(57)【要約】【課題】外皮層を成形前の複数本の可撓管素材に外径のバラツキがある場合でも、外皮層を成形後の可撓管の外径の寸法精度を向上する。【解決手段】連続成形機２５は、複数の可撓管素材１４を連結部材１９，２０によって一本に連結した連結可撓管素材２３をヘッド部２８へ順次送り込む。ヘッド部２８の上流側には、可撓管素材１４毎に管軸方向の複数の位置の外径を測定するレーザ外径測定器４６が設けられている。制御ユニット３１は、レーザ外径測定器４６で測定された外径測定値と可撓管素材１４の管軸方向の位置を対応させることで、可撓管素材１４の管軸方向における外径の変化を表す外径プロファイルを取得する。制御ユニット３１は、外径プロファイルに基づいて、外皮層１５を成形後の可撓管１０の外径が目標範囲になるように、成形条件（可撓管素材１４の管軸方向の各位置における搬送速度）を決定する。【選択図】図６
2011182809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋管と螺旋管の外周を覆う網状管とで構成された複数の可撓管素材を連結具で連結し、連結された複数の可撓管素材を成形金型に順次送り込み、押し出し成形によって各可撓管素材の外周に樹脂製の外皮層を被覆して内視鏡用の可撓管を製造する内視鏡用可撓管の製造方法において、
外皮成形前に可撓管素材毎の外径を測定する外径測定ステップと、
成形金型内に吐出する樹脂の吐出量及び成形金型内を搬送される可撓管素材の搬送速度の少なくとも１つを含み、外皮層の厚みを制御する成形条件を決定する成形条件決定ステップであり、測定された可撓管素材毎の外径に応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように、可撓管素材毎に成形条件を決定する成形条件決定ステップと、
決定された成形条件に基づいて各可撓管素材に対して外皮を押し出し成形する成形ステップとを備えていることを特徴とする内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項２】
測定ステップは、可撓管素材の管軸方向における複数位置の外径を測定して、可撓管素材の管軸方向における外径の変化を表す外径プロファイルを可撓管素材毎に取得する外径プロファイル取得ステップを含み、
条件決定ステップでは、取得した可撓管素材の外径プロファイルに応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように可撓管素材毎の成形条件を決定することを特徴とする請求項１記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項３】
１本の可撓管素材の管軸方向における外皮層の厚みを、可撓管素材の搬送速度のみによって制御することを特徴とする請求項２記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項４】
硬度が異なる複数の樹脂を積層した多層構成の外皮層を成形することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項５】
条件決定ステップでは、硬度が相対的に軟らかい軟質樹脂の吐出量の変化により外皮層の厚みが変化するように成形条件を決定することを特徴とする請求項４記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項６】
内層に使用する樹脂又は外層に使用する樹脂の少なくとも１つの吐出量の変化により外皮層の厚みを変化するように成形条件を決定することを特徴とする請求項４又は５記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項７】
前記連結具の外径は、連結具と嵌合し可撓管素材の端部に取り付けられた口金の外径に対して±５％以内の範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項８】
複数の可撓管素材の端部間において前記連結具が露出する長さは、１mm以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項９】
前記連結具は、結合可能な第１及び第２部材からなり、第１及び第２部材は、それぞれ可撓管素材の端部に取り付けられた口金と嵌合されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の内視鏡用可撓管の製造方法。
【請求項１０】
螺旋管と螺旋管の外周を覆う網状管とで構成された複数の可撓管素材を連結具で連結し、連結された複数の可撓管素材を成形金型に順次送り込み、押し出し成形によって各可撓管素材の外周に樹脂製の外皮層を連続的に被覆して内視鏡用の可撓管を製造する内視鏡用可撓管製造装置において、
外皮成形前に可撓管素材毎の外径を測定する測定手段と、
成形金型内に吐出する樹脂の吐出量及び成形金型内を搬送される可撓管素材の搬送速度の少なくとも１つを含み、外皮層の厚みを制御する成形条件を決定する成形条件決定手段であり、測定された可撓管素材毎の外径に応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように、可撓管素材毎に成形条件を決定する成形条件決定手段と、
決定された成形条件に基づいて各可撓管素材に対して外皮を押し出し成形する成形手段とを備えたことを特徴とする内視鏡用可撓管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の可撓管素材を連結して外皮層を押し出し成形して内視鏡用の可撓管を製造する内視鏡用可撓管の製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
患者の体腔内を観察するための医療用の内視鏡が知られている。内視鏡は、患者の体腔内に挿入される挿入部と、挿入部の基端に設けられた操作部を備えている。挿入部を構成する主な部品である可撓管は、金属帯片を螺旋状に巻回すことにより形成される螺旋管（フレックスとも呼ばれる）と、金属線を編組した網状体であり、螺旋管を覆うように巻き付けられた筒状の網状管（ブレードとも呼ばれる）と、ウレタンなどの樹脂からなり、網状管の表面に被覆成形される外皮層とから構成されている。
【０００３】
外皮層は、螺旋管を網状管で覆った可撓管素材の外周面に押し出し成形により被覆成形される。このような外皮層の成形工程を効率良く行うため、複数本の可撓管素材を連結具によって連結して押し出し成形機の成形金型に送り込み、連結された複数本の可撓管素材を搬送させながら、溶融状態の樹脂を成形金型に供給することにより、複数の可撓管素材に対して外皮層を連続的に押し出し成形することが行われている(特許文献１及び特許文献２参照)。
【０００４】
また、特許文献１及び２に記載されているように、可撓管の管軸方向の硬度は均一ではなく、可撓管の基端側は相対的に硬く、先端側は相対的に軟らかくというように、可撓管の硬度を管軸方向で変化させる場合がある。硬度を変化させる方法としては、特許文献１に記載されているように、可撓管の先端側の前半部と基端側の後半部で層構成を変化させる方法や、特許文献２に記載されているように、先端から基端に向かって外皮層の厚みを漸増させる方法などがある。特許文献１に記載の層構成を変化させる方法は、硬度が異なる硬質樹脂と軟質樹脂の２種類の樹脂を用い、可撓管の基端側の後半部のみに硬質樹脂を成形した後、全長に渡って（前半部と後半部の両方）に軟質樹脂を成形することにより、前半部を軟質樹脂の一層構成、後半部を軟質樹脂及び硬質樹脂の二層構成にしている。
【０００５】
外皮層の層構成や厚みを変化させて１本の可撓管の管軸方向の硬度を変化させる場合には、成形金型に順次供給される各可撓管素材の先端が、成形金型内において溶融樹脂を吐出する吐出口に到達するタイミングを把握する必要がある。
【０００６】
特許文献１に記載の製造方法では、成形金型の上流側に配置されたフォトセンサによって各可撓管素材の管軸方向の所定位置に予め設けられたマーカを検出し、検出後の搬送量を測定することで各可撓管素材の先端が吐出口に到達するタイミングを把握している。特許文献２に記載の製造方法では、各可撓管素材と連結具の外径の違いを利用して、成形金型の上流側に配置したレーザ外径測定器によって各可撓管素材の連結位置を検出して、検出後の搬送量を測定することで各可撓管素材の先端が吐出口に到達するタイミングを把握している。
【０００７】
また、特許文献１に記載の製造方法では、一層構成の前半部と二層構成の後半部の外径が均一になるように、前半部と後半部で吐出量を変化させることにより、可撓管の全長に渡って形成される軟質樹脂の厚みを変化させている。前半部と後半部の厚みをそれぞれどの程度の厚みにするかは、予め設定されており、設定値に基づいて前半部と後半部の吐出量が決定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−７０４５０号公報
【特許文献２】特開２００８−１００００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、口腔を経て挿入部を体腔内に挿入する経口内視鏡の他に、鼻孔を経て挿入部を体腔内に挿入する経鼻内視鏡が普及しつつある。経鼻内視鏡は、経口内視鏡と異なり、挿入部が舌根と触れることが少ないため、咽頭反射による嘔吐感が生じにくく、被検者の身体的又は精神的な負担が軽い。現在市販されている経鼻内視鏡の挿入部の外径は約５ｍｍ〜６ｍｍ程度で、約８ｍｍ〜１０ｍｍ程度の経口内視鏡と比較して細径である。
【００１０】
挿入部の細径化が進むにつれて外径の寸法精度もシビアになるため、従来よりも外径の寸法精度を向上する対策が検討されている。上述の通り、挿入部を構成する可撓管は、螺旋管に網状管を巻き付けて、網状管の外周に外皮層を被覆したものである。網状管は管軸方向に伸縮性を持っており、伸縮状態や巻き付け状態などによる製造上のバラツキによって外径が変化する。そのため、可撓管素材毎に外径のバラツキがあると、各可撓管素材に同じ厚みで外皮層を成形しても、外皮層を成形後の各可撓管の外径にはバラツキが生じてしまう。寸法誤差が同じでも、細径化するほど、外径に対する寸法誤差の割合は大きくなるため、細径化に当たって外径の寸法精度を向上する対策は重要な課題となってきている。
【００１１】
特許文献１には、１本の可撓管素材について、外径が異なる前半部と後半部で外皮層の厚みを変化させることで、外皮層を成形後の可撓管の外径を全長に渡って均一にする方法が記載されている。しかし、この技術では、前半部と後半部のそれぞれの厚みや境界位置は、予め設定され複数本の可撓管素材に対して共通に適用される値であり、複数本の可撓管素材間の外径のバラツキや、１本の可撓管素材において外径が異なる複数箇所のバラツキを考慮したものではないため、外皮層を成形後の各可撓管の外径のバラツキを解消することができない。
【００１２】
特許文献２には、レーザ外径測定器を用いて複数本の可撓管素材の連結位置の検出しているのみであり、特許文献１と同様に、上記問題の解決策にはならない。また、特許文献１及び２では、上記問題及びその解決策について記載も示唆もなく、なんら考慮されていない。挿入部の細径化は今後さらに進む傾向にあり、上記問題の解決策が強く要望されている。
【００１３】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、外皮層を成形前の複数本の可撓管素材に外径のバラツキがあっても、外皮層を成形後の可撓管の外径の寸法精度を向上することができる内視鏡用可撓管の製造方法及び製造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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用可撓管の製造方法は、螺旋管と螺旋管の外周を覆う網状管とで構成された複数の可撓管素材を連結具で連結し、連結された複数の可撓管素材を成形金型に順次送り込み、押し出し成形によって各可撓管素材の外周に樹脂製の外皮層を連続的に被覆して内視鏡用の可撓管を製造する内視鏡用可撓管の製造方法において、外皮成形前に可撓管素材毎の外径を測定する外径測定ステップと、成形金型内に吐出する樹脂の吐出量及び成形金型内を搬送される可撓管素材の搬送速度の少なくとも１つを含み、外皮層の厚みを制御する成形条件を決定する成形条件決定ステップであり、測定された可撓管素材毎の外径に応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように、可撓管素材毎に成形条件を決定する成形条件決定ステップと、決定された成形条件に基づいて各可撓管素材に対して外皮を押し出し成形する成形ステップとを備えていることを特徴とする。これによれば、外皮層を成形前の可撓管素材の外径にバラツキがあっても、外皮層を成形後の可撓管の外径を高精度に制御することができ、複数の可撓管素材の外径のばらつきを抑えることができる。
【００１５】
測定ステップは、可撓管素材の管軸方向における複数位置の外径を測定して、可撓管素材の管軸方向における外径の変化を表す外径プロファイルを可撓管素材毎に取得する外径プロファイル取得ステップを含み、条件決定ステップでは、取得した可撓管素材の外径プロファイルに応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように可撓管素材毎の成形条件を決定することが好ましい。これによれば、１本の可撓管の管軸方向における複数箇所の外径を高精度に制御することができる。外皮層を成形後の可撓管の外径は、全長に渡って均一でもよいし、先端は細く基端は太くというように管軸方向において外径に勾配が付いていてもよい。
【００１６】
１本の可撓管素材の管軸方向における外皮層の厚みを、可撓管素材の搬送速度のみによって制御することが好ましい。搬送速度の制御は、溶融樹脂の押し出し量の制御に比べて、応答性がよいので、１本の可撓管素材の複数箇所で厚みを変更するというように短時間で厚みを変更したい場合に有利である。
【００１７】
硬度が異なる複数の樹脂を積層した多層構成の外皮層を成形してもよい。この場合は、条件決定ステップにおいて、硬度が相対的に軟らかい軟質樹脂の吐出量の変化により外皮層の厚みが変化するように成形条件を決定することが好ましい。管軸方向において硬度を変化させる場合、硬度変化に対する影響力は、軟質樹脂と比べて、硬質樹脂の厚みの方が大きい。そのため、外径のバラツキを解消する目的の厚みの制御については、軟質樹脂に担わせることが好ましい。
【００１８】
内層に使用する樹脂又は外層に使用する樹脂の少なくとも１つの吐出量の変化により外皮層の厚みを変化するように成形条件を決定することが好ましい。内層又は外層のいずれか１つでもよいし、両方でもよい。
【００１９】
前記連結具の外径は、連結具と嵌合し可撓管素材の端部に取り付けられた口金の外径に対して±５％以内の範囲であることが好ましい。また、複数の可撓管素材の端部間において前記連結具が露出する長さは、１mm以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、前記連結具は、結合可能な第１及び第２部材からなり、第１及び第２部材は、それぞれ可撓管素材の端部に取り付けられた口金と嵌合されることが好ましい。
【００２０】
本発明の内視鏡用可撓管の製造装置は、螺旋管と螺旋管の外周を覆う網状管とで構成された複数の可撓管素材を連結具で連結し、連結された複数の可撓管素材を成形金型に順次送り込み、押し出し成形によって各可撓管素材の外周に樹脂製の外皮層を連続的に被覆して内視鏡用の可撓管を製造する内視鏡用可撓管製造装置において、外皮成形前に可撓管素材毎の外径を測定する測定手段と、成形金型内に吐出する樹脂の吐出量及び成形金型内を搬送される可撓管素材の搬送速度の少なくとも１つを含み、外皮層の厚みを制御する成形条件を決定する成形条件決定手段であり、測定された可撓管素材毎の外径に応じて、成形後の可撓管の外径が目標値になるように、可撓管素材毎に成形条件を決定する成形条件決定手段と、決定された成形条件に基づいて各可撓管素材に対して外皮を押し出し成形する成形手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外皮層を成形前の可撓管素材の外径を測定し、測定した外径に基づいて押し出し成形の成形条件を決定するから、外皮層を成形後の可撓管の外径の寸法精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電子内視鏡の構成を示す外観図である。
【図２】可撓管の概略的な構成を示す部分断面図である。
【図３】連結具の構成を示す斜視図である。
【図４】連結具の寸法の説明図である。
【図５】連結可撓管素材の構成を示す説明図である。
【図６】製造装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】可撓管素材の外径のバラツキの説明図である。
【図８】外皮層の成形手順を示すフローチャートである。
【図９】多層構成の外皮層が成形された可撓管の説明図である。
【図１０】図９の可撓管を製造する製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[第１実施形態]
図１に示す医療用の電子内視鏡２には、本発明に係る製造方法によって製造された可撓管が使用されている。電子内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部３と、挿入部３の基端部分に連設された本体操作部５と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるユニバーサルコード６とを備えている。
【００２４】
挿入部３は、本体操作部５に連設される可撓管部３ａと、可撓管部３ａに連設されるアングル部３ｂと、その先端に連設され、体腔内撮影用の撮像装置（図示せず）が内蔵された先端部３ｃとから構成される。挿入部３の大半の長さをしめる可撓管部３ａは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。
【００２５】
図２において、可撓管部３ａを構成する可撓管１０（内視鏡用可撓管）は、可撓管素材１４の外周面にウレタンなどの樹脂からなる外皮層１５が被覆されたものである。可撓管１０の外径は経鼻内視鏡の場合は約５ｍｍ〜６ｍｍ程度である。可撓管素材１４は、金属帯片１１ａを螺旋状に巻回すことにより形成される螺旋管１１に、金属線を編組してなる網状管１２を被覆し、両端に口金１３を嵌合することにより構成されている。また、外皮層１５の外面には、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート膜１６がコーティングされている。
【００２６】
外皮層１５は、押し出し成形によって成形される。押し出し成形は、複数の可撓管素材１４を連結して、これを押し出し成形機である連続成形機２５（図６参照）の成形金型（ヘッド部２８）に送り込み、複数の可撓管素材１４に対して連続して行われる。
【００２７】
図３に示すように、連結具１８は、複数本の可撓管素材１４を連続的に押し出し成形可能な形態に連結するためのもので、１つの連結具１８は、２本の可撓管素材１４を連結する。連結具１８は、一対の連結部材１９，２０からなる。各連結部材１９，２０は、可撓管素材１４と同様に、軸方向に直交する断面が円形であり、２本の可撓管素材１４の端部に取り付けられた口金１３に、ビス２１によって取り付けられる。各連結部材１９，２０を結合することにより２本の可撓管素材１４が連結される。
【００２８】
連結部材１９，２０は、本体部１９ｃ，２０ｃを有しており、本体部１９ｃ，２０ｃのそれぞれの一端部には、本体部１９ｃ，２０ｃよりも外径が一回り小さく、口金１３の開口に進入して嵌合する嵌合部１９ａ，２０ａが設けられている。嵌合部１９ａ，２０ａには、ビス２１と係合する係合穴が形成されている。本体部１９ｃの他端部には、雌ネジ１９ｂが設けられており、本体部２０ｃの他端部には、雄ネジ２０ｂが形成されている。雌ネジ１９ｂと雄ネジ２０ｂが螺合することにより、各連結部材１９，２０が結合する。このように、連結具１８は、雌ネジ１９ｂと雄ネジ２０ｂの螺合によって結合する一対の連結部材１９，２０で構成されているので、連結具１８を一部材で構成し、それぞれの端部に２本の可撓管素材１４をビス２１によって取り付ける場合と比較して、連結作業がしやすい。
【００２９】
また、図４に示すように、連結部材１９，２０は、口金１３と嵌合させたときに露出する本体部１９ｃ、２０ｃの外径ＪＤが、口金１３の外径ＣＤとほぼ同じ径となっており、連結部材１９，２０を口金１３に取り付けたときに、口金１３と段差ができないようになっている。口金１３と連結部材１９，２０の間に段差があると、外皮層１５を押し出し成形する際に、外皮層１５の表面に表面荒れ（しわや凹凸）が生じて、その表面荒れが可撓管素材１４の端部に波及する原因になる。このため、連結部材１９，２０の外径ＪＤと口金１３の外径ＣＤをほぼ同じ径にしている。連結部材１９，２０の外径ＪＤは、口金１３の外径ＣＤに対して±５％の範囲であることが好ましい。例えば、本体部１９ｃ、２０ｃの外径が６ｍｍの場合には、±０．３ｍｍ、外径が１０ｍｍの場合には、±０．５ｍｍの範囲である。
【００３０】
また、連結具１８の本体部１９ｃ、２０ｃは、連結具１８の両端に可撓管素材１４を取り付けたときに露出する。露出部分（本体部１９ｃと本体部２０ｃの外周面）の軸方向の長さＷ（連結される２本の可撓管素材１４の端部に取り付けられた２つの口金１３の端面同士の間隔）は、短い方がよい。というのは、連結具１８に成形される外皮層１５は廃棄されるものなのでその分の樹脂が無駄になるからである。ただし、連結具１８の露出部分がまったく存在しないと、２つの口金１３の継ぎ目に樹脂が食い込み、外皮層１５の表面荒れが生じることが経験的に分かっている。こうした理由から、連結具１８の露出部分の長さＷは、約１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３１】
図５に示すように、１本の可撓管素材１４の一端に取り付けられた連結部材１９と、別の可撓管素材１４の一端に取り付けられた連結部材２０を結合することにより、複数の可撓管素材１４を一列に連結した連結可撓管素材２３とされる。この連結可撓管素材２３とされた状態で、複数本の可撓管素材１４及び連結具１８は、連続成形機２５（図６参照）の成形通路４１に送り込まれる。
【００３２】
図６に示すように、連続成形機２５は、ホッパ、スクリューなどからなる周知の押し出し部２７と、各可撓管素材１４の外周面に外皮層１５を被覆成形するためのヘッド部２８と、冷却部２９と、連結可撓管素材２３をヘッド部２８へ搬送する搬送部３０と、これらを制御する制御ユニット３１とを備える。
【００３３】
搬送部３０は、給送ドラム３３と、巻取ドラム３４とからなり、上述した連結可撓管素材２３は、給送ドラム３３に巻き付けられた後、順次引き出されて、外皮層１５が成形されるヘッド部２８と、成形後の外皮層１５が冷却される冷却部２９とを通って、巻取ドラム３４に巻き取られる。これら給送ドラム３３及び巻取ドラム３４は、制御ユニット３１によって回転が制御され、連結可撓管素材２３を搬送する搬送速度が切り替えられる。
【００３４】
ヘッド部２８は、成形通路４１が形成された成形金型であり、ニップル３７、ダイス３８、及びこれらを固定的に支持する支持体３９からなる。支持体３９は、押し出し部２７から押し出される溶融状態の樹脂を樹脂通路４２に供給するためのゲート３９ａを備えている。
【００３５】
ニップル３７及びダイス３８は、略中心を貫通する成形通路４１をそれぞれ備える。この成形通路４１は、ニップル３７及びダイス３８で挟まれた空間で構成される樹脂通路４２の下流端と接続している。樹脂通路４２の下流端は成形通路４１に樹脂を吐出する吐出口であり、押し出し部２７からゲート３９ａ及び樹脂通路４２を介して吐出口から成形通路４１に樹脂が吐出される。成形通路４１内を搬送中の連結可撓管素材２３に対して吐出口から樹脂が吐出されて、各可撓管素材１４の外周面に外皮層１５が成形される。
【００３６】
ニップル３７には、成形通路４１の図中右端に連設され、連結可撓管素材２３の挿入をガイドするための円錐状凹部３７ａが形成されている。また、ニップル３７の図中左端には、円錐状凸部３７ｂが形成されており、円錐状凸部３７ｂは、ダイス３８の右端に形成される円錐状凹部３８ａとともに樹脂通路４２を形成する。また、ダイス３８には、外皮層１５が成形された可撓管素材１４が排出される出口孔４１ａが形成されている。
【００３７】
可撓管素材１４の外径と成形通路４１の内径の間には、外皮層１５を形成するだけの容積が確保されており、樹脂通路４２から可撓管素材１４の外周面に向けて供給される樹脂が外周面に付着して可撓管素材１４の外周面に厚みＴの外皮層１５が形成される。
【００３８】
ヘッド部２８の搬送方向の下流側には、外皮層１５が成形された連結可撓管素材２３が通過する冷却部２９が配置されている。冷却部２９は槽型をしており、槽内には水などの冷却液４０が貯留されており、この冷却液４０によって外皮層１５を冷却して硬化させる。なお、槽型の冷却部２９内を通過させて冷却する代わりに、外皮層１５に冷却液４０や空気などを外皮層１５に吹き付けて冷却してもよい。
【００３９】
ヘッド部２８の搬送方向の上流側には、レーザ外径測定器４６が設けられている。レーザ外径測定器４６は、給送ドラム３３からヘッド部２８に順次給送される各可撓管素材１４の外径を測定し、測定値を制御ユニット３１に送信する。レーザ外径測定器４６は、例えば、可撓管素材１４の管軸と直交する径方向にレーザを走査する投光器と、可撓管素材１４の搬送路を挟んで投光器と対向する位置に配置され投光器からのレーザを受光する受光器からなる。投光器の走査距離は、可撓管素材１４の外径よりも長く、走査開始位置から可撓管素材１４の径方向の一端までは受光器にレーザが到達し、可撓管素材１４でレーザが遮られる区間を経て径方向の他端を過ぎる再び受光器にレーザが到達する。受光器は、レーザが遮られる区間の距離を検出することで外径を測定し、測定値を制御ユニット３１に送信する。
【００４０】
また、レーザ外径測定器４６は、可撓管素材１４の管軸方向における複数の位置で外径を測定し、各位置の測定値を制御ユニット３１に送信する。制御ユニット３１は、複数の位置の外径測定値を管軸方向に沿ってプロットして、可撓管素材１４の外径の変化を表す外径プロファイルを取得する。外径は可撓管素材１４の一端の口金１３から他端の口金１３までの全長に渡って所定の位置間隔で測定されるが、測定位置のピッチは適宜設定される。ピッチが狭いほど、正確な外径プロファイルが得られる。
【００４１】
図７に示すように、可撓管素材１４の網状管１２は伸縮性を有するため、伸縮状態や巻き付け状態によって、網状管１２の外径は、管軸方向の位置によってバラツキが生じる。例えば、管軸方向の位置Ｐ１と位置Ｐ２を比較すると、位置Ｐ１の外径ＩＴＤ（Ｐ１）は、位置Ｐ２の外径ＩＴＤ（Ｐ２）よりも大きい。そのため、位置Ｐ１と位置Ｐ２において外皮層１５の厚みＴを同じ厚みにすると、外皮層１５を成形した後の可撓管１０において、位置Ｐ１の外径ＥＴＤ（Ｐ１）が位置Ｐ２の外径ＥＴＤ（Ｐ２）よりも大きくなってしまう。そこで、制御ユニット３１は、外皮層１５を成形する前に、可撓管素材１４の外径プロファイルを取得し、外径プロファイルに応じて、成形後の可撓管１０の外径が管軸方向において均一（ＥＴＤ（Ｐ１）＝ＥＴＤ（Ｐ２））となるように成形条件を決定する。
【００４２】
成形条件は、外皮層の厚みを制御するための条件であり、押し出し部２７から成形通路４１に供給される樹脂の単位時間当たりの押し出し量や、可撓管素材１４の搬送速度である。例えば、単位時間当たりの押し出し量が一定ならば、位置Ｐ１における搬送速度を相対的に速く、位置Ｐ２における搬送速度を相対的に遅くすることで、位置Ｐ１における外皮層１５の厚みＴを薄く、位置Ｐ２における外皮層１５の厚みＴを厚く成形することができる。
【００４３】
本実施形態においては、単位時間当たりの押し出し量を一定にし、外径プロファイルに応じて可撓管素材１４の管軸方向の各位置における搬送速度が変更されるように成形条件が決定される。このように搬送速度が変化するように成形条件を決定することで、次のようなメリットがある。
【００４４】
搬送速度の変更は、搬送部３０のモータの回転速度を変更すれば済むので、変更を指示する制御信号を発信してから実際の搬送速度が変化するまでのタイムラグが少なく応答性がよい。これに対して、押し出し量の変更は、押し出し部２７のスクリューの回転数を変更することによって行われるため、スクリューの回転数を変更してから、成形通路４１に供給される樹脂の押し出し量が変化するまでの間にはタイムラグがあり、搬送速度を変化させる場合と比べると応答性が悪い。１本の可撓管素材１４の搬送中に、外皮層１５の厚みＴを複数の位置において制御するためには、高い応答性が必要となる。このため、搬送速度を変化させる方式は、単位時間当たりの押し出し量を変化させる方式と比べて、高い位置精度で厚みＴを制御することができる。
【００４５】
もちろん、どの程度の時間間隔で搬送速度や押し出し量を変化させるかによって、応答性が必要とされる程度も変わるので、押し出し部２７のタイムラグが問題にならない程度の時間間隔を確保できるのであれば、単位時間当たりの押し出し量が変化するように成形条件を決定してもよい。また、搬送速度と単位時間当たりの押し出し量の両方が変化するように成形条件を決定してもよい。さらに、これらの各方式を制御ユニット３１の設定によって選択できるようにしてもよい。
【００４６】
図６において、レーザ外径測定器４６と給送ドラム３３の間には、連結可撓管素材２３に含まれる各可撓管素材１４の端部（先端や後端）を検出する反射型フォトセンサ４７が配置されている。フォトセンサ４７は、連結可撓管素材２３に光を投光する投光器と連結可撓管素材２３で反射した反射光を受光して反射光の光強度に応じた信号を制御ユニット３１に出力する受光器からなる。連結具１８、口金１３、網状管１２はそれぞれ反射率が異なるため、それぞれにおけるフォトセンサ４７の光強度が変化する。制御ユニット３１は、フォトセンサ４７が出力する信号の光強度の変化を検出することで、各可撓管素材１４の先端や後端を検出する。なお、本例においては、反射型フォトセンサ４７で可撓管素材１４の端部を検出する例で説明しているが、連結具１８を検出してもよい。
【００４７】
また、ヘッド部２８の下流側には、レーザ外径測定器４８が配置されている。レーザ外径測定器４８は、ヘッド部２８の上流側のレーザ外径測定器４６と同様の構成を持つ。レーザ外径測定器４６が外皮層１５を成形前の可撓管素材１４の外径を測定するのに対して、レーザ外径測定器４８は、可撓管素材１４に被覆された外皮層１５の外径（外皮層１５成形後、コート膜１６成形前の可撓管１０の外径）を測定する。レーザ外径測定器４８は、前記外皮層１５の外径を管軸方向において複数箇所測定し、測定値を制御ユニット３１に出力する。制御ユニット３１は、レーザ外径測定器４８からの測定値に基づいて、前記外皮層１５の外径が目標値になっているか（外皮層１５が適正な厚みＴで成形されているか）を調べる。なお、レーザ外径測定器４８の位置は、ヘッド部２８の下流側であれば、冷却部２９の上流側でもよい。
【００４８】
制御ユニット３１は、ＣＰＵ５１，メモリ５２，警告器５３，操作入力部５４からなる。ＣＰＵ５１は、メモリ５２に格納された制御プログラムを実行して連続成形機２５の各部を統括的に制御する。また、ＣＰＵ５１は、制御プログラムを実行することにより、搬送制御部５１ａ，押し出し制御部５１ｂとして機能する。搬送制御部５１ａは、搬送部３０の回転速度を変更することにより、成形通路４１内を搬送される可撓管素材１４の搬送速度を制御する。搬送制御部５１ａは、搬送部３０のモータに与える駆動パルスをカウントすることで可撓管素材１４の搬送量を測定する。
【００４９】
押し出し制御部５１ｂは、押し出し部２７の単位時間当たりの押し出し量を制御する。メモリ５２は、ＲＯＭやＲＡＭからなり、制御プログラムを格納するとともに、可撓管素材１４の外径プロファイルを格納する。
【００５０】
ＣＰＵ５１は、フォトセンサ４７からの信号に基づいて連結可撓管素材２３内の各可撓管素材１４の先端を検出し、検出した先端を基準点として、搬送制御部５１ａが測定する搬送量に基づいて、レーザ外径測定器４６を通過する可撓管素材１４の現在位置を認識する。これにより、ＣＰＵ５１は、レーザ外径測定器４６から順次送信される複数の測定値と、各測定値と可撓管素材１４の管軸方向の測定位置とを対応させ、１本の可撓管素材１４の外径プロファイルを取得する。取得した外径プロファイルは、メモリ５２に格納される。ＣＰＵ５１は、１本の可撓管素材１４がフォトセンサ４７で検出される毎に、こうした処理を繰り返して、可撓管素材１４毎の外径プロファイルを取得する。
【００５１】
ＣＰＵ５１は、外径プロファイルに基づいて、各可撓管素材１４の管軸方向における位置と各位置における搬送速度の対応を、それぞれの可撓管素材１４の成形条件として決定する。搬送制御部５１ａは、決定した成形条件に基づいて、１本の可撓管素材１４の先端から後端が樹脂通路４２の吐出口を通過する間、搬送速度を管軸方向の位置に応じて変更する。
【００５２】
例えば、図７に示すように可撓管素材１４の位置Ｐ１における外径ＩＴＤ（Ｐ１）が、位置Ｐ２における外径ＩＴＤ（Ｐ２）よりも大きい場合、位置Ｐ１が樹脂通路４２の吐出口を通過するときの搬送速度を相対的に速く、位置Ｐ２が吐出口を通過するときの搬送速度を相対的に遅くする。これにより、位置Ｐ１における外皮層１５の厚みＴ（Ｐ１）と位置Ｐ２における外皮層１５厚みＴ（Ｐ２）を同じにすることができる。
【００５３】
ＣＰＵ５１は、レーザ外径測定器４８から送信される、外皮層１５を成形後の可撓管１０の外径測定値と目標値と照合することにより、外径測定値が目標値の範囲内であるかどうかを判定する。目標値の範囲ではないと判定した場合は、警告器５３を作動させる。警告器５３は、例えば、ＬＣＤなどのディスプレイであり、可撓管１０の外径測定値が目標値の範囲外であること、連続成形機２５の故障、あるいは、調整の必要がある旨の警告を表示する。警告器５３は、ランプやスピーカなどでもよい。操作入力部５４は、ＣＰＵ５１に対して、操作指示や各種設定等を行うための操作信号を入力する。
【００５４】
以下、上記構成による作用について、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。複数本の可撓管素材１４を連続成形する際には、まず、連結具１８を使用して複数本の可撓管素材１４を連結して連結可撓管素材２３が作成される。連結具１８は、ネジ止めによって結合可能な一対の連結部材１９，２０で構成されており、連結部材１９，２０を連結する２本の可撓管素材１４の端部にそれぞれ取り付けた後、ネジ止めによって連結部材１９，２０を結合することにより２本の可撓管素材１４を連結できるので、連結作業を簡便に行うことができる。こうした連結作業を繰り返して、必要な数の可撓管素材１４が連結して連結可撓管素材２３が作成されて、作成された連結可撓管素材２３が給送ドラム３３に掛けられる。
【００５５】
制御ユニット３１に操作部から押し出し成形の開始指示が入力されると、搬送制御部５１ａが搬送部３０による搬送を開始する。給送ドラム３３の回転が開始すると、連結可撓管素材２３は、先頭の可撓管素材１４からヘッド部２８に向けて搬送が開始される。１本目の可撓管素材１４の先端がフォトセンサ４７によって検知されると、ＣＰＵ５１は、レーザ外径測定器４６から送信される測定値に基づいて、１本目の可撓管素材１４の外径プロファイルを取得し、取得した外径プロファイルをメモリ５２に格納する。
【００５６】
ＣＰＵ５１は、搬送制御部５１ａによって連結可撓管素材２３の搬送を継続しながら、外径プロファイルに基づいて、１本目の可撓管素材１４の成形条件を決定する。押し出し制御部５１ｂは、連結可撓管素材２３が搬送される間、単位時間当たりの押し出し量を一定にして樹脂通路４２から溶融された樹脂を吐出する。搬送制御部５１ａは、１本目の可撓管素材１４が樹脂通路４２の吐出口を通過する間、決定された成形条件に基づいて搬送速度を変化させる。外皮層１５は、搬送速度が遅いところでは厚く、速いところでは薄く成形される。このように搬送速度を変化させることによって、可撓管素材１４の管軸方向の各位置における外皮層１５の厚みＴが制御される。成形条件は、可撓管素材１４の外径ＩＴＤのバラツキ具合を表す外径プロファイルに基づいて決定されるので、外皮層１５を成形後の可撓管１０は、その外径が管軸方向の全長に渡って均一になり、可撓管素材１４の管軸方向における複数箇所の外径ＩＴＤのバラツキが解消される。
【００５７】
ＣＰＵ５１は、２本目の可撓管素材１４についても外径プロファイルを取得し、外径プロファイルに基づいて２本目の可撓管素材１４の成形条件を決定する。そして、搬送制御部５１ａが成形条件に基づいて速度を調節しながら外皮層１５を成形する。３本目以降の可撓管素材１４についても同様の処理が繰り返される。可撓管素材１４毎に外径ＩＴＤを測定しているので、複数本の可撓管素材１４の間で外径ＩＴＤのバラツキがあっても、複数本の可撓管１０の外径ＥＴＤを均一にすることができるので、寸法精度が向上する。実験によれば、複数本の可撓管１０の外径ＥＴＤのばらつきが±０．３ｍｍ以上あったものが、本発明を実施することにより、±０．１ｍｍ以下に抑えられている。
【００５８】
また、外皮層１５を成形済みの可撓管１０は、ヘッド部２８から排出された後、ヘッド部２８の下流側に配置されたレーザ外径測定器４８によって外径が測定される。ＣＰＵ５１は、レーザ外径測定器４８から送信される外径測定値と目標値とを照合して、可撓管１０の外径ＥＴＤが目標の範囲になっているか否かを判定する。外径ＥＴＤが目標の範囲に入っていないと判定された場合には、警告器５３がその旨の警告を行う。
【００５９】
上記実施形態では、ヘッド部２８のレーザ外径測定器４８を、外皮層１５の成形後の不良判定にのみ用いているが、レーザ外径測定器４８で測定した外径測定値を、２本目以降の成形条件の決定にフィードバックしてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、可撓管１０の先端から基端まで管軸方向の全長に渡って均一な外径になるように外皮層１５の厚みＴを制御する例で説明したが、例えば、可撓管１０の先端側と基端側とで硬度を変化させるために、先端側から基端側に向かって外皮層１５の厚みＴを徐々に厚くする可撓管１０を製造する場合もある。このように管軸方向において外径に勾配が付く可撓管１０の製造に本発明を適用してもよい。
【００６１】
[第２実施形態]
第１実施形態では、一層構成の外皮層を成形する場合を例に説明したが、図９に示すように、内層及び外層からなる二層構成の外皮層を成形する場合にも本発明を適用することができる。
【００６２】
第２実施形態の可撓管１１０は、外皮層１１５が二層構成である点を除いて、第１実施形態の可撓管１０と同様である。同一部材については同一符号を付し説明を省略する。可撓管１１０の外皮層１１５は、可撓管素材１４の外周面を被覆する内層１１７と、内層１１７の外周面を被覆する外層１１８とを積層した二層構成である。内層１１７と外層１１８には、硬さが異なる二種類の軟質樹脂及び硬質樹脂が使用される。本例では、内層１１７の材料には、軟質樹脂が使用され、外層１１８の材料には、硬質樹脂が使用される。
【００６３】
外皮層１１５の全体の厚みは、全長に渡って均一である。内層１１７及び外層１１８の厚みは、可撓管素材１４の管軸方向において、外皮層１１５の全体の厚みに対して、各層１１７，１１８の厚みの割合が変化するように形成されている。具体的には、本体操作部５に取り付けられる可撓管素材１４の一端１４ａ側（基端側）は、外皮層１１５の全体の厚みに対して、外層１１８の厚みの方が内層１１７の厚みよりも大きく、一端１４ａからアングル部３ｂに取り付けられる他端１４ｂ側（先端側）に向かって、徐々に外層１１８の厚みが漸減し、他端１４ｂ側では、内層１１７の厚みが外層１１８の厚みよりも大きくなっている。したがって、可撓管１０は、一端１４ａ側の硬度が高く、他端１４ｂ側の硬度が低くなるように、可撓管１０の軸方向において硬度が変化している。
【００６４】
可撓管１１０は、図１０に示す連続成形機１２５によって外皮層１１５が押し出し成形される。連続成形機１２５は、外層１１８用及び内層１１７用の２つの押し出し部１２７ａ、１２７ｂが設けられていること、ヘッド部１２８に、各押し出し部１２７ａ、１２７ｂに対応するゲート１３５、１３６が設けられていることの２点が、第１実施形態の連続成形機２５との主な相違点である。他の点についてはほぼ同様であるので、同一部分については同一符号を示す。以下、相違点を中心に説明する。
【００６５】
各押し出し部１２７ａ、１２７ｂと、成形通路４１と下流端で接続する樹脂通路４２の上流端とは、ゲート１３５、１３６で接続されている。ゲート１３５、１３６の下流端において、各押し出し部１２７ａ、１２７ｂから供給される、溶融状態の硬質樹脂及び軟質樹脂は合流し、２つの溶融樹脂は樹脂通路４２内において積層状態を保ったまま、樹脂通路４２の吐出口から成形通路４１に吐出される。これにより、硬質樹脂からなる外層１１８と軟質樹脂からなる内層１１７の二層構成の外皮層１１５が成形される。なお、軟質樹脂と硬質樹脂に対応する樹脂通路及び吐出口をそれぞれ独立に設けてもよい。
【００６６】
制御ユニット１３１は、第１実施形態とほぼ同様の構成であり、ＣＰＵ、メモリ、警告器からなる。制御ユニット１３１のＣＰＵは、搬送部３０及び押し出し部１２７ａ，１２７ｂをそれぞれ制御する搬送制御部、押し出し制御部として機能する。制御ユニット１３１は、２つの押し出し部１２７ａ、１２７ｂの単位時間当たりの押し出し量を個別に制御する。制御ユニット１３１は、連結可撓管素材２３を一定の搬送速度で成形通路４１を搬送させながら、押し出し部１２７ａ、１２７ｂのそれぞれの単位時間当たりの押し出し量を変化させることにより、管軸方向において外層１１８と内層１１７の厚みの割合を変化させる。
【００６７】
具体的には、制御ユニット１３１は、先端１４ｂが樹脂通路４２の吐出口を通過する際には、押し出し部１２７ａの単位時間当たりの押し出し量を少なくし、押し出し部１２７ｂの単位時間当たりの押し出し量を多くする。これにより、先端１４ｂにおいて外層１１８の厚みが薄く、内層１１７の厚みが厚い外皮層１１５が成形される。そして、基端１４ａに向かうに連れて、押し出し部１２７ａの押し出し量を徐々に多くし、反対に押し出し部１２７ｂの押し出し量を徐々に少なくすることで、外層１１８と内層１１７の厚みの割合を逆転させる。これにより、先端１４ｂにおいて軟らかく、基端１４ａにおいて硬い外皮層１１５が成形される。
【００６８】
このように、制御ユニット１３１は、押し出し部１２７ａ、１２７ｂの単位時間当たりの押し出し量を変化させることにより、可撓管素材１４の管軸方向の硬度を変化させるが、これに加えて、各可撓管素材１４の外径プロファイルに応じて押し出し部１２７ａ、１２７ｂの少なくとも１つの単位時間当たりの押し出し量を変化させることで、外皮層１１５の全体の厚みが目標の範囲になるように外皮層１１５の厚みＴを制御する。
【００６９】
制御ユニット１３１は、第１実施形態と同様に、レーザ外径測定器４６によって測定される可撓管素材１４の外径測定値に基づいて、可撓管素材１４毎の外径プロファイルを取得し、メモリに格納する。制御ユニット１３１は、取得した外径プロファイルに基づいて、可撓管１１０の外径が目標の範囲の外径になるように成形条件を決定して、外皮層１１５の厚みＴを制御する。つまり、制御ユニット１３１は、可撓管素材１４の管軸方向における硬度変化を目的とする外層１１８と内層１１７の厚みの割合の制御と、外径プロファイルに応じた外皮層１１５の厚みＴの制御の両方を行う。
【００７０】
管軸方向において外層１１８と内層１１７の割合をどのように変化させるかという情報は、予めメモリに格納されており、制御ユニット１３１は、この情報に基づいて、各押し出し部１２７ａ、１２７ｂのそれぞれの押し出し量をどのように変化させるかという初期の成形条件を決定する。そして、取得した可撓管素材１４の外径プロファイルに応じて外皮層１１５の厚みＴが変化するように、初期の成形条件を修正して、最終的な成形条件を決定する。この成形条件に基づいて押し出し成形が行われることで、管軸方向に硬度が変化し、かつ、外径ＥＴＤが目標の範囲に収まる可撓管１１０が製造される。
【００７１】
外径プロファイルに応じた外皮層１１５の厚みＴの制御は、外層１１８及び内層１１７の厚みの両方で行ってもよいし、いずれか一方のみで行ってもよい。また、本実施形態においては、外径プロファイルに応じた外皮層１１５の厚みＴの制御を、押し出し量を変化させて行う例で説明したが、第１実施形態と同様に搬送速度を変化させて行ってもよい。
【００７２】
また、本実施形態のように硬度が異なる硬質樹脂と軟質樹脂からなる二層成形の場合には、外径プロファイルに応じた外皮層１１５の厚みＴの制御は軟質樹脂に担わせるのがよい。というのは、硬度変化に対して支配的な影響力を持つのは、軟質樹脂よりも硬質樹脂の厚みであるので、外径プロファイルに応じた外皮層１１５の厚みＴの制御を硬質樹脂に担わせると、硬度変化に及ぼす影響が大きいからである。具体的には、本実施形態のように軟質樹脂を内層１１７に使用する場合は、押し出し部１２７ｂの単位時間当たりの押し出し量を調節する。
【００７３】
上記第２実施形態では、軟質樹脂と硬質樹脂からなる二層構成の外皮層を例に説明したが、三層以上で構成された多層構成の外皮層を持つ可撓管の製造に本発明を適用してもよい。また、第２実施形態では、軟質樹脂と硬質樹脂の内層及び外層の厚みの割合を変化させて硬度を変化させる例を説明したが、硬度を変化させる成形方法としては、上記以外でも、軟質樹脂と硬質樹脂を溶融した状態で混合し、管軸方向の混合割合を変化させながら、一層の混合樹脂層で外皮層を成形する混合成形がある。こうした混合成形で成形される外皮層を持つ可撓管の製造に本発明を適用してもよい。
【００７４】
また、外径プロファイルを測定して、１本の可撓管の管軸方向の複数位置における外皮層の厚みＴを制御する例で説明したが、１本の可撓管素材について１箇所だけ外径を測定して、その外径に応じて外皮層の厚みＴを制御してもよい。この場合には、１本の可撓管素材の管軸方向における外径のバラツキをなくすことはできないが、複数本の可撓管素材間における外径のバラツキをなくすことができる。
【００７５】
上記実施形態では、可撓管の外径のバラツキを外皮層の成形条件を変化させることで解消する例で説明したが、これに加えて、さらに、給送ドラムの回転速度を調節して搬送中の可撓管素材に対してバックテンションを与えることにより、可撓管素材の外径のバラツキを一部解消するようにしてもよい。可撓管素材は螺旋管と網状管からなり、ともに伸縮によって外径が変化する特性を持っているので、バックテンションを与えることにより、外径のバラツキを一部吸収することができる。こうした構成を上記実施形態と組み合わせてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、医療用の内視鏡を例に説明したが、工業用の内視鏡の可撓管の製造に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
２  電子内視鏡（内視鏡）
３  挿入部
１０  可撓管
１３  口金
１４  可撓管素材
１５  外皮層
１８  連結具
１９，２０  連結部材
２３  連結可撓管素材
２５、１２５  連続成形機（製造装置）
２８、１２８  ヘッド部（成形型）
３０  搬送部
３１、１３１  制御ユニット
４１  成形通路
４２  樹脂通路
５１  ＣＰＵ
５１ａ  搬送制御部
５１ｂ  押し出し制御部
５２  メモリ
５３  警告器
【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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