[发明专利]膜制造装置以及人工关节组件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在人工关节组件的制造中使用的膜制造装置、以及人工关节组件的制造方法。

背景技术

出于提高人工关节的耐磨损性的目的，尝试以涂层形成人工关节组件的滑动面。作为这样的涂层的形成方法，公知通过光接枝聚合在成为人工关节组件的主要部分的母材的表面形成高分子层的方法(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-197544号公报(段落[0037])

专利文献1公开了，通过在使含有高分子的单体的溶液与母材的曲面接触的状态下向溶液照射光而发生光接枝聚合反应的结构。通过光接枝聚合在母材的曲面形成高分子层。在专利文献1中公开了为了照射光而使用UV灯(高压水银灯)的结构。

然而，在使用高压水银灯的情况下，相对于一边约为数cm的人工关节组件的母材的大小，高压水银灯自身较大。因此，膜制造装置大型化。另外，在使用高压水银灯的情况下，需要用于对该高压水银灯进行冷却的冷凝器等灯冷却装置。因此，制膜装置进一步大型化。

另外，对于高压水银灯，通常无法通过改变电压/电流来对紫外线强度进行微调。因此，需要通过对大型的高压水银灯与母材的表面的距离进行微调来调整向溶液照射的光的照射强度。因此，难以准确地控制紫外线的照射强度。

另外，在使用高压水银灯进行光聚合的结构中，难以在母材的表面上形成均匀厚度的高分子层。其原因在于，在与高压水银灯相对的平面中，靠近灯的中心部的位置处的光的强度与远离灯的中心部的位置处的光的强度存在很大的不同。在此基础上，由于高压水银灯是线光源，因此在靠近灯的中心部的部分以外的部分，难以向母材的表面均匀地照射紫外线。

另外，高压水银灯产生对于光接枝聚合而言不需要的UV-B区域的紫外线。照射UV-B区域的紫外线的结果是，导致保持母材的保持部件等承受来自高压水银灯的紫外线的设备的劣化。此外，从制造作业人员的健康管理方面考虑，人工关节组件的制造作业人员暴露于对于光接枝聚合而言不需要的紫外线中也不是好的办法。

另外，高压水银灯的发光部分是玻璃制。在此基础上，在高压水银灯的周围例如配置使用玻璃等形成的冷却管。因此，高压水银灯容易发生破损等所导致的故障。另外，专利文献1提及了除高压水银灯以外，使用LED(Light Emitting Diode)作为用于照射光的结构。然而，对于用于向母材照射LED的具体结构，专利文献1没有作出任何公开。

发明内容

发明要解决的课题

鉴于所述情况，本发明的目的在于提供一种用于在人工关节组件的母材表面形成高分子层的结构，其能够实现小型化，能够准确地控制紫外线的照射强度，能够形成均匀厚度的高分子层，能够抑制紫外线对设备以及作业人员带来的影响，且能够使故障难以发生。

用于解决课题的手段

用于实现上述目的的膜制造装置通过光接枝聚合而在人工关节组件的母材即工件的表面形成构成滑动面的高分子层，其特征在于，所述膜制造装置具备：多个紫外线LED元件，其放射紫外线；以及工件支架，其用于以使含有高分子单体的溶液与形成所述高分子层的规定部位接触的状态保持所述工件，多个所述紫外线LED元件以相互分离的方式配置，通过向比各所述紫外线LED元件单独照射的区域大的区域照射所述紫外线而向所述溶液照射所述紫外线。

根据本发明，利用紫外线LED元件放射紫外线。各紫外线LED元件形成为相对于人工关节组件足够小的形状。因此，不需要为了制造人工关节组件而使用与人工关节组件的母材的形状相比格外大的形状的高压水银灯等。另外，由于各紫外线LED元件的形状较小，因此，即便在配置有多个紫外线LED元件的情况下，多个紫外线LED元件整体所占据的空间也较小。并且，若采用紫外线LED元件，则与高压水银灯相比，发热量非常小，不需要准备冷凝器等花费大的冷却装置。其结果，能够通过用于放射紫外线的结构的小型化来实现膜制造装置的小型化。

另外，若采用紫外线LED元件，则能够通过向该紫外线LED元件供给的电流的调整等容易地对紫外线LED元件的亮度进行微调。因此，能够准确且容易地对溶液中的紫外线的照度进行调整。其结果，能够容易地形成具有均匀厚度的高分子层。