針装置及びその製造方法
【課題】本発明は、針装置の先端開口部以外に、所望の位置、形状、数量を満たした第二の開口部を備えた針装置を、安定的且つ効率的に製造可能な方法を提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は、針装置の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を形成する製造方法であって、前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法である。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は、針装置の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を形成する製造方法であって、前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種医療療法に用いられる針装置の構造及びその製造方法に関する。更には、針装置の先端開口部以外の箇所に開口部を形成した針装置の構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関における各種医療療法において用いられる針装置は、主にステンレス等の金属よりなり、比較的細径の管状部材より構成されている。このような針装置は、一般的に処置対象を穿刺する必要があり、その先端には鋭利な構造が設けられている。
この先端構造は、金属製の管状部材の先端部分を特定の傾斜で切断することで、先端に鋭利な構造を形成する。更に管状部材の切断面を研削・研磨することで、先端部分の端面に刃面を形成する。これにより、針装置の先端部分は、先端が鋭利で、端面に刃面が設けられ、傾斜した先端開口部が形成される。
【０００３】
一方、針装置の一般的な使用方法としては、人体の血管に穿刺し、血管内の血液を導出させたり、血管内に各種薬剤を導入したりして使用する方法がある。このような場合、針装置を血管内に挿入した際に、針装置の先端開口部が血管壁によって閉塞される場合がある。これは、針装置の先端開口部を介し陰圧状態を発生させ、血管内の血液を導出させる場合に生ずることが多い。このため、針装置の先端開口部が形成されている面の反対側の側面に第二の開口部を設けた針装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
これにより、先端開口部が仮に閉塞したとしても、第二の開口部により血管内腔と針装置内腔とで形成される流路は確保することができる。このような第二の開口部を形成する方法としては、例えば、ポンチ等により打ち抜きによる方法が挙げられる。
しかしながら、このような物理的な応力を負荷する方法では以下のような問題がある。
（１）所望の形状（形状、大きさ等）の開口部を形成するのが比較的困難である（特に細径の管状部材への開口部の形成、小さい開口部の形成は困難）。
（２）所望の箇所に開口部を形成するのが比較的困難である（管状部材の軸方向に対して垂直な方向より応力負荷して穿孔するため、開口部近傍の箇所にも応力負荷がかかり、形状が変形する可能性がある）。
（３）穿孔する開口部の形状寸法（開口部の径、内周面の形状等）の精度が比較的低い（打ち抜いた開口部端面に、所謂「バリ」が生ずる可能性がある）。
これらのことから、比較的確実且つ効率的に第二の開口部を形成するのが比較的困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案出願公開昭６３−１２０６０９号公報
【特許文献２】登録実用新案公報第３０１３７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、針装置の先端開口部以外に、所望の位置、形状、数量を満たした第二の開口部を備えた針装置を、安定的且つ効率的に製造可能な方法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】
【０００６】
本発明は、中空の管状部材からなり、その先端あるいは基端の少なくともいずれか一方が開口した第一の開口部を有し、前記管状部材の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を有する針装置の製造方法において、
前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法と、前記製造方法により側壁に開口した第二の開口部を有する針装置を提供することにより、上記課題を達成した。
【０００７】
また、前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置の周方向に回転させて位置規制する回転移動工程を含むことが好ましい。
【０００８】
また、前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置を水平面上で互いに交差するＸ−Ｙ方向に移動させる水平移動工程を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記針装置に絶縁性の液体を供給する絶縁性液体供給工程を含むことが好ましい。
【００１０】
尚、本明細書中において「先端」あるいは「基端」との語を使用している。
「先端」とは本発明の針装置における開口して穿刺可能なように構成（先端が鋭利な構成）を有する端部側と定義する。一方、「基端」とは前記「先端」の反対側をそれぞれ定義するものである。また、各部材の位置関係や方向性を説明する際に「先端部（先端側）」「基端部（基端側）」との語を使用しているが、前記定義に基づく相対的な位置関係や方向性を示す語として使用している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、針装置の先端に開口する第一の開口部以外に、例えば針装置の側壁部分に開口する第二の開口部を、所望の位置、形状、数量を満たすような針装置を、安定的且つ効率的に製造可能な方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の針装置の製造方法におけるワイヤーカット放電加工装置の模式的な正面図
【図２】本発明の針装置の製造方法の各工程における針装置の模式的な平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の針装置の製造方法について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の針装置の製造方法におけるワイヤーカット放電加工装置を概略的に示した模式的な正面図である。
図１に示した通り、本発明の針装置１は、金属製で中空の管状部材からなり、その先端は特定の傾斜で切断されており、その先端にて対象物を穿刺可能なように鋭利な構造を有している。更に針装置１は、針装置１の中空部と連通可能なように第一開口部１１が備えられている。針装置１は、その基端部を固定部材２により固定されている。
また、固定部材２は２つの部材より構成され、針装置１を上下方向より挟持する形で固定している。そのため、固定部材２は、チャック構造を有する構成が好ましい。
また、固定部材２は、針装置１を挟持して固定した状態で固定部材２を周方向に回転可能な回転移動手段（図示せず）が設けられてなる構成が好ましい。前記回転移動手段は、針装置１を回転可能にすることで、ワイヤーカット放電加工の際に、針装置１における周方向の加工位置を規制することができる。
【００１４】
また、固定部材２は、針装置１を挟持して固定した状態で固定部材２を水平方向に移動可能な水平移動手段（図示せず）が設けられてなる構成が好ましい。更に前記水平移動手段は、水平方向のＸ方向（針装置１の軸方向）、Ｙ方向（針装置１の軸方向に対して垂直な方向）に移動可能である構成が好ましい。前記水平移動手段は、針装置１をＸ−Ｙ方向の水平方向に移動可能にすることで、ワイヤーカット放電加工の際に、針装置１における軸方向の加工位置を規制することができる。
【００１５】
針装置１を挟持して固定した固定部材２の針装置１側の位置には、ワイヤー電極３が設けられている。ワイヤー電極３は、供給リール３１より巻取リール３２へと走行するよう構成されている。供給リール３１、巻取リール３２は、ワイヤー電極３の走行速度を適宜調整可能なように構成されている。また、ワイヤー電極３は、固定部材２に対して、供給リール３１より巻取リール３２への走行が鉛直方向になるよう構成されている。
【００１６】
また、ワイヤー電極３には、供給リール３１より巻取リール３２へと走行させる際に、その途中に一対のガイドローラ３３が設けられ、ワイヤー電極３の鉛直方向の走行を安定的に可能にするよう構成されている。また、ガイドローラ３３は、ワイヤー電極３を張架して、特定の張力を発生させると同時に、その張力を調節可能なように構成されている。
また、ワイヤー電極３と固定部材２に固定された針装置１は、それぞれ加工電源５に接続されており、加工電源５からワイヤー電極３、針装置１に通電可能なように構成されている。
【００１７】
また、ワイヤー電極３には、供給リール３１から巻取リール３２へと走行する際に、絶縁性液体供給手段により絶縁性液体が供給されるように構成されている。
前記絶縁性液体供給手段は、ワイヤー電極３が走行する途中に、ワイヤー電極３の近傍に設けられた供給ノズル４１より絶縁性液体が供給されることが好ましい。
また、供給ノズル４１より供給される絶縁性液体は、供給ノズル４１に接続された絶縁性液体槽４よりポンプ４１によって所定量、所定速度が調整されて供給される構成が好ましい。
【００１８】
次に、具体的な本発明の針装置の側壁部分に開口する第二開口部を形成するための製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の針装置の製造方法の各工程における針装置の模式的な平面図である。尚、本説明では前記第二開口部を針装置の先端の第一開口部が形成されている面の反対側の位置に形成する場合を具体例として説明する。
【００１９】
（１）固定工程
針装置１をチャック構造を有する固定手段２により上下方向より挟持して固定する。
このとき、図２Ａに示したように針装置１の刃面（針装置１の先端の第一開口部１１が形成されている面）を上方に向けて位置規制するのが好ましい。
【００２０】
（２）回転移動工程
針装置１を挟持して固定した固定部材２を、針装置１の周方向に所定角度で回転させる。
このとき、図２Ｂに示したように後述するワイヤー電極３が針装置１の方向に対して垂直方向に走行するため、初期位置より前記回転角度を９０°回転させて、第二開口部を形成する予定位置とワイヤー電極３が対向するよう位置規制する。
【００２１】
（３）水平移動工程
針装置１を挟持して固定した固定部材２を、Ｘ−Ｙ方向の水平方向に移動させて、ワイヤー電極３に接近させる。このとき、図２Ｃに示したように形成を予定する第二開口部の針装置１の周方向における位置と、ワイヤー電極３が対向するように接近させて、針装置１における軸方向の位置規制をする。
【００２２】
（４）放電加工工程
固定部材２に挟持して固定した針装置１の形成を予定する第二開口部の位置（刃面の裏側）とワイヤー電極３を対向させる。このとき、図２Ｄに示したように予定する第二開口部の位置よりも針装置の比較的先端側に位置させる。
次に、固定部材２を針装置１の軸方向（Ｘ方向）における基端側から先端側に移動させ、ワイヤー電極３が針装置１に対して相対的に先端側から基端側へと形成を予定する第二開口部の位置へと接近するよう移動させる。
更に、形成を予定する第二開口部の位置に接近した際に、固定部材２を針装置１の軸方向に対して垂直な方向（Ｙ方向）にワイヤー電極３側に移動させる。このとき、針装置１とワイヤー電極３との距離が「５〜５０μｍ」になるよう移動させる。
一方、ワイヤー電極３には、電圧「６０〜３００Ｖ」のインパルス電圧が印加されている。針装置１とワイヤー電極３が前述した距離となった場合、ワイヤー電極３により針装置１との間にアーク放電が生じる。このアーク放電の放電エネルギーによって、加工対象物である針装置１の側壁部分の表面が微細に除去される。
更には、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、軸方向（Ｘ方向）における基端側から先端側に所定距離移動させながら、前述のアーク放電を間欠的に生じさせ、所定の距離分の針装置１の側壁部を除去して、第二開口部を形成する。
図２Ｅは図２Ｄの工程にて第二開口部１２を形成した針装置１を９０°回転させた平面図である。図２Ｅに示したように、本発明の放電加工工程の一連の工程によって、第二開口部１２が針装置１の先端の第一開口部１１が形成されている面の反対側の位置に形成することが可能になる。
【００２３】
尚、本発明において用いられるワイヤー電極３は、放電加工が可能な導電体であればいずれの態様でも構わない。ワイヤー電極３の具体的な構成としては、その材質は、銅、黄銅、タングステン、モリブデン、真鍮等の材料が好ましい。また、ワイヤー電極３の形状としては、「０．１〜０．２５ｍｍ」程度の径を有するワイヤーが好ましい。また、ワイヤー電極３の走行速度は、加工対象物、ワイヤー電極の種類によって、適宜設定可能である。また、ワイヤー電極３の走行速度は、供給リール３１と巻取リール３２の駆動制御により、適宜設定可能である。
【００２４】
（５）絶縁性液体供給工程
前記（４）放電加工工程における針装置１とワイヤー電極３との間隙にて生ずるアーク放電は、絶縁体である絶縁性液体を別途供給して両者の間に介在させることで可能になる。
この絶縁性液体供給工程で供される絶縁性液体は、前記アーク放電を発生させる作用のみならず、アーク放電によって生じた針装置１の表面から除去された微細片を物理的に除去する効果にも作用する。また、絶縁性液体は、前記アーク放電によって生ずる針装置１への熱負荷を冷却によって軽減する作用を奏する。また、絶縁性液体の具体的な構成としては、水が好ましく、特に脱イオン水が好ましい。絶縁性液体がこのような構成であれば、アーク放電の際にも引火による火災が発生することがなく安全に取り扱いが可能になる。また、安価に供給可能であり、取扱いが容易であり、前述した加工対象物の冷却効果が効率的に得られる効果を奏する。また、放電加工工程時に発生する微細片を除去するにも有効に作用する。また、アーク放電や、それによる熱によって炭化物等の不純物が発生することがなく、連続的に発生するアーク放電への影響がない。更には、上述したように加工の際に加工の微細片や不純物が発生することがないために、より衛生的な針装置の加工が可能になる。
【００２５】
また、この絶縁性液体供給工程は次のような絶縁性液体供給手段によって達成される。前記絶縁性液体供給手段は、ワイヤー電極３が走行する途中に、ワイヤー電極３の近傍に設けられた供給ノズル４１より絶縁性液体が供給される。供給ノズル４１より供給される絶縁性液体は、供給ノズル４１に接続された絶縁性液体槽４よりポンプ４１によって所定量、所定速度でもって供給される。このように、ワイヤー電極３と加工対象である針装置１の間隙に絶縁性液体が供される。
【００２６】
尚、この絶縁性液体供給手段は、上述したアーク放電作用や、微細片除去作用、冷却作用が可能であれば、いずれの態様でも構わない。前述した絶縁性液体供給手段は、絶縁性液体を供給ノズル４１にて供給する態様の例を示したが、針装置１とワイヤー電極３を絶縁性液体槽に浸漬させた態様であっても、同様の作用効果が得られる。
【００２７】
以上の一連の製造工程により、本発明は、針装置１において、先端に開口した第一開口部１１以外に、針装置の側壁部分に開口する第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００２８】
また、上記（２）回転移動工程により、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、針装置１の周方向に所定角度で回転させて位置規制するため、第二開口部１２を形成する際に、針装置１の周方向の位置において所望の位置に第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００２９】
また、上記（３）水平移動工程により、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、Ｘ−Ｙ方向の水平方向に移動させて位置規制するため、第二開口部１２を形成する際に、針装置１の軸方向の位置において所望の位置に第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００３０】
以上の（２）回転移動工程と（３）水平移動工程によって、針装置１の壁面において、いずれの箇所でも第二開口部１２を形成することが容易に可能になる効果を奏する。更には、上記工程により、針装置１の壁面において、いずれの形状（大きさ）の第二開口部１２を形成することが容易に可能になる効果を奏する。特に、先端に開口した第一開口部１１が形成されている面の反対側の側面に第二開口部１２が形成された、例えば、透析用針装置のような針装置を比較的容易且つ安定的に効率よく製造することが可能になる。
【００３１】
また、上記（４）放電加工工程により、金属製である針装置１をワイヤー電極３によるアーク放電によって、針装置１の表面を微細片として連続して除去することができ、結果として、高い精度の加工面を安定的に加工することができる。また、本発明の製造方法において、放電加工工程が用いられることにより、加工対象である針装置の大きさ（径）や肉厚等がいずれの態様でも加工が可能になり、加工の汎用性が向上する効果が得られる。
【００３２】
また、上記（２）回転移動工程と（３）水平移動工程と、（４）放電加工工程とを組み合わせることによって、所望する特定の形状の第二開口部が形成された針装置を、複数個、連続的に製造することが可能になる。これにより、針装置の壁面に開口する第二開口部が形成された針装置を、より安定的且つ効率的に製造することが可能になる効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態のみに制限されることはなく、各実施形態同士の組合せの態様や、各構成の適宜変更が可能である。例えば、本実施態様では、針装置１の壁面において形成される第二開口部１２について、１つの開口部を形成する例について説明した。しかしながら、本発明の一連の工程を連続的に組み合わせることにより、複数個の第二開口部１２を形成することも容易に可能である。
【００３４】
また、本実施態様では、針装置の第一開口部を先端方向にして、その反対側である基端部を固定部材により挟持して固定した上で、各製造工程に供する態様を説明した。しかしながら、本発明では、針装置の先端側を固定部材により挟持して固定した上で、各製造工程に供する態様でも構わない。
【００３５】
また、本実施態様では、その製造方法において、針装置の先端の第一開口部を研削・研磨工程によって形成された針装置に、針装置の壁面に開口する第二開口部を製造する態様を説明した。しかしながら、本発明では、金属製の管状部材を本発明の第二開口部を形成する工程に供した上で、先端の第一開口部を研削・研磨工程に供する態様でも構わない。
【００３６】
また、本発明の各工程において、各工程を連動させて一連の工程を連続的に実施するため、また、一連の工程による加工精度を正確且つ安定的に実施するためにサーボ制御機構を用いる態様でも構わない。例えば、本発明の加工対象である針装置のワイヤー電極に対する相対的な位置を制御する回転移動工程、水平移動工程のような移動制御において、制御の対象の状態を測定し、予め設定した基準値と比較して、自動的に修正制御するような態様であれば、より加工精度の高い製造方法を得ることが可能になる。
また、本発明の各工程において、上述したサーボ制御機構を採用する場合に、適宜演算手段を用いた演算値を制御機構に反映させる態様であってもよい。即ち、本発明の加工対象である針装置と、ワイヤー電極との位置・方向性・距離等を制御するための回転移動工程、水平移動工程、放電加工工程の各工程において、所望の第二開口部を得る場合、それに応じた各工程の制御を設定・変更可能であり、各工程の各種パラメーターを測定しつつ、設定値と対比させて、その制御を補正可能な態様であれば、より加工精度が高く、より安定的で効率的な製造方法を得ることが可能になる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 針装置
１１ 第一開口部
１２ 第二開口部
２ 固定手段
３ ワイヤー電極
３１ 供給リール
３２ 巻取リール
３３ ガイドローラ
４ 絶縁性液体槽
４１ 供給ノズル
４２ ポンプ
５ 加工電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種医療療法に用いられる針装置の構造及びその製造方法に関する。更には、針装置の先端開口部以外の箇所に開口部を形成した針装置の構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機関における各種医療療法において用いられる針装置は、主にステンレス等の金属よりなり、比較的細径の管状部材より構成されている。このような針装置は、一般的に処置対象を穿刺する必要があり、その先端には鋭利な構造が設けられている。
この先端構造は、金属製の管状部材の先端部分を特定の傾斜で切断することで、先端に鋭利な構造を形成する。更に管状部材の切断面を研削・研磨することで、先端部分の端面に刃面を形成する。これにより、針装置の先端部分は、先端が鋭利で、端面に刃面が設けられ、傾斜した先端開口部が形成される。
【０００３】
一方、針装置の一般的な使用方法としては、人体の血管に穿刺し、血管内の血液を導出させたり、血管内に各種薬剤を導入したりして使用する方法がある。このような場合、針装置を血管内に挿入した際に、針装置の先端開口部が血管壁によって閉塞される場合がある。これは、針装置の先端開口部を介し陰圧状態を発生させ、血管内の血液を導出させる場合に生ずることが多い。このため、針装置の先端開口部が形成されている面の反対側の側面に第二の開口部を設けた針装置が知られている（例えば、特許文献１、２）。
これにより、先端開口部が仮に閉塞したとしても、第二の開口部により血管内腔と針装置内腔とで形成される流路は確保することができる。このような第二の開口部を形成する方法としては、例えば、ポンチ等により打ち抜きによる方法が挙げられる。
しかしながら、このような物理的な応力を負荷する方法では以下のような問題がある。
（１）所望の形状（形状、大きさ等）の開口部を形成するのが比較的困難である（特に細径の管状部材への開口部の形成、小さい開口部の形成は困難）。
（２）所望の箇所に開口部を形成するのが比較的困難である（管状部材の軸方向に対して垂直な方向より応力負荷して穿孔するため、開口部近傍の箇所にも応力負荷がかかり、形状が変形する可能性がある）。
（３）穿孔する開口部の形状寸法（開口部の径、内周面の形状等）の精度が比較的低い（打ち抜いた開口部端面に、所謂「バリ」が生ずる可能性がある）。
これらのことから、比較的確実且つ効率的に第二の開口部を形成するのが比較的困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案出願公開昭６３−１２０６０９号公報
【特許文献２】登録実用新案公報第３０１３７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、針装置の先端開口部以外に、所望の位置、形状、数量を満たした第二の開口部を備えた針装置を、安定的且つ効率的に製造可能な方法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】
【０００６】
本発明は、中空の管状部材からなり、その先端あるいは基端の少なくともいずれか一方が開口した第一の開口部を有し、前記管状部材の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を有する針装置の製造方法において、
前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法と、前記製造方法により側壁に開口した第二の開口部を有する針装置を提供することにより、上記課題を達成した。
【０００７】
また、前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置の周方向に回転させて位置規制する回転移動工程を含むことが好ましい。
【０００８】
また、前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置を水平面上で互いに交差するＸ−Ｙ方向に移動させる水平移動工程を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記針装置に絶縁性の液体を供給する絶縁性液体供給工程を含むことが好ましい。
【００１０】
尚、本明細書中において「先端」あるいは「基端」との語を使用している。
「先端」とは本発明の針装置における開口して穿刺可能なように構成（先端が鋭利な構成）を有する端部側と定義する。一方、「基端」とは前記「先端」の反対側をそれぞれ定義するものである。また、各部材の位置関係や方向性を説明する際に「先端部（先端側）」「基端部（基端側）」との語を使用しているが、前記定義に基づく相対的な位置関係や方向性を示す語として使用している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、針装置の先端に開口する第一の開口部以外に、例えば針装置の側壁部分に開口する第二の開口部を、所望の位置、形状、数量を満たすような針装置を、安定的且つ効率的に製造可能な方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の針装置の製造方法におけるワイヤーカット放電加工装置の模式的な正面図
【図２】本発明の針装置の製造方法の各工程における針装置の模式的な平面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の針装置の製造方法について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の針装置の製造方法におけるワイヤーカット放電加工装置を概略的に示した模式的な正面図である。
図１に示した通り、本発明の針装置１は、金属製で中空の管状部材からなり、その先端は特定の傾斜で切断されており、その先端にて対象物を穿刺可能なように鋭利な構造を有している。更に針装置１は、針装置１の中空部と連通可能なように第一開口部１１が備えられている。針装置１は、その基端部を固定部材２により固定されている。
また、固定部材２は２つの部材より構成され、針装置１を上下方向より挟持する形で固定している。そのため、固定部材２は、チャック構造を有する構成が好ましい。
また、固定部材２は、針装置１を挟持して固定した状態で固定部材２を周方向に回転可能な回転移動手段（図示せず）が設けられてなる構成が好ましい。前記回転移動手段は、針装置１を回転可能にすることで、ワイヤーカット放電加工の際に、針装置１における周方向の加工位置を規制することができる。
【００１４】
また、固定部材２は、針装置１を挟持して固定した状態で固定部材２を水平方向に移動可能な水平移動手段（図示せず）が設けられてなる構成が好ましい。更に前記水平移動手段は、水平方向のＸ方向（針装置１の軸方向）、Ｙ方向（針装置１の軸方向に対して垂直な方向）に移動可能である構成が好ましい。前記水平移動手段は、針装置１をＸ−Ｙ方向の水平方向に移動可能にすることで、ワイヤーカット放電加工の際に、針装置１における軸方向の加工位置を規制することができる。
【００１５】
針装置１を挟持して固定した固定部材２の針装置１側の位置には、ワイヤー電極３が設けられている。ワイヤー電極３は、供給リール３１より巻取リール３２へと走行するよう構成されている。供給リール３１、巻取リール３２は、ワイヤー電極３の走行速度を適宜調整可能なように構成されている。また、ワイヤー電極３は、固定部材２に対して、供給リール３１より巻取リール３２への走行が鉛直方向になるよう構成されている。
【００１６】
また、ワイヤー電極３には、供給リール３１より巻取リール３２へと走行させる際に、その途中に一対のガイドローラ３３が設けられ、ワイヤー電極３の鉛直方向の走行を安定的に可能にするよう構成されている。また、ガイドローラ３３は、ワイヤー電極３を張架して、特定の張力を発生させると同時に、その張力を調節可能なように構成されている。
また、ワイヤー電極３と固定部材２に固定された針装置１は、それぞれ加工電源５に接続されており、加工電源５からワイヤー電極３、針装置１に通電可能なように構成されている。
【００１７】
また、ワイヤー電極３には、供給リール３１から巻取リール３２へと走行する際に、絶縁性液体供給手段により絶縁性液体が供給されるように構成されている。
前記絶縁性液体供給手段は、ワイヤー電極３が走行する途中に、ワイヤー電極３の近傍に設けられた供給ノズル４１より絶縁性液体が供給されることが好ましい。
また、供給ノズル４１より供給される絶縁性液体は、供給ノズル４１に接続された絶縁性液体槽４よりポンプ４１によって所定量、所定速度が調整されて供給される構成が好ましい。
【００１８】
次に、具体的な本発明の針装置の側壁部分に開口する第二開口部を形成するための製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の針装置の製造方法の各工程における針装置の模式的な平面図である。尚、本説明では前記第二開口部を針装置の先端の第一開口部が形成されている面の反対側の位置に形成する場合を具体例として説明する。
【００１９】
（１）固定工程
針装置１をチャック構造を有する固定手段２により上下方向より挟持して固定する。
このとき、図２Ａに示したように針装置１の刃面（針装置１の先端の第一開口部１１が形成されている面）を上方に向けて位置規制するのが好ましい。
【００２０】
（２）回転移動工程
針装置１を挟持して固定した固定部材２を、針装置１の周方向に所定角度で回転させる。
このとき、図２Ｂに示したように後述するワイヤー電極３が針装置１の方向に対して垂直方向に走行するため、初期位置より前記回転角度を９０°回転させて、第二開口部を形成する予定位置とワイヤー電極３が対向するよう位置規制する。
【００２１】
（３）水平移動工程
針装置１を挟持して固定した固定部材２を、Ｘ−Ｙ方向の水平方向に移動させて、ワイヤー電極３に接近させる。このとき、図２Ｃに示したように形成を予定する第二開口部の針装置１の周方向における位置と、ワイヤー電極３が対向するように接近させて、針装置１における軸方向の位置規制をする。
【００２２】
（４）放電加工工程
固定部材２に挟持して固定した針装置１の形成を予定する第二開口部の位置（刃面の裏側）とワイヤー電極３を対向させる。このとき、図２Ｄに示したように予定する第二開口部の位置よりも針装置の比較的先端側に位置させる。
次に、固定部材２を針装置１の軸方向（Ｘ方向）における基端側から先端側に移動させ、ワイヤー電極３が針装置１に対して相対的に先端側から基端側へと形成を予定する第二開口部の位置へと接近するよう移動させる。
更に、形成を予定する第二開口部の位置に接近した際に、固定部材２を針装置１の軸方向に対して垂直な方向（Ｙ方向）にワイヤー電極３側に移動させる。このとき、針装置１とワイヤー電極３との距離が「５〜５０μｍ」になるよう移動させる。
一方、ワイヤー電極３には、電圧「６０〜３００Ｖ」のインパルス電圧が印加されている。針装置１とワイヤー電極３が前述した距離となった場合、ワイヤー電極３により針装置１との間にアーク放電が生じる。このアーク放電の放電エネルギーによって、加工対象物である針装置１の側壁部分の表面が微細に除去される。
更には、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、軸方向（Ｘ方向）における基端側から先端側に所定距離移動させながら、前述のアーク放電を間欠的に生じさせ、所定の距離分の針装置１の側壁部を除去して、第二開口部を形成する。
図２Ｅは図２Ｄの工程にて第二開口部１２を形成した針装置１を９０°回転させた平面図である。図２Ｅに示したように、本発明の放電加工工程の一連の工程によって、第二開口部１２が針装置１の先端の第一開口部１１が形成されている面の反対側の位置に形成することが可能になる。
【００２３】
尚、本発明において用いられるワイヤー電極３は、放電加工が可能な導電体であればいずれの態様でも構わない。ワイヤー電極３の具体的な構成としては、その材質は、銅、黄銅、タングステン、モリブデン、真鍮等の材料が好ましい。また、ワイヤー電極３の形状としては、「０．１〜０．２５ｍｍ」程度の径を有するワイヤーが好ましい。また、ワイヤー電極３の走行速度は、加工対象物、ワイヤー電極の種類によって、適宜設定可能である。また、ワイヤー電極３の走行速度は、供給リール３１と巻取リール３２の駆動制御により、適宜設定可能である。
【００２４】
（５）絶縁性液体供給工程
前記（４）放電加工工程における針装置１とワイヤー電極３との間隙にて生ずるアーク放電は、絶縁体である絶縁性液体を別途供給して両者の間に介在させることで可能になる。
この絶縁性液体供給工程で供される絶縁性液体は、前記アーク放電を発生させる作用のみならず、アーク放電によって生じた針装置１の表面から除去された微細片を物理的に除去する効果にも作用する。また、絶縁性液体は、前記アーク放電によって生ずる針装置１への熱負荷を冷却によって軽減する作用を奏する。また、絶縁性液体の具体的な構成としては、水が好ましく、特に脱イオン水が好ましい。絶縁性液体がこのような構成であれば、アーク放電の際にも引火による火災が発生することがなく安全に取り扱いが可能になる。また、安価に供給可能であり、取扱いが容易であり、前述した加工対象物の冷却効果が効率的に得られる効果を奏する。また、放電加工工程時に発生する微細片を除去するにも有効に作用する。また、アーク放電や、それによる熱によって炭化物等の不純物が発生することがなく、連続的に発生するアーク放電への影響がない。更には、上述したように加工の際に加工の微細片や不純物が発生することがないために、より衛生的な針装置の加工が可能になる。
【００２５】
また、この絶縁性液体供給工程は次のような絶縁性液体供給手段によって達成される。前記絶縁性液体供給手段は、ワイヤー電極３が走行する途中に、ワイヤー電極３の近傍に設けられた供給ノズル４１より絶縁性液体が供給される。供給ノズル４１より供給される絶縁性液体は、供給ノズル４１に接続された絶縁性液体槽４よりポンプ４１によって所定量、所定速度でもって供給される。このように、ワイヤー電極３と加工対象である針装置１の間隙に絶縁性液体が供される。
【００２６】
尚、この絶縁性液体供給手段は、上述したアーク放電作用や、微細片除去作用、冷却作用が可能であれば、いずれの態様でも構わない。前述した絶縁性液体供給手段は、絶縁性液体を供給ノズル４１にて供給する態様の例を示したが、針装置１とワイヤー電極３を絶縁性液体槽に浸漬させた態様であっても、同様の作用効果が得られる。
【００２７】
以上の一連の製造工程により、本発明は、針装置１において、先端に開口した第一開口部１１以外に、針装置の側壁部分に開口する第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００２８】
また、上記（２）回転移動工程により、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、針装置１の周方向に所定角度で回転させて位置規制するため、第二開口部１２を形成する際に、針装置１の周方向の位置において所望の位置に第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００２９】
また、上記（３）水平移動工程により、針装置１を挟持して固定した固定部材２を、Ｘ−Ｙ方向の水平方向に移動させて位置規制するため、第二開口部１２を形成する際に、針装置１の軸方向の位置において所望の位置に第二開口部１２を形成することが可能になる。
【００３０】
以上の（２）回転移動工程と（３）水平移動工程によって、針装置１の壁面において、いずれの箇所でも第二開口部１２を形成することが容易に可能になる効果を奏する。更には、上記工程により、針装置１の壁面において、いずれの形状（大きさ）の第二開口部１２を形成することが容易に可能になる効果を奏する。特に、先端に開口した第一開口部１１が形成されている面の反対側の側面に第二開口部１２が形成された、例えば、透析用針装置のような針装置を比較的容易且つ安定的に効率よく製造することが可能になる。
【００３１】
また、上記（４）放電加工工程により、金属製である針装置１をワイヤー電極３によるアーク放電によって、針装置１の表面を微細片として連続して除去することができ、結果として、高い精度の加工面を安定的に加工することができる。また、本発明の製造方法において、放電加工工程が用いられることにより、加工対象である針装置の大きさ（径）や肉厚等がいずれの態様でも加工が可能になり、加工の汎用性が向上する効果が得られる。
【００３２】
また、上記（２）回転移動工程と（３）水平移動工程と、（４）放電加工工程とを組み合わせることによって、所望する特定の形状の第二開口部が形成された針装置を、複数個、連続的に製造することが可能になる。これにより、針装置の壁面に開口する第二開口部が形成された針装置を、より安定的且つ効率的に製造することが可能になる効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態のみに制限されることはなく、各実施形態同士の組合せの態様や、各構成の適宜変更が可能である。例えば、本実施態様では、針装置１の壁面において形成される第二開口部１２について、１つの開口部を形成する例について説明した。しかしながら、本発明の一連の工程を連続的に組み合わせることにより、複数個の第二開口部１２を形成することも容易に可能である。
【００３４】
また、本実施態様では、針装置の第一開口部を先端方向にして、その反対側である基端部を固定部材により挟持して固定した上で、各製造工程に供する態様を説明した。しかしながら、本発明では、針装置の先端側を固定部材により挟持して固定した上で、各製造工程に供する態様でも構わない。
【００３５】
また、本実施態様では、その製造方法において、針装置の先端の第一開口部を研削・研磨工程によって形成された針装置に、針装置の壁面に開口する第二開口部を製造する態様を説明した。しかしながら、本発明では、金属製の管状部材を本発明の第二開口部を形成する工程に供した上で、先端の第一開口部を研削・研磨工程に供する態様でも構わない。
【００３６】
また、本発明の各工程において、各工程を連動させて一連の工程を連続的に実施するため、また、一連の工程による加工精度を正確且つ安定的に実施するためにサーボ制御機構を用いる態様でも構わない。例えば、本発明の加工対象である針装置のワイヤー電極に対する相対的な位置を制御する回転移動工程、水平移動工程のような移動制御において、制御の対象の状態を測定し、予め設定した基準値と比較して、自動的に修正制御するような態様であれば、より加工精度の高い製造方法を得ることが可能になる。
また、本発明の各工程において、上述したサーボ制御機構を採用する場合に、適宜演算手段を用いた演算値を制御機構に反映させる態様であってもよい。即ち、本発明の加工対象である針装置と、ワイヤー電極との位置・方向性・距離等を制御するための回転移動工程、水平移動工程、放電加工工程の各工程において、所望の第二開口部を得る場合、それに応じた各工程の制御を設定・変更可能であり、各工程の各種パラメーターを測定しつつ、設定値と対比させて、その制御を補正可能な態様であれば、より加工精度が高く、より安定的で効率的な製造方法を得ることが可能になる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 針装置
１１ 第一開口部
１２ 第二開口部
２ 固定手段
３ ワイヤー電極
３１ 供給リール
３２ 巻取リール
３３ ガイドローラ
４ 絶縁性液体槽
４１ 供給ノズル
４２ ポンプ
５ 加工電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の管状部材からなり、その先端あるいは基端の少なくともいずれか一方が開口した第一の開口部を有し、前記管状部材の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を有する針装置の製造方法において、
前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法。
【請求項２】
前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置の周方向に回転させて位置規制する回転移動工程を含むことを特徴とする前記請求項１に記載の針装置の製造方法。
【請求項３】
前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置を水平面上で互いに交差するＸ−Ｙ方向に移動させる水平移動工程を含むことを特徴とする前記請求項１または２に記載の針装置の製造方法。
【請求項４】
前記針装置に絶縁性の液体を供給する絶縁性液体供給工程を含むことを特徴とする前記請求項１から３のいずれかの項に記載の針装置の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかの項に記載の針装置の製造方法によって、針装置の側壁に開口した少なくとも１つの第二の開口部が形成された針装置。
【請求項１】
中空の管状部材からなり、その先端あるいは基端の少なくともいずれか一方が開口した第一の開口部を有し、前記管状部材の側壁に中空部に連通するよう開口した第二の開口部を有する針装置の製造方法において、
前記第二の開口部をワイヤーカット放電加工法により形成する放電加工工程を含むことを特徴とする針装置の製造方法。
【請求項２】
前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置の周方向に回転させて位置規制する回転移動工程を含むことを特徴とする前記請求項１に記載の針装置の製造方法。
【請求項３】
前記針装置の先端あるいは基端の少なくともいずれか一方を固定し、前記針装置を水平面上で互いに交差するＸ−Ｙ方向に移動させる水平移動工程を含むことを特徴とする前記請求項１または２に記載の針装置の製造方法。
【請求項４】
前記針装置に絶縁性の液体を供給する絶縁性液体供給工程を含むことを特徴とする前記請求項１から３のいずれかの項に記載の針装置の製造方法。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかの項に記載の針装置の製造方法によって、針装置の側壁に開口した少なくとも１つの第二の開口部が形成された針装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２３３７１７（Ｐ２０１０−２３３７１７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３３８５（Ｐ２００９−８３３８５）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
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