(57)【要約】【課題】超音波内視鏡用音響レンズにおいて、物理的な接触に対する耐久性が向上できるようにする。【解決手段】エラストマーからなるベース材料１４ａと、ベース材料１４ａに添加された充填剤１４ｂと、ベース材料１４ａのベース材料表面１４ｄの少なくとも一部を覆うように配され、レンズ表面Ｓ１に露出する摩擦低減剤１４ｃと、を備える。【選択図】図３
2018191882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーからなるベース材料と、
前記ベース材料に添加された充填剤と、
前記ベース材料の表面の少なくとも一部を覆うように配され、レンズ表面に露出する摩擦低減剤と、
を備える、超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項２】
前記摩擦低減剤は、
フッ素樹脂、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、窒化ホウ素、および二硫化タングステンからなる群から選ばれた１以上の物質を含む、
請求項１に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項３】
前記摩擦低減剤の粒径は、
１０μｍ以下である、
請求項１または２に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項４】
前記摩擦低減剤の含有量は、
前記ベース材料を１００質量部として、３質量部以上、１５質量部以下である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項５】
前記レンズ表面における動摩擦係数が、０．３よりも小さい、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項６】
前記ベース材料は、
ジオルガノポリシロキサンまたはこれを主剤とするシリコーンゴムコンパウンドからなる、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項７】
前記摩擦低減剤は、
前記ベース材料の前記表面に層状に配されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項８】
前記摩擦低減剤は、
前記ベース材料の前記表面に固着している、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の超音波内視鏡用音響レンズを備える、
超音波内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波内視鏡用音響レンズおよび超音波内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用内視鏡として、超音波内視鏡装置が知られている。
超音波内視鏡装置は、被検体の画像を取得するため超音波振動子を備えている。超音波振動子の表面には超音波を集束するための音響レンズが配置されている。
音響レンズは、生体組織等の被検体に効率的に導入できるように、生体組織の音響特性に近い音響特性を有する必要がある。例えば、音響レンズの音響インピーダンスが生体組織の音響インピーダンスに近いと、生体組織と当接部における表面反射が抑制されるため、生体組織に効率的に超音波が伝播する。
例えば、特許文献１には、感度を向上させる目的で、ビニル基を有するポリシロキサンに、無機化合物が添加された音響波プローブ用シリコーン樹脂を含む音響レンズが記載されている。特許文献１の音響レンズに含まれる無機化合物は、炭酸カルシウム、窒化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化バナジウム、窒化ケイ素、炭酸バリウム、炭化チタン、窒化チタン、酸化銅、炭化ジルコニウム、および炭化タングステンからなる群から選択される物質からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０７０７６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、上述した従来技術には以下のような問題がある。
特許文献１に記載された音響レンズのように、シリコーン樹脂などの摩擦係数が大きなエラストマーをベース材料として有する場合、音響レンズのレンズ表面が滑りにくい。このため、レンズ表面に他の物体が触れると、音響レンズが破損されやすい。例えば、ガーゼなどで音響レンズのレンズ表面を清掃する時などに、レンズ表面との摩擦力によって、ガーゼがレンズ表面に引っ掛かりやすい。ガーゼがレンズ表面に引っ掛かった状態でガーゼを動かすと、引っ掛かりが生じた部位に作用する外力によって、音響レンズが破れてしまうという問題がある。
ガーゼに限らず、種々の材質からなる物体に対して、エラストマーの動摩擦係数は、例えば、０．３〜０．４５のような大きな値を有する。このため、音響レンズは、他の物体との物理的な接触が繰り返される場合に耐久性が悪くなるという問題がある。
【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、物理的な接触に対する耐久性が向上できる超音波内視鏡用音響レンズおよび超音波内視鏡装置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、本発明の第１の態様の超音波内視鏡用音響レンズは、エラストマーからなるベース材料と、前記ベース材料に添加された充填剤と、前記ベース材料の表面の少なくとも一部を覆うように配され、レンズ表面に露出する摩擦低減剤と、を備える。
【０００７】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記摩擦低減剤は、フッ素樹脂、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、窒化ホウ素、および二硫化タングステンからなる群から選ばれた１以上の物質を含んでもよい。
【０００８】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記摩擦低減剤の粒径は、１０μｍ以下であってもよい。
【０００９】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記摩擦低減剤の含有量は、前記ベース材料を１００質量部として、３質量部以上、１５質量部以下であってもよい。
【００１０】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記レンズ表面における動摩擦係数が、０．３よりも小さくてもよい。
【００１１】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記ベース材料は、ジオルガノポリシロキサンまたはこれを主剤とするシリコーンゴムコンパウンドからなってもよい。
【００１２】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記摩擦低減剤は、前記ベース材料の前記表面に層状に配されていてもよい。
【００１３】
上記超音波内視鏡用音響レンズにおいては、前記摩擦低減剤は、前記ベース材料の前記表面に固着していてもよい。
【００１４】
本発明の第２の態様の超音波内視鏡装置は、上記超音波内視鏡用音響レンズを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の超音波内視鏡用音響レンズおよび超音波内視鏡装置によれば、物理的な接触に対する耐久性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡装置の概略構成を示す模式的な正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡装置の主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズおよび超音波内視鏡装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡装置の主要部の構成を示す模式的な断面図である。なお、各図面は、模式図のため形状や寸法は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の超音波内視鏡１（超音波内視鏡装置）は、体内に挿入される細長の挿入部２と、挿入部２の基端に接続された操作部３と、操作部３から延出するユニバーサルコード４とを備える。
挿入部２は、その先端から、先端硬質部５、湾曲自在な湾曲部６、および細径でかつ長尺で可撓性を有する可撓管部７がこの順に接続されて構成される。可撓管部７の内部には、処置具を挿通する処置具チャンネルが設けられていてもよい。
【００２０】
図２に示すように、先端硬質部５は、円筒状部材３０、および複数の超音波振動子１０を備える。特に図示しないが、可撓管部７に処置具チャンネルが設けられている場合には、先端硬質部５には、処置具チャンネルの出口開口が形成されている。
円筒状部材３０は、環状の鍔３１と、鍔３１の中央の縁から図示略の可撓管部７の方向（図示の上から下に向かう方向）に延びる円筒状部３２とを備える。
円筒状部材３０の円筒状部３２の内部には、同軸ケーブル４０が挿通されている。
【００２１】
超音波振動子１０は、超音波を被検体に放射する装置部分である。超音波振動子１０は、円筒状部材３０の外周面に沿って周方向に複数配列されている。
各超音波振動子１０は、それぞれ、圧電素子１１、バッキング材１２、音響整合層１３、音響レンズ１４（超音波内視鏡用音響レンズ）、および図示略の電極を備える。
【００２２】
圧電素子１１は、図示略の電極によって電圧が印加されることで、超音波振動を発生する。本実施形態における圧電素子１１は、平板状に形成されている。圧電素子１１の一方の板面１１ａは、円筒状部材３０の径方向において円筒状部３２と対向する位置に配置されている。
【００２３】
バッキング材１２は、圧電素子１１で発生する超音波振動のうち板面１１ａから径方向内側に向かう振動を吸収するための部材である。バッキング材１２は、円筒状部３２と圧電素子１１との間に充填されている。
バッキング材１２の材質としては、適宜の振動吸収特性を有する樹脂材料が用いられる。
バッキング材１２は、軸方向においては、円筒状部３２を内部に挿通する環状部材３３、３４に挟まれている。
環状部材３３は、鍔３１と隣接し、圧電素子１１から先端硬質部５の先端方向に延出する基板５０に接するように取り付けられている。
環状部材３４は、圧電素子１１よりも可撓管部７（図示略）寄りの位置で後述する音響整合層１３に接するように取り付けられている。
【００２４】
音響整合層１３は、被検体と圧電素子１１とにおける音響インピーダンスの差を低減する層状部である。被検体の音響インピーダンスに応じて、音響整合層１３の音響インピーダンスが適正に設定されることにより、被検体による超音波の反射が低減される。
音響整合層１３は、少なくとも圧電素子１１において板面１１ａと反対側の板面１１ｂを覆うように設けられている。このため、音響整合層１３を介して、板面１１ｂから径方向外側に放射される超音波が被検体に効率的に導入される。
音響整合層１３は、単層で構成されてもよいし、複数層で構成されてもよい。
【００２５】
音響レンズ１４は、圧電素子１１で発生し、音響整合層１３を通して径方向外側に伝搬する超音波を集束して外部に放射する。音響レンズ１４は、超音波を集束させるための適宜形状に成形されている。例えば、音響レンズ１４のレンズ表面Ｓ１は、外側に凸の湾曲面とされている。音響レンズ１４は。音響整合層１３を径方向外側から覆うように設けられている。
音響レンズ１４の構成は、超音波内視鏡１の説明の後に詳述される。
【００２６】
円筒状部材３０の鍔３１において、環状部材３３と反対方向の面３１ａには、多数の電極パッド５１が設けられている。
電極パッド５１には、同軸ケーブル４０から延びる配線４１が結線されている。電極パッド５１と、基板５０上に設けられた電極層５２とは、ワイヤー５３で結線されている。電極パッド５１とワイヤー５３とは半田５４によって接合されている。電極層５２とワイヤー５３とは半田５５で接合されている。
電極パッド５１と配線４１との結線部の全体は、例えば同軸ケーブル４０に負荷がかかることによって配線４１が電極パッド５１から外れることを防ぐために、ポッティング樹脂５６で被覆されている。
先端硬質部５の先端には、電極パッド５１と配線４１との結線部を塞ぐように、先端構造部材６０が設けられている。また、先端硬質部５は、接続部材７０を介して湾曲部６に接続される。
【００２７】
次に、音響レンズ１４の詳細構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態の音響レンズ１４は、ベース材料１４ａと、充填剤１４ｂと、摩擦低減剤１４ｃと、を含んで構成されている。
【００２９】
ベース材料１４ａは、被検体である生体組織などと音響特性が近いエラストマーが用いられる。例えば、ベース材料１４ａとしては、ジオルガノポリシロキサンまたはこれを主剤とするシリコーンゴムコンパウンド（以下、まとめて、「シリコーンエラストマー」を称する場合がある）が用いられてもよい。ただし、シリコーンエラストマーは、成形性、接着性などに優れる材料が用いられることがより好ましい。例えば、成形性の観点からシリコーンはミラブル型でなく、非ミラブル型がより好ましい。成形性、接着性などに優れるシリコーンエラストマーは、摩擦係数が大きくなりがちである。
ベース材料１４ａに用いられる、ジオルガノポリシロキサンまたはこれを主剤とするシリコーンゴムコンパウンドの構成は、特に限定されない。ジオルガノポリシロキサンにおける有機基の構成、およびジオルガノポリシロキサンを主剤とするシリコーンゴムコンパウンドの構成としては、例えば、特開昭６２−１１８９７号公報に記載の構成はすべて用いることができる。
【００３０】
充填剤１４ｂは、ベース材料１４ａに適宜量添加されることにより音響レンズ１４として必要な音響特性が得られる無機フィラーが用いられる。ここで、音響レンズ１４に必要な音響特性の例としては、例えば、音響インピーダンス、超音波に対する減衰率などが挙げられる。
充填剤１４ｂの材料は、高い密度を有することがより好ましい。この場合、ベース材料１４ａに対する充填剤１４ｂの添加量が少量でも、必要な音響インピーダンスが得られるため、減衰率が低減できる。
充填剤１４ｂの材料は、高い機械的強度を有することがより好ましい。この場合、音響レンズ１４の機械的強度が向上される。高密度の物質は一般的に機械的強度も高いため、充填剤１４ｂの密度が大きいと、音響レンズ１４の機械的強度が高くなりやすい。
充填剤１４ｂとして好適な無機フィラーの例としては、シリカ、アルミナ、ベーマイト、酸化セリウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、三酸化タングステン、ジルコニア、ダイヤモンド、窒化珪素、炭化珪素、サファイヤなどが挙げられる。以上に例示した無機フィラーはいずれも機械的強度が高いため、せん断強度も高い。
充填剤１４ｂは、１種類には限定されない。充填剤１４ｂとして複数種類の無機フィラーが用いられてもよい。
【００３１】
図３は模式図のため、充填剤１４ｂが球状に図示されているが、充填剤１４ｂの形状は、球形には限定されない。例えば、充填剤１４ｂの形状は、球以外の粒状、多面体状、板状、棒状、繊維状、不定形状などであってもよい。
【００３２】
音響レンズ１４における充填剤１４ｂの含有量は、音響レンズ１４に必要な音響特性および機械的強度が得られる適宜の含有量が可能である。
例えば、音響レンズ１４における充填剤１４ｂの含有量は、１００質量部のベース材料１４ａに対して、１質量部以上１００質量部以下であってもよい。
充填剤１４ｂが１質量部未満であると、充填剤１４ｂの添加量が少なすぎるために、音響インピーダンスを適正に調整しづらくなったり、機械的強度があまり向上できなくなったりするおそれがある。
充填剤１４ｂが１００質量部を超えると、成形性が低下するため、成形型の形状が正確に転写されないおそれがある。この場合、音響レンズ１４としてのレンズ性能が低下するおそれがある。さらに、充填剤１４ｂの添加量が多くなると超音波の減衰率が増大するおそれがある。
【００３３】
摩擦低減剤１４ｃは、音響レンズ１４のレンズ表面Ｓ１の少なくとも一部に露出するように配されている。本実施形態では、ベース材料１４ａに分散して添加されることによって、一部の摩擦低減剤１４ｃがレンズ表面Ｓ１におけるベース材料表面１４ｄから露出している。
ベース材料表面１４ｄから露出した摩擦低減剤１４ｃは、外部から見て、ベース材料表面１４ｄを覆う状態に配置されている。ベース材料表面１４ｄから露出した充填剤１４ｂおよびベース材料表面１４ｄとともに、レンズ表面Ｓ１を構成する。
【００３４】
摩擦低減剤１４ｃの材質は、レンズ表面Ｓ１の滑り特性を、ベース材料表面１４ｄの滑り特性に比べて向上できる固体であれば、特に限定されない。
例えば、摩擦低減剤１４ｃとしては、外力によって容易にせん断破壊されたり、すべり変形したりすることによって、滑り特性を向上できる固体潤滑剤が用いられてもよい。例えば、摩擦低減剤１４ｃとしては、層状分子構造が分子間力で結合された積層構造粒子からなる固体潤滑剤が用いられてもよい。
例えば、摩擦低減剤１４ｃとしては、例えば、フッ素樹脂などのように、表面の摩擦係数が小さい材料からなる固体潤滑剤が用いられてもよい。
ただし、摩擦低減剤１４ｃは、上述したような固体潤滑剤には限定されない。例えば、摩擦低減剤１４ｃとしては、ベース材料表面１４ｄの摩擦係数よりも小さい摩擦係数を有していれば、必ずしも固体潤滑剤と称されない無機材料または有機材料が用いられてもよい。
図３は模式図のため、摩擦低減剤１４ｃが球状に図示されているが、摩擦低減剤１４ｃの形状は、球形には限定されない。例えば、摩擦低減剤１４ｃの形状は、球以外の粒状、多面体状、板状、棒状、繊維状、不定形状などであってもよい。
【００３５】
摩擦低減剤１４ｃとして好適な材料としては、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、マイカ、タルク、フッ化カルシウム、二酸化珪素、フラーレン、カーボンナノチューブ、一酸化鉛、金、銀、錫、鉛、銅、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）（フッ素樹脂）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）（フッ素樹脂）、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、などが挙げられる。
音響レンズ１４に含有される摩擦低減剤１４ｃは、一種類には限定されない。例えば、上述のように例示された物質の群から選ばれた１以上の物質が摩擦低減剤１４ｃとして用いられてもよい。
【００３６】
ベース材料表面１４ｄにおける摩擦低減剤１４ｃの露出形状、露出面積、および露出部の分布密度は、レンズ表面Ｓ１の摩擦係数がベース材料表面１４ｄの摩擦係数に比べて低減できれば、特に限定されない。
例えば、摩擦低減剤１４ｃは、ベース材料表面１４ｄにおいて、粒状、島状、層状などの適宜形状で露出してもよい。図３では、一例として、摩擦低減剤１４ｃが粒径以下の範囲で粒状に露出している場合の例が描かれている。
レンズ表面Ｓ１における摩擦係数は動摩擦係数として０．３より小さいことがより好ましい。
【００３７】
摩擦低減剤１４ｃの粒径は、１０μｍ以下であることがより好ましい。摩擦低減剤１４ｃの粒径が１０μｍを超えると、音響レンズ１４において、超音波の減衰率が大きくなりすぎるおそれがある。音響レンズ１４において減衰率が大きくなりすぎると、被検体の深部に超音波が届きにくくなるため、被検体の深部観察がしにくくなる。
減衰率をより低下させるため、摩擦低減剤１４ｃの粒径は６μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００３８】
本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃがベース材料１４ａの内部にも分散しているため、摩擦低減剤１４ｃの含有量は、音響レンズ１４の音響特性にも影響するおそれがある。このため、摩擦低減剤１４ｃの含有量は、充填剤１４ｂの含有量と併せて、音響レンズ１４として必要な音響特性が得られるように設定される。
例えば、音響レンズ１４における摩擦低減剤１４ｃの含有量は、１００質量部のベース材料１４ａに対して、３質量部以上１５質量部以下であってもよい。この場合、レンズ表面Ｓ１に露出する摩擦低減剤１４ｃの量が適正となるため、摩擦低減剤１４ｃによる摩擦低減効果がうより良好となる。
摩擦低減剤１４ｃが３質量部未満であると、表面に露出する摩擦低減剤１４ｃの量が少なくなりすぎるため、レンズ表面Ｓ１の摩擦係数が下がりにくくなるおそれがある。
摩擦低減剤１４ｃが１５質量部を超えると、摩擦低減剤によって超音波の伝播が阻害されるため、超音波の減衰率が増大しやすくなる。このため、超音波内視鏡１の超音波画像の解像度が低下するおそれがある。
【００３９】
本実施形態の音響レンズ１４を備える超音波振動子１０は、例えば以下のようにして製造される。
板面１１ａ、１１ｂにそれぞれ電極（図示せず）を設けた圧電素子１１と、予め成形された音響整合層１３とが接合される。この後、圧電素子１１に、面方向に延びるように基板５０が取り付けられる。さらに、環状部材３３、３４が所定の位置にそれぞれ配置される。
この後、環状部材３３、３４によって囲われた圧電素子１１と円筒状部材３０との間に、バッキング材１２を形成するための樹脂組成物が流し入れられる。この樹脂組成物が硬化すると、バッキング材１２が形成される。
この後、音響整合層１３における圧電素子１１と反対方向の面１３ａに、音響レンズ１４が配置される。
【００４０】
音響レンズ１４は、以下のようにして製造される。例えば、ベース材料１４ａ、充填剤１４ｂ、および摩擦低減剤１４ｃが混合される。この混合物は、例えば、プレス加工などによって音響レンズ１４の形状に成形、加硫される。
このようにして製造された音響レンズ１４は、音響整合層１３と音響レンズ１４とのそれぞれの音響インピーダンスの間の値に調整された接着剤によって、互いに接着される。
このようにして、超音波振動子１０が製造される。
【００４１】
ただし、音響レンズ１４の形成方法は、上述の方法には限定されない。例えば、音響レンズ１４は、以下のようにして形成されてもよい。
まず、音響整合層１３の周りに音響レンズ１４の成形型が配置される。成形型には音響レンズ１４を形成するための樹脂組成物が流し込まれる。この樹脂組成物が硬化する前に、圧電素子１１に取り付けられた音響整合層１３とこの樹脂組成物とが接触した状態で加熱硬化が行われる。これにより、音響整合層１３に音響レンズ１４が接合される。音響レンズ１４が硬化したら、成形型が外される。
【００４２】
次に、音響レンズ１４の作用について説明する。
音響レンズ１４は、ベース材料１４ａに充填剤１４ｂを含有しているため、充填剤１４ｂの含有量を適正に設定することによって、超音波内視鏡装置の音響レンズとして好適な音響特性が得られる。
音響インピーダンスは媒質の密度×媒質内での音速で求まる。音響インピーダンスは、被検体に応じて適正な値に設定される必要がある。例えば、充填剤１４ｂは、ベース材料１４ａと、密度が異なるため、ベース材料１４ａに対する含有量を変えることで、音響インピーダンスが調整される。充填剤１４ｂの密度がベース材料１４ａの密度よりも高い場合には、充填剤１４ｂの含有量を増大させることによって、音響インピーダンスをベース材料１４ａ単体の場合よりも増大させることができる。
摩擦低減剤１４ｃとして、高密度の材料が用いられる場合には、摩擦低減剤１４ｃと充填剤１４ｂとを併せて必要な音響特性が得られるように、充填剤１４ｂの添加量が適宜調整される。
【００４３】
図３に示すように、音響レンズ１４では、一部の摩擦低減剤１４ｃがベース材料表面１４ｄから露出している。レンズ表面Ｓ１に接触部材Ｇが接触すると、接触部材Ｇの一部に摩擦低減剤１４ｃが接触する。このため、摩擦低減剤１４ｃに比べて滑り特性が悪いベース材料１４ａと接触部材Ｇとの接触面積が低下する。接触部材Ｇと摩擦低減剤１４ｃとの接触部では、摩擦低減剤１４ｃの摩擦低減効果によって、接触部材Ｇと音響レンズ１４との間の摩擦力が低減される。
【００４４】
摩擦低減剤１４ｃの摩擦低減効果は、摩擦低減剤１４ｃの材料によって異なる。
例えば、摩擦低減剤１４ｃが二硫化モリブデンのような、せん断変形しやすい結晶構造を有する材料で構成される場合には、接触部材Ｇと接触した摩擦低減剤１４ｃがせん断変形することによって、接触部材Ｇが滑りやすくなる。
例えば、摩擦低減剤１４ｃがグラファイトのような、層状分子構造が弱い分子間力によって結合している材料で構成される場合には、接触部材Ｇと接触した摩擦低減剤１４ｃの層状分子構造同士が互いに滑り移動することによって、接触部材Ｇが滑りやすくなる。
例えば、摩擦低減剤１４ｃがフッ素樹脂のような、表面の摩擦係数が小さい材料で構成される場合には、接触部材Ｇに摩擦低減剤１４ｃから作用する摩擦力自体が小さくなるため、接触部材Ｇが滑りやすくなる。
【００４５】
このように、音響レンズ１４では、ベース材料表面１４ｄに摩擦低減剤１４ｃが露出することによって、レンズ表面Ｓ１の実質的な摩擦係数が低下するため、接触部材Ｇがレンズ表面Ｓ１上を滑りやすくなる。
この結果、接触部材Ｇがベース材料表面１４ｄあるいはベース材料表面１４ｄから突出した充填剤１４ｂと引っ掛かりにくくなるため、接触部材Ｇからの外力によってベース材料１４ａが破れることを防止できる。
例えば、音響レンズ１４は、超音波内視鏡１の使用前後に、ガーゼなどの清掃部材でレンズ表面Ｓ１が清掃される。このため、清掃部材は接触部材Ｇになっている。音響レンズ１４では、レンズ表面Ｓ１の実質的な摩擦係数が低いため、清掃部材がレンズ表面Ｓ１に引っ掛かりにくくなる。この結果、清掃作業中に音響レンズ１４が破れてしまうことが防止される。このようにして音響レンズ１４の耐久性が向上するため、超音波内視鏡１の寿命も延びる。
例えば、超音波内視鏡１に処置具チャンネルが設けられている場合には、先端硬質部５における処置具チャンネルの出口開口から処置具が出入りする。この場合、処置具が患者の体内で移動する際に、処置具の金属部あるいは樹脂部が接触部材Ｇとして、音響レンズ１４のレンズ表面Ｓ１と接触するおそれもある。しかし音響レンズ１４においては、レンズ表面Ｓ１の実質的な摩擦係数が低いため、処置具の金属部あるいは樹脂部もレンズ表面Ｓ１に引っ掛かりにくくなる。この結果、処置具との接触によって音響レンズ１４が破れてしまうことが防止される。このようにして音響レンズ１４の耐久性が向上するため、超音波内視鏡１の寿命も延びる。
【００４６】
以上、説明したように、本実施形態の音響レンズ１４および超音波内視鏡１によれば、物理的な接触に対する耐久性が向上できる。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズについて説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【００４８】
図４に主要部を示す本実施形態の音響レンズ６４（超音波内視鏡用音響レンズ）は、上記第１の実施形態の超音波内視鏡１において、音響レンズ１４に代えて用いることができる（図２参照）。音響レンズ６４は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４と同様の外形を有する。音響レンズ６４は、音響レンズ１４と内部構造が異なっている。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４９】
音響レンズ６４は、レンズ本体部６４Ａと、表面層６４Ｂと、を備える。
レンズ本体部６４Ａは、ベース材料１４ａに充填剤１４ｂが分散されて構成されている。レンズ本体部６４Ａの形状は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４のレンズ表面Ｓ１から後述する表面層６４Ｂの厚さを引いた形状に形成されている。
【００５０】
表面層６４Ｂは、レンズ本体部６４Ａにおける表面６４ｄを全体的に覆う層状に形成される。表面層６４Ｂの表面６４ａは、音響レンズ６４の表面であるレンズ表面Ｓ２を構成する。
表面層６４Ｂは、バインダ樹脂６５と、上記第１の実施形態におけると同様の摩擦低減剤１４ｃと、を備える。
バインダ樹脂６５は、摩擦低減剤１４ｃを保持する。バインダ樹脂６５の材料は、摩擦低減剤１４ｃを保持可能、かつベース材料１４ａと密着して固定可能な樹脂材料であれば特に限定されない。例えば、バインダ樹脂６５の例としては、溶剤可溶型フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、シリコーン樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＦＡなどが挙げられる。
バインダ樹脂６５の材料としては、摩擦係数がベース材料１４ａの摩擦係数よりも低い材料が用いられることがより好ましい。この場合、バインダ樹脂６５も摩擦低減剤になっている。例えば、バインダ樹脂６５の材料としては、上記第１の実施形態において、摩擦低減剤１４ｃの例として挙げられた樹脂材料のうち、摩擦低減剤１４ｃを保持可能な材料が用いられてもよい。
【００５１】
表面層６４Ｂにおける摩擦低減剤１４ｃの添加量は、レンズ表面Ｓ２における摩擦係数がベース材料１４ａの摩擦係数よりも低くなる適宜の添加量とされる。例えば、レンズ表面Ｓ２の滑り特性は、動摩擦係数が０．３未満になることがより好ましい。
例えば、本実施形態の摩擦低減剤１４ｃとして、上記第１の実施形態におけると同様の摩擦低減剤１４ｃが用いられる場合、本実施形態における摩擦低減剤１４ｃの配合量は、レンズ表面Ｓ２におけるバインダ樹脂６５からの摩擦低減剤１４ｃの露出面積が、上記第１の実施形態におけるベース材料１４ａからの露出面積と同様になるように設定されてもよい。本実施形態における摩擦低減剤１４ｃの配合量は、レンズ表面Ｓ２におけるバインダ樹脂６５から露出する摩擦低減剤１４ｃの分布密度が、上記第１の実施形態におけるベース材料１４ａから露出する分布密度と同様になるように設定されてもよい。
例えば、音響レンズ６４における摩擦低減剤１４ｃの含有量は、１００質量部のバインダ樹脂６５に対して、３質量部以上１５質量部以下であってもよい。この場合、レンズ表面Ｓ２に露出する摩擦低減剤１４ｃの量が適正となるため、摩擦低減剤１４ｃによる摩擦低減効果がより良好となる。
【００５２】
表面層６４Ｂの層厚は、レンズ表面Ｓ２に露出する摩擦低減剤１４ｃを保持できる層厚であれば特に限定されない。例えば、表面層６４Ｂの層厚は、摩擦低減剤１４ｃの最大粒径の１００％以上３００％以下でもよい。
【００５３】
このような構成の音響レンズ６４は、以下のようにして製造される。例えば、ベース材料１４ａおよび充填剤１４ｂが混合される。この混合物は、例えば、プレス加工などによってレンズ本体部６４Ａの形状に成形、加硫される。この後、レンズ本体部６４Ａの表面に、バインダ樹脂６５、溶剤、および摩擦低減剤１４ｃが混合された塗液が塗膜される。この後、塗液の溶剤を揮発させる適宜の乾燥処理が行われる。これにより、レンズ本体部６４Ａの表面６４ｄに表面層６４Ｂが形成され、音響レンズ６４が製造される。
このようにして製造された音響レンズ６４は、上記第１の実施形態と同様にして、音響整合層１３に接合されることで、本実施形態の超音波振動子１０が製造される。
【００５４】
次に、音響レンズ６４の作用について説明する。
音響レンズ６４は、レンズ本体部６４Ａにおいて、ベース材料１４ａに充填剤１４ｂを含有している。このため、充填剤１４ｂの含有量が適正に設定されることによって、上記第１の実施形態と同様にして、超音波内視鏡装置の音響レンズとして好適な音響特性が得られる。
本実施形態では、レンズ本体部６４Ａには摩擦低減剤１４ｃが含まれないため、音響レンズ６４の音響特性は、ベース材料１４ａと充填剤１４ｂとによってほぼ決まる。
本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃは、音響レンズ６４の表面層６４Ｂのみに分散される。このため、レンズ表面Ｓ２が上記第１の実施形態と同様の摩擦特性を備えるために必要な摩擦低減剤１４ｃの添加量が格段に少なくなる。したがって、摩擦低減剤１４ｃの音響レンズ６４の音響特性に与える影響を抑制するために、添加量を減らしたり、摩擦低減剤１４ｃの添加量の調整を精密に行ったりする必要性が格段に少なくなる。
例えば、上記第１の実施形態の場合には、もし、ベース材料１４ａ中の摩擦低減剤１４ｃの分布に偏りが発生すると、音響レンズ１４の音響特性のムラが生じ易い。このため、摩擦低減剤１４ｃとして、ベース材料１４ａ中の分散特性が良好な材料を選択する必要がある。
しかし、本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃの材料に応じて、分散特性が良好となるバインダ樹脂６５が選択されることで、摩擦低減剤１４ｃのムラを容易に抑制できる。そもそも、本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃの添加量自体が、音響レンズ６４の音響特性にはあまり寄与しないため、摩擦低減剤１４ｃの分布にムラがあっても、音響レンズ６４の音響特性への影響が少ない。滑り特性に関しては、一定の摩擦係数よりも小さな摩擦係数が得られれば、破れに強い滑り特性が得られるため、摩擦低減剤１４ｃの分布が密になる方向の分布ムラに関しては許容範囲が広い。
本実施形態によれば、摩擦低減剤１４ｃの材料の選択範囲が広くなる。
【００５５】
音響レンズ６４によれば、レンズ表面Ｓ２における摩擦低減剤１４ｃの露出量に応じて上記第１の実施形態と同様に、レンズ表面Ｓ２の実質的な摩擦係数を低減できる。このため、本実施形態によれば、接触部材Ｇ（図示略）がレンズ表面Ｓ２上を滑りやすくなる。この結果、接触部材Ｇが、レンズ表面Ｓ２において引っ掛かりにくくなるため、接触部材Ｇからの外力によって表面層６４Ｂおよびレンズ本体部６４Ａが破れることを防止できる。このようにして音響レンズ６４の耐久性が向上する。
特に本実施形態では、バインダ樹脂６５の材料として、ベース材料１４ａの摩擦係数よりも摩擦係数が小さい材料を選択することによって、レンズ表面Ｓ２の実質的な摩擦係数をさらに低減できる。
本実施形態のように、レンズ表面Ｓ２の全体が表面層６４Ｂで覆われる場合、表面層６４Ｂは、接触部材Ｇとベース材料１４ａとの直接接触を防止する保護機能を有する点でも、音響レンズ６４の耐久性がより向上する。
本実施形態では、レンズ本体部６４Ａの全体が表面層６４Ｂによって覆われているため、レンズ本体部６４Ａ中の充填剤１４ｂがレンズ表面Ｓ２に露出することがない。このため、充填剤１４ｂの露出によって滑り特性が悪化することもない。
【００５６】
以上、説明したように、本実施形態の音響レンズ６４によれば、物理的な接触に対する耐久性が向上できる。
【００５７】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズについて説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【００５８】
図５に主要部を示す本実施形態の音響レンズ７４（超音波内視鏡用音響レンズ）は、上記第１の実施形態の超音波内視鏡１において、音響レンズ１４に代えて用いることができる（図２参照）。音響レンズ７４は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４と同様の外形を有する。音響レンズ７４は、音響レンズ１４と内部構造が異なっている。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５９】
音響レンズ７４は、上記第１の実施形態と同様、ベース材料１４ａ、充填剤１４ｂ、および摩擦低減剤１４ｃを備える。ただし、本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃは、ベース材料表面１４ｄの近傍のみに配置されている。このため、音響レンズ７４のレンズ表面Ｓ３は、上記第１の実施形態のレンズ表面Ｓ１と同様、ベース材料表面１４ｄから、充填剤１４ｂおよび摩擦低減剤１４ｃが露出している。ただし、本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃは、ベース材料表面１４ｄの近傍のみに分布するため、摩擦低減剤１４ｃの添加量は、上記第１の実施形態に比べると格段に少ない。
【００６０】
本実施形態における摩擦低減剤１４ｃは、上記第１の実施形態と同様、ベース材料表面１４ｄの一部を覆うように配されている。本実施形態の摩擦低減剤１４ｃは、粒状、島状などの適宜形状で露出してもよい。図５では、一例として、摩擦低減剤１４ｃが個々の粒子の粒径よりも大きな島状に露出している場合の例が描かれている。
レンズ表面Ｓ３における摩擦低減剤１４ｃの露出形状、露出面積（露出量）、および露出部の分布密度は、上記第１の実施形態と同様、レンズ表面Ｓ３における摩擦係数がベース材料１４ａの摩擦係数よりも低くなるように適宜設定される。例えば、レンズ表面Ｓ３の摩擦係数としては、動摩擦係数として０．３未満になることがより好ましい。
【００６１】
このような構成の音響レンズ７４は、以下のようにして製造される。例えば、ベース材料１４ａおよび充填剤１４ｂが混合される。この混合物は、例えば、プレス加工などによって音響レンズ７４として必要な形状の成形体に成形、加硫される。この後、成形体の表面に、摩擦低減剤１４ｃが堆積される。摩擦低減剤１４ｃの堆積方法としては、図示略の接触部材Ｇとの接触によって、容易に剥離しない固着強度が得られれば、特に限定されない。例えば、摩擦低減剤１４ｃの堆積方法としては、スパッタリング法、無電解めっき、擦り込み法、タンブリング法、インピンジメント法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ（化学気相成長）、プラズマＣＶＤなどが挙げられる。例えば、摩擦低減剤１４ｃの堆積方法としては、以上に例示されないその他のＰＶＤ（物理気相成長）およびＣＶＤが用いられてもよい。
例えば、摩擦低減剤１４ｃがベース材料１４ａに対して強固な吸着力を有している場合は、摩擦低減剤１４ｃの粉末がベース材料表面１４ｄにまぶされるだけでもよい。
このようにして、ベース材料表面１４ｄの表面に摩擦低減剤１４ｃの堆積が終了すると、音響レンズ７４が製造される。
このようにして製造された音響レンズ７４は、上記第１の実施形態と同様にして、音響整合層１３に接合されることで、本実施形態の超音波振動子１０が製造される。
【００６２】
次に、音響レンズ７４の作用について説明する。
音響レンズ７４は、上記第２の実施形態と同様、摩擦低減剤１４ｃがレンズ表面Ｓ３およびその近傍のみに配置されている。この点において音響レンズ７４は、上記第２の実施形態の音響レンズ６４と同様の作用を備える。
ただし、本実施形態では、摩擦低減剤１４ｃは、バインダ樹脂６５を介することなく、ベース材料表面１４ｄの近傍に直接的に堆積されている。このため、摩擦低減剤１４ｃは、摩擦低減剤１４ｃとベース材料１４ａとの間の固着力によって固定されている。
このように、音響レンズ７４は、上記第２の実施形態におけるベース材料１４ａとバインダ樹脂６５とのような積層構造を有していない。このため、バインダ樹脂６５の層厚バラツキなどに起因する超音波の集束特性のバラツキなどが生じるおそれがない。さらに、ベース材料１４ａとバインダ樹脂６５との熱膨張率の差などに起因するストレスが生じないため、滅菌処理などに対する耐久性が向上する。
【００６３】
以上、説明したように、本実施形態の音響レンズ７４によれば、物理的な接触に対する耐久性が向上できる。
【００６４】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズについて説明する。
図６は、本発明の第４の実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの一例を示す模式的な断面図である。
【００６５】
図６に主要部を示す本実施形態の音響レンズ８４（超音波内視鏡用音響レンズ）は、上記第１の実施形態の超音波内視鏡１において、音響レンズ１４に代えて用いることができる（図２参照）。音響レンズ８４は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４と同様の外形を有する。
音響レンズ８４は、上記第２の実施形態の表面層６４Ｂに代えて表面層８４Ｂを備える。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６６】
表面層８４Ｂは、上記第２の実施形態における表面層６４Ｂと同様、レンズ本体部６４Ａにおける表面６４ｄを全体的に覆う層状に形成される。表面層８４Ｂの表面８４ａは、音響レンズ８４の表面であるレンズ表面Ｓ４を構成する。
表面層８４Ｂは、上記第１の実施形態におけると同様の摩擦低減剤１４ｃが層状に堆積されて構成される。ただし、摩擦低減剤１４ｃは密に堆積しているため、図６では粒状形状の図示は省略されている。図６は模式図のため、表面層８４Ｂの層厚が一定に描かれているが、表面層８４Ｂの層厚は、音響レンズ８４の音響特性における影響が許容範囲であれば、摩擦低減剤１４ｃの粒径以上の適宜値とされてよい。表面層８４Ｂの層厚は、音響レンズ８４の音響特性における影響が許容範囲であれば、場所によって変化していてもよい。表面層８４Ｂにおける表面８４ａは、必要な摩擦係数が得られれば、微細な凹凸形状を有していてもよい。
【００６７】
このような構成の音響レンズ８４は、上記第２の実施形態と同様にして、レンズ本体部６４Ａが形成された後、レンズ本体部６４Ａにおける表面６４ｄに、摩擦低減剤１４ｃが表面６４ｄの全体を覆うように層状に堆積される。摩擦低減剤１４ｃの堆積方法としては、上記第３の実施形態における摩擦低減剤１４ｃと同様の堆積方法が用いられてもよい。  このようにして、表面６４ｄにおける表面層８４Ｂの形成が終了すると、音響レンズ８４が製造される。
このようにして製造された音響レンズ８４は、上記第１の実施形態と同様にして、音響整合層１３に接合されることで、本実施形態の超音波振動子１０が製造される。
【００６８】
次に、音響レンズ８４の作用について説明する。
音響レンズ８４は、上記第２の実施形態と同様、摩擦低減剤１４ｃがレンズ表面Ｓ４およびその近傍のみに配置されている。この点において音響レンズ８４は、上記第２の実施形態の音響レンズ６４と同様の作用を備える。
さらに、本実施形態では、上記第３の実施形態において、摩擦低減剤１４ｃがレンズ表面Ｓ４の全体にわたって堆積された場合の例にもなっている。このため、バインダ樹脂６５を介することなく、レンズ本体部６４Ａの表面６４ｄに直接的に堆積されている点では、上記第３の実施形態と同様の作用も備える。本実施形態のように、レンズ表面Ｓ４の全体が摩擦低減剤１４ｃで覆われる場合、表面層８４Ｂは、接触部材Ｇとベース材料１４ａとの直接接触を防止する保護機能を有する点でも、音響レンズ８４の耐久性がより向上する。
【００６９】
以上、説明したように、本実施形態の音響レンズ８４によれば、物理的な接触に対する耐久性が向上できる。
【００７０】
なお、上記各実施形態の説明では、超音波内視鏡用音響レンズが超音波内視鏡装置に用いられた場合の例で説明したが、超音波内視鏡用音響レンズは、超音波計測を行う種々の医療機器または医療機器以外の機器に使用されてもよい。
【実施例】
【００７１】
以下では、上記各実施形態の超音波内視鏡用音響レンズの実施例１〜４について、比較例とともに説明する。
下記［表１］に、実施例１〜４、比較例の超音波内視鏡用音響レンズの構成および評価結果を示す。ただし、［表１］では、部材名の符号は省略されている。
【００７２】
【表１】
2018191882.tif 000003
【００７３】
［実施例１］
実施例１は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４に関する実施例である。ただし、評価は、シート状の供試サンプルによって行われた（以下の各実施例、比較例も同様）。
［表１］に示すように、実施例１のベース材料１４ａとしては、ジオルガノポリシロキサンを主剤とするシリコーンゴムコンパウンド（［表１］では「ポリシロキサン」と表記）であるジメチルポリシロキサンを主骨格に有するシリコーンゴムコンパウンドが用いられた。
充填剤１４ｂとしては、平均粒子径３μｍのシリカが用いられた。ここで、平均粒子径は、レーザー回折法によって測定された（以下の「平均粒子径」も同様）。充填剤１４ｂは、硬化後のベース材料１４ａを１００質量部として、３０質量部となるように添加された。
摩擦低減剤１４ｃとしては、平均粒子径５μｍの二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）が用いられた。摩擦低減剤１４ｃは、硬化後のベース材料１４ａを１００質量部として、５質量部含有されるように添加された。
【００７４】
実施例１の供試サンプルは、上述のような配合比で、ベース材料１４ａ、充填剤１４ｂ、および摩擦低減剤１４ｃが混合され、成形型を用いて射出成形されて製造された。硬化後の供試サンプルの形状は、１００ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍの外形を有するシートであった。
【００７５】
［実施例２］
実施例２は、上記第２の実施形態の音響レンズ６４に関する実施例である。
実施例２のベース材料１４ａ、充填剤１４ｂの材料および添加量は、実施例１と同様とされた。
表面層６４Ｂのバインダ樹脂６５として、フルオロエチレンビニルエーテル（ＦＥＶＥ）を主剤とする溶剤可溶型フッ素樹脂が用いられた。表面層６４Ｂの摩擦低減剤１４ｃとしては、平均粒子径５μｍ（ただし、最大粒子径１０μｍ以下）のＰＴＦＥパウダーが用いられた。摩擦低減剤１４ｃは、乾燥後のバインダ樹脂６５を１００質量部としたときに、５質量部となるように添加された。
本実施例では、バインダ樹脂６５もフッ素樹脂であり、摩擦低減剤として機能する例になっている。このため、本実施例は、音響レンズ６４に、複数種類の摩擦低減剤が含まれる場合の例になっている。
【００７６】
実施例２の供試サンプルは、上述のような配合比で、ベース材料１４ａおよび充填剤１４ｂが混合され、成形型を用いて射出成形されてレンズ本体部６４Ａに対応するシート体が製造された。
溶液に溶解されたバインダ樹脂６５中に摩擦低減剤１４ｃが分散されて、塗液が製造された。塗液は、シート体の表面に均一にスプレー塗布された。塗液が塗布されたシート体は、１２０℃の加熱乾燥によって乾燥された。これにより、塗液の溶剤が揮発し、シート体の表面に、摩擦低減剤１４ｃとバインダ樹脂６５の固形成分が層状に堆積し、表面層６４Ｂが形成された。表面層６４Ｂの層厚は、１０μｍ以下であった。硬化後のシート体の形状は、１００ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍとされた。
【００７７】
［実施例３］
実施例３は、上記第３の実施形態の音響レンズ７４に関する実施例である。
実施例３のベース材料１４ａ、充填剤１４ｂの材料および添加量は、実施例１と同様とされた。
摩擦低減剤１４ｃとしては、平均粒子径５μｍ（ただし、最大粒子径１０μｍ以下）のＰＴＦＥパウダーが用いられた。摩擦低減剤１４ｃは、硬化後のベース材料１４ａを１００質量部として、５質量部用いられた。
【００７８】
実施例３の供試サンプルは、上述のような配合比で、実施例２と同様のシート体が製造された後、シート体の表面に摩擦低減剤１４ｃがスパッタリング法によって堆積されて製造された。実施例３の供試サンプルにおいては、シート体の表面は、島状に分布する摩擦低減剤１４ｃによって、平面視にて、約５％の範囲が被覆された。
【００７９】
［実施例４］
実施例４は、上記第１の実施形態の音響レンズ１４に関する実施例である。
実施例４では、摩擦低減剤１４ｃとして、上記実施例１のＭｏＳ２に代えて、グラファイトが用いられた。グラファイトは、硬化後のベース材料１４ａを１００質量部として、５質量部含有されるように添加された。
【００８０】
［比較例］
比較例の供試サンプルは、実施例１と同様のポリシロキサンをベース材料として、平均粒子径３μｍのシリカが充填剤として添加されて製造された。シリカは、硬化後のベース材料を１００質量部として、３０質量部となるように添加された。比較例の供試サンプルは、実施例１と同様の外形を有するシート体とされた。
比較例の供試サンプルには、摩擦低減剤は添加されていない。
【００８１】
［評価方法］
［表１］に示すように、供試サンプルの評価としては、摩擦係数評価、音響特性評価、および総合評価が行われた。
【００８２】
摩擦係数評価では、ＪＩＳ  Ｋ７１２９：１９９９に準じて、供試サンプルの動摩擦係数が測定された。ただし、滑り片の質量は１００ｇ、滑り片の速度は５００ｍｍ／ｍｉｎとされた。供試サンプルの相手部材の材質は、ＳＵＳ３０４が用いられた。
動摩擦係数は、０．３未満の場合、良好、０．３以上の場合、不良と判定された。
音響特性評価では、音響インピーダンスが測定された。音響インピーダンスは、画像解像度のような量である。
音響インピーダンス（［表１］では「音響ＩＭＰ」と記載）の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｚ  ２３５４：固体の超音波減衰係数の測定方法における、対比測定片を使用しない水浸多重反射法に準拠した方法が用いられた。その際、測定用の超音波振動子は周波数５ＭＨｚで駆動された。
ＩＭＳは、１．２（Ｐａ・ｓ／ｍ３）以上１．４（Ｐａ・ｓ／ｍ３）以下の場合、良好、１．２未満または１．４を超える場合、不良と判定された。
総合評価では、動摩擦係数および音響インピーダンスが良好の場合に「良好」（ｇｏｏｄ、［表１］では「○」）、動摩擦係数および音響インピーダンスの少なくとも一方が不良の場合「不良」（ｎｏ  ｇｏｏｄ、［表１］では「×」）と判定された。
【００８３】
［評価結果］
［表１］に示すように、実施例１〜４は、動摩擦係数に関しては、それぞれ、０．２８、０．２９、０．２７、０．２８であったため、いずれも良好と判定された。実施例１〜４では、摩擦低減剤の効果によって、動摩擦係数が低減されたと考えられる。
これに対して、比較例では、動摩擦係数が０．３６であったため、不良と判定された。比較例では、ベース材料からシリカが露出していたが、シリカが露出していても動摩擦係数を低減する効果は得られなかったことが分かる。このため、シリカは摩擦低減剤として機能しなかった。
実施例１〜４、比較例は、音響インピーダンスに関しては、それぞれ、１．３８Ｐａ・ｓ／ｍ３、１．３０Ｐａ・ｓ／ｍ３、１．３３Ｐａ・ｓ／ｍ３、１．３９Ｐａ・ｓ／ｍ３、１．３５Ｐａ・ｓ／ｍ３であったため、いずれも良好と判定された。これは、各実施例、比較例とも、充填剤としては、共通して同量のシリカが用いられており、音響特性が略シリカの添加量によって決まったためと考えられる。
総合評価としては、実施例１〜４が良好、比較例が不良と判定された。
【００８４】
以上、本発明の好ましい各実施形態、各実施例を説明したが、本発明はこれらの各実施形態、各実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００８５】
１  超音波内視鏡（超音波内視鏡装置）
１３  音響整合層
１４、６４、７４、８４  音響レンズ（超音波内視鏡用音響レンズ）
１４ａ  ベース材料
１４ｂ  充填剤
１４ｃ  摩擦低減剤
１４ｄ  ベース材料表面
６４Ａ  レンズ本体部
６４Ｂ、８４Ｂ  表面層
６５  バインダ樹脂
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  レンズ表面
【図１】
2018191882.tif 000004
【図２】
2018191882.tif 000005
【図３】
2018191882.tif 000006
【図４】
2018191882.tif 000007
【図５】
2018191882.tif 000008
【図６】
2018191882.tif 000009