JPWO2018181323A1 - Parison manufacturing method and parison manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
その一端側と他端側とが対称形状を有する、バルーンカテーテルに用いられるバルーンを製造するための、直胴部の両端に延伸部を有するパリソンの製造方法であって、直管状のパリソン用チューブ1の一端側の一部および他端側の一部をそれぞれ同時に加熱する加熱工程(A)と、パリソン用チューブ1の両端に張力を印加して(矢印a2,a3)、加熱工程で加熱された部分を同時に延伸する延伸工程(B)と、を含む。A method for manufacturing a parison having extended portions at both ends of a straight body portion, for manufacturing a balloon used for a balloon catheter, wherein the one end side and the other end side have a symmetrical shape, wherein a straight tubular parison tube is used. A heating step (A) in which a part of one end and a part of the other end are simultaneously heated, and a tension is applied to both ends of the parison tube 1 (arrows a2 and a3) to be heated in the heating step. And a stretching step (B) of simultaneously stretching the bent portions.
Description
本発明は、IABP(大動脈内バルーンポンピング)等に用いられるバルーンカテーテルに具備されるバルーンを製造するためのパリソンの製造方法および該製造方法を実施するのに好適なパリソン製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a parison for manufacturing a balloon provided in a balloon catheter used for IABP (intra-aortic balloon pumping) and the like, and a parison manufacturing apparatus suitable for performing the manufacturing method.
心機能低下時の治療として、大動脈内にバルーンカテーテルを挿入し、心臓の拍動に合わせてバルーンを拡張および収縮させて心機能の補助を行うIABP(大動脈内バルーンポンピング)が行われている。IABPに用いられるIABP用バルーンカテーテルは、大腿動脈等から挿入され、バルーンを胸部下行大動脈に留置した状態で使用される。 IABP (intra-aortic balloon pumping), which assists cardiac function by inserting a balloon catheter into the aorta and expanding and deflating the balloon in accordance with the heartbeat, has been performed as treatment for cardiac function deterioration. The IABP balloon catheter used for IABP is inserted from a femoral artery or the like, and used in a state where the balloon is placed in the descending thoracic aorta.
このようなIABP用バルーンカテーテルに用いられるバルーンは、直胴部の両端にそれぞれ先細テーパ状に形成されたコーン部(ショルダー部)が配置され、各コーン部の先端に直胴状のネック部がそれぞれ配置された形状を有する。バルーンは、ネック部がカテーテルシースの外面に取り付けられることにより、装着される。 In a balloon used in such an IABP balloon catheter, cone portions (shoulder portions) each having a tapered shape are arranged at both ends of a straight body portion, and a straight body neck portion is provided at a tip of each cone portion. Each has a disposed shape. The balloon is worn by attaching the neck to the outer surface of the catheter sheath.
このようなバルーンは、押出成形により管状に形成されたパリソン(チューブ)を二軸延伸ブロー成形することにより製造される。そのためのパリソンの製造技術としては、IABP用バルーンカテーテルではなく、PTCA(脈管成形術)用バルーンカテーテルに関するものではあるが、特許文献1に記載のものが知られている。 Such a balloon is manufactured by biaxially stretch-blowing a parison (tube) formed into a tubular shape by extrusion. As a parison manufacturing technique for this purpose, not a IABP balloon catheter but a PTCA (angioplasty) balloon catheter, which is disclosed in
この技術では、バルーンの膜厚の均一性を向上させるため、ブロー成形に用いるパリソンとして、その両端部が直胴部よりも細径化された両端異径(細径)チューブが用いられている。この両端異径チューブは、特許文献1では、押出成形する際に、押出機による押出条件や引取機による引取条件等を適宜に変更制御して、細い部分と太い部分を交互に形成することにより、製造されている。 In this technique, in order to improve the uniformity of the film thickness of the balloon, both ends of the parison used in the blow molding have different diameters (small diameters) than the straight body portion. . According to
このような両端異径チューブの他の製法としては、押出成形により直管状に形成されたチューブの両端の近傍部分をそれぞれ加熱・延伸するものが実用されている。この方法では、直管状に形成されたチューブの一端側の一部を加熱金型で加熱し、該チューブの両端に張力を印加して該一端側の加熱部分を延伸した後に冷却する。次いで、該チューブの他端側の一部を同様に加熱金型で加熱し、該チューブの両端に張力を印加して該他端側の加熱部分を延伸した後に冷却している。 As another method of manufacturing such a tube having different diameters at both ends, a method of heating and stretching portions near both ends of a tube formed into a straight tube by extrusion molding has been put to practical use. In this method, a part of one end of a tube formed into a straight tube is heated by a heating mold, tension is applied to both ends of the tube, the heated part on one end is stretched, and then cooled. Next, a part of the other end of the tube is similarly heated by a heating mold, tension is applied to both ends of the tube, and the heated part on the other end is stretched and then cooled.
このように、従来は、チューブの一端側の一部を加熱・延伸・冷却する第1延伸を行った後に、他端側の一部を加熱・延伸・冷却する第2延伸を、該第1延伸時の設定条件(加熱温度、加熱時間、延伸速度、延伸長、冷却時間等)と実質的に同じ条件で、行うようにしている。ここで、バルーンはその長手方向の一端側と他端側とが、互いに対称形状であることが好ましく、したがって、パリソンも同様に対称形状であることが好ましい。 As described above, conventionally, after performing the first stretching in which a part of one end of the tube is heated, stretched and cooled, the second stretching in which the other end is partially heated, stretched and cooled is performed by the first stretching. The stretching is performed under substantially the same conditions as the setting conditions (heating temperature, heating time, stretching speed, stretching length, cooling time, etc.). Here, it is preferable that the one end side and the other end side of the balloon in the longitudinal direction are symmetrical to each other, and therefore, it is preferable that the parison is also symmetrical.
しかしながら、従来のように、一端側と他端側とを逐次的に延伸した場合には、第2延伸時には、第1延伸により延伸された部分の影響があるとともに、経時的に環境条件(雰囲気温度等)の変化等もあり得るため、第1延伸と第2延伸とで実際の延伸条件を同じにすることは難しく、このため、各延伸された部分(延伸部)が互いに対称形状にならない場合があった。なお、第2延伸の設定条件を第1延伸の設定条件とは異ならせて(適宜に調整して)、互いに対称形状となるようにすることは理論的には可能ではあるものの、各条件が相互に影響し合うため、実際には、最適な条件を求めることは、非常に煩雑な作業が必要となり、実用的とは言えない。 However, when the one end side and the other end side are sequentially stretched as in the related art, the second stretch has an effect of the portion stretched by the first stretch, and the environmental conditions (atmosphere) over time. Temperature or the like), it is difficult to make the actual stretching conditions the same in the first stretching and the second stretching, and therefore, the stretched portions (stretched portions) do not become symmetrical with each other. There was a case. Although it is theoretically possible to make the setting conditions of the second stretching different from the setting conditions of the first stretching (adjusted appropriately) so that they are symmetrical to each other, it is theoretically possible. In practice, finding the optimum conditions requires a very complicated operation, and is not practical.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、その一端側と他端側とが対称形状を有するバルーンを製造することができるパリソンの製造方法および該方法を実施するのに好適なパリソン製造装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a parison capable of manufacturing a balloon having one end side and the other end side having a symmetric shape, and suitable for carrying out the method. Is to provide a simple parison manufacturing apparatus.
本発明の第1の観点に係るパリソン製造方法は、
バルーンカテーテルに用いられるバルーンを製造するための、直胴部の両端に延伸部を有するパリソンの製造方法であって、
直管状のパリソン用チューブの一端側の一部および他端側の一部をそれぞれ同時に加熱する加熱工程と、
前記パリソン用チューブの両端に張力を印加して、前記加熱工程で加熱された部分を同時に延伸する延伸工程と、を含む。The parison manufacturing method according to the first aspect of the present invention includes:
For manufacturing a balloon used for a balloon catheter, a method for manufacturing a parison having an extended portion at both ends of a straight body portion,
A heating step of simultaneously heating a part of one end and a part of the other end of the straight tubular parison tube,
A stretching step of applying tension to both ends of the parison tube to simultaneously stretch portions heated in the heating step.
本発明の第1の観点に係るパリソン製造方法では、パリソン用チューブの一端側の一部と他端側の一部とを同時に加熱し、その両端に張力を印加して、同時に延伸するようにしたので、一方の延伸部が他方の延伸部に及ぼす影響は相互に実質的に同じになるとともに、経時的な環境変化の影響を受けることもない。このため、一方の延伸部と他方の延伸部との形状の対称性を向上することができる。したがって、煩雑な作業を必要とせず、品質の良好なパリソン、ひいてはバルーンを製造することが可能となる。また、同時に加熱・延伸することにより、逐次に行う場合と比較して、製造に要する時間を短縮することができ、生産性を向上することもできる。 In the method for manufacturing a parison according to the first aspect of the present invention, a part of one end of the parison tube and a part of the other end of the parison tube are simultaneously heated, tension is applied to both ends thereof, and the two parts are simultaneously stretched. Therefore, the effect of one extending portion on the other extending portion is substantially the same as each other, and is not affected by environmental changes over time. For this reason, the symmetry of the shape of one extended part and the other extended part can be improved. Therefore, it is possible to manufacture a high-quality parison and, eventually, a balloon without requiring a complicated operation. Further, by performing heating and stretching at the same time, the time required for production can be reduced and productivity can be improved as compared with the case of performing heating and stretching simultaneously.
本発明の第2の観点に係るパリソン製造装置は、
バルーンカテーテルに用いられるバルーンを製造するための、直胴部の両端に延伸部を有するパリソンの製造装置であって、
直管状のパリソン用チューブの両端をそれぞれ解除可能に固定する一対の固定機構と、
前記固定機構に固定された前記パリソン用チューブの一端側の一部および他端側の一部をそれぞれ非接触で同時に加熱する一対の加熱金型と、
前記一対の固定機構を互いに離間するように同時に付勢して、前記パリソン用チューブを延伸させる延伸機構と、を有する。The parison manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention includes:
For manufacturing a balloon used in a balloon catheter, a parison manufacturing apparatus having an extending portion at both ends of a straight body portion,
A pair of fixing mechanisms for releasably fixing both ends of the straight tubular parison tube,
A pair of heating molds for simultaneously heating a part of one end and a part of the other end of the parison tube fixed to the fixing mechanism in a non-contact manner, respectively.
A stretching mechanism that simultaneously urges the pair of fixing mechanisms so as to be separated from each other and extends the parison tube.
本発明の第2の観点に係るパリソン製造装置によると、本発明の第1の観点に係るパリソン製造方法を好適に実施し得るパリソン製造装置が提供される。 According to the parison manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention, there is provided a parison manufacturing apparatus capable of suitably performing the parison manufacturing method according to the first aspect of the present invention.
以下、本発明の一実施形態として、IABP(大動脈内バルーンポンピング)に用いられるバルーンカテーテルに具備されるバルーンを製造する場合を例にとり、図面を参照して説明する。 Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a case where a balloon provided in a balloon catheter used for IABP (intra-aortic balloon pumping) will be described as an example with reference to the drawings.
まず、本実施形態に係るパリソンを製造するための母材としてのパリソン用チューブ1について説明する。パリソン用チューブ1は、図1に示すように、その一端から他端に渡ってその径が軸方向に実質的に一定である直管状のチューブである。 First, a
パリソン用チューブ1の材料としては、熱可塑性樹脂が用いられ、これを用いて最終的に製造されるIABP用バルーンの耐屈曲疲労特性に優れた材質であることが好ましく、たとえばポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル等を用いることができ、特にポリウレタンで形成されたものが血栓の発生抑止能が高く、耐摩耗性も高いので好適である。 As a material for the
パリソン用チューブ1の製造方法は特に限定されないが、押出成形により製造されたものを用いることができる。パリソン用チューブ1の軸方向の寸法は50〜400mm程度であり、外径はφ1〜8mm程度であり、肉厚は0.1〜1.0mm程度である。 The method for manufacturing the
上述したパリソン用チューブを母材とし、その両端の近傍部分を加熱延伸して製造されるパリソン(バルーン用パリソン)2は、図2に示すように、その径が軸方向に実質的に一定の大径直胴部(未ストレッチ部)2aの両端に延伸部(ストレッチ部)をそれぞれ配置してなる両端延伸チューブである。両端の延伸部は、その径が徐々に減少する遷移部2bおよびその径が殆ど変化しない小径直胴部2cをそれぞれ有する。 As shown in FIG. 2, the parison 2 (balloon parison) manufactured by using the above-described parison tube as a base material and heat-stretching portions near both ends thereof has a substantially constant diameter in the axial direction, as shown in FIG. This is a double-ended tube in which stretched portions (stretched portions) are arranged at both ends of a large-diameter straight body portion (unstretched portion) 2a. The extending portions at both ends have a
パリソン2の大径直胴部2aの軸方向の寸法は20〜200mm程度であり、遷移部2bの軸方向の寸法は2〜50mm程度である。大径直胴部2aの外径は、パリソン用チューブ1の外径と同程度であり、小径直胴部2cの外径はφ0.2〜3.0mm程度である。 The axial dimension of the large-diameter
上述したパリソン2を用いて製造されるバルーン(IABP用バルーン)3は、図3に示すように、その径が軸方向に実質的に一定の直胴部3aの両端にそれぞれ、その径が徐々に減少するコーン部(ショルダー部)3bおよびその径が軸方向に実質的に一定で直胴部3aよりも小径のネック部3cを配置して構成されている。バルーン3は、二軸延伸ブロー成形により製造される。バルーン3の直胴部3aはパリソン2の大径直胴部2aに、バルーン3のコーン部3bはパリソン2の遷移部2bに、バルーン3のネック部3cは、パリソン2の小径直胴部2cに概略対応している。 As shown in FIG. 3, a balloon (IABP balloon) 3 manufactured using the above-described
上述したバルーン3を用いて製造される最終製品としてのIABP用バルーンカテーテル4は、図4に示すように構成されている。IABP用バルーンカテーテル4のバルーン3は、心臓の拍動に合わせて拡張および収縮する。バルーン3は、膜厚約20〜200μm程度の筒状のバルーン膜で構成される。本実施形態では、拡張状態のバルーン膜の形状は円筒形状であるが、これに限定されず、多角筒形状であってもよい。 An
IABP用のバルーン3の外径および長さは、心機能の補助効果に大きく影響するバルーン3の内容積と、動脈血管の内径等に応じて設定される。バルーン3は、通常、その内容積が5〜50ccであり、拡張時の外径が8〜20mmであり、長さが80〜270mmである。 The outer diameter and the length of the IABP balloon 3 are set according to the inner volume of the balloon 3 which greatly affects the assisting effect of the cardiac function, the inner diameter of the arterial blood vessel, and the like. The balloon 3 usually has an inner volume of 5 to 50 cc, an outer diameter when expanded of 8 to 20 mm, and a length of 80 to 270 mm.
このバルーン3の遠位端は、短チューブ41を介してまたは直接に内管42の遠位端外周に熱融着または接着等により取り付けられている。バルーン3の近位端は、金属チューブ等からなる造影マーカ43を介してまたは直接に、カテーテル管44の遠位端に接合されている。カテーテル管44の内部に形成された第1のルーメンを通じて、圧力流体のバルーン3内に対する導入または導出が行われ、バルーン3が拡張または収縮するようになっている。バルーン3とカテーテル管44との接合は熱融着あるいは紫外線硬化樹脂等の接着剤による接着により行われる。 The distal end of the balloon 3 is attached to the outer periphery of the distal end of the
内管42の遠位端はカテーテル管44の遠位端より遠方へ突き出ている。内管42はバルーン3およびカテーテル管44の内部に軸方向に挿通されている。内管42の近位端は分岐部45の第2ポート46に連通されている。内管42の内部には、バルーン3の内部およびカテーテル管44内に形成された第1のルーメンとは連通しない第2のルーメンが形成されている。 The distal end of the
バルーンカテーテル4を動脈内に挿入する際に、バルーン3内に位置する内管42の第2ルーメンはバルーン3を都合良く動脈内に差し込むためのガイドワイヤー挿通管腔としても用いられる。バルーンカテーテル4を血管等の体内に差し込む際には、バルーン3は内管42の外周に折り畳んで巻回される。内管42は、たとえばカテーテル管44と同様な材質で構成される。 When the
内管42の内径は、ガイドワイヤーを挿通できる径であればよく、たとえば0.15〜1.5mm、好ましくは0.5〜1mmである。この内管42の肉厚は、0.1〜0.4mmが好ましい。内管42の全長は、血管内に挿入されるバルーンカテーテル4の軸方向長さ等に応じて決定され、特に限定されないが、たとえば500〜1200mm、好ましくは700〜1000mm程度である。 The inner diameter of the
カテーテル管44は、ある程度の可撓性を有する材質で構成されることが好ましい。カテーテル管44の内径は、好ましくは1.5〜4.0mmであり、カテーテル管44の肉厚は、好ましくは0.05〜0.4mmである。カテーテル管44の長さは、好ましくは300〜800mm程度である。 The
カテーテル管44の近位端には患者の体外に設置される分岐部45が連結してある。分岐部45はカテーテル管44と別体に成形され、熱融着あるいは接着等の手段で固着される。分岐部45にはカテーテル管44内の第1のルーメンおよびバルーン3に対する圧力流体の導入または導出を行うための第1ポート48と、内管42の第2ルーメン内に連通する第2ポート46とが形成されている。 The proximal end of the
第1ポート48は、不図示の拡張・収縮駆動装置に接続され、この駆動装置によりバルーン3が拡張または収縮するように流体圧が供給されるようになっている。第2ポート46は、不図示の血圧変動測定装置に接続され、バルーン3の遠位端の開口端47から取り入れた動脈内の血圧の変動を測定可能になっている。この血圧変動測定装置で測定した血圧の変動に基づき、心臓の拍動に応じて、駆動装置を制御し、0.4〜1秒の短周期でバルーン3を拡張および収縮させるようになっている。 The
次に、上述したパリソン2の製造工程について、図5を参照して説明する。まず、未延伸の直管状のパリソン用チューブ1を略水平にした状態でその両端を固定(支持)し、図5(A)に示すように、パリソン用チューブ1の一端側および他端部のそれぞれの近傍部分に、加熱金型51,51を配置する。次いで、同図に矢印a1で示すように、パリソン用チューブ1をその軸心周りに回転させつつ、加熱金型51,51により、該当部分を加熱する加熱工程を実施する。なお、加熱金型51,51としては、特に限定されないが、パリソン用チューブ1よりも大きい径を有する略円柱状の加熱空間(加熱面)を有する非接触タイプのものを用いることができる。 Next, a manufacturing process of the above-described
このように加熱時にその軸心周りに回転させることにより、加熱金型51,51の加熱面に温度分布がある場合やパリソン用チューブ1の該当部分(該加熱金型51,51によって加熱される部分)の外周と加熱金型51の加熱面との距離が一定でない場合であっても、パリソン用チューブ1の該当部分の周方向における温度分布をより均一に近づけることができる。 By rotating around the axis during heating in this way, when the heating surfaces of the heating dies 51, 51 have a temperature distribution, or in the corresponding portion of the parison tube 1 (the heating is performed by the heating dies 51, 51). Even when the distance between the outer periphery of the portion (part) and the heating surface of the
加熱工程における加熱温度は、パリソン用チューブ1の母材として、たとえばポリウレタンを用いる場合、180〜200℃程度であり、加熱時間は20〜150秒程度である。パリソン用チューブ1のその軸心周りの回転速度は、10〜150rpm程度である。加熱金型51,51による加熱範囲(加熱面の軸方向の寸法)b1は、5〜100mm程度として、パリソン2の直胴部(大径直胴部2a)となるべき部分については極力加熱されないように、局所的に加熱を行うことが望ましい。 The heating temperature in the heating step is, for example, about 180 to 200 ° C. when polyurethane is used as the base material of the
次いで、図5(B)に示すように、パリソン用チューブ1の両端を、同図中の矢印a2,a3で示すように引っ張ることにより、パリソン用チューブ1に張力を印加して、パリソン用チューブ1の前記加熱工程で加熱された部分を延伸する延伸工程を実施する。延伸工程における張力は、2〜20N程度であり、延伸寸法b2は、5〜200mm程度である。 Next, as shown in FIG. 5 (B), tension is applied to the
なお、必須ではないが、この延伸工程の実施中に、図5(B)中に矢印a1で示すように、パリソン用チューブ1をその軸心周りに回転させてもよい。延伸時にもパリソン用チューブ1をその軸心周りに回転させることで、延伸中における重力の作用によるパリソン用チューブ1の特に加熱された部分の変形を抑制することができる。また、本実施形態では、延伸工程を実施する際には、加熱金型51,51による加熱は停止しているものとするが、加熱を継続しながら行ってもよい。 Note that, although not essential, the
延伸工程が終了したならば、次いで、図5(C)に示すように、パリソン用チューブ1の加熱延伸された部分の形状を定着させるため、冷却工程を実施する。冷却工程は、加熱金型51,51による加熱を停止した状態または加熱金型51,51とパリソン用チューブ1とを離間させた状態で、自然冷却してもよいし、パリソン用チューブ1の内側または外側に冷却用の気体を送風して、強制冷却するようにしてもよい。冷却時間としては、自然冷却の場合、筐体内温度が22〜35℃である場合において、30〜300秒程度である。 After the stretching step is completed, a cooling step is then performed to fix the shape of the heated and stretched portion of the
最後に、その両端の近傍部分を延伸したパリソン用チューブ1の両端の固定(支持)を解除し、延伸した部分の適宜な箇所(図5(D)中、符号c1で示した位置)で、それぞれ切断することにより、図2に示した完成体としてのパリソン(バルーン用パリソン)2を得ることができる。 Lastly, the fixing (support) of both ends of the
次に、上述したパリソン2の製造工程を実施するための製造装置について、図6Aを参照して説明する。このパリソン製造装置5は、一対のチャック機構(固定機構)50,50、一対の加熱金型51,51、一対の回転機構52,52、および一対の延伸機構53,53を備えている。これに加えて、パリソン製造装置5は、一対の張力検出センサ(張力検出手段)54,54、支持台55、筐体56、一対のファン57,57、筐体内温度検出センサ58および制御装置59等も備えている。 Next, a manufacturing apparatus for performing the above-described manufacturing process of the
一対のチャック機構50,50は、パリソン用チューブ1を略水平に延在させた状態でその両端をそれぞれ解除可能に支持固定する手段である。チャック機構50,50は、対称的に配置されている以外は実質的に同じ構成であるので、一方(図6Aにおいて、左側)のチャック機構50についてのみ説明する。 The pair of
チャック機構50は、図7A〜図7Cに示すように、位置決め用の当接面(当接部)50aを有する略円柱状の位置決め部材、略円柱状のピン部材(ピン部)50bおよび一対のチャック部材(チャック部)50cを概略備えて構成されている。 7A to 7C, the
位置決め部材の当接面50aには、該当接面50aに略垂直であり、かつ位置決め部材と実質的に同軸上に、ピン部材50bが立設されている。ピン部材50bは、パリソン用チューブ1の端部の内腔1aに挿入される部材であり、パリソン用チューブ1の内腔1aの内径と略等しいか、挿入に支障がない範囲で僅かに大径に形成されている。なお、同図には示されていないが、ピン部材50bの先端部は、パリソン用チューブ1の内腔1aに対する挿入を円滑に行えるように、先端側の一部を先細テーパ状か、あるいは丸みを帯びた形状とすることが好ましい。 On the
位置決め部材の当接面50aは、ピン部材50bがその端部の内腔1aに挿入されたパリソン用チューブ1の端面が当接される面であり、後述する延伸機構53が所定の初期位置に設定された状態で、パリソン用チューブ1の端面を該当接面50aに当接させることにより、パリソン用チューブ1の延在方向(図6Aにおいて、左右方向)における位置決めを行うことができるようになっている。 The
チャック部材50c,50cは、その端部の内腔1aにピン部材50bが挿入され、位置決め部材の当接面50aにその端面が当接されたパリソン用チューブ1のピン部材50bが挿入された部分に外側から圧接して挟持することにより、パリソン用チューブ1の端部を固定するための部材である。 The
チャック部材50c,50cは、パリソン用チューブ1の固定を確実に行うため、互いの対向部に立設された複数の爪部を有している。また、チャック部材50c,50cは、本実施形態では、180度対向する位置に配置されており、図示は省略しているが、互いに対称的に近接離間するように支持されていて、エアーシリンダ等の駆動手段により、互いに近接または離間するように構成されている。チャック機構50,50の作動または停止(駆動手段の作動または停止)は、オペレータの指示に応じて、後述する制御装置59により制御されるようになっている。 The
オペレータは、図7Aに示すように、パリソン用チューブ1の一端部を一方のチャック部材50cの近傍に配置し、図7Bに示すように、パリソン用チューブ1の一端側の内腔1aにピン部材50bを挿入し、パリソン用チューブ1の一端面を位置決め部材の当接面50aに当接させる。この状態で、チャック部材50c,50cの駆動手段を作動させることにより、図7Cに示すように、パリソン用チューブ1の一端部を固定することができる。パリソン用チューブ1の他端部に対しても同様の作業を行うことにより、パリソン用チューブ1を一対のチャック機構50,50間に渡って、実質的に水平方向に延在して固定配置することができる。 The operator arranges one end of the
パリソン用チューブ1は、内腔1aに挿入されたピン部材50bとその外側に圧接される複数の爪部を有するチャック部材50c,50cにより挟持されるため、パリソン用チューブ1の内腔1aの潰れが生じ難く、強固な固定を実現することができる。このため、高い引張荷重を印加した場合であっても、これに耐えることが可能である。また、パリソン用チューブ1を正確に位置決めすることができるため、ロット間での品質のバラツキを少なくすることができる。 The
なお、チャック部材50cは、本実施形態では、2つとしたが、3つ以上とし、それぞれを等角度間隔で放射状に配置するようにしてもよい。また、必須ではないが、図7Dに示すように、ピン部材50bにその先端に開口する気体通路50dを形成し、該気体通路50dを介して、パリソン用チューブ1の内腔1a内に、窒素ガス等の不活性ガスを供給できるようにして、パリソン用チューブ1の内部の加熱に伴う酸化を抑制するようにするとよい。 In this embodiment, the number of the
図6Aに戻り、チャック機構50,50は、それぞれ回転機構52,52に支持固定されており、回転機構52,52は、それぞれ延伸機構53,53に支持固定されている。回転機構52,52は、チャック機構50,50を、これらの間に支持固定されたパリソン用チューブ1がその軸心周りに回転(矢印a14参照)するように、回転させる手段である。回転機構52,52は、対称的に配置されている以外は実質的に同じ構成であるので、一方(図6A中、左側)の回転機構52についてのみ説明する。 Returning to FIG. 6A, the
回転機構52は、詳細図示は省略しているが、円板状の回転板と、該回転板を回転自在に支持する支持部材と、回転板を回転駆動する回転駆動機構等とを備えて構成されている。回転板には、上述したチャック機構50の位置決め部材が互いに実質的に同軸となるように支持固定されており、支持部材は、延伸機構53に支持固定されている。回転駆動機構は、駆動モータ(サーボモータ等)と動力伝達機構(タイミングベルト、プーリ、歯車等)を備えている。回転駆動機構は、後述する制御装置59により、その作動、停止、回転方向、および回転速度等が制御されるようになっている。なお、回転機構52の回転速度は、0〜150rpm程度の範囲で任意に設定できるようになっている。 Although not shown in detail, the
チャック機構50,50にパリソン用チューブ1の両端を固定した状態で、回転機構52,52を作動させることにより、両者が同期的に回転し、パリソン用チューブ1を所望の回転速度で回転できるようになっている。 By operating the
延伸機構53,53は、それぞれ一対のチャック機構50,50の一方を他方に対して離間するように移動ないし付勢して、チャック機構50,50にその両端が固定されたパリソン用チューブ1に張力を印加する手段である。延伸機構53,53は、対称的に配置されている以外は実質的に同じ構成であるので、一方(図6A中、左側)の延伸機構53についてのみ説明する。 The stretching
延伸機構53は、詳細図示は省略しているが、可動部材53aと、可動部材53aを同図中左右方向(矢印a16参照)に移動可能(スライド可能)に支持するとともに、可動部材53aを直線的に移動させる直線駆動機構53b等を備えて構成されている。 Although not shown in detail, the stretching
可動部材53aには、上述した回転機構52の支持部材が支持固定されており、延伸機構53の直線駆動機構53bは、支持台55に支持固定されている。直線駆動機構53bは、駆動モータ(サーボモータ等)と該駆動モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構等を備えている。なお、直線駆動機構53bは、かかる構成に限られず、ラックアンドピニオン機構やリニアモータ等であってもよい。直線駆動機構53bは、後述する制御装置59により、その作動、停止、移動速度、および移動方向等が制御されるようになっている。 The support member of the
延伸機構53,53を所定の初期位置に設定した状態で、チャック機構50,50にパリソン用チューブ1の両端を固定して、延伸機構53,53を作動させることにより、可動部材53a,53aの両者が同期的に互いに離間する方向に移動し(または移動しようとし)、パリソン用チューブ1に所望の張力を印加できるようになっている。 With the stretching
各延伸機構53,53は、パリソン用チューブ1に生じている張力を検出する張力検出センサ(張力検出手段)54をそれぞれ有している。張力検出センサ54としては、たとえばロードセルを用いることができる。本実施形態では、可動部材53aからその移動方向に離間して動力伝達部材53cを並設し、可動部材53aと動力伝達部材53cとの間に、コイルスプリング(不図示)および張力検出センサ54を介装し、直線駆動機構53bによる駆動力を、動力伝達部材53cを介して可動部材53aに伝達するようにしている。張力検出センサ54の検出値は制御装置59に入力され、制御装置59により、予め設定された適宜な張力が印加されるように、直線駆動機構53bによる推力が制御される。 Each of the stretching
加熱金型51,51は、チャック機構50,50にその両端が支持固定されたパリソン用チューブ1の一端側の一部(延伸部となるべき部分)および他端側の一部(延伸部となるべき部分)を非接触で加熱する手段である。加熱金型51,51は、チャック機構50,50の間であって、同図において左右方向(パリソン用チューブ1が延在される方向)に互いに離間して配置されている。これらの加熱金型51,51は、実質的に同じ構成であるので、一方(図6A中、左側)の加熱金型51についてのみ説明する。 The heating dies 51, 51 have a part at one end (a part to be an extended part) and a part at the other end (a part to be an extended part) of the
加熱金型51は、図8A〜図8Eにも示されているように、それぞれベリリウム銅等の金属材料からなる、上下で一対の加熱ブロック51a,51bを有している。加熱ブロック51a,51bは、昇降機構51cにより、それぞれ上下方向(図6A中の矢印a11参照)において、互いに近接離間するように同期的に昇降される。 8A to 8E, the
昇降機構51cは、詳細図示は省略するが、各加熱ブロック51a,51bをそれぞれ上下にスライド可能に保持するスライド機構と、加熱ブロック51a,51bを昇降駆動するためのサーボモータおよびボールネジ等を有する昇降駆動機構とを備えている。なお、本実施形態では、加熱ブロック51a,51bは、双方が対称的に移動して互いに近接離間するように構成されているものとするが、一方(たとえば下の加熱ブロック51b)を固定し、他方(たとえば上の加熱ブロック51a)のみを昇降するように構成し、またはこれと逆となるように構成してもよい。 Although not shown in detail, the elevating
上の加熱ブロック51aの下面および下の加熱ブロック51bの上面には、略半円柱状の内壁面(加熱面51d)が形成されており、上の加熱ブロック51aの下面と下の加熱ブロック51bの上面とが当接された際には、これらの半円柱状の加熱面51d,51dにより、左右方向(その両端がチャック機構50,50に支持固定されたパリソン用チューブ1が延在する方向)に概略沿って、その中心軸が延在され、その両端に開口された略円柱状の加熱空間が画成されるようになっている。 On the lower surface of the
各加熱ブロック51a,51bには、図示は省略するが、通電により発熱するヒータおよび加熱ブロック51a,51bの温度を検出する金型温度検出センサ(たとえば熱電対)が内蔵されている。制御装置59は、金型温度検出センサ(図9の符号59c参照)による検出値に基づいて、ヒータに対する通電を制御し、加熱ブロック51a,51bの加熱面51d,51dにより画成される略円柱状の加熱空間が適切な温度となるように加熱する。なお、各加熱ブロック51a,51bに設けるヒータおよび金型温度検出センサの数は、単一でも複数でもよいが、複数の方が加熱面51d,51dの温度分布をより均等にし得るので好適である。 Although not shown, each of the heating blocks 51a and 51b has a built-in heater that generates heat when energized and a mold temperature detection sensor (for example, a thermocouple) that detects the temperature of the heating blocks 51a and 51b. The
加熱ブロック51a,51bの加熱面51d,51dにより画成される略円柱状の加熱空間の内径としては、これの内部を貫通して配置されるパリソン用チューブ1の外周から所定寸法だけ離間して、非接触で加熱し得るように、該パリソン用チューブ1の外径よりも大きな径に設定されている。具体的には、加熱ブロック51a,51bの加熱面51d,51dにより画成される略円柱状の加熱空間の内径は、2〜12mm程度に設定される。 The inner diameter of the substantially cylindrical heating space defined by the
パリソン用チューブ1の両端を一対のチャック機構50,50に支持固定させる際には、図8Aおよび図8Bに示すように、上の加熱ブロック51aを上方(矢印a12参照)に、下の加熱ブロック51bを下方(矢印a13参照)に移動させて、互いに離間させて、開いた状態とする。パリソン用チューブ1の両端の近傍部分を加熱する際には、図8Dおよび図8Eに示すように、上の加熱ブロック51aを下方(矢印a13参照)に、下の加熱ブロック51bを上方(矢印a12参照)に移動させて、上の加熱ブロック51aの下面と、下の加熱ブロック51bの上面を互いに当接させて、閉じた状態とする。パリソン用チューブ1をチャック機構50,50から取り外す際には、再度、図8Aおよび図8Bに示すように、上の加熱ブロック51aを上方(矢印a12参照)に、下の加熱ブロック51bを下方(矢印a13参照)に移動させて、開いた状態とすることで、これを行うことができる。 When both ends of the
図6Aに戻り、チャック機構50および回転機構52を保持する一対の延伸機構53,53(直線駆動機構53b,53b)および一対の加熱金型51,51(昇降機構51c,51c)は、支持台55上に固定されており、これらの全体は、筐体56内に収容されている。筐体56としては、金属等からなるフレームに、透明なパネル(たとえばアクリル板)を取り付けてなるものを用いることができる。筐体56は、図示は省略しているが、パリソン用チューブ1のチャック機構50,50に対する固定もしくは取り外しを手作業で行うため、あるいはその他メンテナンス等を行うため、開閉可能な扉が設けられている。筐体56には、複数の吸排気用(本実施形態では、排気用)のファン57,57や筐体56内の温度を検出する筐体内温度検出センサ58が取り付けられている。 Returning to FIG. 6A, a pair of stretching
次に、上述したパリソン製造装置の制御系について、図9を参照して説明する。制御装置59は、入力手段59aおよび表示手段59bを備えている。入力手段59aには、チャック機構50,50の作動または解除を行うボタン、緊急停止ボタン、その他のボタン、機能の選択や各種の設定値を入力するためのキーボード等が含まれる。表示手段59bには、液晶モニタや各種インジケータ等が含まれる。 Next, a control system of the above-described parison manufacturing apparatus will be described with reference to FIG. The
パリソンの製造時には、まず、オペレータは、未延伸のパリソン用チューブ1を、その両端をチャック機構50,50に手作業でセットする。なお、この時点では、図6Aに示すように、延伸機構53,53は、所定の初期位置に設定されており、加熱金型51,51は加熱ブロック51a,51bが離間した(開いた)状態となっている。次いで、チャック機構50,50の作動ボタンを押下して、パリソン用チューブ1の支持固定を行う。 At the time of manufacturing the parison, first, the operator manually sets the
パリソン用チューブ1の両端の固定が正常に行われたことを確認したならば、オペレータが、所定の操作を行う(たとえば加熱延伸の開始ボタンを押下する)ことにより、パリソン製造のための一連の動作が開始される。制御装置59は、予めオペレータによって選択された制御シーケンスに従って各部を自動制御する。なお、この操作を省略して、上述したチャック機構50,50の作動ボタンの押下により、上述したパリソン用チューブ1の両端の固定の動作を含む一連の制御が開始されるようにしてもよい。 After confirming that both ends of the
制御装置59による制御シーケンスの一例について説明すると、まず、延伸機構53,53が離間するように駆動されることにより、その両端がチャック機構50,50に支持固定されたパリソン用チューブ1に、予め設定された張力(初期張力)が印加され、その状態が維持される。パリソン用チューブ1に生じている張力は、張力検出センサ54により検出されており、その検出値に基づいて、予め設定された初期張力になるように延伸機構53,53が制御され、初期張力に至った後は、該張力が一定となるようにフィードバック制御される。 An example of a control sequence performed by the
初期張力は、その両端がチャック機構50,50に支持固定されたパリソン用チューブ1の弛み(チューブの軸方向の中央部と両端の固定部との高さの差)が許容範囲内となる適宜な値に設定される。初期張力が小さすぎると、弛みが大きくなって、加熱金型51の加熱空間内に配置された際に、その内壁面(加熱面51d)に接触して溶融する恐れがあり、あるいは加熱ムラの原因となる場合がある。一方、初期張力が大きすぎると、弛みは少なくなって、上記の問題は解消し得るものの、加熱金型51による加熱中に、パリソン用チューブ1の加熱部分が不要に延伸してしまい、製造されたパリソン2の遷移部2bの傾斜が一様でなくなる(傾斜が2段になる)延伸ムラが生じる場合がある。このため、初期張力は、これらの双方が許容し得る程度の適宜な値に設定される。初期張力は、1〜10N程度とすることができる。本実施形態では、張力検出センサ54により、パリソン用チューブ1に生じている張力をリアルタイムに検出できるので、初期張力を正確に所望の値に一定に維持することが可能であり、初期張力の変動に伴う延伸ムラの発生を少なくし得る。 The initial tension is appropriately set so that the slack of the
次いで、図6Bに示すように、加熱金型51,51の昇降機構51c,51cが作動され、上の加熱ブロック51aが降下(同図中、矢印a13参照)し,下の加熱ブロック51bが上昇して(同図中、矢印a12参照)、互いに当接する(閉じる)ことにより、パリソン用チューブ1の両端の近傍部分の延伸すべき部分が、加熱ブロック51a,51bの加熱面51d,51dによって画成される加熱空間内に配置される(図8D,図8Eも参照)。 Next, as shown in FIG. 6B, the elevating
次いで、加熱金型51,51のヒータに対する通電が行われ、発熱が開始される。なお、加熱金型51,51のヒータに対する通電は、加熱ブロック51a,51bを閉じる前に行われてもよい。加熱金型51,51の温度は、金型温度検出センサ59cにより検出されており、予め設定された所定の温度になるようにヒータに対する通電が制御される。加熱金型51,51の作動と同時にまたは前後して、回転機構52,52による同期的な回転が開始され(矢印a15参照)、所定の回転速度(rpm)で回転が維持される。なお、回転機構52,52の回転方向は、矢印a15とは逆方向であってもよい。 Next, the heaters of the
加熱の開始から(または所定の温度に達してから)、予め設定された所定の時間が経過したならば、加熱および回転が停止され、延伸機構53,53が互いに離間する方向に移動されて(矢印a17,a18参照)、パリソン用チューブ1の延伸が行われる。パリソン用チューブ1に生じている張力は、張力検出センサ54により検出されており、その検出値に基づいて、延伸機構53,53による直線駆動機構53b,53bの移動速度が制御される。なお、延伸中に、加熱および/または回転を継続してもよい。 After the start of heating (or after reaching a predetermined temperature), when a preset predetermined time has elapsed, heating and rotation are stopped, and the stretching
予め設定された延伸長(ストレッチ長)になったならば、延伸機構53,53の直線駆動機構53b,53bの移動が停止され、この状態が予め設定された所定の時間だけ維持されることにより、パリソン用チューブ1が冷却される。これにより、その両端の近傍部分が延伸されたパリソン用チューブ1の形状が固定される。なお、冷却中に回転を継続ないし再実施してもよい。所定の時間の冷却が行われたならば、一連の動作が終了したことをオペレータに通知して、このシーケンスを終了する。なお、終了通知は、表示手段59bのインジケータ等に表示し、あるいはブザー等で行うようにできる。 When the preset stretching length (stretch length) is reached, the movement of the
一連のシーケンスが完了したならば、オペレータは、チャック機構50,50の解除ボタンを押下することにより、その両端の近傍部分が延伸されたパリソン用チューブ1の両端の固定が解除されるので、手作業でこれを取り外す。なお、これらの一連の動作中は、筐体56内の温度が筐体内温度検出センサ58により検出されており、その検出値に基づいて、ファン57,57が作動または停止されることにより、筐体56内の温度が一定に制御される。また、チャック機構50,50の解除操作を省略し、この操作も一連のシーケンスに含んでもよい。 When a series of sequences is completed, the operator presses the release button of the
最後に、その両端の近傍部分が延伸されたパリソン用チューブ1の当該延伸部の適宜な箇所を手作業で切断して、両端部を切り落とすことにより、図2に示す完成体としてのパリソン2を得ることができる。 Finally, the
上述した実施形態によると、パリソン用チューブ1の一端側の一部と他端側の一部とを加熱金型51,51により同時に加熱し、その両端に延伸機構53,53により張力を印加して、同時に延伸するようにしたので、その一端側と他端側とで実質的に同じ延伸条件で延伸することができ、パリソン2の一端側と他端側との形状の対称性を向上することができる。したがって、煩雑な作業を必要とせず、品質の良好なパリソン2を製造することができ、ひいては高い品質を有するバルーン3を製造することが可能となる。また、同時に加熱・延伸するため、製造(加工)時間を短縮することができ、生産性を向上することもできる。 According to the above-described embodiment, a part of one end and a part of the other end of the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上述した実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the embodiment described above is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
1…パリソン用チューブ
2…パリソン
2a…大径直胴部
2b…遷移部
2c…小径直胴部
3…IABP用バルーン
3a…直胴部
3b…コーン部
3c…ネック部
4…IABP用バルーンカテーテル
5…パリソン製造装置
50…チャック機構(固定機構)
50a…位置決め部材の当接面
50b…ピン部材
50c…チャック部材
51…加熱金型
51a,51b…加熱ブロック
51c…昇降機構
51d…加熱面
52…回転機構
53…延伸機構
53a…可動部材
53b…直線駆動機構
53c…動力伝達部材
54…張力検出センサ
55…支持台
56…筐体
57…ファン
58…筐体内温度検出センサ
59…制御装置
59a…入力手段
59b…表示手段
59c…金型温度検出センサDESCRIPTION OF
50a ... Contact surface of positioning
Claims (2)
直管状のパリソン用チューブの一端側の一部および他端側の一部をそれぞれ同時に加熱する加熱工程と、
前記パリソン用チューブの両端に張力を印加して、前記加熱工程で加熱された部分を同時に延伸する延伸工程と、を含むパリソン製造方法。For manufacturing a balloon used for a balloon catheter, a method for manufacturing a parison having an extended portion at both ends of a straight body portion,
A heating step of simultaneously heating a part of one end and a part of the other end of the straight tubular parison tube,
A stretching step of applying tension to both ends of the parison tube to simultaneously stretch portions heated in the heating step.
直管状のパリソン用チューブの両端をそれぞれ解除可能に固定する一対の固定機構と、
前記固定機構に固定された前記パリソン用チューブの一端側の一部および他端側の一部をそれぞれ非接触で同時に加熱する一対の加熱金型と、
前記一対の固定機構を互いに離間するように同時に付勢して、前記パリソン用チューブを延伸させる延伸機構と、を有するパリソン製造装置。For manufacturing a balloon used in a balloon catheter, a parison manufacturing apparatus having an extending portion at both ends of a straight body portion,
A pair of fixing mechanisms for releasably fixing both ends of the straight tubular parison tube,
A pair of heating molds for simultaneously heating a part of one end and a part of the other end of the parison tube fixed to the fixing mechanism in a non-contact manner, respectively.
And a stretching mechanism for simultaneously stretching the pair of fixing mechanisms so as to be separated from each other to extend the parison tube.
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