(57)【要約】【課題】注射針として使用できる、外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法の提供。【解決手段】外径０．２ｍｍ〜３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法であって、前記金属細管の内側に支持棒を差し込んだ状態で前記金属細管を回転させながら、前記金属細管の長さ方向に沿って前記金属細管に連続波レーザー光を連続照射することで前記金属細管の外表面側に粗面化された表層部を形成させる工程を有しており、前記金属細管の回転速度が５０〜１０００ｒ／ｍｉｎであり、前記連続波レーザーの照射速度が２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上である、金属細管の製造方法。【選択図】図５
2019172234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径０．２ｍｍ〜３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法であって、
前記金属細管の内側に支持棒を差し込んだ状態で前記金属細管を回転させながら、前記金属細管の長さ方向に沿って前記金属細管に連続波レーザー光を連続照射することで前記金属細管の外表面側に粗面化された表層部を形成させる工程を有しており、
前記金属細管の回転速度が５０〜１０００ｒ／ｍｉｎであり、
前記連続波レーザーの照射速度が２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上である、金属細管の製造方法。
【請求項２】
前記金属細管の長さ方向に連続波レーザー光を連続照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射する、請求項１記載の金属細管の製造方法。
【請求項３】
前記連続波レーザー光の連続照射工程が、前記金属細管の長さ方向の一方向に対してレーザー発振器およびミラーを使用して始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射するとき、
始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射する第１工程と、前記ミラーを調整することによって、レーザー光を照射することなくレーザー光の照射可能位置を前記始点Ｓ１方向に戻す第２工程を有しており、
前記第１工程が、
前記第１工程において始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射するとき、前記始点Ｓ１からレーザー光の照射を開始する前において、前記始点Ｓ１に至る前のレーザー光を照射しないヘッドタイム（前記ヘッドタイム開始時の位置をＨ１とする）が存在し、前記終点Ｆまでレーザー光を照射した後において、前記終点Ｆ１からレーザー光を照射しないテールタイム（前記テールタイム終了時の位置をＴ１とする）が存在しており、
前記ヘッドタイム、前記始点Ｓ１から終点Ｆ１までのレーザー光の照射時間、およびテールタイムの合計時間（ｍｓｅｃ）が第１工程の処理時間であり、
前記第２工程が、
前記第１工程のテールタイム終了位置Ｔ１からレーザー光を照射することなく、前記第１工程のヘッドタイム開始位置Ｈ１から周方向に移動したＨ２まで戻す工程であり、
前記Ｔ１からＨ２まで戻す時間（ｍｓｅｃ）が第２工程の処理時間であり、
前記第１工程と前記第２工程を１サイクルとして、第１サイクルから第ｎサイクル（ｎは２以上の正の整数）まで繰り返し実施するとき、
１サイクルの処理時間が、第１工程の処理時間と第２工程の処理時間の合計時間（ｍｓｅｃ）であり、
下記の（ａ）〜（ｃ）の１、２または３の要件を満たすようにすることで前記１サイクルの処理時間を１〜２００ｍｓｅｃの範囲に調整する、請求項１または２記載の金属細管の製造方法。
（ａ）第１工程におけるレーザー光の照射速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｂ）第２工程の戻り速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｃ）ヘッドタイムとテールタイムの一方または両方を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
【請求項４】
前記金属細管の内側に支持棒を差し込み、前記金属細管の外側に冷却用筒状体を嵌め込んだ状態で、前記筒状の冷却用筒状体を回転させることで前記金属細管を回転させる、請求項１〜３のいずれか１項記載の金属細管の製造方法。
【請求項５】
前記金属細管の内側に差し込まれた支持棒が固定されており、前記金属細管を回転させたときに前記支持棒が回転されない、請求項１〜４のいずれか１項記載の金属細管の製造方法。
【請求項６】
前記金属細管が医療用具を用途とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の金属細管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種部品の軽量化の観点から、金属代替品として樹脂成形体が使用されているが、全ての金属部品を樹脂で代替することは難しい場合も多い。そのような場合には、金属成形体と樹脂成形体を接合一体化することで新たな複合部品を製造することが考えられ、前記接合一体化技術として、レーザー光を利用して金属成形体と樹脂成形体を接合する技術が知られている。【０００３】
特開２０１６−７８０９０号公報には、連続波レーザー光と冷却手段を使用して、表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法と、それを利用した複合成形体の製造方法の発明が記載されている。【０００４】
金属成形体としては、平板、直方体、立方体、円錐、角錐、円柱のほか、リング、筒、管、箱、半球、球、立体格子や木の枝のような複雑な形状のもの、針、ワイヤのような細いものも適用対象となっている（段落番号００１６）。
発明の概要【０００５】
本発明は、注射器の注射針などとして使用できる、粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法を提供することを課題とする。【０００６】
本発明は、外径０．２ｍｍ〜３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管の製造方法であって、
前記金属細管の内側に支持棒を差し込んだ状態で前記金属細管を回転させながら、前記金属細管の長さ方向に沿って前記金属細管に連続波レーザー光を連続照射することで前記金属細管の外表面側に粗面化された表層部を形成させる工程を有しており、
前記金属細管の回転速度が５０〜１０００ｒ／ｍｉｎであり、
前記連続波レーザーの照射速度が２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上である、金属細管の製造方法を提供する。【０００７】
本発明の製造方法によれば、外径０．２ｍｍ〜３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍという、細くかつ薄肉の金属細管を寸法変化させることなく、その外表面側に粗面化された表層部を形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の製造方法で使用する金属細管の斜視図。
【図２】本発明の製造方法で使用する支持棒の斜視図。
【図３】本発明の製造方法で使用する冷却用筒状体の斜視図。
【図４】本発明の製造方法の一実施形態を説明するための軸方向断面図。
【図５】本発明の製造方法の他実施形態を説明するための軸方向断面図。
【図６】連続波レーザー光の照射形態の説明図。
【図７】本発明の製造方法により得られた粗面化された表層部を有する金属細管の斜視図。
【図８】実施例３で得られた金属細管の粗面化された面のＳＥＭ写真。
【図９】実施例４で得られた金属細管の粗面化された面のＳＥＭ写真。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面により本発明の製造方法を説明する。
【００１０】
図１は、本発明の製造方法（例えば図４に示す１つの実施形態と図５に示す別の実施形態）で使用する金属細管１０の斜視図である。金属細管１０の金属は特に制限されるものではなく、本発明の製造方法で得られる外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管（以下「最終金属細管」という）の用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。
【００１１】
金属の例としては、鉄、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、マグネシウムおよびそれらを含む合金；各種ステンレス；タングステンカーバイド、クロミウムカーバイドなどのサーメットなどから選ばれるものを挙げることができる。本発明の製造方法は、これらの金属に対して、アルマイト処理、めっき処理などの表面処理を施したものにも適用できる。最終的に得られた金属細管が医療用具を用途とするものであるときは、金属としては各種ステンレス、鉄、チタンが好ましい。
【００１２】
金属細管１０は、均一外径および均一内径のものが好ましいが、用途に応じて一部の外径、一部の内径または一部の外径と内径の両方が異なるものでもよい。金属細管１０の外径は外径０．２ｍｍ〜３ｍｍである。一部の外径が異なるものの場合には、最大外径が前記範囲内のものである。金属細管１０の厚さは０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである。金属細管の一部の厚さが異なる場合には、最大厚さが前記範囲内のものであることができる。
【００１３】
図２は、本発明の製造方法（図４に示す１つの実施形態と図５に示す別の実施形態）で使用する支持棒２０の１つの例を示す斜視図である。支持棒２０は金属製のものであることができ、金属細管１０の金属よりも熱伝導率が高い金属からなるものが好ましいが、金属細管１０と同じ金属からなるものを使用することもできる。金属細管が医療用具を最終用途とするものであるときは、支持棒２０にはステンレス、鉄、チタンを使用することが好ましい。
【００１４】
支持棒２０の外径は、金属細管１０の貫通孔１１内に挿入することができ、かつ金属細管１０を回転させたときに金属細管１０の内周面に軽く当接される程度の寸法であることが好ましい。金属細管１０の内径（Ｄ１）と支持棒２０の外径（Ｄ２）は、Ｄ２／Ｄ１≧０．９０が好ましく、Ｄ２／Ｄ１＝０．９５〜０．９９の範囲がより好ましい。
【００１５】
図３は、本発明の製造方法（図５に示す実施形態）で使用することのできる冷却用筒状体３０の斜視図である。冷却用筒状体３０は金属製のものであってよく、金属細管１０の金属よりも熱伝導率が高い金属からなるものを使用することが好ましいが、金属細管１０と同じ金属からなるものを使用することもできる。金属細管が医療用具を最終用途とするものであるときは、冷却用筒状体３０にはステンレス、鉄、チタンを使用することが好ましい。
【００１６】
冷却用筒状体３０の内径と金属細管１０の外径は、冷却用筒状体３０の貫通孔３１の内表面が金属細管１０の外表面に密着して嵌め込むことができるように調整されていることが好ましい。例えば冷却用筒状体３０の内径と金属細管１０の外径はほぼ同程度であることができる。
【００１７】
なお、冷却用筒状体３０は、長さ方向に沿って二分割することができるように構成したものでもよい。そのような実施形態の場合には、二分割されたそれぞれの半体が有する合わせ面が対応する凹凸を有しており、前記対応する凹凸同士を嵌め合わせることで図３に示す形態にできるようにすることもできる。また冷却用筒状体３０として二分割できるように構成したものを使用するときは、外側からバンドなどで固定して使用することもできる。
【００１８】
図４により本発明の製造方法の１つの実施形態を説明する。支持棒２０は、第１端部２０ａが金属細管１０の第１端部１０ａに位置し、第２端部２０ｂが金属細管１０の第２端部１０ｂから外側に突き出された状態になるように金属細管１０の貫通孔１１（図１参照）内に差し込まれている。
【００１９】
１つの例では、金属細管１０の第１端部１０ａ側は図示してない回転装置に接続され、支持棒２０の第２端部２０ｂは図示していない治具により固定されている。このように支持棒２０を固定するときは、例えば作業台に取り付けられた万力のような治具により固定することができる。
【００２０】
この例においては、図４に示す状態で金属細管１０を回転させながら、連続波レーザー光源１を操作して、金属細管１０の長さ方向に沿って、金属細管１０の外表面に対してレーザー光２を連続照射する。これにより、金属細管１０の外表面側に粗面化された表層部が形成される。
【００２１】
金属細管１０に対するレーザー光の照射位置および照射面積は、用途に応じて決定することができる。金属細管１０の回転方向は同一方向が好ましい。金属細管１０を回転させるときに支持棒２０を固定して回転させないようにすることで、レーザー光照射による熱と回転の両方により金属細管１０が変形することを防止できるので好ましい。
【００２２】
また支持棒２０として金属細管１０の金属よりも熱伝導率が高い金属または金属細管１０と同じ金属からなるものを使用したときは、使用しないとき（即ち、空冷状態）と比べると、金属細管１０の内表面側からの放熱効果が得られ、金属細管１０の変形防止効果が高められるため好ましい。
【００２３】
図５により本発明の製造方法の別の実施形態を説明する。支持棒２０は、第１端部２０ａが金属細管１０の第１端部１０ａに位置し、第２端部２０ｂが金属細管１０の第２端部１０ｂから外側に突き出された状態になるように金属細管１０の貫通孔１１（図１参照）内に差し込まれている。
【００２４】
１つの例では、支持棒２０の第２端部２０ｂは、図示していない治具により固定されている。このように支持棒２０を固定するときは、例えば作業台に取り付けられた万力のような治具により固定することができる。
【００２５】
金属細管１０の第１端部１０ａ側には、冷却用筒状体３０が第１端面３０ａ側から嵌め込まれている。冷却用筒状体３０の第２端面３０ｂ側は図示してない回転装置に接続されている。冷却用筒状体３０は、金属細管１０の冷却効果を高めてレーザー光照射時の熱的影響を減少させるため、予め冷却した状態のものを使用することもできる。
【００２６】
この例においては、図５に示す状態で冷却用筒状体３０を回転させることで金属細管１０を回転させながら、連続波レーザー光源１を操作して、金属細管１０の長さ方向に沿って、金属細管１０の外表面に対してレーザー光２を連続照射する。これにより、金属細管１０の外表面側に粗面化された表層部が形成される。金属細管１０の回転方向は同一方向が好ましい。
【００２７】
冷却用筒状体３０を回転させて金属細管１０を回転させるとき、支持棒２０を固定して回転させないようにすることで、レーザー光照射による熱と回転の両方により金属細管１０が変形することを防止できるので好ましい。
【００２８】
また冷却用筒状体３０と共に支持棒２０として金属細管１０の金属よりも熱伝導率が高い金属または金属細管１０と同じ金属からなるものを使用したときは、使用しないとき（即ち、空冷状態）と比べると、金属細管１０の外表面側と内表面側の両方からの放熱効果が得られ、金属細管１０の変形防止効果がより高められるため好ましい。
【００２９】
図４に示す実施形態および図５に示す実施形態のいずれの製造方法においても、金属細管１０の回転速度は５０ｒ／ｍｉｎ〜１０００ｒ／ｍｉｎであり、５０ｒ／ｍｉｎ〜５００ｒ／ｍｉｎが好ましい。例えば、外径２ｍｍ（外周６．２８ｍｍ）の金属細管１０が１００ｒ／ｍｉｎで回転するとき、周方向の回転速度（周速度）は６２８ｍｍ／ｍｉｎ（＝１０．４７ｍｍ／ｓｅｃ＝０．０１０４７ｍｍ／ｍｓｅｃ）となる。
【００３０】
連続波レーザーは、照射速度が２０００ｍｍ／ｓｅｃ以上で連続照射する。連続波レーザーの照射速度は、２０００〜２０，０００ｍｍ／ｓｅｃが好ましく、２，０００〜１８，０００ｍｍ／ｓｅｃがより好ましく、２，０００〜１５，０００ｍｍ／ｓｅｃがさらに好ましい。連続波レーザー光の照射速度は、金属細管１０の回転速度に比べると十分に大きくなるように調整されている。
【００３１】
連続波レーザー光は金属細管１０の長さ方向に沿って直線状に照射することができる。隣接する照射痕（隣接する直線状の照射により形成された溝）同士の間隔は、０．０１〜０．２ｍｍが好ましく、０．０３〜０．１５ｍｍがより好ましい。
【００３２】
連続波レーザー光の照射時のエネルギー密度は１ＭＷ／ｃｍ２以上が好ましい。レーザー光の照射時のエネルギー密度は、レーザー光の出力（Ｗ）と、レーザー光のスポット面積（ｃｍ２）（π・〔スポット径／２〕２）から求められる。レーザー光の照射時のエネルギー密度は、２〜１０００ＭＷ／ｃｍ２が好ましく、１０〜８００ＭＷ／ｃｍ２がより好ましく、１０〜７００ＭＷ／ｃｍ２がさらに好ましい。
【００３３】
レーザー光の出力は４〜４０００Ｗが好ましく、５０〜２５００Ｗがより好ましく、１５０〜２０００Ｗがさらに好ましい。波長は５００〜１１，０００ｎｍが好ましい。ビーム径（スポット径）は５〜８０μｍが好ましい。
【００３４】
レーザー光を照射するときの焦点はずし距離は、−５〜＋５ｍｍが好ましく、−１〜＋１ｍｍがより好ましく、−０．５〜＋０．１ｍｍがさらに好ましい。焦点はずし距離は、設定値を一定にしてレーザー照射しても良いし、焦点はずし距離を変化させながらレーザー照射しても良い。例えば、レーザー照射時に、焦点はずし距離を小さくしていくようにしたり、周期的に大きくしたり小さくしたりしても良い。
【００３５】
本発明の金属細管の製造方法では、粗面化対象となる金属細管の表面に対してレーザー光を照射するとき、レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射することができる。
【００３６】
レーザー光の照射部分と非照射部分が交互に生じるように照射するとは、レーザー光の照射部分と隣接するレーザー光の照射部分の間にあるレーザー光の非照射部分が交互に生じて、全体として点線状に形成されるように照射した状態を示している。
【００３７】
このとき、同じ部分に繰り返して照射して外観上１本の直線に沿った点線状にすることもできる。繰り返し回数は、例えば１〜２０回にすることができる。複数回照射するときは、レーザー光の照射部分を同じにしてもよいし、レーザー光の照射部分を異ならせる（レーザー光の照射部分をずらす）ことで、金属細管の表面全体が粗面化されるようにしてもよい。
【００３８】
レーザー光の照射部分を同じにして複数回照射したときは点線状に照射されるが、レーザー光の照射部分をずらして、即ち、最初はレーザー光の非照射部分であった部分にレーザー光の照射部分が重なるようにずらして照射することを繰り返すと、点線状に照射した場合であっても、最終的には実線状態に照射されることになるので好ましい。
【００３９】
金属細管に対して連続的にレーザー光を照射すると、照射面の温度が上昇する場合があるが、点線状にレーザー照射すると、レーザー光の照射部分とレーザー光の非照射部分が交互に生じ、レーザー光の非照射部分では冷却されていることになるため、レーザー光の照射を継続した場合、金属細管でもそりなどの変形が生じ難くなるので好ましい。このとき、上記のようにレーザー光の照射部分を異ならせた（レーザー光の照射部分をずらせた）場合でも同様の効果が得られる。
【００４０】
レーザー光の照射部分の長さ（Ｌ１）とレーザー光の非照射部分の長さ（Ｌ２）は、Ｌ１／Ｌ２＝１／９〜９／１の範囲になるように調整することができる。レーザー光の照射部分の長さ（Ｌ１）は、金属細管の表層部を複雑な多孔構造に粗面化するためには０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１〜１０ｍｍがより好ましく、０．３〜７ｍｍがさらに好ましい。
【００４１】
本発明の金属細管の製造方法では、上記したレーザー光の照射工程は、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用し、デューティ比（ｄｕｔｙ  ｒａｔｉｏ）を調整してレーザー照射することによって行うことができる。
【００４２】
レーザーの励起には、パルス励起と連続励起の２種類があり、パルス励起によるパルス波レーザーは一般にノーマルパルスと呼ばれる。連続励起であってもパルス波レーザーを作り出すことが可能であり、例えば、ノーマルパルスよりパルス幅（パルスＯＮ時間）を短くして、その分ピークパワーの高いレーザーを発振させるＱスイッチパルス発振方法、ＡＯＭやＬＮ光強度変調機により時間的に光を切り出すことでパルス波レーザーを生成させる外部変調方式、レーザーの駆動電流を直接変調してパルス波レーザーを生成する直接変調方式によりパルス波レーザーを作り出すことができる。
【００４３】
本発明の好ましい実施形態では、レーザーの駆動電流を直接変換する直接変調方式の変調装置をレーザー電源に接続したファイバーレーザー装置を使用することで、レーザーを連続励起させてパルス波レーザーを作り出すことができる。
【００４４】
デューティ比は、レーザー光の出力のＯＮ時間とＯＦＦ時間から次式により求められる比である。
デューティ比（％）＝ＯＮ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）×１００
【００４５】
デューティ比は、上記のＬ１／（Ｌ１＋Ｌ２）に対応するものであるから、１０〜９０％の範囲から選択することができる。デューティ比を調整してレーザー光を照射することで、点線状に照射することができる。デューティ比が大きいと粗面化工程の効率は良くなるが、冷却効果は低くなり、デューティ比が小さいと冷却効果は良くなるが、粗面化効率は悪くなる。目的に応じて、デューティ比を調整する。
【００４６】
連続波レーザーは公知のものを使用することができ、例えば、ＹＶＯ４レーザー、ファイバーレーザー（好ましくはシングルモードファイバーレーザー）、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、窒素レーザー、キレートレーザー、色素レーザーを使用することができる。これらの中でもエネルギー密度が高められることから、ファイバーレーザーが好ましく、特にシングルモードファイバーレーザーが好ましい。
【００４７】
連続波レーザー光の照射形態は特に制限されるものではなく、金属細管１０の外表面に対して、金属細管１０の長さ方向に沿って一方向（片方向）のみに照射する形態、双方向に照射する形態、一方向と双方向を組み合わせて照射する形態などを実施することができる。
【００４８】
図６は、連続波レーザー光の好ましい照射形態の例を示したものである。レーザー光は、レーザー発振器から発振されたレーザー光がミラーを介して被照射物（金属細管１０）に照射されるものである。このときミラーの角度を変化させて行くことでレーザー光の照射位置および照射長さが調整される。
【００４９】
第１工程において、始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射するとき（図６中のＬ１）、始点Ｓ１からレーザー光の照射を開始する前において、始点Ｓ１に至る前のレーザー光を照射しないヘッドタイム（ヘッドタイム［ｈｅａｄ  ｔｉｍｅ］；ミラーの角度を始点Ｓ１に合わせるまでの時間）（ヘッドタイム開始時の位置をＨ１とする）が存在する。
【００５０】
さらに第１工程において、終点Ｆ１までレーザー光を照射した後において、前記終点Ｆ１からレーザー光を照射しないテールタイム（テールタイム［ｔａｌｅ  ｔｉｍｅ］；終点Ｆ１を過ぎてミラーが停止するまでの時間）（前記テールタイム終了時の位置をＴ１とする）が存在している。
【００５１】
このため、例えばレーザー光を始点Ｓ１から終点Ｆ１まで１０ｍｍの長さだけ照射するとき、レーザー光の照射が開始される始点Ｓ１（０ｍｍ）に至るまでの例えば約５ｍｍの長さはレーザー光が照射されない時間（ヘッドタイム）であり、レーザー光の照射が停止される終点Ｆ１（１０ｍｍ）から例えば約４ｍｍの長さはレーザー光が照射されない時間（テールタイム）が必要になることになる。ヘッドタイム、始点Ｓ１から終点Ｆ１までのレーザー光の照射時間、およびテールタイムの合計時間（ｍｓｅｃ）が第１工程の処理時間である。
【００５２】
第２工程は、第１工程のテールタイム終了位置Ｔ１から、レーザー光を照射することなく、前記第１工程のヘッドタイム開始位置Ｈ１から金属細管１０の周方向に移動したＨ２まで戻す工程（図６中のＬ２）である。Ｈ１からＨ２の周方向への位置変化は、金属細管が回転していることに伴うものである。Ｔ１からＨ２まで戻す時間（ｍｓｅｃ）が第２工程の処理時間である。
【００５３】
第１工程と第２工程を１サイクルとして、第１サイクルから第ｎサイクル（ｎは２以上の正の整数）まで繰り返し実施することができる。このとき、１サイクルの処理時間は、第１工程の処理時間（ｍｓｅｃ）と第２工程の処理時間（ｍｓｅｃ）の合計処理時間（ｍｓｅｃ）である。
【００５４】
図６では、２サイクル目が、Ｈ１に対応するＨ２、Ｓ１に対応するＳ２、Ｌ１に対応するＬ３、Ｆ１に対応するＦ２、Ｔ１に対応するＴ２として示されている。Ｔ１からＴ２までの金属細管１０の周方向の距離とＨ１からＨ２までの金属細管１０の周方向の距離は、連続波レーザー光の隣接する照射痕（金属細管１０の長さ方向に沿った隣接する照射により形成された溝）同士の間隔に相当する。
【００５５】
レーザー光を照射するとき金属細管１０は回転しているが、レーザー光の照射速度は金属細管１０の回転速度と比べると著しく速いため、第１工程Ｌ１では、レーザー光は金属細管１０の長さ方向に沿ったほぼ直線状に照射されることになる。
【００５６】
第２工程Ｌ２では、第１工程と第２工程の合計時間中の金属細管１０の回転を受けて、照射開始位置はＳ１からＳ２に周方向に僅かに移動している（図６では分かり易くするために斜線で示している）。なお、必要に応じてレーザー光の照射位置を修正する（照射位置をずらす）ための積極的な停止時間（ｄｅｌａｙ  ｔｉｍｅ）（ＤＴ）を設けることができる。
【００５７】
１サイクルの処理時間は、下記の（ａ）〜（ｃ）のいずれか１つ、２つ、または３つ全ての要件を満たすことで調整することができ、要件（ａ）、（ｂ）のいずれかまたは両方により調整することが好ましい。
【００５８】
（ａ）第１工程におけるレーザー光の照射速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｂ）第２工程の戻り速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｃ）ヘッドタイムとテールタイムの一方または両方を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
【００５９】
すなわち、本発明の例示的な連続波レーザー光の連続照射工程においては、金属細管の長さ方向の一方向に対してレーザー発振器およびミラーを使用して始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射するとき、
始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射する第１工程と、前記ミラーを調整することによって、レーザー光を照射することなくレーザー光の照射可能位置を前記始点Ｓ１方向に戻す第２工程を有しており、
前記第１工程が、
前記第１工程において始点Ｓ１から終点Ｆ１までレーザー光を照射するとき、前記始点Ｓ１からレーザー光の照射を開始する前において、前記始点Ｓ１に至る前のレーザー光を照射しないヘッドタイム（前記ヘッドタイム開始時の位置をＨ１とする）が存在し、前記終点Ｆまでレーザー光を照射した後において、前記終点Ｆ１からレーザー光を照射しないテールタイム（前記テールタイム終了時の位置をＴ１とする）が存在しており、
前記ヘッドタイム、前記始点Ｓ１から終点Ｆ１までのレーザー光の照射時間、およびテールタイムの合計時間（ｍｓｅｃ）が第１工程の処理時間であり、
前記第２工程が、
前記第１工程のテールタイム終了位置Ｔ１からレーザー光を照射することなく、前記第１工程のヘッドタイム開始位置Ｈ１から周方向に移動したＨ２まで戻す工程であり、
前記Ｔ１からＨ２まで戻す時間（ｍｓｅｃ）が第２工程の処理時間であり、
前記第１工程と前記第２工程を１サイクルとして、第１サイクルから第ｎサイクル（ｎは２以上の正の整数）まで繰り返し実施するとき、
１サイクルの処理時間が、第１工程の処理時間と第２工程の処理時間の合計時間（ｍｓｅｃ）であり、
下記の（ａ）〜（ｃ）のいずれか１つ、２つ、または３つ全ての要件を満たすようにすることで前記１サイクルの処理時間を１〜２００ｍｓｅｃの範囲に調整する。
（ａ）第１工程におけるレーザー光の照射速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｂ）第２工程の戻り速度を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
（ｃ）ヘッドタイムとテールタイムの一方または両方を調整することにより１サイクルの処理時間を調整する。
【００６０】
さらにＤＴを設けるときは、要件（ｄ）として、ＤＴを調整することで１サイクルの処理時間を調整することができる。
【００６１】
なお、本発明では、第２工程においてもレーザー光を照射することができる。第２工程においてもレーザー光を照射するときは、第２工程におけるレーザー光の照射速度を調整することによっても１サイクルの処理時間を調整することができる。
【００６２】
１サイクルの合計処理時間、金属細管の外径と回転数（回転速度）から求められる金属細管を回転するときの周速度（ｍｍ／ｍｓｅｃ）を関連づけることによって、金属細管に対するレーザー光の照射工程を制御することが好ましい。
【００６３】
１サイクルの処理時間は１〜２００ｍｓｅｃが好ましく、１〜１００ｍｓｅｃがより好ましく、１〜５０ｍｓｅｃがさらに好ましい。金属細管を回転させるときの周速度は、０．００１〜０．３ｍｍ／ｍｓｅｃが好ましく、０．００２〜０．２ｍｍ／ｍｓｅｃがより好ましく、０．０１〜０．０１８ｍｍ／ｍｓｅｃがさらに好ましい。
【００６４】
レーザー光の照射痕（レーザー光により形成される溝）同士の間隔（ピッチ）は、１サイクル時間×周速度から求めることができる。金属細管の合計回転数（周回数）は、１サイクルの処理時間×照射回数×周速度から求めることができる。
【００６５】
図４に示す実施形態の後、金属細管１０と支持棒２０を分離するか、または図５に示す実施形態の後、金属細管１０と支持棒２０、金属細管１０と冷却用筒状体３０を分離することで、図７に示すとおり、外表面側に粗面化された表層部１２を有する最終的な金属細管１０Ａを得ることができる。１つの例では、表層部１２は、連続波レーザー光が照射された粗面化された表面から深さ３０μｍ〜３００μｍの範囲までである。
【００６６】
本発明の製造方法により製造された最終的な金属細管１０Ａは、注射針などの医療用具の用途に使用することができる。本発明の製造方法により製造された最終的な金属細管１０Ａを使用して注射器などを製造するときは、特許第５７０１４１４号公報に記載の発明に記載された、金属成形体（例えば最終的な金属細管１０Ａを使用した注射針）と樹脂成形体（例えば注射液を入れる注射器本体）を接合一体化する方法（射出成形法）を適用して製造することができる。
【００６７】
実施例および比較例
図５に示す製造方法の例により実施して、図７に示すような金属細管１０Ａを得た。金属細管１０、支持棒２０、冷却用筒状体３０の寸法は、次のとおりであった。
金属細管１０：外径２．１１ｍｍ、内径１．６９ｍｍ、長さ１００ｍｍ
支持棒：外径１．６９ｍｍ、長さ１２０ｍｍ
冷却用筒状体：内径２．１１ｍｍ、長さ３０ｍｍ
実施例および比較例において、１サイクル当たりに要した時間は約４ｍｓｅｃであった。
【００６８】
支持棒２０の第１端部２０ｂは万力で固定し、冷却用筒状体３０の第２端部３０ｂ側は回転装置の回転部分に接続した。金属細管１０、支持棒２０および冷却用筒状体３０の材料は、いずれもＳＵＳ３０４を使用した。実施例３、実施例４の金属細管の粗面化された面のＳＥＭ写真を図８、図９に示す。
【００６９】
（支持棒の引抜き易さ）
表１に示す条件でレーザー光を照射した後、図５に示す状態のまま３０秒間放置した。支持棒２０の固定を解除した後、支持棒２０を手で引抜くときの抵抗力で変形を評価した。
○  抵抗なく支持棒を引抜くことができた。
△  抵抗が大きいが引抜くことができた。
×  引抜くことができなかった。
××  金属細管に貫通孔が形成されたか、または金属細管が切断された。
【００７０】
（支持棒の挿入し易さ）
上記の支持棒２０の引き抜き易さの評価後、金属細管１０内に新しい支持棒２０を手で挿入するときの抵抗力で変形を評価した。
○  抵抗なく、支持棒を挿入できた。
△  抵抗が大きいが挿入できた。
×  挿入できなかった。
【００７１】
支持棒を使用していない比較例２は、表１に示す条件でレーザー光を照射した後、３０秒間の冷却後に支持棒を挿入して評価した。
【００７２】
（最大溝深さ）
溝深さは、レーザー光照射後の面をデジタルマイクロスコープＶＨＸ−９００（（株）キーエンス製）で測定した。最大溝深さは、周方向および長さ方向に等間隔で合計１０箇所の溝深さを測定し、それらの中で最も深い部分の値とした。
【００７３】
【表１】
2019172234.tif 000003
【００７４】
実施例と比較例の対比から、支持棒がない場合、金属細管の回転速度が遅い場合には、目的とする粗面化された表層部を有する金属細管を得ることができなかった。
産業上の利用可能性
【００７５】
本発明の製造方法により製造された、外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管は、例えば注射針などの医療用具の用途に使用することができる。
符号の説明
【００７６】
１０  金属細管
１０Ａ  外表面側に粗面化された表層部を有する金属細管
１１  貫通孔
１２  表層部
２０  支持棒
３０  冷却用筒状体
【図１】
2019172234.tif 000004
【図２】
2019172234.tif 000005
【図３】
2019172234.tif 000006
【図４】
2019172234.tif 000007
【図５】
2019172234.tif 000008
【図６】
2019172234.tif 000009
【図７】
2019172234.tif 000010
【図８】
2019172234.tif 000011
【図９】
2019172234.tif 000012
【国際調査報告】
2019172234.tif 000013
2019172234.tif 000014
2019172234.tif 000015