JPS612833A - 内視鏡の外装部品とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｅ発明の技術分野］ 本発明は良好な外観性、耐消毒薬品性等の特徴を有する
内視鏡の外装部品とその製造方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、細長の挿入部を挿入することによって、体腔内等
を診断あるいは検査可能とする内視鏡が広く用いられて
いる。この内視鏡は、屈曲可能な可撓性の挿入部を有し
、口腔等から湾曲した経路内を挿入可能とする軟性内視
鏡と、腹壁等に形成した穿刺孔等直線状に対象部位側に
挿入される硬性内視鏡とがある。

上記硬性内視鏡の外装部分に用いられる外装部品は、そ
の用途の特殊性の為、特に耐消毒薬品性が要求される。

さらに、使用時または消毒時に信器具との接触により発
生し得る擦過傷に対する耐性も必要とされている。

上述の要求される特性を満たす為に、従来の上記外装部
品には、ニッケル・銅合金の表面に銅。

ニッケル、クムロの３層メッキが施されたものが使用さ
れている。この様な処理が施された上記外装部品は、表
面の硬度がＨ１υ８００程度にも達し良好な耐擦過傷性
を有し、かつメッキ層自体の消毒薬品に対する耐蝕性も
十分である。さらに、上記外装部品に必要とされる光沢
１色合い等の美的外観性についても極めて良好である。

しかしながら、昨今の消毒薬品の多様化に伴い、上述の
様な処理を施した外装部品において、幾つかの消毒薬品
に対しては、消毒薬品浸漬後に上記メッキ層の密着性が
劣化し、上記メッキ層の剥離が起こるという問題が発生
している。また、上述の様な処理を施した外装部品は、
その製造コストが非常に高価になるという問題点があっ
た。

上述の様な２つの問題を同時に解決するものとして、最
近、材料そのものに良好な耐蝕性を有するオーステナイ
ト系ステンレス鋼や約６７％のニッケルを含有するモネ
メタルの様な銅・ニッケル合金を使用し上記メッキ処理
を施さない外装部品が使われつつある。この様な外装部
品は、上記メッキ処理を施した外装部品に比して製造コ
ストはかなり安価になる。また、上述の様な美的外観性
についても上記メツ処理を施した外装部品と同じく極め
て良好である。さらに耐消毒薬品性についても上記外装
部品としての使用には十分であり、同時にメッキ層の剥
離の恐れも全くない。

しかしながら、オーステナイト系ステンレス鋼は加工硬
化した状態でもＨｓｖ　３５０程度の硬度しかなく、さ
らにモネメタルの様な銅・ニッケル合金に至ってはＨｉ
ｖ　２５０程度の硬度しか有することが出来ない。よっ
て何れも耐擦過傷性の点で劣り、使用中に傷が付き易く
、美的外観性を損うと同時に、異物、汚れ等が付着し易
くなり製品寿命に著しく悪影響を及ぼうという欠点があ
った。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にがんがみてなされたもので、耐蝕
合金鋼を用い、この合金鋼の外観性及び耐消毒薬品性を
損うことなく低コストで良好な耐擦過傷性を有する内視
鏡の外装部品とその製造方法を提供することを目的とす
る。

［発明のＲ要］ 本発明の内視鏡の外装部品は、耐蝕合金鋼の表面に２Ｉ
ｉｍ〜１０ｔｌＩｎ厚さの白層のみからなる外観性、耐
蝕性等に優れた特徴を示す窒化クロム層が設けられてい
る。

本発明の内視鏡の外装部品の製造方法は、耐蝕合金鋼の
表面に４００℃±３０℃の温度で７時間以上イオン窒化
処理して２μｌｌｌ〜１０μｍの厚さの白層を形成する
窒化処理工程を経て優れた特徴をイＪする内視鏡の外装
部品を製造するものである。

［発明の実施例］ 以−ト、図面を参照して本発明を具体的に説明づる。

第１図は本発明の製造方法で用いられるイオン窒化装冒
を示し、第２図は窒化処理されて製造されるし１クトス
］−ブを構成覆る各構成製品を示し、第３図はレゼクト
スコープを示し、第４図は窒化処理に適した温度及び処
理時間範囲を示す。

本発明の製造方法を用いた外装部品で構成されるレゼク
］−スコープは、第２図（ａ）に示ダように細長の挿入
部１を有するテレスコープ（光学視管）２と、同図（ｂ
）に示づように電極３の後端が固定され、該電極３を前
後動させて、肥大した前立腺等を切除可能とするワーキ
ングニレメンｈ４と、尿道に挿入され、前記ワーキング
エレメント４が挿通されるシース５とから構成されてい
る。

しかして、ワーキングエレメント４は、その後方から光
学視管２が装着され、さらにこのワーキングエレメント
４をシース５の後方から装着することにより、第３図に
示すレゼクトスコープ６として使用できる状態に設定で
きるようになっている。

」上記光学視管２は、硬性で細長の挿入部１と、該挿入
部１の後端に連設された太径の接眼部７とからなり、挿
入部２内には照明光伝送用のライ１−ガイドと、対象物
を結像覆る対物光学系及びその光学像を接眼部７側に伝
送づる像伝送手段とが挿通されており、接眼部７後方か
ら観察できるようになっている。尚、接眼部７の側部に
は、図示しない光源装置から照明光を導くためのライト
ガイドケーブルを装着可能とするライトガイト口金８が
設番ノである。

又、上記シース５は、尿道に挿入されるシース挿入部つ
と、このシース挿入部９の手元側端部が接続されたシー
ス本体部１０とよりなり、このシース本体部１０の開口
された手元側（後方）１部には、上記ワーキングエレメ
ント４を嵌入して装着可能とするワーキングエレメント
接続部１１が形成されている。又、シース本体部１０の
側部の略中夫には上下方向に指掛け１２．１２が突設さ
れている。尚シース挿入部９の先端にはエポキシ樹脂と
かセラミックス等の絶縁材料で形成されたビーク１３を
取イ」（プである。

一方、上記ワーキングエレメント４は、光学視管２の挿
入部１が挿通されるスコープ挿入パイプ１４の手元側の
部分が透孔を挿通して固定された固定部１５と、前記ス
コープ挿入パイプ１４の後端部近傍を摺動して移動可能
となるように外表された摺動部（スライダ）１６とから
構成されている。

上記光学視管２の挿入部１が挿通されるスコープ挿入パ
イプ１４と並列に、切除用の電極３が挿通される電極挿
入バイブ１７が前記固定部１５に設けた透孔に嵌入固定
され、この電極挿入バイブ１７に挿通された電極３の手
元側端部は、前記摺動部１６の電極接続部１８に固定さ
れ、このＭ極接続部１８にて図示しない電源装置からの
高周波電流が電極３に供給され、露出された電極先端部
３Ａにて高周波加熱により当接された患部等を切除でき
るように構成されている。この電極３は、先端近傍にて
２本の平行線状に分離され、その先端側は例えば下方に
折り曲げられて半円状にして互いに接続された電極先端
部３Ａが形成されている。

上記スコープ挿入パイプ１４に外嵌固定された部分の固
定部１５は、前述のシース５のワーキングエレメント接
続部１１に嵌入し易いように、略円柱形状の前端近例の
側部にテーパ而が施こされている。しかして、固定部１
５の透孔を通り、露呈する前記ス」−ブ挿入パイプ１４
ど略平行で、後方に延出され、その端部がスコープ接続
部１９に固定された中空筒状のガイド軸２０が設【ノで
ある。

このガイド軸２０における上記固定部１５及びスコープ
接続部１９間には、摺動部１６に設けた透孔にガイド軸
２０を挿通させるようにする等して摺動部１Ｇが外嵌さ
れており、この情動部１６はガイド軸２０の軸方向にス
ライドして移動できるように構成されている。このガイ
ド軸２０には、その円筒形状の軸に沿い、その中空部と
連通する長い切欠きが対向づる両側面に形成され、前端
が固定部］５にて固定され、カ・っ前端が閉塞されたガ
イド軸２０の中空部内に収容されたコイルばね２１によ
って、通常後方に移動させられるよう付勢される棒状の
ばね押圧部材２２が前記両側面に形成された切欠ぎを貫
通して、該切欠き両側の摺動部１６部分にて固定されて
いる。尚、この摺動部］６下端には、リング状の指掛け
２３が突設されている。

ところで、本発明の製造方法においては、上記レゼクト
スコープ６に対して、その構成部品、例えば光学視管２
の挿入部１．ワーキングエレメント４のスコープ挿入パ
イプ１４及びＮ極挿入パイプ１７．シース５のシース挿
入部９等の外装部分を形成する外装部品に、耐消毒薬品
性及び耐擦過傷性を付与するため、先ず上記各外装部品
を、オーステナイト系ステレンス鋼等の耐蝕合金を用い
て所定形状の金ＲＥｉ材に加工成形し、次いでこの加工
されたこの耐蝕合金の外周表面にイオン窒化法により窒
化クロム層を形成して外装部品にすることを特徴とする
ものである。

現在、窒化処理として確立されている技術としてＣｊ、
塩浴窒化法、イオン窒化法がある。これらの窒化法のう
ち、寸法変化量が少ない、外観劣化が少ない等の利点か
ら上記外装部品への適用においてはイオン窒化法の方が
より適しているといえる。イオン窒化法における窒化温
度は通常５６０℃前後で処理され、耐摩耗性の面で良々
Ｉな窒化層が得られるが、窒化鋼の様に容易に窒化が可
能な鋼種では３５０℃〜４００℃で処理されることもあ
る。しかるに、オーステナイト系ステンレス鋼では従来
５６０℃前後で処理されており、この温度は上記ステン
レス鋼の鋭敏化温度に相当する。

その為、処理時間は１時間〜２時間と窒化処理としては
極めて短時間であるにもかかわらず上記ステンレス鋼中
のクロムが炭素と反応しクロム炭化物として粒界に析出
する。さらに上述の処理温度では、上記ステンレ鋼表面
に厚さ約２０μ霧の黒層と呼ばれる耐蝕性の悪い窒化ク
ロム層が形成される。これらの理由から、上述の様に通
常のイオン窒化処理条件で上記ステンレス鋼を処理した
場合には、表面の硬度はＨｍｖ１２００にも達するが、
オーステナイト系ステンレ鋼本来の耐蝕性が著しく損わ
れ、同時に外観も灰黒色化して外観の悪いものになって
しまうのである。

しかしながら、本発明者らは、上記ステンレス鋼におけ
る前述のようなりロム炭化物の析出速度がイオン窒化処
理の処理時間ではなく、処理温度の因子に大きく影響さ
れることに看目し、上記ステンレス鋼を用いて幾つかの
条件でイオン窒化処理を施し、処理条件と処理後の上記
ステンレス鋼の耐蝕性及び耐擦過傷性の関係を実験的に
研究した。その結果、処理温度４００℃、処理時間１０
ｈｒという処理条件でイオン窒化を行った上記ステンレ
ス鋼が、処理前と殆ど同じ耐蝕性を有し、かつＨｗｖ　
６００の表面硬度を有しているということを見いだした
のである。さらに上記条件でイオン窒化処理を施した上
記ステンレス鋼は、前述のような黒層が形成されず、約
２μ−簿の白層と呼ばれる非常に耐蝕性の良い窒化クロ
層のみ形成され外観性も損わないということを見出した
。以下、このことを具体例を参照して説明する。

上記シース５のシース挿入部９と略等価な直径ｉＱ＋ｕ
、肉厚０．３５ｍ１１．平均表面粗さ０．２μ■１表面
の最大凹凸１．０μ■のオーステナイト系ステンレス鋼
から成る外装部品の製造用のサンプルとして管状試料（
管状母材）を低真空内に保持し、イオン窒化法により表
面に窒化クロム層を形成した。

イオン窒化処理を行うためのイオン窒化装置３１を、第
１図に示す。直流電圧源３２の陰極に接続されている炉
体３３の内部中央に、同電圧源３２の陽極に接続されて
いる基板３４が配置され、同基板３４上には複数個の管
状試料３５．３５゜・・・、３５が固定された試料ホル
ダ３６が配設してあり、同試料３５．３５．・・・、３
５は試料ホルダ３６及び基板３４と導通している。ざら
に、炉体３３の内側上部には、ガス導入部３７に連結さ
れたガス放出部３８が設けである。又、炉体３３の底面
側には、該炉体３３内の気体を排気するための排気口３
９が設けられている。

実験例１ 以上のように構成されたイオン窒化層＠３１にｄゴいて
、まず炉体３３内の温度を５６０℃とし、同炉体３３内
にガス導入部３７を介してガス放出部３８からアンモニ
アクラッキングガスを導入し、同炉体３３内を約１．８
Ｔｏｒｒの低真空とする。

さらに管状試料３５．３５．・・・、３５と炉体３３の
閤に６８０Ｖの直流電圧を印加し、炉体３３内にグロー
放電を発生させ、上記アンモニアクラッキングガスをイ
オン化し、処理時間０．５ｈｒ、　１ｈｒ、　２ｈｒの
イオン窒化を行い、各々イオン窒化されたサンプル試料
Ａ、Ｂ、Ｃを得た。これらの試料Ａ、Ｂ、Ｃを断面研磨
後マーブル試薬でエツチングし光学顕微鏡で窒化層の観
察を行った後、微小硬度計にて表面硬度を測定し、さら
に、３種類の医療用消毒液Ｘ、Ｙ、Ｚへの浸漬試験を行
った。

以上の結果をまとめたものが第１表である。

以下余白 第　　１　　表 このように処理温度５６０℃では処理時間を短くしても
黒層が形成され、上記ステンレス鋼の耐蝕性が茗しく損
われた。

実験例２ 次に前述と同様のイオン窒化装置３１を用いて、処理時
間を１０時間に固定し処理温度を３００℃。

３５０℃、４００℃、４５０℃の４種類設定しイオン窒
化処理を行い各々試料り、Ｅ、Ｆ、Ｇを得た。さらにこ
れらの試料り、Ｅ、Ｆ、Ｇのについて前述と同様に、窒
化層観察、硬度測定、薬液浸漬試験を行った。

以上の結果をまとめたものが第２表である。

以下余白 第　　２　　表 このように、４００℃、１Ｑｈｒで処理をした試ＩＦで
は、上記ステンレス鋼の耐蝕性を維持しつつ、かつ表面
硬度ＨＩｌｌＶ６００と十分な硬度を有し、さらに外観
性も処理前と全く同じ金属光沢を維持していた。

実験例３ さらに、前述と同様のイオン窒化層［３１を用いて、処
理温度４００℃、処理時間５ｈｒでイオン窒化を行い試
料Ｈを、また処理温度３５０℃、処理時間２０ｈｒでイ
オン窒化を行い試料■を得て、これらについても前述と
同様に窒化層観察、硬度測定、薬液浸漬試験を行った。

以上の結果をまとめたものが第３表である。

以下余白 第　　３　　表 このように、処理温ｆＩ４００℃でも処理時間が不足づ
ると窒化層は形成されず、処理温度３５０℃では、かな
り処理時間を長くしても窒化層は形成されないことが分
った。

上述の各実施例から分るように、処理温度４００℃、処
理時間１０ｈｒの条件又はこれとほぼ近い条件でイオン
窒化処理を行った上記ステンレス鋼では、上記レゼクト
スコーフの外装部品に要求される外観性、耐薬品性、耐
擦過傷性を有し、このような外装部品を備えた上記レゼ
クトスコープ６は従来のレゼクトスコープにないすぐれ
た製品性能を有づるものとなる。

そこで更に研究を進めた結果、第４図に示ず斜線部の領
域即ち処理温度４００℃±３０℃にて少くとも７時間以
上イオン窒化を行うことにより、２μ１１〜１０μ−の
白色状の窒化クロム層を形成できて、必要な表面性能の
ものが得られることが分った。つまり、上記処理温度よ
りも低温側や上記処理時間よりも短時間側では、非処理
物表面への窒素の拡散が十分に起らないために窒化層が
形成されず、又上記処理温度よりも高温側では窒化層は
形成されるが同時に上記ステンレス鋼の耐蝕性も損われ
てしまうのである。

なお、本発明は上述のように第２図にお１ノる光学視管
２の挿入部１．ワーキングニレメン１−／Ｉのス］−ブ
挿入バイブ１４及び電極挿入バイブ１７゜シース５のシ
ース挿入部９等の管状外装部品のみならず、光学視管２
の接眼部７．ワーキングエレメント４の固定部１５．シ
ース５のシース本体部１０等にもそれぞれの形状に加工
した金属母材を用いれば同様に適用出来るのである。

又、レゼクトスコープ６のみならず膀胱尿道鏡。

腹腔鏡、関節鏡等信の硬性内視鏡の外装部品にも適用出
来ることは言うまでもない。さらに本実施例においては
、硬性内視鏡を用いて説明したが、硬性内視鏡に限定さ
れず軟性内視鏡の金属外装部品部分にも適用することが
できることは言うまでもない。

さらに、本実施例においてはオーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いてイオン窒化処理を行ったが、その他フェラ
イト系ステンレス鋼等の耐蝕合金鋼においても本発明を
適用りることが出来る。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の製造方法によれば、内視鏡の
外装部品母材に、イオン窒化処理を施して厚さ２μｍ〜
１０μｍの白色状の表面窒化クロム層を形成しであるの
で、外観性が良好であると共に、耐蝕性も良好な外装部
品を低コストで製造できる。又、本発明の外装部品の表
面にはメッキ等の膜を施してないので、多種の消毒薬品
に対しても膜が剥離してしまう不都合が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の１実施例に係り、第１図
は１実施例の製造方法に用いられるイオン窒化装置の構
造を示１’［略説明図、第２図は１実施例の製造方法で
窒化処理されて製造されるレゼクトスコープの各構成製
品に分解して示す側面図、第３図は各構成製品を組み合
わせて使用可能な状態に設定されるレゼクトスコープを
示す側面図、第４図は窒化処理して外装部品を製造する
のに適した処理温度及び処理時間の範凹を斜線で示づ説
明図である。 ２・・・光学視管（テレスコープ） ４・・・ワーキングエレメント ５・・・シース　　　　６・・・レゼクトスコープ７・
・・接眼部　　　　９・・・シース挿入部１０・・・シ
ース本体部 １４・・・ス］−ブ挿入パイプ ３１・・・イオン窒化装置 ３２・・・電圧＃！　　　　３３・・・炉体３４・・・
基板　　　　　３５・・・試料３６・・・試料ホルダ　
　３７・・・ガス導入部３８・・・ガス放出部 代理人　　弁理士　　伊　藤　　進 第１図 集３図 第２図 電（ヒメＳ夏ＬＭ（’Ｃ）１ 手　　続　　補　　正　　書く自発） 昭和５９年９月４日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１２３１４２号 ２、発明の名称 内視鏡の外装部品とその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 代表者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人 １、明細園第３ページ第４行に「ニッケル、クムロ」と
あるを「ニッケル、クロム」と補正します。 ２、明ｌ１ｌｌＩ第４ページ第６行に「メツ処理」とあ
るを「メッキ処理」と補正します。 ３、明細書第４ページ第１７行に「悪影響を及ぼう」と
あるを「悪影響を及ぼす」と補正します。 ４、明細書第１３ページ第３行に「陰極」とあるを１１
」と補正します。 ５、明細書第１３ページ第５行に「陽極」とあるを「陰
極」と補正します。 以　　上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定形状に加工された金属母材を用いて外装部分
   が形成される内視鏡の外装部品において、前記外装部品
   は表面に２μｍ〜１０μｍの厚さの窒化クロム層が形成
   されていることを特徴とする内視鏡の外装部品。
2. （２）前記窒化クロム層は、白層のみからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の内視鏡の外装部品
   。
3. （３）前記金属母材は、耐蝕合金鋼のみからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内視鏡の外装部
   品。
4. （４）所定形状に加工された金属母材の表面に、イオン
   窒化法で白色状の窒化クロム層を形成する工程を経て製
   造されることを特徴とする内視鏡の外装部品の製造方法
   。
5. （５）前記イオン窒化法は、４００℃±３０℃の処理温
   度で、少くとも７時間以上行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の内視鏡の外装部品の製造方法。