(57)【要約】【課題】可撓管のエージングを効率よく行なう。【解決手段】エージング装置１０は、水槽１４，水温調節装置１５，プーリ１６ａ〜１６ｃ，水槽１４の上方に設けられた大型のプーリ１７，プーリ１７を回動させるモータ１８，モータ１８を制御する制御部１９からなる。水温調節装置１５で水１３を約５０℃まで温め、この温水中に可撓管１を入れる。１時間経過後に軟化した可撓管１をプーリ１６ａ〜１６ｃに巻き掛けるとともに、チャック装置２１ａ，２１ｂで可撓管１とロープ２０とを連結する。制御部１９のスイッチをオンにすると、モータ１８は一定時間毎に回転方向を変え、可撓管１が長手方向に往復移動されるとともにプーリ１６ａ〜１６ｃが従動回転する。接着剤８が温水によって温められ、接着剤８によるブレード３と外皮６との密着力が弱められるため、ブレード３の動きがスムーズになって効率よく可撓管１のエージングが行なわれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡用の可撓管をエージングする可撓管のエージング方法において、
温水を溜めた水槽内に少なくとも１個の円筒状部材を回動自在に設け、前記可撓管の両端部間の部分を円筒状部材の外周面の一部に沿わせて湾曲させた状態で円筒状部材が従動回転するように、前記可撓管を温水中で長手方向に往復移動することを特徴とする可撓管のエージング方法。
【請求項２】
前記温水は、水を４０℃〜８０℃の温度に温めたものであることを特徴とする請求項１記載のエージング方法。
【請求項３】
内視鏡用の可撓管をエージングする可撓管のエージング装置において、
水を貯留する水槽と、
この水槽の一部に設けられ、前記水槽内に貯留された水を温めて温水とする水温調節装置と、
この水槽内に回動自在に設けられ、前記可撓管の両端部間の部分が湾曲してその外周面の一部に巻き掛けられる少なくとも１個の円筒状部材と、
前記可撓管の両端部の各々を把持する一対の把持部材と、
少なくとも前記円筒状部材によって湾曲された可撓管の部分が温水に浸かった状態で、一方の把持部材を可撓管の長手方向に牽引するのに伴って円筒状部材が従動回転するとともに他方の把持部材を追従させる往動作と、他方の把持部材を可撓管の長手方向に牽引するのに伴って円筒状部材が従動回転するとともに一方の把持部材を追従させる復動作とを交互に繰り返すことにより、前記可撓管を長手方向に往復移動する往復移動装置と
を設けたことを特徴とする可撓管のエージング装置。
【請求項４】
前記温水は、水を４０℃〜８０℃の温度に温めたものであることを特徴とする請求項３記載の可撓管のエージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓管のエージング方法及び装置に関し、更に詳しくは内視鏡用の可撓管のエージングを行なう可撓管のエージング方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軟性内視鏡には体腔内に挿入される細長い柔軟な挿入部が設けられている。この挿入部は、細長い可撓管と、湾曲部と、短い先端硬性部とを有する。この挿入部の主体を構成する可撓管は、フレックスと、ブレードとを有する内部構造部材と、この内部構造部材の外表面に外皮を被着して形成した構成となっている。フレックスは、少なくとも一重の弾性帯状板を螺旋状に巻回した螺旋管である。ブレードは、金属細線等のブレード素線で編組された網管である。
【０００３】
そして、可撓管の製造時にはフレックスをブレードで被覆して内部構造部材を形成し、この内部構造部材の外表面に、軟化溶融させた熱可塑性エラストマーを被着して外皮を形成する構成にしている。また、外皮の剥離を防止するために、ブレードと外皮との間には、例えばポリウレタンなどの接着剤を介在させるのが一般的である。
【０００４】
ところで、医療用内視鏡は、挿入部を体腔内の深部まで挿入して使用されるため、挿入部の主体を構成する可撓管には、体腔内の屈曲に沿うことができる良好な可撓性が求められるとともに、手元側の押し込みやねじり操作を確実に先端に伝達できる優れた反発弾性が求められる。しかしながら、前述の方法により製造された可撓管には、ブレードに染み込み硬化した接着剤により可撓性が悪化するとともに、反発弾性も低下してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、少なくとも一つのプーリの外周面の円周の一部分に沿わせて可撓管を巻き付けて湾曲させた状態で可撓管を長手方向に往復させることにより、可撓管とプーリの円弧状の接触部との圧接部でブレードに染み込んだ接着剤を細断して可撓管の可撓性を良好にするエージングを行なうことが提案されている（例えば特許文献１）。このエージングによって可撓性を良好にすることができるから、可撓管の外皮を構成する成分である硬性エラストマーを増量することができ、反発弾性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００６−２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エージング前の可撓管は非常に硬く、プーリの外周面に巻き付けること自体が非常に面倒であり、エージング作業自体に困難が伴うという問題がある。また、苦労して多くの回数，例えば１００回のエージングを行なっても十分な可撓性が得られず、結局、医療現場で実際に多くの回数使用されているうちに徐々に良好となるというのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、効率よくエージングを行なうことができ、出荷時に十分な可撓性が得られる可撓管のエージング方法及び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】
【０００８】
本発明の可撓管のエージング方法は、内視鏡用の可撓管をエージングする可撓管のエージング方法において、温水を溜めた水槽内に少なくとも１個の円筒状部材を回動自在に設け、前記可撓管の両端部間の部分を円筒状部材の外周面の一部に沿わせて湾曲させた状態で円筒状部材が従動回転するように、前記可撓管を温水中で長手方向に往復移動することを特徴とする。前記温水は、水を４０℃〜８０℃の温度に温めたものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の可撓管のエージング装置は、内視鏡用の可撓管をエージングする可撓管のエージング装置において、水を貯留する水槽と、この水槽の一部に設けられ、前記水槽内に貯留された水を温めて温水とする水温調節装置と、この水槽内に回動自在に設けられ、前記可撓管の両端部間の部分が湾曲してその外周面の一部に巻き掛けられる少なくとも１個の円筒状部材と、前記可撓管の両端部の各々を把持する一対の把持部材と、少なくとも前記円筒状部材によって湾曲された可撓管の部分が温水に浸かった状態で、一方の把持部材を可撓管の長手方向に牽引するのに伴って円筒状部材が従動回転するとともに他方の把持部材を追従させる往動作と、他方の把持部材を可撓管の長手方向に牽引するのに伴って円筒状部材が従動回転するとともに一方の把持部材を追従させる復動作とを交互に繰り返すことにより、前記可撓管を長手方向に往復移動する往復移動装置とを設けたことを特徴とする。前記温水は、水を４０℃〜８０℃の温度に温めたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の可撓管のエージング方法及び装置によれば、水槽内に少なくとも１個の円筒状部材を回動自在に設け、内視鏡用の可撓管を円筒状部材の外周面の一部に沿わせて湾曲させた状態で円筒状部材が従動回転するように温水中で長手方向に往復移動させるので、可撓管のエージングを効率よく行なうことができ、出荷時に十分な可撓性を得ることができる。このため、予め外皮に含まれる硬性エラストマーを増量しておくことができるから、反発弾性も良好とすることができる。温水の温度は４０℃〜８０℃としたから、より効率よく可撓管の可撓性を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のエージング装置を用いてエージングを施す可撓管１の一部の断面図を示す図１において、可撓管１の内部には、フレックス（螺旋管）２と、フレックス２の表面を覆うように、フレックス２の外側に配置されたブレード（網状部材）３とが設けられている。フレックス２は、第１フレックス４と、第１フレックス４の外表面に接する第２フレックス５とからなる二重構造を有する。なお、フレックス２の内側には、図示しない像伝送ケーブル、送気チューブ、送水チューブ、鉗子チャンネル、ライトガイドファイバーおよび湾曲操作ワイヤーなどが通っている。
【００１２】
ブレード３の外周面には、例えばポリウレタン樹脂等の軟性エラストマーとポリエステル樹脂等の硬性エラストマーとの混合材を均一な厚みに被覆することにより、外皮６が形成されている。この外皮６の硬性エラストマーを増量することにより、可撓管１の反発弾性を高めることができる。更に、外皮６の外表面には、例えばポリウレタンやフッ素樹脂等のコーティング剤によるトップコート７が被覆されている。
【００１３】
ブレード３と外皮６とは、例えば熱硬化型ポリウレタン樹脂や、湿気硬化型ポリウレタン樹脂等の接着剤８により一体的に固着されている。この接着剤層８は、ブレード３に染み込み、硬化すると、可撓管１の可撓性を悪化させる。これを改善するために、従来は大気中でエージングを行なっていたが、十分な効果が得られなかった。本実施形態では、温水中でエージングを行なうことにより、可撓管１の可撓性を効果的に改善することができる。また、可撓管１の可撓性が良好になる分、予め外皮６の硬性エラストマーを増量しておくことにより、可撓管１の反発弾性を高めることができる。
【００１４】
本発明の第１実施形態であるエージング装置１０は、図２に示すように、水１３を貯留する水槽１４と、水１３を温めるとともにほぼ一定の温度に保つ水温調節装置１５と、水槽１４内に回動自在に設けられた３個の円筒状部材であるプーリ１６ａ〜１６ｃと、水槽１４から所定距離離間して水槽１４の上方に設けられた大型のプーリ１７と、このプーリ１７を減速ギア等を介して回動させるモータ１８と、このモータ１８の回転方向を一定時間、例えば１秒毎に回転方向を変えるように制御する制御部１９とから構成される。
【００１５】
前記プーリ１６ａ〜１６ｃは、水平方向に並列されるとともに隣り合う同士で上下方向に互い違いになるように配置されている。可撓管１をプーリ１６ａ〜１６ｃに巻き掛けると、可撓管１は同時に３箇所で湾曲されるから、プーリが１個の場合よりも高速にエージングすることができる。
【００１６】
前記プーリ１７には、ロープ２０が巻き掛けられ、この両端部に一対のチャック装置２１ａ，２１ｂが固定されている。このチャック装置２１ａ，２１ｂは、可撓管１の両端部１ａ，１ｂをそれぞれ把持する。前記プーリ１７とロープ２０とは、本発明に係る往復移動装置を構成する。
【００１７】
プーリ１７の直径は、３個のプーリ１６ａ〜１６ｃの直径を合計したサイズにほぼ一致している。プーリ１７が一定時間毎に回転方向を変えながら回動すると、チャック装置２１ａ，２１ｂは一定の距離を保ったまま互いに逆方向に一定時間間隔で上下動する。
【００１８】
プーリ１７の軸位置は上下方向で調節可能となっており、チャック装置２１ａ，２１ｂによって可撓管１とロープ２０とが連結された後、適度なテンションが可撓管１に掛かるように調節される。なお、このテンションは、エージング開始当初は弱く、エージングが進むにつれて徐々に強くなるように、プーリ１７の軸位置が下の位置から上の位置へ徐々に自動的に移動されるようにするのが望ましい。
【００１９】
可撓管１をエージングする前に、可撓管１内に水１３が浸入しないように、予め端部１ａ，１ｂにそれぞれ栓をする。この栓の構成を示す図３において、ゴム製の栓２３は、先端側がやや細く窄まった形状の嵌入部２３ａと、この嵌入部２３ａの頂部と一体に形成され円筒状の折り返し部２３ｂとからなる。
【００２０】
まず、嵌入部２３ａを可撓管１の端部１ａの口に嵌め込み、この後、折り返し部２３ｂを外側に折り返すことにより、可撓管１の端部１ａを嵌入部２３ａと折り返し部２３ｂとの間に挟み込む。これにより、可撓管１の端部１ａから可撓管１内に水１３が浸入することを防止できる。なお、可撓管１の端部１ｂの栓についても全く同じである。
【００２１】
このように構成されたエージング装置１０を使用するには、まず水槽１４内に水１３を溜めてから、水温調節装置１５のスイッチをオンにする。水温調節装置１５は、水１３を約５０℃の温度まで温めた後、この温度をほぼ一定に維持する。次に、予め栓２３で端部１ａ，１ｂの各口を塞いだ可撓管１を温水中に入れる。
【００２２】
可撓管１を温水中に入れてから例えば１時間が経過すると、可撓管１が温水によって柔らかくなる（可撓性が向上する）から、可撓管１をプーリ１６ａ〜１６ｃに巻き掛けやすくなる。この後、可撓管１をプーリ１６ａ〜１６ｃに巻き掛けるとともに、端部１ａ，１ｂを水槽１４の上部から突出させる。
【００２３】
プーリ１７の軸位置を最も下方に下げた状態にして、チャック装置２１ａ，２１ｂで可撓管１の端部１ａ，１ｂをそれぞれ把持し、可撓管１とロープ２０とを連結する。プーリ１７の軸位置を上方へ移動させ、可撓管１に適度なテンションが掛かるようにする。次に、制御部１９のスイッチをオンにしてモータ１８の駆動を開始する。モータ１８は、制御部１９によって一定時間毎に回転方向が変えられ、可撓管１が長手方向に往復移動される。これに伴ってプーリ１６ａ〜１６ｃは従動回転する。
【００２４】
このエージング工程において、可撓管１がプーリ１６ａ〜１６ｃによって湾曲される３箇所の各部分に対して、湾曲の内側では圧縮方向の力、湾曲の外側では伸び方向の力がそれぞれ作用する。これにより、可撓管１の湾曲動作中は、ブレード３と外皮６との間の接着剤８が伸縮する動作が発生する。このとき、接着剤８は温水によって温められているから、接着剤８によるブレード３と外皮６との密着力が弱められ、ブレード３の動きがスムーズになって可撓管１のエージングが効率よく行なわれる。
【００２５】
可撓管１の移動回数が例えば５０回（１往復を１回と数えると２５回）に達した時点で、制御部１９によってモータ１８が一旦停止される。作業員が可撓管１を軸回り方向に９０°回転させてから、制御部１９のスイッチをオンにする。再び、可撓管１の移動回数が５０回に達すると、モータ１８が停止される。以下同様に、可撓管１を軸回り方向に９０°回転させては、制御部１９のスイッチをオンにする操作を繰り返し、２５０回の移動を４回、合計で２００回の移動（１００回の往復移動）を行なう。このように、可撓管１を軸回り方向に９０°ずつ回転させながらエージングを行なうことにより、可撓管１のエージング方向に偏りが発生するのを防止できる。
【００２６】
エージングの回数（可撓管１の移動回数）と可撓管１の硬さとの関係を示す図４において、特性曲線αは、５０℃の温水中でエージングを行なった本実施形態の場合を示し、特性曲線βは、大気中でエージングを行なった従来の場合を示す。温水中でエージングを実施した可撓管１の硬さは、６００回後に所期の０．８５になり、その後ほぼ安定した硬さになっている。しかしながら、従来の実施形態は１４００回エージング後に硬さが所期の０．８６となり、その後ほぼ安定している。エージングの目的は硬さを安定させることにあり、温水中でエージングを実施した方が早く硬さを安定させることができる。
【００２７】
なお、可撓管の硬さを測定するには、可撓管に一定の荷重を掛けた場合の反力を測定する。可撓管１の硬さが０．８５であるとは、エージング開始前の反力の測定値を１とした場合、エージング開始前と比較して反力の測定値が０．８５に下がったことを示し、可撓管１の可撓性が１５％向上したことを表わす。
【００２８】
ところで、エージングに相当する現象は、内視鏡の実使用の場面において可撓管１が曲げられることでも発生する。ここで、エージングを行なわない状態の可撓管１の可撓性が適度になるよう設定していた場合には、使用を繰り返すごとに可撓管１が軟化し、経時的な挿入性の悪化が引き起こされる。したがって、本発明のエージングを行なった状態の可撓管１の可撓性が適度になるように設定することで、長期の使用によっても必要以上に軟化することのない可撓管１を製造することができる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態を示す図５において、エージング装置３０は、水１３を貯留する細長い水槽３１と、水１３の温度をほぼ一定に調節する水温調節装置３２と、水槽３１の底部に回動自在に設けられたプーリ３３，３４と、モータ等を内蔵してプーリ３４の回動を制御する駆動制御装置３５とから構成される。なお、水温調節装置３２は、第１実施形態の水温調節装置１５とサイズは異なるが、構造及び機能は同じである。
【００３０】
まず、水温調節装置３２を駆動して水１３を約５０℃の温水にする。この温水の中に、可撓管１と基本的な構造は同じであるが長さが異なる可撓管３６を入れる。所定時間，例えば２時間経過後に、温水で柔らかくなった可撓管３６の端部３６ａ，３６ｂをロープ３７の両端部に固定されたチャック装置２１ａ，２１ｂ（第１実施形態と同じ）で把持し、可撓管３６とロープ３７とを連結する。そして、可撓管３６をプーリ３３に、ロープ３７をプーリ３４に、それぞれ巻き掛ける。なお、ロープ３７は、可撓管３６に適度なテンションが掛かる長さに調整されている。また、プーリ３４とロープ３７とは、本発明に係る往復移動装置を構成する。
【００３１】
駆動制御装置３５を駆動すると、プーリ３４は一定時間、例えば０．５秒毎に回動方向が切り換えられ、可撓管３６は温水中でプーリ３３の外周面に沿って湾曲した状態で長手方向に往復移動されるとともにプーリ３３が従動回転するから、可撓管３６は効率よくエージングされる。
【００３２】
次に、本発明の第３実施形態を示す図６において、エージング装置４０は、細長い水槽４１の長手方向に沿って回動自在の３個のプーリ４２〜４４を一直線状に並べたもので、長めの可撓管４５のエージングに好適である。最も端に位置するプーリ４２は通常の一重構造であるが、隣のプーリ４３は、上下にプーリ４３ａ，４３ｂを有する二重構造となっている。また、プーリ４３の隣のプーリ４４も、プーリ４３と同様に、上下にプーリ４４ａ，４４ｂを有する二重構造となっている。
【００３３】
まず、水温調節装置３２を駆動して水槽４１の水１３を約５０℃の温水にする。この温水の中に、可撓管４５を入れる。所定時間，例えば３時間経過後に、温水で柔らかくなった可撓管４５を図示のようにプーリ４２〜４４に巻き掛ける。可撓管４５は、プーリ４２とプーリ４３の間、プーリ４３とプーリ４４の間で、それぞれたすき掛けのようにクロスされ、端部４５ａ，４５ｂは、それぞれロボットアーム４６，４７によって把持される。このロボットアーム４６，４７は、本発明に係る一対の把持部材と往復移動装置と合わせた構成をなす。
【００３４】
ロボットアーム４６，４７が可撓管４５のテンションを一定に保ちながら、端部４５ａ，４５ｂを交互に水槽４１の長手方向に牽引する。プーリ４２〜４４は、可撓管４５の長手方向への移動に伴って従動回転する。可撓管４５は、温水中でプーリ４２〜４４によって湾曲された状態で長手方向に往復移動されるから、効率よくエージングされる。
【００３５】
次に、本発明の第４実施形態を示す図７において、エージング装置５０は、ほぼ正方形をした水槽５１の底部に回動自在の３個のプーリ５２〜５４を並列したもので、水槽５１に貯留した水を水温調節装置３２で約５０℃に温めてから、この温水に可撓管５５を入れる。
【００３６】
例えば２時間経過後に、柔らかくなった可撓管５５をプーリ５２〜５４にジグザグ状に巻き掛ける。そして、可撓管５５の端部５５ａ，５５ｂを、それぞれ上記第３実施形態と同様のロボットアームで把持する。ロボットアームが可撓管５５のテンションを一定に保ちながら、端部５５ａ，５５ｂを交互に牽引し、可撓管５５を長手方向に往復移動するとともにプーリ５２〜５４が従動回転する。
【００３７】
次に、本発明の第５実施形態を示す図８において、エージング装置６０は、細長い水槽６１の底部に外周面の幅が通常のプーリよりも広い（厚い）１個のプーリ６２を回動自在に取り付けたものである。水槽６１に貯留した水１３を水温調節装置３２で約５０℃に温めてから、この温水に可撓管６３を入れる。
【００３８】
例えば２時間経過し、柔らかくなった可撓管６３をプーリ６２の外周面に１周余り巻き付け、互いにプーリ６２の反対側に突出した可撓管６３の端部６３ａ，６３ｂが水槽６１の長手方向に沿って一直線状になるようにする。そして、本発明に係る一対の把持部材と往復移動装置と合わせた構成をなすロボットアーム６５，６６によって端部６３ａ，６３ｂを把持させ、可撓管６３のテンションを一定に保ちながら、端部６３ａ，６３ｂを交互に牽引する。可撓管６３はプーリ６２で湾曲された状態で長手方向に往復移動されるとともにプーリ６２が従動回転し、可撓管６３のエージングが効率よく行なわれる。
【００３９】
以上説明した実施形態では、可撓管を５０℃の温水に所定の時間浸漬させた後、エージングを１０００回行なったが、本発明はこれらの数値に限定されることなく、例えば４０℃〜８０℃の温水に可撓管を１〜３時間浸漬させ、その中で５〜３０回のエージングを行なってもよい。また、温水の温度を高くしたり、可撓管を温水に浸ける時間を長くすれば、それだけエージングの回数を少なくすることができる。
【００４０】
なお、可撓管を温水に浸けたままエージングを行なったが、可撓管を例えば４０℃〜８０℃の温水に１０分〜６０分浸漬させた後、温水から取り出して大気中にてエージングを行なってもよい。この場合、温水中でエージングした場合よりは効果が劣るものの、温水に全く浸漬させなかった場合に比べて可撓性の向上に効果があった。
【００４１】
上記実施形態は、接着剤を用いてブレードと外皮とを一体的に固着した可撓管に適用した例であったが、本発明はこれに限定されることなく、例えば接着剤を用いずに外皮の樹脂の密着特性によってブレードと外皮とを密着させた可撓管に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】可撓管の一部の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるエージング装置を概略的に示す説明図である。
【図３】栓の構成を示す説明図である。
【図４】可撓管の硬さとエージング回数との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態であるエージング装置を概略的に示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態であるエージング装置を概略的に示す説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態であるエージング装置を概略的に示す説明図である。
【図８】本発明の第５実施形態であるエージング装置を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，３６，４５，５５，６３  可撓管
１０，３０，４０，５０，６０  エージング装置
１４，３１，４１，５１，６１  水槽
１５，３２  水温調節装置
１６ａ〜１６ｃ，１７，３３，３４，４２〜４４，５２〜５４，６２  プーリ
４６，４７，６５，６６  ロボットアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009195268.tif 000006
【図５】
2009195268.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009195268.tif 000009
【図８】
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