(57)【要約】【課題】耐久性と操作性に優れ、簡易な製造方法により製造可能な内視鏡ライトガイド可撓管、およびその外皮層の製造方法を提供する。【解決手段】加熱により部分的に架橋する熱可塑性エラストマーにより、ライトガイド可撓管の外皮層の中間体１６を形成する。このチューブ状の中間体１６の所定の領域、例えば長手方向の中心部１６Ｃをヒータ２０により加熱する。この結果、中心部１６Ｃは、外皮層材料であるポリウレタンエラストマー中の水酸基とイソシアネート基との架橋反応により、硬化する。このように、中間体１６の位置選択的な加熱により、外皮層における硬質領域を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管であって、
前記ライトガイド可撓管の外皮層が、加熱により架橋するエラストマーもしくはゴムの外皮層材料により形成されており、前記外皮層の一部において前記外皮層材料の加熱により硬質領域が形成されていることを特徴とする内視鏡ライトガイド可撓管。
【請求項２】
前記外皮層材料が、熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡ライトガイド可撓管。
【請求項３】
前記外皮層材料が、熱可塑性ポリウレタンであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡ライトガイド可撓管。
【請求項４】
前記硬質領域が、前記ライトガイド可撓管の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡ライトガイド可撓管。
【請求項５】
内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管の外皮層の製造方法であって、
加熱により架橋するエラストマーもしくはゴムの外皮層材料によりチューブ状の中間体を形成する中間体形成工程と、
前記中間体の一部である被加熱領域を加熱して硬質領域を設ける加熱工程とを備えることを特徴とする内視鏡ライトガイド可撓管の外皮層の製造方法。
【請求項６】
前記加熱工程において加熱されない前記中間体の非加熱領域のうち、前記被加熱領域の近傍を冷却する冷却工程をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡ライトガイド可撓管の外皮層の製造方法。
【請求項７】
前記加熱工程において、前記被加熱領域の周辺部を中心部よりも低い温度で加熱することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡ライトガイド可撓管の外皮層の製造方法。
【請求項８】
前記加熱工程において、前記中間体の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかを加熱することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡ライトガイド可撓管の外皮層の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管、およびその外皮層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置においては、プロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管が設けられている。ライトガイド可撓管により、プロセッサの光源から出射された照明光とその反射光、スコープで生成された画像信号等が伝達される。
【０００３】
ライトガイド可撓管の周囲を覆う外皮層は、一般に、均一な部材で形成されている。また、ライトガイド可撓管の屈曲を防止するためのカバー部材を設けることが知られている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２２９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ライトガイド可撓管の外皮層を硬くて均一な部材で形成すると、ライトガイド可撓管の操作性が低下し、ユーザが操作する手に疲労感を覚えるといった問題が生じ得る。また、均一かつ軟らかい外皮層を設けると、ライトガイド可撓管の耐久性が低下する。この場合、例えばライトガイド可撓管が吊り下げられた状態で保管されると、曲げ応力による屈曲変形、自重による伸びなどの問題を生じるおそれがある。従って、均一な部材による外皮層を含むライトガイド可撓管においては、操作性と耐久性との両立が困難である。
【０００５】
一方、外皮層において屈曲防止用のカバー部材を設けること等により、ライトガイド可撓管の部位に応じて必要な性能を向上させることが考えられる。しかしながら、この場合、ライトガイド可撓管の製造工程が複雑化する。
【０００６】
本発明は、耐久性と操作性に優れ、簡易な製造方法により製造可能な内視鏡ライトガイド可撓管、およびその外皮層の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内視鏡ライトガイド可撓管は、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続しており、ライトガイド可撓管の外皮層が、加熱により架橋するエラストマーもしくはゴムの外皮層材料により形成され、外皮層の一部において外皮層材料の加熱により硬質領域が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
外皮層材料は、熱可塑性エラストマーであることが好ましい。この場合、外皮層材料は、例えば熱可塑性ポリウレタンである。
【０００９】
硬質領域は、ライトガイド可撓管の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかに設けられていることが好ましい。
【００１０】
本発明の製造方法は、内視鏡装置のプロセッサとスコープとを接続するライトガイド可撓管の外皮層の製造方法であり、加熱により架橋するエラストマーもしくはゴムの外皮層材料によりチューブ状の中間体を形成する中間体形成工程と、中間体の一部である被加熱領域を加熱して硬質領域を設ける加熱工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
外皮層の製造方法は、加熱工程において加熱されない中間体の非加熱領域のうち、被加熱領域の近傍を冷却する冷却工程をさらに有することが好ましい。加熱工程においては、被加熱領域の周辺部を中心部よりも低い温度で加熱することが好ましい。また、加熱工程においては、中間体の長手方向における中心部と第１端部と第２端部の少なくともいずれかを加熱することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐久性と操作性に優れ、簡易な製造方法により製造可能な内視鏡ライトガイド可撓管、およびその外皮層の製造方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるライトガイド可撓管が使用されている状態を示す図である。図２は、本実施形態におけるライトガイド可撓管が保管されている状態を示す図である。
【００１４】
電子内視鏡装置３０は、プロセッサ４０とスコープ５０とを含む。プロセッサ４０とスコープ５０とは、ライトガイド可撓管１０により接続されている。プロセッサ４０の光源（図示せず）から出射された照明光とその反射光、およびスコープ５０で生成された画像信号等は、ライトガイド可撓管１０により伝達される。電子内視鏡装置３０の使用中、ユーザは、挿入部可撓管５２を人体内に挿入させ、スコープ５０の操作部５４を操作する。これらの操作により、体腔内が観察、撮影され、必要に応じて患部が処置される。
【００１５】
一方、電子内視鏡装置３０の未使用時には、スコープ５０は、例えばスコープハンガ５６に吊り下げられた状態で保管される（図２参照）。このとき、ライトガイド可撓管１０のスコープ５０側の第１端部１０Ｅにおいては曲げ応力による屈曲変形が生じ得る。また、ライトガイド可撓管１０の中心部１０Ｃは、ライトガイド可撓管１０の自重により徐々に伸びてしまうおそれがある。
【００１６】
ライトガイド可撓管１０の第２端部１０Ｆ、すなわち第１端部１０Ｅとは反対側の端部には、コネクタ部４２が接続されている。電子内視鏡装置３０の使用時には、コネクタ部４２がプロセッサ４０に取り付けられる（図１参照）。このとき、第２端部１０Ｆには、スコープ５０を操作するユーザにより曲げ方向に力が加えられる場合がある。
【００１７】
以上のことから明らかであるように、ライトガイド可撓管１０の長手方向における中心部１０Ｃと、第１および第２端部１０Ｅ、１０Ｆにおいては、耐久性の向上が必要とされる。そこで本実施形態においては、ライトガイド可撓管１０の外皮層１２を以下のように製造することにより、これらの部位の強度を向上させている。なお外皮層１２は、ライトガイド可撓管１０の表面に設けられており、金属性の螺旋管で形成されたライトガイド可撓管１０の芯材（いずれも図示せず）の周囲を覆っている。
【００１８】
次に、外皮層１２の製造方法につき説明する。図３は、外皮層１２の中間体を示す図である。図４は、外皮層１２の中間体を加熱する加熱工程を示す図である。
【００１９】
外皮層１２（図１および２参照）は、外皮層材料から形成される。外皮層材料は、加熱されると架橋する熱可塑性エラストマー、例えばポリウレタンである。まず、押出成型等により、外皮層材料からチューブ状の中間体１６を形成する（中間体形成工程）。この工程において、外皮層材料は、螺旋管の芯材１８を取り囲むように押し出され、中間体１６となる。このように中間体１６は、均一な組成、厚さの外皮層材料により形成される。なお、このような熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、例えば、日本ミラクトラン株式会社製のミラクトラン（商標）などが使用可能である。
【００２０】
次に、中間体１６の所定の領域、例えば長手方向の中心部１６Ｃをヒータ２０により加熱する（加熱工程・図４参照）。加熱条件は、外皮層材料の種類、製造される外皮層１２の厚さ等により異なるが、例えば８０〜１００℃で８〜２４時間である。このようにして加熱された被加熱領域である中心部１６Ｃは、外皮層材料であるポリウレタンエラストマー中の水酸基とイソシアネート基との架橋反応により、硬化する。この結果、中間体１６の中心部１６Ｃは、完成した外皮層１２において、その周囲よりも硬度の高い硬質領域となる。
【００２１】
なお、中心部１６Ｃのみを確実に加熱するために、中間体１６において加熱されない非加熱領域であって、長手方向の第１および第２端部１６Ｅ、Ｆを含む領域は、冷却水等により冷却される（冷却工程）。冷却工程においては、加熱されない非加熱領域のうち、加熱領域である中心部１６Ｃの近傍のみを冷却しても良い。加熱領域の不必要な拡大を防止することが可能だからである。
【００２２】
しかしながら、本実施形態のように、加熱領域である中心部１６Ｃの近傍を冷却せず、中心部１６Ｃから第１および第２端部１６Ｅ、Ｆ側に少し離れた領域を冷却すると、完成した外皮層１２において、硬質領域からその周辺の非硬質領域にかけての硬度変化が緩やかになる。ヒータ２０からの熱が、中心部１６Ｃと第１端部１６Ｅの間、もしくは中心部１６Ｃと第２端部１６Ｆの間の領域にも伝わるからである。この場合、製造された外皮層１２において、硬度と湾曲性が極端に異なる硬質領域と非硬質領域とが隣接することによる悪影響、例えば外皮層１２の強度低下等を防止できる。
【００２３】
このように、外皮層１２における穏やかな硬度変化を実現する場合、加熱工程において温度勾配を設け、被加熱領域の周辺部を中心部よりも低い温度で加熱する必要がある。この温度勾配を実現するため、図示されたように両端部１６Ｅ、１６Ｆ側の領域を冷却しつつ加熱する他に、加熱温度の異なる複数のヒータ２０を用いても良い。
【００２４】
なお上述のように、ライトガイド可撓管１０の中心部１０Ｃ、および第１、第２端部１０Ｅ、１０Ｆの耐久性を向上させることが好ましいため、中間体１６の中心部１６Ｃと第１および第２端部１６Ｅ、Ｆを加熱して、外皮層１２の中心部と両端部を硬質領域にしても良い。また、中心部１６Ｃ、第１端部１６Ｅ、第２端部１６Ｆのうちいずれか１つ、もしくは２つを加熱しても良い。
【００２５】
次に、外皮層が異なる複数のライトガイド可撓管の実施例と比較例につき、説明する。まず、表１に示すように、外皮層のみが異なる、実施例１〜５、および比較例１、２のライトガイド可撓管を製造した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
これらのライトガイド可撓管においては、共通の螺旋管による芯材１８（図３、４参照）の周囲を、外皮層が覆っている。実施例１〜５においては、表中に示されたように、外皮層１２の中心部、第１端部、第２端部のうちの少なくともいずれかが加熱により硬化され、硬質領域となっている。ライトガイド可撓管の長さは、いずれの実施例、比較例とも２ｍであり、実施例１〜５において加熱により硬化された領域、すなわち硬質領域は、中心部、第１端部、第２端部のいずれも幅が１０ｃｍである。
【００２８】
そして、実施例１〜５における硬質領域の硬度は８５度であり、硬化されていない非硬質領域の硬度は８０度である。これらの実施例１〜５の外皮層は、いずれも上述の架橋性を有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーで形成されている。
【００２９】
これに対し、比較例１および２のライトガイド可撓管の外皮層は、熱可塑性ポリウレタンにより、架橋のための加熱工程を経ずに形成されており、硬度はそれぞれ８５度、７５度である。なおこれらの実施例および比較例の外皮層の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠したＤｕｒｏタイプＡの硬度計による、同一形状の板状部材についての測定値である。
【００３０】
これらの実施例および比較例の外皮層を有するライトガイド可撓管の評価につき、以下に説明する。図５は、ライトガイド可撓管の耐久性試験の概要を示す図である。図６は、ライトガイド可撓管の操作性試験の概要を示す図である。
【００３１】
耐久性の評価試験は、図示されたように、第１端部１０Ｅを水平方向に伸びる孔２１に嵌めて固定した状態のライトガイド可撓管１０の第２端部１０Ｆに、矢印Ａの示す垂直方向に荷重を加えることにより行った。この荷重を徐々に増加させ、ライトガイド可撓管１０に１０％以上の永久歪みが生じ、もしくはライトガイド可撓管１０が折れ曲がったときの荷重の大きさを基準値と比較した。
【００３２】
この結果が表１に示されており、耐久性試験の欄の○印は、実施例１〜５および比較例１のライトガイド可撓管が、基準値よりも大きい荷重に耐えることが可能であり、比較例２よりも良好な結果であったことを示す。
【００３３】
一方、操作性の評価試験は、第１端部１０Ｅを水平方向に伸びる孔２２に固定したライトガイド可撓管の第２端部１０Ｆに、トルク荷重を加えることにより行った。第２端部１０Ｆはパイプ２３内にて摺動可能に保持されているため、矢印Ｂの示すようにトルク荷重を加えると（図６（ａ）参照）、ライトガイド可撓管の中心部１０Ｃにおいて徐々にループが形成される（図６（ｂ）参照）。最終的に、一重ループが形成されるまでトルク荷重を加え（図６（ｃ）参照）、このときのトルク荷重を基準値と比べた。
【００３４】
この結果が表１に示されており、操作性試験の欄の○印は、実施例１〜５および比較例２のライトガイド可撓管においては、基準値よりも小さいトルク荷重でループが形成されたため、与えられたトルク荷重の大きかった比較例１よりも良好な結果であったことを示す。
【００３５】
これらの試験結果は、実施例１〜５のライトガイド可撓管、すなわち、中心部１０Ｃ、第１端部１０Ｅ、第２端部１０Ｆの少なくともいずれか１つに硬質領域を設けたライトガイド可撓管は、耐久性との操作性のいずれにも優れていることを示す。このため、加熱工程により硬質領域を設けたことによる、ライトガイド可撓管の性能向上効果が認められたといえる。
【００３６】
以上のように本実施形態においては、加熱により架橋するエラストマーの外皮層材料で外皮層１２の中間体１６を形成し、所定の領域のみを選択的に加熱することにより、耐久性と操作性とに優れたライトガイド可撓管１０を製造することができる。
【００３７】
さらに、このライトガイド可撓管１０は、例えば耐久性を向上させるための層状部材を外皮層１２の表面に積層させるといった工程なしに、簡易な方法により製造できる。さらに、中間体１６（図３、４参照）の加熱する領域を変更することにより、硬質領域を様々な場所に設けたライトガイド可撓管の製造が可能であるので、設計変更に対する対応も容易である。
【００３８】
また、本実施形態の外皮層１２の製造方法を、スコープ５０の挿入部可撓管５２（図１参照）の外皮層の製造に適用しても良い。この場合、挿入部可撓管５２に硬質領域を位置選択的に設けることが容易となる。例えば、挿入部可撓管５２の挿入動作を容易にすべく、操作部５４側の領域のみを硬くした外皮層、および挿入部可撓管５２を簡易な方法で製造できる。
【００３９】
中間体１６の材質は本実施形態に限定されない。例えば、熱硬化性樹脂や、明確な降伏点を有さず、永久歪みを発生させにくいゴムにより中間体１６を形成しても良い。ただし、ゴムを用いた場合、加硫のための助剤の添加が必要であること、およびチューブ状に成型するための中間体形成工程における加熱で中間体１６（図３参照）が硬化してしまい、さらなる加熱により硬質領域を選択的に設けること（図４参照）が困難となり得ることから、熱可塑性エラストマーを外皮層１２の材料とすることが好ましい。
【００４０】
特に、部分的な架橋が可能なエラストマーは、本実施形態のポリウレタンタイプに限らず、加熱により適度な硬度を有し、耐久性の優れる硬質領域を容易に形成可能であるため、外皮層材料として適している。なお、熱可塑性エラストマーを外皮層材料に用いた場合、加硫助剤が不要であり、また長期間に渡る使用の後に廃棄等されたライトガイド可撓管１０の外皮層１２を容易に再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ライトガイド可撓管が使用されている状態を示す図である。
【図２】ライトガイド可撓管が保管されている状態を示す図である。
【図３】外皮層の中間体を示す図である。
【図４】外皮層の中間体を加熱する加熱工程を示す図である。
【図５】ライトガイド可撓管の耐久性試験の概要を示す図である。
【図６】ライトガイド可撓管の操作性試験の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ライトガイド可撓管
１０Ｃ  中心部
１０Ｅ  第１端部
１０Ｆ  第２端部
１２  外皮層
１６  中間体
３０  内視鏡装置
４０  プロセッサ
５０  スコープ
【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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