第２原料容器６３２とを備える。

第１原料容器６３１に、第１外皮３３１の原料である第１樹脂６６１が収容されている。第２原料容器６３２に、第２外皮３３２の原料である第２樹脂６６２が収容されている。

第１原料容器６３１は、流路７６に接続されている。第２原料容器６３２は、第１原料容器６３１から流路７６に供給される第１樹脂６６１の流れの下流側で、流路７６の外周側に接続されている。そのため、図９に示すように第１樹脂６６１の外周を第２樹脂６６２が覆う２層構造の膜が形成される。

基材連結体３７が図５中の左から右に向けて移動することにより、基材連結体３７の表面が二層になった第１樹脂６６１および第２樹脂６６２により覆われる。第１樹脂６６１および第２樹脂６６２は、硬化部６７で硬化して、第１外皮３３１および第２外皮３３２になる。

なお、外皮被覆装置６０は、３個以上の原料容器６３を備え、３層以上の外皮３３を有する可撓管３０を製造しても良い。

本実施の形態によると、多層の外皮３３を有する可撓管３０を提供することができる。本実施の形態の可撓管３０を使用することにより、さらに挿入性の高い内視鏡１０を提供することができる。また、第１樹脂６６１と第２樹脂６６２との樹脂比率を変化させながら基材３５を覆うことで、より挿入性の高い内視鏡１０の提供が可能となる。

第１原料容器６３１と第２原料容器６３２とに同一の原料を収容しても良い。一方の原料容器６３が空になった場合に、外皮被覆装置６０を停止せずに原料を補充することが可能である。

［実施の形態３］
本実施の形態は、吸引室７５を備える外皮被覆装置６０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

図１０は、実施の形態３の外皮被覆装置６０の模式図である。外皮被覆装置６０は、第１型６１に基材連結体３７が入る入口に、吸引室７５を有する。吸引室７５の入口に、弁７５１が設けられている。基材連結体３７は弁７５１を貫通する。吸引室７５は、ポンプ７４に接続されている。

ポンプ７４は、吸引室７５内を陰圧にする。基材連結体３７を構成する基材３５は、前述のとおり螺旋管３１を網状管３２で覆った構造であるので、通気性を有する。そのため、基材３５の前記樹脂により覆われていない側面が、硬化した前記樹脂６６の表面よりも陰圧になる。そのため、膜状の樹脂６６が吸引されて網状管３２に密着する。

本実施の形態によると、網状管３２と外皮３３とが密着してはがれにくい可撓管３０を提供することが可能である。

吸引室７５に圧力センサを設けても良い。樹脂６６で形成された略円錐形状の膜に孔が開いた場合には、吸引室７５内の圧力が急激に上昇するので、容易に検知することができる。これにより、外皮被覆装置６０の異常を早期に発見することができる。

吸引室７５内の圧力を制御することにより、網状管３２と外皮３３との密着程度を制御することが可能である。網状管３２と外皮３３との密着程度を高くすることにより、可撓管３０を硬くすることができる。したがって、同一の製造装置を使用して、異なる硬さの可撓管３０を製造することが可能である。また、先端側と操作部側とで網状管３２と外皮３３との密着程度の異なる可撓管３０を製造することも可能である。これにより、さらに挿入性の高い内視鏡１０を実現可能な可撓管３０の製造方法等を提供することができる。

各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上の実施の形態１から３を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
筒状の基材３５の軸および側面を囲む環状の吐出口６５から液状の樹脂６６を膜状に連続的に吐出し、
吐出した膜状の前記樹脂６６を前記吐出口６５に対して該樹脂の流れの下流側において前記基材３５の全周に接触させ、
前記基材３５を軸方向に動かして前記樹脂６６と前記基材３５とが接触した部分を前記吐出口６５から離しながら、前記樹脂６６により前記基材３５の側面を覆い、
前記基材３５を覆った樹脂６６を硬化させる
内視鏡用可撓管３０の製造方法。

（付記２）
前記樹脂６６は、複数の樹脂材料が積層した状態である
付記１に記載の内視鏡用可撓管３０の製造方法。

（付記３）
前記吐出口から吐出した樹脂６６と、前記基材３５との間に空間がある
付記１または付記２に記載の内視鏡用可撓管３０の製造方法。

（付記４）
前記基材３５は、側面に通気性を有し、
前記基材３５の前記樹脂により覆われていない側面を、硬化した前記樹脂６６の表面よりも陰圧にする
付記１から付記３のいずれか一つに記載の内視鏡用可撓管３０の製造方法。

（付記５）
前記樹脂６６は、熱可塑性樹脂であり、
前記基材３５は、金属板を螺旋状に巻いた螺旋管３１と、前記螺旋管３１の外側を覆う網状管３２とを有する
付記１から付記４のいずれか一つに記載の内視鏡用可撓管３０の製造方法。

（付記６）
筒状の基材３５の軸および側面を囲む環状の吐出口６５から液状の樹脂６６を膜状に連続的に吐出し、
吐出した膜状の前記樹脂６６を前記吐出口６５に対して該樹脂の流れの下流側において前記基材３５の全周に接触させ、
前記基材３５を軸方向に動かして前記樹脂６６と前記基材３５とが接触した部分を前記吐出口６５から離しながら、前記樹脂６６により前記基材３５の側面を覆い、
前記基材３５の側面を覆った樹脂６６を硬化させて製造した内視鏡用可撓管３０を挿入部２０の外装に使用する
内視鏡１０の製造方法。

１０ 内視鏡
２０ 挿入部
２１ 軟性部
２２ 湾曲部
２３ 先端部
２６ 折れ止め部
３０ 可撓管（内視鏡用可撓管）
３１ 螺旋管
３２ 網状管
３３ 外皮
３３１ 第１外皮
３３２ 第２外皮
３４ トップコート
３５ 基材
３６ 連結部材
３７ 基材連結体
４０ 操作部
４１ 湾曲ノブ
４２ チャンネル入口
４３ 鉗子栓
５０ コネクタ部
５１ 観察窓
５２ 照明窓
５３ 送気ノズル
５４ 送水ノズル
５５ チャンネル出口
５９ ユニバーサルコード
６０ 外皮被覆装置
６１ 第１型
６２ 第２型
６３ 原料容器
６３１ 第１原料容器
６３２ 第２原料容器
６４ 基材孔
６５ 吐出口
６６ 樹脂
６６１ 第１樹脂
６６２ 第２樹脂
６７ 硬化部
６８１ 第１ドラム
６８２ 第２ドラム
６９ 成形部
７４ ポンプ
７５ 吸引室
７５１ 弁
７６ 流路

Claims (5)

1. 筒状で側面に通気性を有する基材の軸および側面を囲む環状の吐出口から液状の樹脂を膜状に連続的に吐出し、
   吐出した膜状の前記樹脂を前記吐出口に対して該樹脂の流れの下流側において前記基材の全周に接触させ、
   前記基材を軸方向に動かして前記樹脂と前記基材とが接触した部分を前記吐出口から離しながら、前記樹脂により前記基材の側面を覆い、
   前記基材を覆った樹脂を硬化させ、
   前記基材の前記樹脂により覆われていない側面を、硬化した前記樹脂の表面よりも陰圧にする
   内視鏡用可撓管の製造方法。
2. 前記樹脂は、複数の樹脂材料が積層した状態である
   請求項１に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
3. 前記吐出口から吐出した樹脂と、前記基材との間に空間がある
   請求項１または請求項２に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
4. 前記樹脂は、熱可塑性樹脂であり、
   前記基材は、金属板を螺旋状に巻いた螺旋管と、前記螺旋管の外側を覆う網状管とを有する
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
5. 筒状で側面に通気性を有する基材の軸および側面を囲む環状の吐出口から液状の樹脂を膜状に連続的に吐出し、
   吐出した膜状の前記樹脂を前記吐出口に対して該樹脂の流れの下流側において前記基材の全周に接触させ、
   前記基材を軸方向に動かして前記樹脂と前記基材とが接触した部分を前記吐出口から離しながら、前記樹脂により前記基材の側面を覆い、
   前記基材を覆った樹脂を硬化させ、
   前記基材の前記樹脂により覆われていない側面を、硬化した前記樹脂の表面よりも陰圧にして製造した内視鏡用可撓管を挿入部の外装に使用する
   内視鏡の製造方法。

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