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WO2017086187A1 - 印刷方法、樹脂成形物、および医療機器 - Google Patents

印刷方法、樹脂成形物、および医療機器 Download PDF

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WO2017086187A1
WO2017086187A1 PCT/JP2016/082790 JP2016082790W WO2017086187A1 WO 2017086187 A1 WO2017086187 A1 WO 2017086187A1 JP 2016082790 W JP2016082790 W JP 2016082790W WO 2017086187 A1 WO2017086187 A1 WO 2017086187A1
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WO
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base resin
index
resin
layer
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PCT/JP2016/082790
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French (fr)
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央実 桑原
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
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    • B41M1/26Printing on other surfaces than ordinary paper
    • B41M1/30Printing on other surfaces than ordinary paper on organic plastics, horn or similar materials

Definitions

  • the present invention relates to a printing method, a resin molded product, and a medical device, and more particularly to a technique used for printing an index on the surface of a medical device such as an endoscope.
  • the endoscope is provided with an index for displaying a predetermined logo or model name on a resin-formed surface such as an operation unit by printing. Since such an index is provided in a medical device, high adhesion and high chemical resistance are required. For this reason, it is manufactured with a thermosetting ink that is heated and cured using screen printing or pad printing. Endoscopes and other products are produced in a variety of small quantities, and in the production process, it is necessary to prepare different plates for printing for each model and index type, and to exchange plates for each product type and each process. There is.
  • printing on the operation unit in the endoscope is printing on a curved surface. For this reason, when the model is different, the curvature / deformation rate may be different even in the corresponding part. Therefore, even when printing the same index, it is necessary to use different plates for different varieties, and a plate exchange process is required depending on the varieties.
  • Patent Document 3 proposes a system in which a UV curable ink is directly printed on a resin and cured using a recording apparatus such as an inkjet UV curable ink and an inkjet printer.
  • UV curable ink has weak adhesion and chemical resistance compared to conventional thermosetting ink, and it was difficult to use it for equipment that requires high adhesion and high chemical resistance such as medical equipment. Further, with thermosetting ink, there is a possibility that a phenomenon such as ink clogging occurs in a device such as an ink jet printer.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a printing method, a resin molded product, and a medical device that can achieve the following objects.
  • the printing method according to the first aspect of the present invention is a printing method for printing an index on the surface of a base resin, a dissolving step of dissolving the surface of the base resin with an organic solvent, and the dissolved base material It has a printing process which prints the index layer used as the above-mentioned index with UV curing ink on the surface of resin, and an ink curing process which irradiates ultraviolet rays to the printed index.
  • the base resin may be any of polysulfone, polyphenylsulfone, and PEEK.
  • the organic solvent may contain any one of coal tar naphtha, isophorone, and toluene as a main component.
  • the UV curable ink may be a UV curable acrylic ink.
  • printing in the printing method according to any one of the first aspect to the fourth aspect, printing may be performed by an inkjet method in the printing step.
  • the resin molded product according to the sixth aspect of the present invention is a resin molded product having a base resin having an index printed on the surface thereof, the index layer formed by the UV curable ink forming the index, A mixed layer formed by mixing the base resin and the UV curable ink between the indicator layer and the base resin.
  • the thickness of the mixed layer may be in the range of 200 nm to 2500 nm.
  • the medical device according to the eighth aspect of the present invention is provided with the resin molded product according to the sixth aspect or the seventh aspect on the surface.
  • the medical device in the medical device according to the eighth aspect, may be an endoscope.
  • FIG. 1 to 4 are process cross-sectional views illustrating a printing method according to the present embodiment.
  • reference numeral 10 denotes a resin molded product.
  • FIG. 4 is also a cross-sectional view showing the resin molded product 10 in the present embodiment.
  • the resin molded product 10 in the present embodiment has an index 13 printed on the surface 12 of the base resin 11.
  • the resin molded product 10 includes an indicator layer 14 and a mixed layer 15.
  • the indicator layer 14 is formed of a UV curable ink that forms the indicator 13.
  • the mixed layer 15 is located between the indicator layer 14 and the base resin 11, and the base resin 11 and the UV curable ink are mixed and exist.
  • the base resin 11 is made of polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene hexafluoropropylene resin (FEP), polyethylene, polyolefin, polyamide, vinyl chloride, latex, natural rubber, polysulfone, poly It can be formed from resins such as phenylsulfone, polyetherimide, polyoxymethylene (POM), polyetheretherketone (PEEK), polycarbonate, ABS, or synthetic resin materials thereof.
  • the base resin 11 is preferably formed from any of polysulfone, polyphenylsulfone, and PEEK.
  • the indicator layer 14 is made of UV curable ink, and is configured to be polymerized and cured when irradiated with ultraviolet rays (UV) by the action of a photopolymerization initiator. Further, the UV curable ink can be printed by an ink jet method. The UV curable ink is particularly preferably a UV curable acrylic ink. The thickness of the indicator layer 14 is more preferably set in the range of 5 to 200 ⁇ m.
  • the mixed layer 15 is located between the indicator layer 14 and the base resin 11, and the base resin in the base resin 11 and the UV curable ink in the indicator layer 14 are mixed. It is an existing configuration. More preferably, the thickness of the mixed layer 15 is set in a range of 200 nm to 2500 nm.
  • the mixed layer 15 is observed by TEM (Transmission Electron Microscope) or the like to observe the cross section between the index layer 14 and the base resin 11 and to perform the component analysis in the thickness direction to confirm its presence. be able to.
  • the resin molded product 10 in the present embodiment is manufactured by the printing method according to the present embodiment.
  • 1 to 4 are process cross-sectional views illustrating a printing method according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the printing method according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a dissolving step in the printing method according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a printing process and an ink curing process in the printing method according to the present embodiment.
  • the printing method according to the present embodiment includes a dissolving step S1, a drying step S2, a printing step S3, and an ink curing step S4.
  • the dissolving step S ⁇ b> 1 shown in FIG. 5 is a step of dissolving the surface 12 of the base resin 11 to a predetermined depth with the organic solvent 22 as a pretreatment step of the printing step S ⁇ b> 2.
  • a dissolving layer 16 is formed with a predetermined thickness (depth) on the surface 12 of the base resin 11 dissolved by the organic solvent 22.
  • the thickness of the dissolved layer 16 is set so that the mixed layer 15 has a predetermined thickness described later.
  • the type of the organic solvent 22, the exposure time (immersion time) to the organic solvent 22, the processing temperature, and the like are determined.
  • the organic solvent 22 can be composed of any one of coal tar naphtha, isophorone, and toluene as a main component.
  • main component means that the component occupies 50% or more in the solvent. In this case, 50% or more may be a volume ratio, a weight ratio, or a mole ratio.
  • the conditions for immersing the base resin 11 in the organic solvent 22 can be set in the range of 20 ° C. to 40 ° C. and 1 minute to 15 minutes. Preferably, it can be set in the range of 35 ° C. to 40 ° C., 5 minutes to 10 minutes, or 10 minutes to 15 minutes, and can be set depending on the combination of the organic solvent 22 and the base resin 11.
  • the method is not limited as long as the surface 12 of the base resin 11 can be dissolved.
  • the dissolution method includes a method of immersing the base resin 11 held by the chuck 23 in the organic solvent 22 stored in the storage tank 21, or an organic solvent on the surface of the base resin 11.
  • a method of applying a certain amount or a method of spraying a predetermined amount of an organic solvent onto the surface 12 of the base resin 11 can be employed.
  • the dissolution layer 16 can also be formed on the surface 12 of the base resin 11 only in the region where the index 13 is formed or only in the vicinity thereof. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the base resin 11 is immersed in the stored organic solvent 22, the dissolved layer 16 is formed on the entire surface of the base resin 11.
  • the drying step S2 shown in FIG. 5 is a step of removing excess organic solvent 22 from the surface 12 of the base resin 11 until printing is possible in the printing step S3, which is a subsequent step.
  • the removing means for removing the excess organic solvent 22 the base resin 11 is left in a stationary state, the solvent flows by gravity, the organic solvent evaporates by setting the temperature and pressure, or hot air drying, cold air drying, wiping, scraping, etc. Can be used.
  • drying conditions such as temperature, drying time, and removal method are set as a state in which the dissolved layer 16 having a predetermined thickness is maintained.
  • the printing step S3 shown in FIG. 5 is a step of printing the indicator layer 14 serving as the indicator 13 with UV curable ink on the surface of the dissolved layer 16 in which the base resin 11 is dissolved.
  • the printing means in the printing step S3 is preferably an ink jet method.
  • the printing unit may employ an ink jet method in which an ink jet 33 is ejected onto the surface 12 of the base resin 11 by an ink jet nozzle 31 such as an ink jet printer.
  • the UV curable ink printed in the printing step S3 is mixed with the resin dissolved on the surface of the dissolved layer 16 to form the mixed layer 15.
  • the UV irradiation device 41 emits the ultraviolet ray 44 having a predetermined wavelength to the range including the indicator layer 14.
  • the indicator layer 14 and the mixed layer 15 are fixed to the surface of the base resin 11.
  • the organic solvent is dried and the base resin 11 is exposed on the surface without forming the mixed layer 15.
  • the resin molded product 10 in which the indicator layer 14 and the mixed layer 15 are in close contact with the surface 12 of the base resin 11 can be manufactured.
  • the medical device since the indicator layer 14 and the base resin 11 are firmly fixed via the mixed layer 15, the medical device is required to have high adhesion and high chemical resistance. It is possible to apply.
  • the printing method of the present embodiment it is possible to manufacture the resin molded product 10 having the index layer 14 by an inkjet method. Thereby, the workability
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing an endoscope (endoscopic treatment system) which is a medical device of the present embodiment.
  • the medical device of the present embodiment is an endoscope (endoscopic treatment system) 100 having the above-described resin molded product provided on the surface.
  • an endoscope (endoscopic treatment system) 100 is used together with an endoscope apparatus 110 and the endoscope apparatus 110 to perform treatment such as incision of a living tissue in the body. And an endoscope treatment tool 101 to be performed.
  • the endoscope apparatus 110 and the endoscope treatment tool 101 constitute an incision system in a combined state.
  • the endoscope apparatus 110 includes a cylindrical member 101A, a gripping part 101B, a forceps plug 101C, a treatment instrument channel 101D, and a bending mechanism 107.
  • the cylindrical member 101A is inserted into the body.
  • the grip portion 101B is disposed at the proximal end of the cylindrical member 101A.
  • the forceps plug 101C is disposed on a part of the grip portion 101B.
  • the treatment instrument channel 101D communicates with the forceps plug 101C and is disposed inside the cylindrical member 101A.
  • the bending mechanism 107 includes a bending operation portion 107a and a bending deformation portion 107b for bending the distal portion of the cylindrical member 101A.
  • the grasping part 101B is a part grasped by an operator and is an operation part of the endoscope apparatus 110.
  • the grip 101B is provided with a switch box 120, bending operation knobs 121 and 122, and a rotation position fixing knob 123.
  • the bending operation knobs 121 and 122 are angle operation members for bending a bending portion provided in the cylindrical member 101A.
  • the rotation position fixing knob 123 is provided to fix the rotation position of the bending operation knob 122.
  • the endoscope treatment tool 101 includes an insertion unit 102 and an operation unit 140.
  • the operation unit 140 is a part that is gripped by the operator, and is disposed at the proximal end 102b of the insertion unit 102 (the proximal end 103b of the sheath 103).
  • the operation unit 140 is provided for inputting various operations for operating the endoscope treatment tool 101.
  • the operation unit 140 includes a distal component 141, a proximal component 161, and a handle 167.
  • the insertion unit 102 is an elongated member that is inserted into the treatment instrument channel 101D of the endoscope apparatus 110.
  • the insertion unit 102 includes a sheath 103 and a knife wire 130.
  • an endoscope treatment system (endoscope) 100 includes a grip part 101B, a switch box 120, bending operation knobs 121 and 122, a rotation position fixing knob 123, and a tubular member 101A.
  • the proximal component 161 of the operation unit 140 may be manufactured from the resin base material 11 described above, or may be configured from the resin molded product 10 whose surface is covered with the resin base material 11.
  • the surface of the resin base 11 is provided with an index 13 used for the operation of the endoscope 100, an index 13 indicating the model number of the endoscope 100, or the like.
  • the place where the index 13 is provided is not limited to the position shown in FIG.
  • an endoscope treatment system (endoscope) 100 includes a gripping part 101B, a switch box 120, bending operation knobs 121 and 122, a rotation position fixing knob 123, and a cylindrical member.
  • the index 13 provided in 101A and the proximal component 161 of the operation unit 140 is manufactured by the above-described printing method.
  • each part of the endoscope apparatus 110 such as the gripping part 101B, the switch box 120, the bending operation knobs 121 and 122, the rotation position fixing knob 123, and the cylindrical member 101A, or the vicinity of the operation part 140.
  • Each component of the endoscope treatment tool 101 such as the position component 161 is constituted by the resin molded product 10 having the base resin 11 on the surface.
  • the surface 12 of the base resin 11 is dissolved by the organic solvent 22 in the dissolving step S1, and the dissolved layer 16 is formed to a predetermined thickness.
  • the resin molding 10 as each component is immersed in the organic solvent 22 stored in the storage tank 21 to form the dissolution layer 16 over the entire surface 12, or the surface 12, the dissolved layer 16 can be formed only in the region where the index 13 is formed.
  • the surplus organic solvent 22 is removed from the surface 12 of the base resin 11 until printing is possible in the printing step S3, which is a subsequent step.
  • the organic solvent can be removed and dried by blowing hot air onto the base resin 11 while the base resin 11 is held by the chuck 23.
  • an ink jet 33 made of UV curable ink is ejected by an ink jet method by an ink jet nozzle 31 of an ink jet printer or the like, so that the indicator layer 14 is an area having a predetermined surface contour shape. Is printed on the surface of the dissolution layer 16 (see FIG. 3).
  • the printed UV curable ink is mixed with the resin dissolved on the surface of the dissolved layer 16 to form the mixed layer 15 (see FIG. 4).
  • the UV curable ink of the index layer 14 and the mixed layer 15 is cured by irradiating the range including the index layer 14 with ultraviolet light 44 having a predetermined wavelength. .
  • the indicator layer 14 and the mixed layer 15 are fixed to the surface of the base resin 11.
  • the resin molded product 10 in which the index 13 including the index layer 14 and the mixed layer 15 are in close contact with the surface 12 of the base resin 11 is manufactured, and the gripping portion 101B, the switch box 120, the bending operation knobs 121 and 122,
  • Each component of the endoscope apparatus 110 such as the rotation position fixing knob 123 and the cylindrical member 101A or each component of the endoscope treatment tool 101 such as the proximal component 161 of the operation unit 140 is manufactured.
  • the indicator layer 14 made of UV curable ink and the base resin 11 are firmly fixed via the mixed layer 15.
  • the endoscope treatment system (endoscope) 100 according to the present embodiment is free from degradation of the index 13 due to processing such as alcohol wiping or scratches caused by use. It can be suitably used as a medical device that is required to have high chemical resistance.
  • the index layer 14 is formed without exchanging the plate that is necessary in the method using the thermosetting ink. Can do. For this reason, the workability
  • each part of the endoscope apparatus 110 such as the gripping portion 101B, the switch box 120, the bending operation knobs 121 and 122, the rotation position fixing knob 123, and the cylindrical member 101A as the resin molded article 10, or
  • the parts of the endoscope treatment instrument 101 such as the proximal component 161 of the operation unit 140 have been selected and described.
  • the present invention is not limited to these parts, but other parts made of the base resin 11. It is also possible to apply when providing the index 13 on the surface of the.
  • the endoscope treatment tool 101 has been described as a configuration for performing a treatment such as incision of a living tissue, a configuration for performing other treatments may be used.
  • a base resin 11 made of a polysulfone resin is prepared as the resin molding 10, and as a pretreatment, the base resin 11 is immersed in an organic solvent 22 to dissolve the surface 12 of the base resin 11 to form a dissolved layer 16. did.
  • the surface 12 of the same base resin 11 was wiped and washed with ethanol having no dissolving ability as a pretreatment.
  • the indicator layer 14 and the mixed layer 15 were formed by printing the UV curable ink by the inkjet method in the printing process.
  • a sample was prepared in which the index layer 14 and the mixed layer 15 were fixed to the surface of the base resin 11 by irradiating with ultraviolet rays in the ink curing step.
  • the organic solvent 22 coal tar naphtha, isophorone, toluene, and a mixture thereof were used. The breakdown of each organic solvent is shown in Table 1 as “Pretreatment”.
  • the conditions for immersing the base resin 11 in the organic solvent 22 were set in the range of 40 ° C. and 5 minutes to 15 minutes. The immersion conditions can be set according to the type of the organic solvent 22.
  • Test Method 1 “Cross Cut Test”: Based on JIS K5600. Regarding the scoring, the results shown in Table 2 were used, and a classification of 0 to 2 was used as an acceptance criterion.
  • Test method 2 “Alcohol wipe test”: Wipe the printed surface with gauze soaked in ethanol. One reciprocation was performed once, and wiping was repeated 3000 times to check whether or not peeling occurred, and it was determined that it did not peel even after wiping 1000 times or more.
  • the base resin 11 of the present invention is formed by forming the surface 12 of the base resin 10 printed by the inkjet method and the indicator layer 14 made of UV curable ink through the mixed layer 15. It can be seen that the adhesion and chemical resistance between the base resin 11 and the indicator layer 14 are improved, and the high adhesion and high chemical resistance necessary for the medical device are realized.
  • the present invention is not limited by the above description, but only by the scope of the appended claims.
  • Examples of utilization of the present invention include medical equipment such as high-frequency and / or ultrasonic devices for surgery in addition to endoscopes.
  • the printing method is a printing method for printing an index on a base resin, the dissolving step of dissolving the surface of the base resin with an organic solvent, and the dissolved base resin
  • the surface of the base resin in the dissolving step by having a printing step of printing an indicator layer serving as the indicator with a UV curable ink, and an ink curing step of irradiating the printed indicator with ultraviolet rays.
  • a mixed layer in which the UV curable ink and the base resin are mixed is formed between the indicator layer made of the UV curable ink and the base resin, and the indicator is formed.
  • the adhesion and chemical resistance between the layer and the base resin can be improved.
  • the base resin is any one of polysulfone, polyphenylsulfone, and PEEK, so that the surface is brought into a predetermined dissolved state by the dissolving step, and is well mixed with the UV curable ink. Can be realized.
  • the organic solvent has any one of coal tar naphtha, isophorone, and toluene as a main component, thereby bringing the base resin surface into a predetermined dissolved state by the dissolving step, and the base material.
  • a good mixed state of the resin and the UV curable ink can be realized.
  • the UV curable ink is a UV curable acrylic ink, so that the index formation by ink jet printing on the surface of the base resin and the good mixing state of the UV curable ink and the base resin can be quickly dried. It can be realized with excellent workability.
  • thermosetting ink in the printing step, by using means for printing by an ink jet method, clogging at the ink jet nozzle that has occurred in the thermosetting ink can be prevented. As a result, it is possible to omit the plate replacement process that has been performed with the thermosetting ink.
  • a resin molded product according to an embodiment of the present invention is a resin molded product having a base resin having an index printed on a surface thereof, the index layer formed by UV curable ink forming the index, and the index And a mixed layer formed by mixing the base resin and the UV curable ink between the layer and the base resin.
  • the adhesion and chemical resistance between the indicator layer and the base resin can be improved by forming a mixed layer.
  • the index layer can be formed by ink jet printing without using a thermosetting ink that easily clogs the printing apparatus.
  • the index can be formed by inkjet printing without using a plate.
  • the manufacturing process can be reduced, and the index can be formed on the surface of the base resin with low cost and good workability.
  • the thickness of the mixed layer when the thickness of the mixed layer is in the range of 200 nm to 2500 nm, the adhesion and chemical resistance between the indicator layer and the base resin can be improved. At this time, the thickness of the indicator layer can be 5 to 200 ⁇ m.
  • the required high adhesion and high chemical resistance can be realized by providing the resin molded product described above on the surface.
  • the medical device can be an endoscope.
  • an index on the surface of the base resin by ink jet printing using UV curable ink, it achieves high adhesion and high chemical resistance necessary for medical equipment, and improves workability. It is possible to provide a printing method, a resin molded product, and a medical device that can realize a reduction in manufacturing cost.

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Abstract

基材樹脂の表面に指標を印刷する印刷方法であって、前記基材樹脂の表面を有機溶媒で溶解する溶解工程と、溶解された前記基材樹脂の表面に、UV硬化インクによって前記指標となる指標層を印刷する印刷工程と、印刷された前記指標に紫外線を照射するインク硬化工程と、を有する。

Description

印刷方法、樹脂成形物、および医療機器
 本発明は、印刷方法、樹脂成形物、および医療機器に関し、特に、内視鏡などの医療機器表面への指標印刷に用いる技術に関する。
 本願は、2015年11月18日に、日本国に出願された日本国特願2015―226012号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 特許文献1~3に記載されているように、内視鏡には、操作部などの樹脂形成された表面に所定のロゴや機種名を表示する指標が印刷により設けられている。
 このような指標は医療機器に設けられるため、高密着性・高耐薬性が必要とされている。このため、スクリーン印刷やパッド印刷を用いて加熱硬化する熱硬化インクにより製造されている。
 また、内視鏡などは多品種小量生産であり、その生産工程においては、機種・指標の種類ごとに、それぞれ印刷において異なる版を用意し、各品種・各工程ごとに版を交換する必要がある。
 さらに、内視鏡における操作部などへの印刷は、曲面への印刷となる。このため、機種が異なった場合には、対応する箇所であっても曲率・変形率が異なる場合がある。したがって、同一の指標の印刷であっても、異なる品種には異なる版を使用する必要があり、その品種に応じて、版交換の工程が必要である。
 このため、版の交換が不要なインクジェット印刷によって指標の印刷をおこなうことが求められている。
 近年、樹脂への印刷において熱硬化インクよりも速乾性・作業性に優れるインクとして、紫外線を照射すると硬化する紫外線(UV)硬化型インクが使用されている。
 特許文献3には、インクジェット用UV硬化インクとインクジェットプリンタなどの記録装置を用いてUV硬化インクを樹脂に直接印刷し、硬化させるシステムが提案されている。
日本国特許第4009519号公報 国際公開第2011/132544号 日本国特開2015-163701号公報
 UV硬化インクは従来の熱硬化インクと比較して密着性・耐薬性が弱く、医療機器等の高密着・高耐薬性が必要とされる機器に用いることは難しかった。また、熱硬化インクでは、インクジェットプリンタなどの手段において、インクが装置に詰まるなどの現象が生じる可能性があった。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成することができる印刷方法、樹脂成形物、および医療機器を提供することを目的とする。
1.UV硬化インクと樹脂との密着性・耐薬性を向上させること。
2.高密着性・高耐薬性が必要とされる医療用機器である内視鏡表面にインクジェット印刷により指標の形成を可能とすること。
3.製造工程の削減と製造コストの削減とを図ること。
 本発明の第一態様に係る印刷方法は、基材樹脂の表面に指標を印刷する印刷方法であって、前記基材樹脂の表面を有機溶媒で溶解する溶解工程と、溶解された前記基材樹脂の表面に、UV硬化インクによって前記指標となる指標層を印刷する印刷工程と、印刷された前記指標に紫外線を照射するインク硬化工程と、を有する。
 本発明の第二態様によれば、上記第一態様に係る印刷方法において、前記基材樹脂はポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、PEEKのいずれかであってもよい。
 本発明の第三態様によれば、上記第一態様または第二態様に係る印刷方法において、前記有機溶媒は、コールタールナフサ、イソホロン、トルエンのいずれか1つを主成分としてもよい。
 本発明の第四態様によれば、上記第一態様から第三態様にいずれか一つの態様に係る印刷方法において、前記UV硬化インクは、UV硬化型アクリルインクであってもよい。
 本発明の第五態様によれば、上記第一態様から第四態様のいずれか一つの態様に係る印刷方法において、前記印刷工程では、インクジェット方式で印刷してもよい。
 本発明の第六態様に係る樹脂成形物は、表面に指標が印刷された基材樹脂を有する樹脂成形物であって、前記指標を形成するUV硬化型インクにより形成される指標層と、前記指標層および前記基材樹脂の間で前記基材樹脂および前記UV硬化型インクが混合して形成される混合層と、を有する。
 本発明の第七態様によれば、上記第六態様に係る樹脂成形物において、前記混合層の厚さが200nm~2500nmの範囲であってもよい。
 本発明の第八態様に係る医療機器は、上記第六態様または第七態様に係る樹脂成形物が表面に設けられる。
 本発明の第九態様によれば、上記第八態様に係る医療機器において、前記医療機器が内視鏡であってもよい。
 上記各態様によれば、UV硬化型インクを用いてインクジェット印刷により指標を基材樹脂表面に形成することにより、医療機器に必要な高密着・高耐薬性を実現し、作業性の向上と製造コストの削減とを実現することができる。
本発明の第1実施形態に係る印刷方法を示す工程断面図である。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法を示す工程断面図である。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法を示す工程断面図である。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法を示す工程断面図であり、樹脂成形物の第1実施形態を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法における溶解工程を示す模式図である。 本発明の第1実施形態に係る印刷方法における印刷工程およびインク硬化工程を示す模式図である。 本発明の第1実施形態に係る医療機器である内視鏡を示す斜視図である。
 以下、本発明の第1実施形態に係る印刷方法、樹脂成形物を、図面に基づいて説明する。
 図1~図4は、本実施形態に係る印刷方法を示す工程断面図であり、図において、符号10は、樹脂成形物である。
 図4は、本実施形態における樹脂成形物10を示す断面図でもある。
 本実施形態における樹脂成形物10は、図4に示すように、基材樹脂11の表面12に指標13が印刷される。樹脂成形物10は、指標層14と、混合層15と、を有する。指標層14は、指標13を形成するUV硬化型インクにより形成される。混合層15には、指標層14および基材樹脂11の間に位置し、基材樹脂11とUV硬化型インクとが混合して存在する。
 本実施形態において、基材樹脂11は、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂(FEP)、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、塩化ビニール、ラテックス、天然ゴム、ポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリオキシメチレン(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリカーボネイト、およびABS等の樹脂や、それらの合成樹脂材料などで形成されることが可能である。この中でも、基材樹脂11は、ポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、PEEKのいずれかから形成されることが好ましい。
 本実施形態において、指標層14は、UV硬化型インクからなり、光重合開始剤の作用により紫外線(UV)照射時に重合して硬化する構成である。また、UV硬化インクは、インクジェット方式により印刷可能である。UV硬化インクは、特に、UV硬化型アクリルインクが好ましい。
 指標層14の厚さは、より好ましくは、5~200μmの範囲に設定される。
 混合層15は、図4に示すように、指標層14と基材樹脂11との間に位置し、基材樹脂11における基材樹脂と、指標層14におけるUV硬化型インクとが混合して存在する構成である。
 混合層15の厚さは、より好ましくは、200nm~2500nmの範囲に設定される。
 混合層15は、TEM(透過型電子顕微鏡、Transmission Electron Microscope)等により指標層14と基材樹脂11との断面を観察するとともに、厚さ方向の成分分析をおこなうことにより、その存在を確認することができる。
 本実施形態における樹脂成形物10は、本実施形態に係る印刷方法によって製造される。図1~図4は、本実施形態における印刷方法を示す工程断面図である。図5は、本実施形態に係る印刷方法を示すフローチャートである。図6は、本実施形態に係る印刷方法における溶解工程を示す模式図である。図7は、本実施形態に係る印刷方法における印刷工程およびインク硬化工程を示す模式図である。
 本実施形態の印刷方法は、図5に示すように、溶解工程S1と、乾燥工程S2と、印刷工程S3と、インク硬化工程S4と、を有する。
 図5に示す溶解工程S1は、図1に示すように、印刷工程S2の前処理工程として、基材樹脂11の表面12を有機溶媒22によって所定深さまで溶解する工程である。溶解工程S1において、有機溶媒22によって溶解された基材樹脂11の表面12には、図2に示すように、溶解層16が所定の厚さ(深さ)に形成される。溶解層16の厚さは、混合層15が後述する所定の厚さとなるように設定される。溶解層16の厚さを設定するために、有機溶媒22の種類、有機溶媒22への暴露時間(浸漬時間)、処理温度等の処理条件が決定される。
 有機溶媒22は、コールタールナフサ、イソホロン、トルエンのいずれか1つを主成分として構成することが可能である。ここで、「主成分」とは、溶媒中でその成分が50%以上を占めていることを意味する。この場合、50%以上とは、体積の割合でも、重量の割合でも、モルの割合でも構わない。
 基材樹脂11を有機溶媒22に浸漬する条件は、20℃~40℃、1分~15分の範囲に設定することができる。好ましくは、35℃~40℃、5分~10分、または、10分~15分の範囲に設定することができ、有機溶媒22と基材樹脂11との組み合わせによりそれぞれ設定することができる。
 この溶解工程S1においては、基材樹脂11の表面12を溶解することが可能であればその方法は限定されるものではない。溶解方法は、例えば、図6に示すように、貯留槽21に貯留した有機溶媒22に、チャック23によって保持した基材樹脂11を浸漬する方法や、基材樹脂11の表面に有機溶媒を必要量塗布する方法、あるいは、基材樹脂11の表面12に有機溶媒を所定量噴霧する方法、などが採用可能である。
 溶解層16は、基材樹脂11の表面12において、指標13を形成する領域のみ、あるいは、その近傍のみに形成することもできる。一方、図6に示すように、貯留した有機溶媒22に基材樹脂11を浸漬する場合には、溶解層16は、基材樹脂11の全表面に形成される。
 図5に示す乾燥工程S2は、後工程である印刷工程S3において印刷が可能な状態となるまで、余剰の有機溶媒22を基材樹脂11の表面12から除去する工程である。余剰の有機溶媒22を除去する除去手段としては、基材樹脂11を静置状態として重力による溶媒流下、温度・圧力設定による有機溶媒蒸発、または、温風乾燥、冷風乾燥、拭き取り、掻き取り等の手法を用いることができる。
 乾燥工程S2においては、図2に示すように、所定厚さの溶解層16が維持される状態として、温度、乾燥時間、除去手法等の乾燥条件が設定される。
 図5に示す印刷工程S3は、図3に示すように、基材樹脂11の溶解された溶解層16の表面に、UV硬化インクによって指標13となる指標層14を印刷する工程である。印刷工程S3における印刷手段は、インクジェット方式が望ましい。印刷手段は、図7に示すように、インクジェットプリンタなどのインクジェットノズル31によって、インクジェット33を基材樹脂11の表面12へ吐出するインクジェット方式を採用することができる。
 これにより、平面状態および曲面状態にある溶解層16の表面への印刷が容易におこなえる。同時に、印刷される指標13として、あらかじめ版を用意することなく、多品種の表面形状に対応して、指標13を形成することが可能である。
 印刷工程S3によって印刷されたUV硬化インクは、溶解層16の表面において溶解した樹脂と混合して、混合層15を形成する。
 図5に示すインク硬化工程S4は、図7に示すように、印刷工程S3によって指標13が印刷された直後に、UV照射装置41によって指標層14を含む範囲に対して所定波長の紫外線44を照射することで、指標層14および混合層15のUV硬化インクを硬化させる工程である。これにより、指標層14および混合層15が基材樹脂11の表面に固着される。
 同時に、指標層14の形成されていない領域となる溶解層16では、混合層15を形成することなく、有機溶媒が乾燥されて基材樹脂11が表面に露出する。
 以上により、図4に示すように、指標層14と混合層15とが基材樹脂11の表面12に密着した樹脂成形物10を製造することができる。
 本実施形態の樹脂成形物10によれば、混合層15を介して指標層14と基材樹脂11とが強固に固着しているので、高密着性・高耐薬性を要求される医療機器に適用することが可能である。
 本実施形態の印刷方法によれば、インクジェット方式によって上記の指標層14を有する樹脂成形物10を製造することが可能である。これにより、指標層14の形成の前後工程における作業性が向上して、製造コストを削減することができる。
 次に、本実施形態の医療機器について説明する。
 図8は、本実施形態の医療機器である内視鏡(内視鏡処置システム)を示す模式斜視図である。
 本実施形態の医療機器は、上記の樹脂成形物が表面に設けられた内視鏡(内視鏡処置システム)100である。
 本実施形態の内視鏡(内視鏡処置システム)100は、図8に示すように、内視鏡装置110と、内視鏡装置110とともに使用されて体内において生体組織の切開等の処置をおこなう内視鏡用処置具101とを有する。内視鏡装置110と内視鏡用処置具101とは、組み合わされた状態で切開システムを構成する。
 本実施形態における内視鏡装置110は、図8に示すように、筒状部材101Aと、把持部101Bと、鉗子栓101Cと、処置具チャンネル101Dと、湾曲機構107と、を備える。筒状部材101Aは、体内に挿入される。把持部101Bは、筒状部材101Aの近位端に配される。鉗子栓101Cは、把持部101Bの一部に配される。処置具チャンネル101Dは、鉗子栓101Cと連通され筒状部材101Aの内部に配される。湾曲機構107は、筒状部材101Aの遠位部分を湾曲動作させるための湾曲操作部107a及び湾曲変形部107bを有する。
 把持部101Bは、操作者によって把持される部位であり、内視鏡装置110の操作部である。把持部101Bには、スイッチボックス120と、湾曲操作ノブ121,122と、回動位置固定ツマミ123とが設けられている。湾曲操作ノブ121,122は、筒状部材101Aに設けられた湾曲部を湾曲させるアングル操作部材である。回動位置固定ツマミ123は、湾曲操作ノブ122の回動位置を固定するために設けられている。
 内視鏡用処置具101は、挿入部102と操作部140とを有する。
 操作部140は、操作者によって把持される部位であり、挿入部102の近位端102b(シース103の近位端103b)に配されている。操作部140では、内視鏡用処置具101を動作させるための各種の操作が入力されるために設けられている。
 操作部140は、遠位構成部141と、近位構成部161と、ハンドル部167とを有する。
 挿入部102は、内視鏡装置110の処置具チャンネル101Dに挿入される細長い部材である。挿入部102は、シース103と、ナイフワイヤ130とを有する。
 本実施形態の内視鏡処置システム(内視鏡)100は、図8に示すように、把持部101B、スイッチボックス120、湾曲操作ノブ121,122、回動位置固定ツマミ123、筒状部材101A、および操作部140の近位構成部161などが、上述した樹脂基材11で製造される、あるいは、表面が樹脂基材11で覆われている樹脂成形物10で構成されることができる。
 樹脂基材11の表面には、内視鏡100の操作に利用する指標13、あるいは、内視鏡100の型番を示す指標13などが設けられている。指標13の設けられる箇所は、図8に示す位置に限られるものではない。
 本実施形態に係る内視鏡処置システム(内視鏡)100は、図8に示すように、把持部101B、スイッチボックス120、湾曲操作ノブ121,122、回動位置固定ツマミ123、筒状部材101A、および操作部140の近位構成部161などに設けられた指標13が、上述の印刷方法によって製造される。
 具体的には、把持部101B、スイッチボックス120、湾曲操作ノブ121,122、回動位置固定ツマミ123、および筒状部材101A等の内視鏡装置110の各部品、あるいは、操作部140の近位構成部161等の内視鏡用処置具101の各部品が、基材樹脂11を表面に有する樹脂成形物10によって構成される。
 基材樹脂11の表面12が、溶解工程S1において有機溶媒22によって溶解されて、溶解層16が所定の厚さに形成される。溶解工程S1においては、図6に示すように、貯留槽21に貯留した有機溶媒22に各部品となる樹脂成形物10を浸漬して溶解層16を表面12の全面に形成することや、表面12における指標13の形成領域のみに溶解層16を形成することができる。
 次いで、乾燥工程S2においては、後工程である印刷工程S3において印刷が可能な状態まで、余剰の有機溶媒22が基材樹脂11の表面12から除去される。乾燥工程S2においては、図6に示すように、基材樹脂11がチャック23によって保持された状態で、基材樹脂11に熱風を吹き付けることで有機溶媒を除去・乾燥することができる。
 次いで、印刷工程S3においては、図7に示すように、インクジェットプリンタなどのインクジェットノズル31によって、インクジェット方式によりUV硬化インクからなるインクジェット33を噴射して、指標層14を所定の表面輪郭形状の領域を有するように溶解層16表面に印刷する(図3を参照。)。
 印刷工程S3によって、印刷されたUV硬化インクは、溶解層16の表面において溶解した樹脂と混合して、混合層15を形成する(図4を参照。)。
 次いで、インク硬化工程S4においては、図7に示すように、指標層14を含む範囲に対して所定波長の紫外線44を照射することで、指標層14および混合層15のUV硬化インクを硬化させる。これにより、指標層14および混合層15が基材樹脂11の表面に固着される。
 以上により、指標層14からなる指標13と、混合層15とが基材樹脂11の表面12に密着した樹脂成形物10が製造され、把持部101B、スイッチボックス120、湾曲操作ノブ121,122、回動位置固定ツマミ123、筒状部材101A等の内視鏡装置110の各部品、あるいは、操作部140の近位構成部161等の内視鏡用処置具101の各部品が製造される。
 本実施形態に係る内視鏡処置システム(内視鏡)100は、UV硬化インクからなる指標層14と基材樹脂11とが混合層15を介して強固に固着している。このため、本実施形態に係る内視鏡処置システム(内視鏡)100は、アルコール清拭等の処理や、使用に伴って発生する傷などに起因する指標13の劣化の発生がなく、密着性・耐薬性を要求される医療機器として好適に使用することが可能である。
 同時に、少量多品種製造とされる内視鏡処置システム(内視鏡)100であっても、熱硬化インクを用いる方法で必要であった版の交換をおこなうことなく指標層14を形成することができる。このため、指標層14の形成の前後工程における作業性を向上して、製造コストを削減することができる。
 本実施形態においては、樹脂成形物10として把持部101B、スイッチボックス120、湾曲操作ノブ121,122、回動位置固定ツマミ123、および筒状部材101A等の内視鏡装置110の各部品、あるいは、操作部140の近位構成部161等の内視鏡用処置具101の各部品を選択して説明したが、これらの部品に限定されるものではなく、基材樹脂11からなる他の部品の表面に指標13を設ける際に適用することも可能である。
 また、内視鏡用処置具101を生体組織の切開等の処置をおこなう構成として説明したが、他の処置をおこなう構成とすることもできる。
 以下、本発明にかかる実施例を説明する。
 樹脂成形物10としてポリサルホン樹脂からなる基材樹脂11を用意し、前処理として、基材樹脂11を有機溶媒22に浸漬させて、基材樹脂11の表面12を溶解して溶解層16を形成した。
 比較のため、同様の基材樹脂11の表面12に対して、前処理として、溶解能力のないエタノールで拭き洗浄した。
 これらの基材樹脂11を乾燥工程で乾燥させた後、印刷工程でUV硬化インクをインクジェット方式により印刷して指標層14および混合層15を形成した。直後に、インク硬化工程で紫外線を照射して硬化させ、指標層14および混合層15を基材樹脂11の表面に固着させたサンプルを作成した。
 有機溶媒22としてはコールタールナフサ、イソホロン、トルエン、および、これらの混合液を使用した。各有機溶媒の内訳を「前処理」として表1に示す。
 基材樹脂11を有機溶媒22に浸漬する条件は、40℃、5分~15分の範囲に設定した。浸漬条件は、有機溶媒22の種類によってそれぞれ設定することができる。
 これらのサンプルに対して密着性・耐薬性を確認した。その結果を表1に示す。
 評価方法には以下の2つの試験法を用いた。
 試験法1「クロスカット試験」:JIS K5600に基づく。採点については表2に示したもの用い、分類0~2であることを合格基準とした。
 試験法2「アルコール拭き試験」:エタノールを含ませたガーゼで印刷面を拭く。1往復で1回とし、3000回繰り返し拭きを行い、剥がれが発生するかを確認し、1000回以上拭いても剥がれないことを合格基準とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
                  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
                  
 これらの結果から、本発明の基材樹脂11は、インクジェット方式により印刷された基材樹脂10の表面12とUV硬化インクからなる指標層14とが混合層15を介して形成されることにより、基材樹脂11と指標層14との密着性・耐薬性が向上しており、医療機器に必要な高密着性・高耐薬性を実現していることがわかる。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
 本発明の活用例として、内視鏡以外にも、外科手術用の高周波及び又は超音波デバイス等の医療機器を挙げることができる。
 本発明の実施形態に係る印刷方法は、基材樹脂の上に指標を印刷する印刷方法であって、前記基材樹脂の表面を有機溶媒で溶解する溶解工程と、溶解された前記基材樹脂の表面に、UV硬化インクによって前記指標となる指標層を印刷する印刷工程と、印刷された前記指標に紫外線を照射するインク硬化工程と、を有することにより、溶解工程で基材樹脂の表面を溶解した後にUV硬化インクを印刷することで、UV硬化インクからなる指標層と基材樹脂との間で、UV硬化型インクと基材樹脂とが混合して存在する混合層が形成され、指標層と基材樹脂との密着性・耐薬性を向上させることができる。
 これにより、印刷装置に詰まりやすい熱硬化型インクを用いることなく指標を基材樹脂表面に形成することができる。その結果、熱硬化型インクによる指標の印刷において必要であった版交換を不要となり、作業性を向上することができる。同時に、製造工程・製造時間を短縮して製造コストの削減と製造効率の向上とを図ることができる。
 上述の印刷方法においては、前記基材樹脂はポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、PEEKのいずれかであることにより、溶解工程により表面を所定の溶解状態とするとともに、UV硬化インクとの良好な混合状態を実現することができる。
 上述の印刷方法においては、前記有機溶媒は、コールタールナフサ、イソホロン、トルエンのいずれか1つを主成分とすることにより、溶解工程により基材樹脂表面を所定の溶解状態とするとともに、基材樹脂とUV硬化インクとの良好な混合状態を実現することができる。
 また、前記UV硬化インクは、UV硬化型アクリルインクであることにより、基材樹脂表面へのインクジェット印刷による指標形成と、UV硬化インクと基材樹脂との良好な混合状態と、を速乾性・作業性に優れた状態で実現することができる。
 また、上述の印刷方法において、前記印刷工程では、インクジェット方式で印刷する手段を採用することにより、熱硬化インクで発生していたインクジェットノズルでの詰まりを防止することができる。これにより、熱硬化インクでおこなわれていた版交換の工程を省略することができる。
 本発明の実施形態に係る樹脂成形物は、表面に指標が印刷された基材樹脂を有する樹脂成形物であって、前記指標を形成するUV硬化型インクにより形成される指標層と、前記指標層および前記基材樹脂の間で前記基材樹脂および前記UV硬化型インクが混合して形成される混合層と、を有する。上述の樹脂成形物においては、混合層を形成することで、指標層と基材樹脂との密着性・耐薬性を向上させることができる。また、インクジェット方式による印刷により、印刷装置に詰まりやすい熱硬化型インクを用いることなく指標層を形成することができる。これにより、指標をインクジェット印刷により版を用いることなく形成することができる。その結果、版交換工程を必要としないことから、製造工程を削減し、基材樹脂表面に指標を低コストで作業性よく形成することができる。
 また、上述の樹脂成形物においては、前記混合層の厚さが200nm~2500nmの範囲であることにより、指標層と基材樹脂との密着性・耐薬性を向上させることができる。このとき、前記指標層の厚さを5~200μmとすることができる。
 本発明の実施形態に係る医療機器においては、上記のいずれか記載の樹脂成形物が表面に設けられることにより、必要な高密着性・高耐薬性を実現することができる。
 本発明の実施形態に係る医療機器においては、前記医療機器が内視鏡であることが可能である。
 上記の実施形態によれば、UV硬化型インクを用いてインクジェット印刷により指標を基材樹脂表面に形成することにより、医療機器に必要な高密着・高耐薬性を実現し、作業性の向上と製造コストの削減とを実現する印刷方法、樹脂成形物、および医療機器を提供することができる。
 10 樹脂成形物
 11 樹脂基材
 12 表面
 13 指標
 14 指標層
 15 混合層
 16 溶解層
 22 有機溶媒
 100 内視鏡(内視鏡処置システム)
 101 内視鏡用処置具
 110 内視鏡装置
 101A 筒状部材
 101B 把持部
 120 スイッチボックス
 121,122 湾曲操作ノブ
 123 回動位置固定ツマミ
 140 操作部
 161 近位構成部

Claims (9)

  1.  基材樹脂の表面に指標を印刷する印刷方法であって、
     前記基材樹脂の表面を有機溶媒で溶解する溶解工程と、
     溶解された前記基材樹脂の表面に、UV硬化インクによって前記指標となる指標層を印刷する印刷工程と、
     印刷された前記指標に紫外線を照射するインク硬化工程と、
     を有する印刷方法。
  2.  前記基材樹脂はポリサルフォン、ポリフェニルサルフォン、PEEKのいずれかである請求項1に記載の印刷方法。
  3.  前記有機溶媒は、コールタールナフサ、イソホロン、トルエンのいずれか1つを主成分とする請求項1または請求項2に記載の印刷方法。
  4.  前記UV硬化インクは、UV硬化型アクリルインクである請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷方法。
  5.  前記印刷工程では、インクジェット方式で印刷する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の印刷方法。
  6.  表面に指標が印刷された基材樹脂を有する樹脂成形物であって、
     前記指標を形成するUV硬化型インクにより形成される指標層と、
     前記指標層および前記基材樹脂の間で前記基材樹脂および前記UV硬化型インクが混合して形成される混合層と、
     を有する樹脂成形物。
  7.  前記混合層の厚さが200nm~2500nmの範囲である請求項6に記載の樹脂成形物。
  8.  請求項6または請求項7に記載の樹脂成形物が表面に設けられる医療機器。
  9.  前記医療機器が内視鏡である請求項8に記載の医療機器。
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