(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先部を有する医療用刃物を成形するためのキャビティを有する金型を用いた医療用刃物の成形方法であって、
前記キャビティの一部を形成する金型部材の少なくとも１つである第１の金型部材に、金属箔を複数積層させた金属箔積層体を配置して、前記刃先部の形状を成形する刃先部成形面を形成し、前記金型の部分組立体を組み立てる第１の金型組立工程と、
前記第１の金型組立工程で組み立てられた前記部分組立体に対して、前記金属箔積層体を間に挟んで該金属箔積層体を押圧するように他の金型部材である第２の金型部材を取り付けて、前記キャビティを有する金型を組み立てる第２の金型組立工程と、
該第２の金型組立工程で組み立てられた前記金型の前記キャビティ内に溶融された金属材料を注入して成形を行う成形工程と、
を備え、
前記第２の金型組立工程において、前記第２の金型部材の取り付け時に押圧されることにより前記金属箔積層体が変形し、前記金属箔積層体と前記第１の金型部材、前記金属箔積層体と前記第２の金型部材、および前記金属箔積層体の各金属箔が密着することを特徴とする医療用刃物の成形方法。
【請求項２】
前記第１の金型組立工程は、
前記刃先部成形面を形成するため、前記金属箔積層体が配置された後に、該金属箔積層体を構成する前記金属箔の各層の端部を加圧して平滑化する平滑化工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項３】
前記成形工程において前記キャビティ内に注入される前記金属材料は、該金属材料の臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質となる材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項４】
前記金型を構成するいずれかの金型部材には、前記医療用刃物の把持部となる把持部材を配置する把持部材配置部が形成されており、
前記第２の金型組立工程と前記成形工程との間に、前記第２の金型組立工程で組み立てられた前記金型の前記把持部材配置部に、前記把持部材を配置する把持部材配置工程を備え、
前記成形工程では、
前記金属材料が前記把持部材配置工程で配置された前記把持部材の表面に沿って注入されることにより、前記金属材料が前記把持部材と一体化して成形されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項５】
前記把持部材には、前記成形工程で注入される前記金属材料が流入して該金属材料が充填される凹穴部が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項６】
前記凹穴部は、
前記把持部材に表面に沿う前記金属材料の流路に対して鋭角の傾斜をなして、前記金属材料の注入方向の上流側から下流側に向かって分岐する形状を有することを特徴とする請求項５に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項７】
前記第１の金型組立工程で積層される前記金属箔は、
前記刃先部の切刃を形成する層に近づくほど熱伝導率が大きい材料の金属箔が積層されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療用刃物の成形方法。
【請求項８】
前記第１の金型組立工程では、
前記部分組立体が複数組み立てられ、
前記第２の金型組立工程では、
前記第１の金型組立工程で組み立てられた少なくとも１組の前記部分組立体を、該部分組立体の前記金属箔積層体同士が積層方向に密着するように取り付けて、前記金属箔積層体同士の各刃先部成形面により前記刃先部の形状が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療用刃物の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用刃物の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば皮膚、臓器や角膜などの体組織を切開するために用いるメスやナイフなどの医療用刃物には、鋭利な切刃を有する小型の刃物が用いられる。医療用刃物の切刃、あるいは切刃を含む刃先部の形状は、切開部位や切開方法に応じて種々の形状を有するものが知られている。また、このような医療用刃物は、感染を予防するために使用後に使い捨てされることも多い。
したがって、従来、プレス加工や鋳造成形を用いて医療用刃物を製造することが提案されている。
例えば、プレス加工を用いて製造された医療用刃物の例としては、特許文献１に、オーステナイト系ステンレス鋼からなり、丸棒状のシャンクと、このシャンクと連続して成形された刃部と、刃部の所定部位に形成された切刃とを有する医療用ナイフが記載されている。ただし、この医療用ナイフは、引き抜き加工された棒材を凸状の型を用いてプレスして中間材を形成した後、中間材を研削、研磨して切刃を形成している。
また、鋳造成形を用いた医療用刃物の製造方法の例としては、特許文献２に、ナイフやメスとして用いる切削工具の製造方法であって、バルク状の非晶質合金からブランクを作ること、このブランクを成形して、ブレード部とボディ部とを作ること、及びこのブレード部を鋭く研いで、鋭く研いだ切刃を作ること、を含む切削工具を製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７６２８４号公報
【特許文献２】特表２００５−５０６１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の医療用刃物の成形方法には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術のように、プレス加工を用いる場合、２回程度のプレスでは、医療用刃物に要求される鋭利な切刃を形成することができない。このため、刃先の概形を形成した後に研削加工や研磨加工が必要となる。医療用刃物の刃先部は小型であり、複雑な形状を有するものが多いため、形状によっては、研削加工や研磨加工に手間がかかり、安価に製造することができないという問題がある。
また、特許文献２に記載の技術のように、非晶質合金の溶湯を用いて鋳造成形を行う場合でも、ブランクを成形した後にブレード部を鋭く研いで切刃を作成する必要がある。このため、やはり形状によっては、研削加工や研磨加工に手間がかかり、安価に製造することができないという問題がある。
鋳造成形の場合、例えば非晶質合金は成形収縮率が小さく、成形転写性に優れるため、金型に刃先部の形状を形成して成形のみで刃先部を形成することも考えられるが、金型に高精度の成形面を形成するためには、刃先部を互いに対向する１対の金型の成形面で形成し、これらの成形面同士が当接する型分割面の位置に切刃を形成する必要がある。
しかしながら、このような型構成では、型分割面に金属材料の溶湯が侵入して切刃にバリが発生する。特に成形転写性のよい非晶質合金ではバリが多量に発生しやすく、またバリの靱性の高いため、バリの除去加工に多大の手間がかかってしまうという問題がある。
このため、成形後に研削加工や研磨加工を行うことなく、刃先部の形状を成形することができる医療用刃物の成形方法が強く求められている。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、刃先部に研削加工や研磨加工などの２次加工を施すことなく切刃を形成することができる医療用刃物の成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の医療用刃物の成形方法は、刃先部を有する医療用刃物を成形するためのキャビティを有する金型を用いた医療用刃物の成形方法であって、前記キャビティの一部を形成する金型部材の少なくとも１つである第１の金型部材に、金属箔を複数積層させた金属箔積層体を配置して、前記刃先部の形状を成形する刃先部成形面を形成し、前記金型の部分組立体を組み立てる第１の金型組立工程と、前記第１の金型組立工程で組み立てられた前記部分組立体に対して、前記金属箔積層体を間に挟んで該金属箔積層体を押圧するように他の金型部材である第２の金型部材を取り付けて、前記キャビティを有する金型を組み立てる第２の金型組立工程と、該第２の金型組立工程で組み立てられた前記金型の前記キャビティ内に溶融された金属材料を注入して成形を行う成形工程と、を備え、前記第２の金型組立工程において、前記第２の金型部材の取り付け時に押圧されることにより前記金属箔積層体が変形し、前記金属箔積層体と前記第１の金型部材、前記金属箔積層体と前記第２の金型部材、および前記金属箔積層体の各金属箔が密着する方法とする。
【０００７】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記第１の金型組立工程は、前記刃先部成形面を形成するため、前記金属箔積層体が配置された後に、該金属箔積層体を構成する前記金属箔の各層の端部を加圧して平滑化する平滑化工程をさらに有することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記成形工程において前記キャビティ内に注入される前記金属材料は、該金属材料の臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質となる材料であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記金型を構成するいずれかの金型部材には、前記医療用刃物の把持部となる把持部材を配置する把持部材配置部が形成されており、前記第２の金型組立工程と前記成形工程との間に、前記第２の金型組立工程で組み立てられた前記金型の前記把持部材配置部に、前記把持部材を配置する把持部材配置工程を備え、前記成形工程では、前記金属材料が前記把持部材配置工程で配置された前記把持部材の表面に沿って注入されることにより、前記金属材料が前記把持部材と一体化して成形されることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記把持部材には、前記成形工程で注入される前記金属材料が流入して該金属材料が充填される凹穴部が設けられたことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の凹穴部を有する医療用刃物の成形方法では、前記凹穴部は、前記把持部材に表面に沿う前記金属材料の流路に対して鋭角の傾斜をなして、前記金属材料の注入方向の上流側から下流側に向かって分岐する形状を有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記第１の金型組立工程で積層される前記金属箔は、前記刃先部の切刃を形成する層に近づくほど熱伝導率が大きい材料の金属箔が積層されることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の医療用刃物の成形方法では、前記第１の金型組立工程では、前記部分組立体が複数組み立てられ、前記第２の金型組立工程では、前記第１の金型組立工程で組み立てられた少なくとも１組の前記部分組立体を、該部分組立体の前記金属箔積層体同士が積層方向に密着するように取り付けて、前記金属箔積層体同士の各刃先部成形面により前記刃先部の形状が形成されるようにしたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の医療用刃物の成形方法によれば、金属箔積層体によって刃先部成形面を形成した金型を用いて成形工程を行うため、刃先部に研削加工や研磨加工などの２次加工を施すことなく切刃を形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法によって成形された医療用刃物の一例を示す模式的な平面図、そのＡ−Ａ断面図、および左側面図である。
【図２】図１におけるＢ部の形状を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型の中心部の模式的な断面図、およびそのＣ部の拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法に用いる下側の金型の模式的な分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法に用いる上側の金型の模式的な分解斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の成形工程の様子を示す工程説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の変形例（第１変形例）の平滑化工程について説明する工程説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の変形例（第１変形例）に用いる金型の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る医療用刃物の成形方法によって成形された医療用刃物の一例を示す模式的な正面図、裏面図、および正面図におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る医療用刃物の把持部材を示す模式的な正面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型の模式的な正面図、裏面図、左側面図、および右側面図である。
【図１２】図１１（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図、そのＦ−Ｆ断面図、およびＧ部の部分拡大図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型に把持部材を配置した状態を示す模式的な右側面図、および正面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法における成形工程を示す図１３におけるＨ−Ｈ断面での工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法について説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法によって成形された医療用刃物の一例を示す模式的な平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法によって成形された医療用刃物の一例を示す模式的な左側面図である。図２は、図１（ａ）におけるＢ部の形状を示す斜視図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型の中心部の模式的な断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ部の拡大図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法に用いる下側の金型の模式的な分解斜視図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法に用いる上側の金型の模式的な分解斜視図である。図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の成形工程の様子を示す工程説明図である。
【００１８】
まず、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２を参照して、本実施形態の医療用刃物の成形方法によって成形される医療用刃物の一例である眼科用メス１について説明する。
眼科用メス１は、例えば、角膜小切開用途あるいは強角膜一面切開用途に用いるものであり、先端側（図１（ａ）の図示左側）からブレード部１Ａと支持端部１Ｂとを備える。
ブレード部１Ａの概略形状は、角膜の曲率と略同様な曲率を有する薄肉球殻状に湾曲され、平面視形状が先端側から基端側にすぼまる略扇形形状とされている。
また、支持端部１Ｂの概略形状は、不図示のハンドル（把持部材）に着脱可能に取り付けるためブレード部１Ａの基端側から延ばされ平面視では延在方向に細長い板状をなしている。
本実施形態では、一例として、ブレード部１Ａおよび支持端部１Ｂの板厚は一定値ｔを採用している。
【００１９】
ブレード部１Ａと支持端部１Ｂとの接続部は、図１（ｂ）に示すように、ブレード部１Ａの湾曲の凸側に屈曲されている。すなわち、支持端部１Ｂの一方の板面である下面１ｊは、ブレード部１Ａの凹面１ｃと接続され、支持端部１Ｂの他方の板面である上面１ｋは、ブレード部１Ａの凸面１ｄと接続されている。そして、支持端部１Ｂの下面１ｊを下側に向けて眼科用メス１を水平に配置したときに、ブレード部１Ａは全体として、斜め上方向に向かって延びている。
【００２０】
ブレード部１Ａにおいて、凹面１ｃと凸面１ｄとの間の側面は、先端側には先端刃先部１ａ（刃先部）が、先端刃先部１ａと支持端部１Ｂとの接続部との間の両側方には、面対称の位置関係をなして側端刃先部１ｈ（刃先部）およびブレード側面１ｅがそれぞれ形成されている。
先端刃先部１ａは、図１（ｂ）に示すように、板厚方向の断面においては凹面１ｃと鋭角かつ凸面１ｄと鈍角に交差され、先端刃先部１ａと凹面１ｃとの交差位置には鋭利な切刃である先端切刃１ｂが形成されている。
また、先端刃先部１ａは、図１（ａ）に示すように、平面視では先端側に凸の円弧状をなす湾曲面から構成されている。
側端刃先部１ｈは、図２に示すように、先端刃先部１ａの側方の端部と凹面１ｃと交差する略三角形状の側面領域であり、凹面１ｃに対しては先端刃先部１ａと同様に鋭角をなして交差し、交差位置には鋭利な切刃である側端切刃１ｇが形成されている。
ブレード側面１ｅは、凹面１ｃと凸面１ｄとの間の側面において、側端刃先部１ｈの端部と支持端部１Ｂの側面の先端部との間に形成され、凹面１ｃに対して側端刃先部１ｈよりも浅い鋭角をなして形成されている。ただし、本実施形態では、凹面１ｃとの交差部は、側端切刃１ｇに比べて丸みを帯びた角部である側端エッジ１ｆからなり、鋭利な切刃は形成されていない。
【００２１】
支持端部１Ｂの詳細形状は、先端側がブレード部１Ａの基端側の円弧形状に合わせてわずかに湾曲され、基端側に進むにつれて曲率が低減されて基端部で略平面となるような緩やかな湾曲形状を有している。
【００２２】
このような眼科用メス１の材質は、鋳造成形が可能な金属材料であれば、適宜の金属材料で、例えば、炭素工具鋼、ステンレス鋼などを採用することができる。またさらに、それら金属材料に対して、防錆を目的に、硬質炭素膜やニッケルめっきなどで表面被覆した材料を採用することができる。
眼科用メス１のブレード部１Ａは、角膜を切開するために、板厚ｔは、例えば、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の薄肉に成形し、少なくとも先端切刃１ｂの近傍における先端刃先部１ａと凹面１ｃとのなす角度（図１に示すθ’）は、１０°〜２０°に形成することが好ましい。
また、先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇの形状は鋭利である必要がある。特に、眼科用メス１は、尖刃メスなどの刃先がストレートタイプの医療用メスに比べて、複雑な形状を有しているため、成形収縮率が小さく成形転写性に優れ、固化後に良好な弾性を有する金属材料であることがより好ましい。
例えば、金属材料の臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却することにより非晶質となる非晶質合金材料であることがより好ましい。このような非晶質合金材料は、いわゆる金属ガラス材料として知られている。
【００２３】
このような非晶質合金材料の例としては、ジルコニウム（Ｚｒ）を主成分（組成中で最大の割合を占める成分）とするＺｒ系合金を挙げることができる。具体的には、例えば、組成（ａｔｍ％）が、Ｚｒ５５Ｃｕ３０Ａｌ１０Ｎｉ５、Ｚｒ６０Ｃｕ２０Ａｌ１０Ｎｉ１０などの例を挙げることができる。これらの非晶質合金材料は、Ｚｒを主成分とするため、成形転写性に優れ複雑形状の成形が容易である。また、これらは、ニッケル（Ｎｉ）を添加しているため、耐薬品性にも優れる。
また、非晶質合金材料は、Ｚｒを主成分とする材料には限定されず、例えば、チタン（Ｔｉ）を主成分とする非晶質合金材料も好適である。例えば、Ｔｉ４０Ｚｒ１０Ｃｕ３６Ｐｄ１4を挙げることができる。この材料は、生体適合性が特に優れており、人体に直接接触して用いる医療用刃物に好適な材料である。
【００２４】
次に、本実施形態の成形方法に用いる金型２の構成について説明する。
金型２は、図３（ａ）に示すように、下型を構成する金型部材２Ｂ、２Ｄが横方向に隣接して配置され、上型を構成する金型部材２Ａ、２Ｃがそれぞれ金型部材２Ｂ、２Ｄの上側に対向されるとともに横方向に隣接して配置され、金型部材２Ａと金型部材２Ｂとの間に金属箔積層体３が挟まれて配置された構成を備える。
金型２の組立状態では、金型部材２Ｂ、２Ｄ同士、および金型部材２Ａ、２Ｃ同士は、不図示の固定ボルトなどによって互いに連結され、これらの下型および上型同士も同様にして互いに連結されている。
金型部材２Ｂ、２Ａ、および金属箔積層体３は、組み立てたときに内部にブレード部１Ａの形状を成形するためのキャビティである成形空間Ｓ１を形成する部材群である。
また、金型部材２Ｄ、２Ｃは、組み立てたときに内部に支持端部１Ｂの形状を成形するためのキャビティである成形空間Ｓ２を形成する部材群である。
【００２５】
金型部材２Ｂの形状は、図４に示すように、平面視矩形状のブロック部材の上面に、凹面部成形面４ｃおよび型合わせ面２ｆ、２ｂを備える。
凹面部成形面４ｃは、ブレード部１Ａの凹面１ｃを成形するため金型部材２Ｄに隣接する側の端部から平面視扇形状で全体として斜め上方向に延ばされた凸球面である。
型合わせ面２ｆは、凹面部成形面４ｃの上端側から水平方向に向かって滑らかに接続する凸状の円筒面である。
型合わせ面２ｂは、凹面部成形面４ｃおよび型合わせ面２ｆの両側方の端部からさらに側方に延ばされた面である。凹面部成形面４ｃの側方における型合わせ面２ｂは、凹面部成形面４ｃの端部の傾斜に合わせて斜め上方向に傾斜された平面からなる。また、型合わせ面２ｆの側方における型合わせ面２ｂは水平な平面からなる。
【００２６】
また、金型部材２Ｄの形状は、平面視矩形状のブロック部材の上面に、金型部材２Ｂの各型合わせ面２ｂに接続する水平面からなる１対の型合わせ面２ｃが形成されている。また、これら型合わせ面２ｃの間には、支持端部１Ｂの下面１ｊを成形するため、平面視矩形状とされ一端側が凹面部成形面４ｃの下端の円弧部に接続する緩やかな凸部からなる下面部成形面４ｊが形成されている。
金型部材２Ｂ、２Ｄの材質は、鋳造成形を行うための金型材料であれば特に限定されない。例えば、ステンレス鋼や無酸素銅などを採用することができる。非晶質合金材料による鋳造成形を行う場合には、非晶質化するために必要な冷却速度が得られるような熱伝導率を有する金属材料を採用する。
【００２７】
図５に、金型部材２Ａ、２Ｃ、および金属箔積層体３の外形形状を組立時の上下方向を反転した状態で示す。このため、図５を参照する説明では、特に断らない限り、上下方向は組立時の位置関係ではなく、図示の上下に即して説明することにする。
金型部材２Ａの成形面としては、図５に示すように、平面視矩形状のブロック部材の上面（組立時の下面）に、凸面部成形面４ｄおよび側面成形面４ｅを備える。
凸面部成形面４ｄは、ブレード部１Ａの凸面１ｄを成形するため金型部材２Ｂに隣接する側の端部から平面視扇形状で全体として斜め下方向に延ばされた凹球面である。
側面成形面４ｅは、ブレード側面１ｅを成形するため凸面部成形面４ｄの側方からわずかに斜め外側に向かってブレード部１Ａの板厚ｔと同じ高さに立ち上げられたブレード側面１ｅの形状に沿う一対の湾曲面である。
また、金型部材２Ａの上面には、金型部材２Ｂの型合わせ面２ｂと密着して当接するためのＶ字状に屈曲された平面である一対の型合わせ面２ａと、金型部材２Ｂの型合わせ面２ｆと密着して当接する円筒面である型合わせ面２ｅとが形成されている。
【００２８】
凸面部成形面４ｄの下端側には、金属箔積層体３の一部分を配置するために金属箔配置面５ａが形成されている。金属箔配置面５ａは、ブレード部１Ａの凸面１ｄおよび先端刃先部１ａが交差する位置の円弧形状に対応する円弧が水平方向に延ばされた凹状の円筒面である。
金属箔配置面５ａは、型合わせ面２ｅの円筒面に対しては、型合わせ面２ｅを円筒面の母線に直交する方向に延びる段差を介して隣接され、型合わせ面２ｅに対して深さｔだけ掘り下げられている。
また、金属箔配置面５ａの側部および金属箔配置面５ａに隣接する凸面部成形面４ｄの両側部には、金属箔積層体３の他の部分を配置するため、それぞれ型合わせ面２ａから深さｔだけ平面視矩形状に掘り下げられた金属箔配置面５ｂが設けられている。
このため、金属箔配置面５ａ、５ｂは、図５において金型部材２Ａを上側から見たときに、凸面部成形面４ｄ側に開口するコ字状の凹部を構成している。
【００２９】
また、金型部材２Ｃの形状は、図５に示すように、平面視矩形状のブロック部材の上面に、金型部材２Ａの各型合わせ面２ａに接続する水平面からなる１対の型合わせ面２ｄが形成されている。また、これら型合わせ面２ｄの間には、支持端部１Ｂの上面１ｋを成形するため、平面視矩形状とされ一端側が凹面部成形面４ｃの下端の円弧部に接続する緩やかな凸部からなる下面部成形面４ｊが形成されている。
金型部材２Ａ、２Ｃの材質は、金型部材２Ｂ、２Ｄと同様の金属材料を採用することができる。
【００３０】
金属箔積層体３は、金型部材２Ａの金属箔配置面５ａ、５ｂにおいて、複数の金属箔が積層されたものであり、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、一例として、金属箔配置面５ａに配置される積層体下面３ｆから、積層体下面３ｆと反対側の積層体上面３ｇに向かう順に、金属箔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ（以下、これらを総称する場合、金属箔３Ａ等と言う場合がある）の５層が積層されている。
また、金属箔積層体３は、図５に示すように、金属箔３Ａ等がコ字状に切断されて積層されることにより、金属箔配置面５ａ、５ｂの凹部形状に嵌め込めるように形成されている。
また、このコ字状の開口部に臨む内周には、ブレード部１Ａの先端刃先部１ａの形状を成形する先端刃先部成形面４ａと、ブレード部１Ａの側端刃先部１ｈおよび側端刃先部１ｈに隣接するブレード側面１ｅの一部の形状を成形する一対の側端刃先部成形面４ｈとが形成されている。
本実施形態では、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈの形状は、金属箔３Ａ等を階段状に積層させて形成している。
【００３１】
このため、金属箔３Ａ等は、それぞれに共通して、金属箔配置面５ａ、５ｂと型合わせ面２ｅ、２ｂとの段差部に沿うコ字状形状の外側切断端３ｈを有している。
また、金属箔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅのコ字状の内側の３辺には、それぞれ形状が異なる内側切断端３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ（以下、内側切断端３ａ等と総称する場合がある）が形成されている。これにより、積層体下面３ｆから積層体上面３ｇに向かって、外側切断端３ｈの方に傾斜する階段状断面が形成されている。例えば、先端刃先部成形面４ａは、図３（ｂ）に示すように、内側切断端３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅがこの順に外側切断端３ｈの方に位置する階段状断面が形成されている。
また、詳細は図示しないが、側端刃先部成形面４ｈにも同様な階段状断面が形成されている。
【００３２】
金属箔積層体３の厚さは、組立前には、金属箔配置面５ａ、５ｂの段差の大きさｔよりもわずかに厚くなるように設定される。例えば、ｔ＝０．１５ｍｍの場合に、金属箔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅの厚さｔＡ、ｔＢ、ｔＣ、ｔＤ、ｔＥを、全て０．０３５mmに設定する。これらの合計と、段差の大きさｔとの差０．０２５ｍｍ（＝０．０３５×５−０．１５）は、型締時の押圧力による金属箔３Ａ等の変形によって解消される。
本実施形態では、金属箔積層体３の段差が刃先部に転写されるため、金属箔３Ａ等の各厚さは、刃先部の表面の凹凸が許容範囲となるように設定する。また、積層体上面３ｇを構成する金属箔３Ｅの厚さおよび内側切断端３ｅの形状は、成形品に転写されて先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇを成形するため、必要な鋭利さが得られるように設定する。
【００３３】
金属箔３Ａ等の材質は、眼科用メス１を形成する材料の溶湯との接触時に溶融されない金属箔であれば、適宜の金属箔を採用することができる。例えば、銅箔（融点：１０８４℃、熱伝導率：３９８W／（ｍ・K））、銀箔（融点：９６２℃、熱伝導率：４２０W／（ｍ・K））、金箔（融点：１０６４℃、熱伝導率：３２０W／（ｍ・K））などを採用することができる。
また、金属箔３Ａ等は、このような銅箔、銀箔、金箔などのうち一種類の材質を積層させることができる。ただし、本実施形態では、材質の種類を変えて積層し、先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇを形成する層に近づくほど熱伝導率が大きい材料の金属箔が積層されるようにしている。このような一例としては、例えば、金属箔３Ａ、３Ｂが金箔からなり、金属箔３Ｃ、３Ｄが銅箔からなり、金属箔３Ｅが銀箔からなる構成を挙げることができる。
【００３４】
次に、眼科用メス１の製造方法である本実施形態の医療用刃物の成形方法（以下、単に、成形方法）について説明する。
本実施形態の成形方法は、刃先部を有する医療用刃物を成形するためのキャビティを有する金型を用いた成形方法であって、第１の金型組立工程、第２の金型組立工程、および成形工程をこの順に行う方法である。
【００３５】
第１の金型組立工程では、金型部材２Ａの金属箔配置面５ａ、５ｂ上に、金属箔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを積層させる。これにより、金型部材２Ａ上に金属箔積層体３が配置される。これにより、金型部材２Ａと金属箔積層体３とからなる金型の部分組立体が形成される。次に、この部分組立体と金型部材２Ｃとを連結することにより、金型２の上型が形成される。
以上で第１の金型組立工程が終了する。
【００３６】
本工程において、金属箔３Ａ等の積層のさせ方は特に限定されない。
例えば、金属箔配置面５ａ、５ｂ上に、金属箔３Ａを配置し適宜の治具を用いるなどして金属箔３Ａを金属箔配置面５ａ、５ｂの形状に沿わせるとともに密着させ、その上に、同様にして、金属箔３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅを順次１枚ずつ積層させてもよい。
金属箔配置面５ａ、５ｂと金属箔３Ａとの間、および金属箔３Ａ等の間は、いずれも金属箔３Ａ等が可撓性、延性、平滑性を有するとともに、金属面同士の接触であるため軽く押圧するのみで良好に密着させることができる。
【００３７】
また、例えば、予め、金型部材２Ａと異なる場所で、金属箔３Ａ等を積層して、図５に示すような金属箔積層体３を形成してから、この金属箔積層体３の積層体下面３ｆを金属箔配置面５ａ、５ｂ上に配置して、金属箔積層体３の積層体上面３ｇを押圧して、積層体下面３ｆが金属箔配置面５ａ、５ｂに密着させることで、金型部材２Ａへの設置を１回で行ってもよい。
この場合、金属箔積層体３は、あらかじめ外形が成形された金属箔３Ａ等を、外側切断端３ｈの位置決めを行う位置決め部と金属箔３Ａに対する離型性を有する積層基台を有する積層治具上で、順次積層させて形成すればよい。また、金属箔積層体３はこのようにして一度平板状に積層させてから、金属箔配置面５ａ、５ｂの形状に合わせてプレスして、金属箔配置面５ａ、５ｂに沿う形状に整形するとともに、積層された層間を密着させた後に、金型部材２Ａ上に配置してもよい。
【００３８】
本工程は、キャビティの一部を形成する金型部材２Ａに、金属箔を複数積層させた金属箔積層体３を配置して、刃先部である先端刃先部１ａおよび側端刃先部１ｈの形状をそれぞれ成形する刃先部成形面である先端刃先部成形面４ａおよび側端刃先部成形面４ｈを形成し、金型２の部分組立体を組み立てる工程になっている。
【００３９】
次に、第２の金型組立工程を行う。
本工程では、上記第２の金型組立工程で組み立てられた金型部材２Ａおよび金属箔積層体３からなる部分組立体と、金型部材２Ｃとに、それぞれ金型部材２Ｂ、２Dを組み付ける。
このとき、金型部材２Ｂは、金型部材２Ｄと連結してから組み付けてもよいし、金型部材２Ｄとは別々に組み付けてもよい。
【００４０】
このような組み付けにより、金型部材２Ａの型合わせ面２ａ、２ｅに、それぞれ金型部材２Ｂの型合わせ面２ｂ、型合わせ面２ｆが当接される。
また、型合わせ面２ａ、２ｅからわずかに突出された金属箔積層体３の積層体上面３ｇは、図４に二点鎖線で示す金属箔積層体加圧領域Ｐ１において型合わせ面２ｂ、２ｆに当接される。このため、金属箔積層体３は、積層方向に加圧、圧縮され、型合わせ面２ｂ、２ｆと積層体上面３ｇが密着されるとともに、金属箔積層体３の各層間の密着性が高められる。
【００４１】
このようにして、図３（ａ）に示すような成形空間Ｓ１、Ｓ２を備える金型２が組み立てられる。成形空間Ｓ１には、図３（ｂ）に示すように、金属箔積層体３の内側切断端３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅによる階段状の先端刃先部成形面４ａが形成されている。
また、同様に金属箔積層体３の内側切断端３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅによる階段状の側端刃先部成形面４ｈ（図５参照）が形成されている。
【００４２】
以上で、第２の金型組立工程が終了する。
本工程は、第１の金型組立工程で組み立てられた部分組立体に対して、金属箔積層体３を間に挟んで金属箔積層体３を押圧するように他の金型部材である金型部材２Ｂを取り付けて、キャビティとして成形空間Ｓ１、Ｓ２を有する金型２を組み立てる工程になっている。
【００４３】
次に、成形工程を行う。
本工程は、第２の金型組立工程で組み立てられた金型２のキャビティ内に溶融された金属材料を注入して成形を行う工程である。
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、金型２の外周面に形成された成形空間Ｓ２に連通する開口部から、溶融された金属材料である溶湯６Ｍを注入する。溶湯６Ｍの材質としては、一例として、組成がＺｒ５５Ｃｕ３０Ａｌ１０Ｎｉ５であるＺｒ系合金を用いている。この場合、溶湯６Ｍの温度は１０５０℃が好ましい。
溶湯６Ｍの注入方法は特に限定されず、射出成形法、遠心鋳造法等を用いることができるが、本実施形態では、遠心鋳造法を採用し、不図示の遠心鋳造装置に金型２を配置して、遠心力によって溶湯６Ｍを注入する。
【００４４】
成形空間Ｓ２に注入された溶湯６Ｍは、下面部成形面４ｊ、上面部成形面４ｋに接触して急冷却されつつ、短時間で成形空間Ｓ１内に注入される。成形空間Ｓ１内では、凹面部成形面４ｃ、凸面部成形面４ｄ、側面成形面４ｅに接触して、さらに急冷却されつつ、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈの位置まで充填される（図６参照）。
なお、溶湯６Ｍは、成形空間Ｓ１に達するまでに、１０５０℃から成形空間Ｓ２内で銀箔の融点以下に冷却される。このため、金属箔３は、銀箔であっても溶湯６Ｍの熱によって溶融されるおそれはない。
さらに、金型２への熱伝導が進んで、溶湯６Ｍが固化温度に達すると、成形空間Ｓ１、Ｓ２の内周面の形状に密着した固化体６が形成される。
固化体６の形状が安定する温度まで冷却されたら、金型２を分割して、金型２から固化体６を脱型する。
以上で、成形工程が終了する。
【００４５】
ところで、一般に複数の金型部材で組み立てられたキャビティは、金型部材の型分割面に微小な隙間を有する。このため、型分割面には溶湯６Ｍが侵入やすく、これが固化すると、成形品表面のバリとなる。刃先におけるバリは、わずかであっても、切れ味に影響するため、従来技術では、成形のみによって形成することができなかった。
本実施形態では、第２の金型組立工程において、金属箔積層体３が、金型部材２Ａ、２Ｂの間に挟んで押圧された状態に組み付けられている。このため、金属箔配置面５ａ、５ｂ上には、金属箔３Ａの延性によって、金属箔配置面５ａ、５ｂの加工上残存する微小の凹凸に倣った状態で金属箔３Ａが密着される。また、型合わせ面２ｂ、２ｆの金属箔積層体加圧領域Ｐ１には、金属箔３Ｅが同様にして型合わせ面２ｂ、２ｆに密着される。また、金属箔３Ａ等の隣接する金属箔同士は、金型部材の表面よりもさらに表面粗さが小さいため隙間なく密着される。
このため、溶湯６Ｍは、金属箔積層体３と金型部材２Ａの間、金属箔積層体３と金型部材２Ｂとの間、および金属箔積層体３の各金属箔の間には侵入することができない。この結果、これらの位置ではバリは発生しない。
【００４６】
したがって、固化体６には、金属箔３Ａの内側切断端３ａの形状が正確に転写されるため、内側切断端３ｅの形状に沿った鋭利な切刃である先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇが形成される。また、先端刃先部１ａ、側端刃先部１ｈは、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈの階段状の斜面形状が正確に転写される。
このため、固化体６は、少なくとも刃先部には、研削加工や研磨加工などの２次加工を施すことなく、切刃の形状が形成され、眼科用メス１として使用可能な成形品になっている。
ただし、例えば、溶湯６Ｍを注入した支持端部１Ｂの基端部や、支持端部１Ｂの側面、側端エッジ１ｆなどに相当する部位にバリなどが発生する場合には、固化体６を脱型後、整形したりバリ取りしたりする。これらの２次加工は、切刃や刃先部と異なる部位であり、高精度に行う必要はないため、短時間で行うことができる。
このようにして、眼科用メス１が得られる。
【００４７】
本実施形態では、金属箔積層体３の金属箔３Ａ等を、先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇを形成する層に近づくほど熱伝導率が大きくなるように、金属箔３Ａ等の材質を選択している。
このような熱伝導率の変化によって、溶湯６Ｍが、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈに沿って、金属箔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、金属箔３Ｅの内側切断端３ｅの順に接触していく間に、溶湯６Ｍに対する冷却速度がこの順に増大していく。
この結果、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈ上では、相対的に金属箔３Ａ側の断熱性が高くなって、溶湯６Ｍが冷却されにくくなり、溶湯６Ｍは内側切断端３ｅに到るまで高流動性を保つことができる。したがって、溶湯６Ｍが内側切断端３ｅの近傍まで良好に充填される。これにより、鋭利な先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇの形状が得られる。
なお、このような熱伝導率の差は、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈにおける相対的な差異であり、金属箔積層体３の全体では、良好な熱伝導率を有している。本実施形態の条件で実際に成形を行い、刃先部のＸ線回折を測定したところ、シャープなピークを示さず、非晶質体が形成されたことが確認された。
このため、先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈにおいても、溶湯６Ｍは非晶質合金として固化されるために必要な臨界冷却速度以上の冷却速度で冷却されていることとが確かめられた。
【００４８】
また、本実施形態では、眼科用メス１において高精度な加工を必要とする先端刃先部１ａ、先端切刃１ｂ、側端刃先部１ｈ、側端切刃１ｇの形状を、金属箔積層体３によって形成することができる。したがって、金型部材２Ａ、２Ｂ，２Ｃ、２Ｄの加工面の構成が簡素となり、これらの金型部材の製作が容易となる。このため、医療用刃物の中でも、例えば、眼科用メス１のように複雑に湾曲された形状を有する刃先部および刃先を形成する場合に好適な成形方法となっている。
【００４９】
［第１変形例］
次に、本実施形態の変形例（第１変形例）について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の変形例（第１変形例）の平滑化工程について説明する工程説明図である。図８は、本発明の第１の実施形態に係る医療用刃物の成形方法の変形例（第１変形例）に用いる金型の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【００５０】
本変形例の成形方法は、上記第１の実施形態における第１の金型組立工程において、刃先部成形面を形成するため、金属箔積層体３が配置された後に、金属箔積層体３を構成する金属箔３Ａ等の各層の端部を加圧して、平滑化する平滑化工程をさらに有する成形方法である。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
本変形例では、まず、上記第１の実施形態の第１の金型組立工程と同様にして、金属箔積層体３を金型部材２Ａ上に配置して、積層体下面３ｆを密着させる。これにより、上記第１の実施形態の先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４ｈと同様の階段状の斜面が形成される。図７（ａ）には、積層体下面３ｆが金属箔配置面５ａ上に密着された様子を示している。
次に、平滑化工程を行う。本工程では、表面に凸湾曲面を有する圧延治具７を用いて、金属箔積層体３の内側切断端３ａ等を金属箔配置面５ａ側に加圧する。
これにより、図７（ｂ）に示すように、内側切断端３ａ等の近傍が圧延されてそれぞれ斜めに平滑化される。すなわち、金属箔３Ａ等の先端には、平滑端面３ａ’、３ｂ’、３ｃ’、３ｄ’、３ｅ’が形成され、これらが滑らかに接続された湾曲面が形成される。
【００５２】
なお、図７（ｂ）の図示では、金属箔配置面５ａ側に凸の湾曲面からなる先端刃先部成形面４ａが形成されているが、この湾曲方向や曲率は、金属箔３Ａ等の階段状断面の形状によって容易に変化させることができる。すなわち、階段状断面の平均的な傾斜が、圧延によって得られる湾曲面の形状となる。
本変形例では、図３（ｂ）に示すように、内側切断端３ｅ、３ｄ、３ｃ、３ｂ、３ａにおいて、隣り合う同士の間隔をこの順に沿って長くなるようにしている。このため、これらを均等に圧延することにより、金属箔配置面５ａ側に凸の湾曲面が形成されている。
内側切断端３ｄ、３ｃ、３ｂ、３ａにおける隣り合う同士の間隔を均等化すれば、直線状に傾斜する先端刃先部成形面４ａを形成することもできる。
【００５３】
また、特に図示しないが、側端刃先部成形面４ｈと同様の階段状の斜面も、圧延治具７によって加圧し、同様な平滑面である側端刃先部成形面４Ｈ（図５参照）を形成する。
以上で、本変形例の第１の金型組立工程が終了する。
【００５４】
次に、上記第１の実施形態と同様にして、第２の金型組立工程を行う。これにより、図８に示すような成形空間Ｓ１’（キャビティ）が形成される。
次に、上記第１の実施形態と同様にして、成形工程を行う。
【００５５】
本変形例によれば、平滑化工程によって、平滑化された先端刃先部成形面４ａ、側端刃先部成形面４Ｈを形成するため、成形工程によってこの形状が成形品に転写され、平滑化された先端刃先部１ａ、側端刃先部１ｈが形成される。また、先端切刃１ｂ、側端切刃１ｇは、金属箔３Ｅの厚さよりも切刃先端の曲率半径が小さいため、上記第１の実施形態に比べてさらに鋭利となる。
本変形例によれば、金属箔３Ａ等の厚さが厚くても、滑らかな刃先部を形成して、金属箔の厚さに比べてより鋭利な切刃を形成することができるので、金属箔積層体３を構成する金属箔の枚数を低減することができる。このため、金属箔積層体３を形成することがより容易となる。
【００５６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る医療用刃物の成形方法について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る医療用刃物の成形方法によって成形された医療用刃物の一例を示す模式的な正面図、および裏面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）おけるＤ−Ｄ断面図である。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る医療用刃物の把持部材を示す模式的な正面図である。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型の模式的な正面図、裏面図、左側面図、および右側面図である。図１２（ａ）は、図１１（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図１２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１２（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図およびＧ部の部分拡大図である。図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法に用いる金型に把持部材を配置した状態を示す模式的な右側面図、および正面図である。図１４は、本発明の第２の実施形態の医療用刃物の成形方法における成形工程を示す図１３（ｂ）におけるＨ−Ｈ断面での工程説明図である。
【００５７】
本実施形態の医療用刃物の成形方法（以下、単に、成形方法）は、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す医療用メス１０（医療用刃物）を製造するために好適に用いることができる成形方法である。
【００５８】
医療用メス１０は、例えば皮膚の切開などに用いる円刃メスであり、ブレード部１１Ａ、支持部１１Ｂ、および１対の把持部材１２を備える。
ブレード部１１Ａは、図９（ａ）に示すように、正面視の形状が半月状とされたブレード側面１１ｃと、ブレード側面１１ｃの先端の円弧形状に沿って形成された刃先部１１ａとを、図９（ａ）における紙面手前および奥側に有している。
１対の刃先部１１ａの最大厚さは、本実施形態では、１．０ｍｍとしている。
１対の刃先部１１ａの先端はＶ字に交差されており、これにより正面視形状が円弧状、かつ裏面視形状が直線状（図９（ｂ）参照）の鋭利な切刃１１ｂが形成されている。１対の刃先部１１ａのＶ字の角度は２０°〜４０°であることが好ましい。
また、本実施形態では、１対のブレード側面１１ｃは、互いに、切刃１１ｂ側かつ支持部１１Ｂと反対側に向かってすぼまるように傾斜されている。１対のブレード側面１１ｃの間には、刃先部１１ａと反対側の端部に、天面１１ｄが形成されている。
【００５９】
支持部１１Ｂは、ブレード部１１Ａの端部から切刃１１ｂに平行に延ばされた幅ｗ２、厚さｔ２の矩形断面を有する細長い略平板状に形成されている。支持部１１Ｂの幅方向の一方の側面である支持部上面１１ｅは、ブレード部１１Ａの天面１１ｄと同一平面に整列されている。
本実施形態では、支持部１１Ｂと、ブレード部１１Ａとは同材質からなり、本実施形態の成形方法によって一体成形されている。
また、図９（ｃ）に示すように、支持部１１Ｂの厚さ方向の側面には、把持部材１２の後述する凹穴部１２ａに充填された溶湯が固化されて、複数の係合部１１ｇが形成されている。
ブレード部１１Ａ、支持部１１Ｂの材質は、上記第１の実施形態の眼科用メス１と同様の金属材料を採用することができる。
【００６０】
把持部材１２は、医療用メス１０をブレード部１１Ａに触れることなく把持するために設けられた１対の板状部材である。把持部材１２は、幅ｗ１（ただし、ｗ１≧ｗ２）、厚さｔ１の矩形断面を有し、支持部１１Ｂを長手方向に覆うとともに、支持部１１Ｂを厚さ方向の両側から挟んで取り付けられている。
また、把持部材１２の幅方向の端部は、いずれも支持部１１Ｂの幅方向の側面である支持部上面１１ｅ、１１ｆよりも外側に位置されている。
本実施形態では、把持部材１２は、医療用メス１０を成形するための金型内に配置して鋳造成形を行うことにより、厚さ方向の一方の側面である取り付け面１２ｅにおいて支持部１１Ｂと密着して取り付けられている。
【００６１】
また、把持部材１２の厚さ方向において取り付け面１２ｅと反対側の側面である外側面１２ｄには、図９（ａ）、図１０に示すように、楕円状の側面開口１２ｃが、把持部材１２の長手方向に間隔をあけて３箇所に設けられている。
側面開口１２ｃにおける把持部材１２の厚さ方向の断面は、図９（ｃ）に示すように、取り付け面１２ｅから外側面１２ｄに向かって、斜めに貫通する円筒孔からなる凹穴部１２ａが形成されている。凹穴部１２ａの傾斜方向は、いずれも、取り付け面１２ｅから向かうとともに把持部材１２の長手方向においてブレード部１１Ａに近づくような斜め方向とされている。
また、側面開口１２ｃの内周側においてブレード部１１Ａと反対側には、側面開口１２ｃから取り付け面１２ｅ側に掘り下げられた段部が形成され、この段部が凹穴部１２ａの内周面と交差されている。これにより、把持部材１２の内部には、把持部材１２を外側面１２ｄから見たときに、側面開口１２ｃの内周面からブレード部１１Ａ側に突出する係合突起１２ｂが形成されている。
把持部材１２の材質は、ブレード部１１Ａ、支持部１１Ｂを成形するための溶湯と接触しても溶融しない材料であれば、適宜の材質を採用することができる。本実施形態では、ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６Ｌ（熱伝導率：１６．３Ｗ／（ｍ・Ｋ））を採用している。
【００６２】
次に、本実施形態の成形方法に用いる金型２０の構成について説明する。
金型２０は、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ブレード部１１Ａの形状を成形するためのブレード部金型部２０Ａと、把持部材１２を内部に配置して支持部１１Ｂを成形するための金型部材２０Ｂとを備える。これらは、不図示の連結手段により、横方向に連結され、全体として医療用メス１０の長手方向に沿う細長い直方体状に設けられている。
【００６３】
ブレード部金型部２０Ａは、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ブレード側面１１ｃの形状を成形するための側面成形面２４ｂをそれぞれ有し各側面成形面２４ｂが対向して配置された側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌと、刃先部１１ａおよび切刃１１ｂの形状を成形するため側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌとの間に挟んで設けられた金属箔積層部２３と、天面１１ｄの形状を成形するための天面成形面２４ｄを有する天面部金型部材２０Ｔとを備える。
天面部金型部材２０Ｔは、側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌの一端側に各側面成形面２４ｂを覆うように配置された板状部材である。
これら側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌおよび天面部金型部材２０Ｔは、不図示のボルトや押圧プレートなどによって、互いに押圧された状態に組み立てられている。
【００６４】
側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌの各側面成形面２４ｂは、図１２（ａ）に示すように天面１１ｄが水平面に整列する位置関係にブレード部金型部２０Ａを置いたとき、鉛直面に対して斜めに傾斜して設けられている。
また、各側面成形面２４ｂの下側は、図１２（ｂ）に示すように、ブレード側面１１ｃと刃先部１１ａとの境界に対応して円弧状とされ、この円弧状部から下側は、鉛直方向に沿う平面からなる金属箔配置面２４ｃが形成されている（図１２（ｃ）参照）。
【００６５】
金属箔積層部２３は、図１２（ｃ）に示すように、側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌのそれぞれの金属箔配置面２４ｃにおいて、複数の金属箔が積層された金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌが対向して密着され、刃先部１１ａおよび切刃１１ｂの形状を成形するための断面Ｖ字状の１対の刃先部成形面２４ａが形成されたものである。すなわち、刃先部成形面２４ａのＶ字形状の角度θ’’（図１２（ｃ）参照）は、１対の刃先部１１ａのＶ字の角度に合わせて設定する。
以下、金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌにおいて、便宜上、金属箔配置面２４ｃと密着される面を積層体下面２３ｆと称する。また、金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌが互いに対向して密着される面を積層体上面２３ｅと称する。
【００６６】
金属箔積層体２３Ｒは、積層体下面２３ｆから積層体上面２３ｅに向かって、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃがこの順に積層されている。
金属箔積層体２３Ｒの側面成形面２４ｂ側の端面は積層方向から見ると、側面成形面２４ｂの端部に沿う円弧形状を有する（図１２（ｂ）参照）。また、積層方向に沿う断面では、図１２（ｃ）に示すように、刃先部成形面２４ａに沿って、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃの傾斜端面２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されている。
また、金属箔積層体２３Ｌは、金属箔積層体２３Ｒの形状を積層体上面２３ｅに関して面対称した形状を有するものである。すなわち、積層体下面２３ｆ側から、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃと面対称な形状を有する金属箔２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３Ｌｃがこの順に積層され、これにより、それぞれの端部に刃先部成形面２４ａを構成する傾斜端面２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されている。
【００６７】
また、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃ、２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３Ｌｃの材質は、上記第１の実施形態における金属箔３Ａ等と同様な材質および材質の組合せを採用することができる。
本実施形態では、金属箔２３Ｒａ（２３Ｌａ）には厚さ１２μｍの金箔、金属箔２３Ｒｂ（Ｌｂ）には厚さ１０μｍの銅箔、金属箔２３Ｒｃ（Ｌｃ）には厚さ１０μｍの銀箔を採用している。このため、刃先部成形面２４ａは、上記第１の実施形態と同様に、刃先部の切刃を形成する層に近づくほど熱伝導率が大きい材料の金属箔が積層されている。
【００６８】
このような構成により、ブレード部金型部２０Ａの内部には、１対の側面成形面２４ｂ、１対の刃先部成形面２４ａ、および天面成形面２４ｄからなる成形空間Ｓ３（キャビティ）が形成されている。
【００６９】
金型部材２０Ｂには、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、把持部材１２を内部に密着して挿入させるため、把持部材１２の幅ｗ１よりもわずかに大きい幅Ｗ１、把持部材１２の厚さｔ１よりわずかに大きい幅Ｔ１の矩形状の断面が、金型部材２０Ｂの長手方向に貫通して設けられた１対の把持部材配置孔２０ａ（把持部材配置部）が幅Ｔ１の方向に対向して設けられている。
また、これら把持部材配置孔２０ａの間は、医療用メス１０の支持部１１Ｂの厚さｔ２だけ離間されており、またそれぞれの間の幅Ｗ１に沿う方向（図示上下方向）には、支持部１１Ｂの支持部上面１１ｅおよび支持部下面１１ｆを形成するため、幅Ｗ１に沿う方向に間隔ｗ２をあけて突出された支持部成形面２０ｂ、２０ｃが形成されている。
【００７０】
このように、金型部材２０Ｂの形状は、外周形状が角柱状とされ、中心部に、１対の把持部材配置孔２０ａと支持部成形面２０ｂ、２０ｃとで囲まれたＨ字状の貫通孔が設けられた筒状である。
ただし、金型部材２０Ｂは、成形後に成形品を取り出すため、適宜分割可能に組み立てられている。
【００７１】
次に、本実施形態の成形方法は、刃先部を有する医療用刃物を成形するためのキャビティを有する金型を用いた成形方法であって、第１の金型組立工程、第２の金型組立工程、把持部材配置工程および成形工程をこの順に行う方法である。
ただし、第１および第２の金型組立工程は、眼科用メス１と医療用メス１０との成形品形状が相違し、これに基づいて金型２、２０の構造が異なることによる差を除いては、上記第１の実施形態の第１変形例におけるそれぞれの工程と本質的に同様である。
【００７２】
第１の金型組立工程では、側面部金型部材２０Ｒの刃先部成形面２４ａ上に、上記第１の実施形態と同様の積層方法を用いて、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃを積層させる。これにより、側面部金型部材２０Ｒ上に金属箔積層体２３Ｒが配置された第１の部分組立体が形成される。
このとき、金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃは、上記第１の実施形態と同様に、側面成形面２４ｂ側の内側切断端が、積層体上面２３ｅから積層体下面２３ｆに向かって階段状の斜面が形成される形状に切断しておく。その際、本変形例では、刃先部成形面２４ａの傾斜を一定にするため、隣り合う内側切断端同士の間隔を一定にして、階段状断面の平均的な傾斜が一定となるように各内側切断端の形状を調整している。
次に、平滑化工程を行う。すなわち、上記第１の実施形態の第１変形例と同様にして、金属箔積層体２３Ｒを構成する金属箔２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃの各層の端部を加圧して平滑化する。これにより、金属箔積層体２３Ｒの刃先部成形面２４ａが形成される。
【００７３】
また、同様に、側面部金型部材２０Ｌの刃先部成形面２４ａ上に、金属箔２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３Ｌｃを積層させる。これにより、側面部金型部材２０Ｌ上に金属箔積層体２３Ｌが配置された第２の部分組立体が形成される。そして、第１の部分組立体と同様にして、平滑化工程を行い、金属箔積層体２３Ｌに刃先部成形面２４ａを形成する。
以上で、第１の金型組立工程が終了する。
【００７４】
次に、第２の金型組立工程を行う。
本工程では、第１の金型組立工程で組み立てられた第１および第２の部分組立体を、それぞれの積層体上面２３ｅを密着させて、金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌ同士が、積層方向に密着するように取り付ける。これにより、側面部金型部材２０Ｒ、２０Ｌが互いに組み付けられ、金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌによって、各刃先部成形面２４ａがＶ字状断面をなす位置関係に配置された金属箔積層部２３が形成される。この結果、医療用メス１０の刃先部１１ａおよび切刃１１ｂに対応する成形面が形成される。
次に、このように組み付けられた側面部金型部材２０Ｒ、金属箔積層部２３、および金属箔積層体２３Ｌの組立体に対して、各側面成形面２４ｂを覆うように、天面部金型部材２０Ｔを組み付ける。これによって、ブレード部１１Ａの形状を成形する成形空間Ｓ３を有するブレード部金型部２０Ａが得られる。
次に、ブレード部金型部２０Ａと１対の把持部材配置孔２０ａを有する金型部材２０Ｂとを連結することで金型２０が組み立てられる。
以上で、第２の金型組立工程が終了する。
【００７５】
次に、把持部材配置工程を行う。
本工程は、第２の金型組立工程と成形工程との間で、第２の金型組立工程で組み立てられた金型２０の把持部材配置孔２０ａに、把持部材１２を配置する工程である。
本実施形態では、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、金型２０の金型部材２０Ｂに設けられた各把持部材配置孔２０ａにそれぞれ把持部材１２を挿入する。把持部材配置孔２０ａは、幅ｗ１×厚さｔ１よりもわずかに大きい幅Ｗ１×厚さＴ１の矩形状に開口されているため、把持部材１２は把持部材配置孔２０ａとの間に、略隙間を発生させることなく円滑に挿入することができる。
このとき、各把持部材１２の向きは、各取り付け面１２ｅが内側に向かって対向し、かつ、図１４に示すように、凹穴部１２ａの傾斜方向がブレード部金型部２０Ａ側に向かうにつれて取り付け面１２ｅから外側面１２側に向かう方向となるように配置する。
これにより、金型部材２０Ｂの内部には、各把持部材１２の取り付け面１２ｅと支持部成形面２０ｂ、２０ｃとで囲まれた幅ｗ２×厚さｔ２の矩形断面が金型部材２０Ｂの長手方向に沿ってブレード部金型部２０Ａの成形空間Ｓ３に連通する成形空間Ｓ４が形成される。
成形空間Ｓ４、Ｓ３は、ブレード部１１Ａ、支持部１１Ｂの形状を成形する金型２０のキャビティを構成している。
以上で、把持部材配置工程が終了する。
【００７６】
次に、上記第１の実施形態と同様にして成形工程を行う。
すなわち、不図示の遠心鋳造装置に、把持部材１２が配置された金型２０を取り付ける。そして、図１４に示すように、成形空間Ｓ４に連通する金型部材２０Ｂの端部の開口部から、組成がＺｒ５５Ｃｕ３０Ａｌ１０Ｎｉ５であるＺｒ系合金を１０５０℃に加熱し溶湯６Ｍを遠心力によって注入する。
【００７７】
成形空間Ｓ４に注入された溶湯６Ｍは、成形空間Ｓ４の長手方向に沿って下流側の成形空間Ｓ３に向かって充填される。このとき、溶湯６Ｍは、支持部成形面２０ｂ、２０ｃ、および把持部材１２の取り付け面１２ｅに接触して冷却される。
ただし、把持部材１２は、金型部材２０Ｂの材質に比べて熱伝導率が小さいＳＵＳ３１６Ｌで形成されているため、成形空間Ｓ４内では、把持部材１２がない場合に比べて溶湯６Ｍが冷却されにくい。この結果、溶湯６Ｍは、高流動性を保った状態で、奥側の成形空間Ｓ３に到達し、成形空間Ｓ３の刃先部成形面２４ａ、側面成形面２４ｂと接触して急冷却され、これらの成形面の形状に沿って非晶質合金として固化する。
刃先部成形面２４ａは、上記第１の実施形態と同様に、刃先部の切刃を形成する層に近づくほど熱伝導率が大きい材料の金属箔が積層されているため、溶湯６Ｍは、切刃１１ｂを形成する金属箔２３Ｒｃ、２３Ｌｃまで、確実に充填され、刃先部成形面２４ａの形状が正確に転写されて刃先部１１ａ、切刃１１ｂの形状が形成される。
これにより、ブレード部１１Ａの形状が成形される。
【００７８】
一方、成形空間Ｓ４では、取り付け面１２ｅに沿って上流側から下流側に進む溶湯６Ｍは、図１４に示すように、凹穴部１２ａに沿って充填される。
このとき、凹穴部１２ａは、溶湯６Ｍの流路に対して鋭角の傾斜をなして、溶湯６Ｍの注入方向の上流側から下流側に向かって分岐する形状を有しているため、溶湯６Ｍが円滑に分岐される。
凹穴部１２ａに分岐された溶湯６Ｍは、側面開口１２ｃにおいて、把持部材１２よりも熱伝導率の大きい金型部材２０Ｂと接触して急冷されて固化する。この結果、係合部１１ｇの形状が成形される。
最後に成形空間Ｓ４内の溶湯６Ｍの温度が、固化温度以下に冷却されると、溶湯６Ｍが成形空間Ｓ３の形状に沿って固化し、支持部１１Ｂの形状が成形される。
また、係合部１１ｇは、溶湯６Ｍが凹穴部１２ａから係合突起１２ｂに回り込むように固化して形成されるため、各把持部材１２は係合部１１ｇによって抜け止めされた状態で取り付け面１２ｅにおいて支持部１１Ｂと密着される。
このように、固化体の形状が安定する温度まで冷却されたら、金型２０を分割して、金型２０から固化体を脱型する。
以上で、成形工程が終了する。
【００７９】
このように本実施形態の成形工程では、溶湯６Ｍが把持部材配置工程で配置された把持部材１２の表面である取り付け面１２ｅに沿って注入されることにより、溶湯６Ｍの金属材料が把持部材１２と一体化して成形される工程になっている。
【００８０】
このように、本実施形態によれば、金属箔積層体２３Ｒ、２３Ｌによって刃先部成形面２４ａを形成した金型２０を用いて成形工程を行うため、ブレード部１１Ａに刃先部１１ａおよび切刃１１ｂを有し、支持部１１Ｂに把持部材１２が一体化して成形された医療用メス１０を成形することができる。これにより、刃先部１１ａに研削加工や研磨加工などの２次加工を施すことなく切刃１１ｂを形成することができる。
また、把持部材１２を支持部１１Ｂと一体化して成形することができるため、把持部材１２を支持部１１Ｂに取り付ける工程を省略できるため、医療用メス１０の製造効率を向上することができる。
また、本実施形態では、把持部材１２は、成形空間Ｓ４において、金型部材２０Ｂに対する断熱性を高める作用を有するため、医療用メス１０のように、長尺の形状であっても、下流側の成形空間Ｓ３に溶湯６Ｍを高温の状態で充填させることができる。
【００８１】
なお、上記第１の実施形態の第１変形例および第２の実施形態の説明では、金属箔積層体を金型部材に配置してから、平滑化工程を行うことにより、刃先部成形面を平滑化する場合の例で説明した。ただし、金属箔積層体の内側切断端を予め平滑しておくことで、刃先部成形面を平滑化してもよい。
例えば、金属箔３Ａ等の内側切断端３ａ等を傾斜面状に切断してから、積層させてもよい。
また、金属箔３Ａ等を積層させて積層シートを形成してから、必要な外形を切断するようにして、この切断時に平滑な傾斜面を形成してもよい。
【００８２】
また、上記第２の実施形態の説明では、把持部材配置部は、金属箔積層部２３を有しない金型部材２０Ｂに設けた場合の例で説明したが、ブレード部金型部２０Ａ側にも把持部材配置部を設けてもよい。
【００８３】
また、上記第２の実施形態の説明では、金型２０を組み立ててから把持部材配置部に把持部材１２を挿入して配置する場合の例で説明したが、把持部材１２は、金型部材２０Ｂを組み立てる際に、同時に配置してもよい。この場合、把持部材配置部には、把持部材１２を挿入するためのクリアランスは不要となる。
【００８４】
また、上記第２の実施形態の説明では、把持部材として、板状の１対の把持部材１２を用いた場合の例で説明したが、把持部材は板状には限定されず、１対である必要もない。
例えば、把持部材１２は、支持部１１Ｂの片側のみに密着されていてもよい。また、把持部材１２は、管状部材や棒状部材などであってもよい。
また、溶湯６Ｍの流路は、把持部材１２と密着できれば、把持部材１２の一部に沿っているだけもよく、上記第２の実施形態のように、把持部材１２の長手方向の全体に沿っていなくてもよい。
【００８５】
また、上記第２の実施形態の説明では、溶湯６Ｍが把持部材１２の厚さ方向に貫通する凹穴部１２ａに沿って固化されることによって、密着される場合の例で説明したが、把持部材１２と十分な強度で密着できる場合には、把持部材１２の板厚方向に貫通しない凹穴部であってもよい。また、把持部材１２側から支持部１１Ｂ側への凸部形状を設けてもよい。また、把持部材１２の表面性になどによって、十分な密着強度が得られるならば、把持部材１２に凹穴部がない構成としてもよい。
【００８６】
また、上記の各実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  眼科用メス（医療用刃物）
１Ａ、１１Ａ  ブレード部
１Ｂ、１１Ｂ  支持端部
１ａ  先端刃先部（刃先部）
１ｂ  先端切刃（切刃）
１ｇ  側端切刃（切刃）
１ｈ  側端刃先部（刃先部）
２、２０  金型
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２０Ｂ  金型部材
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ  型合わせ面
３  金属箔積層体
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、２３Ｌａ、２３Ｌｂ、２３ｌｃ、２３Ｒａ、２３Ｒｂ、２３Ｒｃ  金属箔
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  内側切断端
３ａ’、３ｂ’、３ｃ’、３ｄ’、３ｅ’  平滑端面
３ｆ、２３ｆ  積層体下面
３ｇ、２３ｅ  積層体上面
３ｈ  外側切断端
４ａ  先端刃先部成形面
４ｈ  側端刃先部成形面
５ａ、５ｂ  金属箔配置面
６  固化体
６Ｍ  溶湯
７  圧延治具
１０  医療用メス（医療用刃物）
１１ａ  刃先部
１１ｂ  切刃
１１ｇ  係合部
１２  把持部材
１２ａ  凹穴部
１２ｂ  係合突起
２０Ａ  ブレード部金型部
２０Ｌ  側面部金型部材
２０Ｒ  側面部金型部材
２０Ｔ  天面部金型部材
２０ａ  把持部材配置孔（把持部材配置部）
２３  金属箔積層部
２３Ｌ、２３Ｒ  金属箔積層体
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  傾斜端面
２４ａ  刃先部成形面
２４ｂ  側面成形面
２４ｃ  金属箔配置面
Ｐ１  金属箔積層体加圧領域
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２’、Ｓ３、Ｓ４  成形空間（キャビティ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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