JP4141101B2

JP4141101B2 - Polymerization equipment for dental photocurable materials

Info

Publication number: JP4141101B2
Application number: JP2000404527A
Authority: JP
Inventors: 浩司庄; 敏史町田
Original assignee: Shofu Inc
Current assignee: Shofu Inc
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2002186632A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光硬化性材料を卓上にて容易に硬化させる為に用いられる可視光線照射重合器である。特に歯科医療分野において、光硬化性材料を使用して補綴物を製作する時に使用する歯科用可視光線照射重合器であり、更に適した分野においては技工士が卓上にて技工操作を行う際に適した歯科技工用可視光線照射重合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に歯科技工分野において審美的機能回復に当たり、歯科補綴物の作成に光硬化性材料を使用する場合が多い、この光硬化性材料は、重合前はペースト状であり可塑性を有している為に複数のペースト材料を使用して、隣在歯に色調などを合せて適宜任意の形状を成形することが可能であり、成形後は可視光線や紫外線などを照射して逐次重合硬化させることにより歯牙などの形態が作製される。
【０００３】
しかしこれらの歯科補綴物は、複雑な三次元形状を有しており、補綴物に対して上部方向から光照射を行なった時、陰影になる部分が未重合又は重合不足などの硬化不足が発生し、機械的強度などが十分得られない為に、辺縁部の剥離や局部的な硬さ不足により耐摩耗性が得られないなどの問題があり、それらの解決のために数々の発明が行われているが、未だ解決には到っていない。
【０００４】
特開昭５５−１０５６０７には、これらの実状を勘案して補綴物の全方向から出来るだけ均一に光照射を行なう為に回転台と紫外線発光部、電磁シャッターを連動させ、補綴物を回転台上に設置し、回転させながら一灯以上の光源を使用して光照射を行なうことにより、完全な重合を得る目的で考案した技工用光重合器が紹介されている。
【０００５】
しかし前述の問題を解決する為には数個の光源が必要であり、光照射器としては多くの光源から出る熱が加算され、補綴物に与える熱影響を避けることが出来ない。さらに、熱により技工用光重合器も高温になり作業性を悪くするばかりか、作業環境にも悪影響を及ぼしている。
【０００６】
詳しくは、光源の配置上、回転台は重合室のほぼ中央に位置する為、重合室内に配置された周囲の反射板及び室内共に温度が高くなり、作業時に回転台上から補綴物を出し入れする時に細心の注意を必要とし、作業性が非常に悪くなる事は避けられない。また複数個の光源ランプのメンテナンスの継続も非常にコスト高となる。
【０００７】
また特開昭６０−２２２０５０号において複数灯の光源を使用して光照射を行なう時、照射角度は光ビームの軸が回転台の水平面からおよそ２０度〜４５度範囲の角度になるように光源を配置した装置が開示されている。また水平面から約３０度が最も好ましいと記載されている。
【０００８】
しかし三次元的に複雑形状を有する補綴物で３歯〜６歯のブリッジ形態になった時、前述の２０度〜４５度範囲や最も好ましいとしている３０度の照射角度では歯頚部近傍や隣接部などが未重合となり易く、結果として十分な硬さ、強さ、耐摩耗性が得られず、樹脂の剥離などを生じる場合がある。
【０００９】
さらに特開平０５−１１１５００号には、１灯の光源を使用して光照射を行なう時、光源は回転台の回転軸に対して１０度〜４５度の角度でターンテーブルの上方に配置している装置、すなわち光源が回転台の水平面から４５度〜８０度の角度となるような傾斜を持った装置が開示されている。
【００１０】
しかし光源が回転台の水平面と形成している角度が大きくなり９０度に近づくに従い上方からの照射光線が大きくなり、側方からの照射光線が減少する為に石膏模型上又はポストピン上に設置された補綴物の側方、さらには陰影を作り易い下部、特に補綴物の歯頚部付近の重合が不十分になり易い。これらを回避する為には光照射による重合時間を長くする必要がある。しかし光照射時間を長くすると、作業性も著しく悪くなると共に十分光照射が行われている上方に位置する部位では温度上昇による熱変形や材質の劣化を引き起こし、補綴物としての機能を悪くする。
【００１１】
また構造的には照射角度が大きくなるに従い複数光源の配置位置は回転台上方部に集約され、また効率的に反射光を利用する為に配備されている反射板も回転台の近接に配置する構造となることは避けられず、また作業時の補綴物の出し入れが非常に難しくなり、作業性が著しく低下すると共に、照射時の熱影響により高温になっている反射板などのフレームに接触し易くなり、安全性などの面でも問題が残る。これらの状況を十分考慮した場合に重合装置が構造的に大型になることは避けられない。
【００１２】
これらの安全性や作業性などの問題を解決する為に実開昭５７−１７３７０４号では躍動により重合室内部からターンテーブルを外部に引き出す方法が開示されている。
しかし、比較的不定形で安定性の悪い補綴物はポストピンなどに設置した時、非常に不安定であり、ターンテーブルの移動でテーブルが躍動した時、衝撃や振動などで補綴物が脱落しやすく、操作に非常に注意を要すると共に、煩雑であり前記の固定式に比較して使用上の利点は改善されなかった。
【００１３】
また特開平０６−３０９５号には光源、熱線吸収フイルター及び冷却ファンなどを内蔵した光照射部のユニットを上方に開口する方式が開示されているが、構造的に非常に複雑であり、駆動部分に配線が配置されることから、故障が発生しやすくさらに、製品寿命も短くなる傾向にあった。。
さらに特開平０６−２７７２３３号や特開平１０−４５８０７号には前述の方式にバランスウエイトや電気、電磁的に上部ユニットを持ち上げて開閉する方法が開示されているが、さらに構造が大型、且つ複雑になり本来の機能以外で非常にコスト高になることは避けられない。
【００１４】
一方山八歯材工業株式会社からメタルハライドランプ光源を２灯使用した技工用光照射重合器が市販されている。この重合器は光源が正面から見て左右対称の位置で、照射角度は回転台の水平面に対して８０度の上部方向から光照射されるようにランプ光源が配置されている。
【００１５】
また、重合室の上部及び壁面は、金属光沢を有する平板の反射板を使用して側面の重合硬化を狙うように設計されている。しかし臨床模型を使用して試験を行なった結果、光照射の角度が大きくほぼ上部方向から照射している為に２灯の光源を使用しているにもかかわらず、唇面及び舌側の中央部から歯頚部付近の下部になる部位の重合が不十分であることが確認された。
【００１６】
さらに２灯のメタルハライドランプ光源の照射による熱影響も非常に大きく重合室壁の温度も高温になり、作業性を著しく悪くしている。
さらに、補綴物の出し入れについては、重合器中心部に配置された回転テーブルに設置が必要であり、作成した補綴物の設置が容易でなく更には、重合室の壁面が高温になることから作業性・安全性に問題を抱えていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述の実状に鑑み課題を解決する為に研究の結果発明されたものであり、任意の光硬化性材料を使用して歯科補綴物を作成する時に用いられる可視光線照射重合器に関するものであり、三次元的に複雑形態を有する補綴物全体に均一な光照射ができ、重合斑の発生がなく、重合時間が短縮でき、電力消費が少なくでき、且つ補綴物の出し入れを容易にして操作性・安全性の向上を図ると共に構造的に小型化した可視光線照射重合器を提供することを目的とする。
【００１８】
特に、上方からの照射では十分に硬化しなかった陰影部の未硬化を無くし、補綴物の設置においては、容易に設置できる為に作業性が向上し、更には、硬化時間の短縮、使用電力量の軽減、発熱量の低下による熱影響の軽減や作業環境の改良、消耗品の部品点数の低下によるランニングコストの低下、内部清掃の容易性などが考えられる。
【００１９】
【課題を解決する為の手段】
上記問題を解決する為に以下に本発明の可視光線照射重合器の全体構造について述べる。
筐体の内部に回転台を配置し、回転台に光照射するランプを備えた可視光線照射重合器において、回転台の水平面に対して、１０度〜１９度の角度でランプ光線が回転台に照射するように配置していることを特徴とする可視光線照射重合器である。
筐体の内部に回転台を配置し、回転台に光照射するランプを備え、ランプに対向して反射板を有する可視光線照射重合器において、反射板は回転台の軸線に対してランプと線対称に配置していることを特徴とする可視光線照射重合器である。
【００２０】
筐体の内部に回転台を配置し、回転台に光照射するランプを備え筐体の内部を確認できる覗き窓を有する可視光線照射重合器において、覗き窓の大きさの比は横が１に対して縦が２〜３０であることを特徴とする可視光線照射重合器である。
筐体は分割開放が可能であり、その一方を開閉自在の開閉部とし、開放時は筐体に配置された回転台の一部が外部に露出することを特徴とする可視光線照射重合器である。
【００２１】
また更に、メタルハライドランプと回転台との間にソレノイドで駆動する２枚以上のシャッター翼を有する遮光用電磁シャッターを有することを特徴とする可視光線照射重合器である。
【００２２】
好ましい構成としては、本発明の歯科用可視光線照射重合器はメタルハライドランプを使用し、光源用電源、シャッター、回転台、及びこれらを制御する制御回路と開閉部とこれらを設置された筐体で構成されている。
更に好ましい本発明の歯科技工用可視光線照射重合器は光源部としてメタルハライドランプを使用し、光源用電源、熱線吸収フイルター、冷却ファン、照射光線遮断用電磁シャッター、回転台、回転台駆動用モーターなど及びこれらを制御する制御回路と重合室の一部をを収納した開閉部とこれらを包含する筐体及び前面の操作パネルなどで構成されている。
【００２３】
本発明の１形態として重合室内には補綴物を設置する回転台が設けられ回転台上の水平面に対して照射光線が１０度〜１９度の角度となる様に、斜め後方から前方に向けて光照射を行なう１灯のメタルハライドランプは好ましい。また、任意に照射光線を重合室内に導入する為のシャッター及び熱線吸収用のフイルターが配置されていることは好ましい。
【００２４】
また筐体は、回転台の駆動軸近傍の、任意の位置で分割が可能であり、その一方は開閉自在の開閉部として機能し、開閉部を開放した時は内部に配置された回転台の一部が外部に露出し、開閉部を閉めて一体化した時、開閉部の内壁凹面に回転台の一部が収納できる空間を有し、筐体内に有する重合可能な範囲の重合室が開閉部の内壁凹部にも形成していることを特徴とする。
【００２５】
【発明実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について具体的に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
以下に各構成について、説明する。
筐体とは、本発明の可視光線照射重合器の本体であり、各構成を関連付けるものであり、この筐体内に本発明の構成要素が装着される。
筐体とは、可視光線照射重合器に使用する種々の部品が設置できれば良く、特に定められた形態をする必要はない。筐体は放熱性の材質が良く、金属製またはプラスチック製であることが好ましい。また、作業者が筐体に触れる部分については、熱伝導性が低いものがよい。
【００２７】
また、大きさについては、ハンディー型や卓上型などがあげられるが、更に好ましくは卓上型がよい。筐体には、冷却装置を設置することが好ましく、冷却ファンまたは、放熱板を設けることが好ましい。
筐体中には、ランプの光を反射する反射板を設置することが好ましい。反射板にて反射した光は、作業台の方向へ反射されることが好ましい。
【００２８】
開閉部とは、筐体中の一部を切り欠き、重合室内部に補綴物の出し入れができればよい。好ましいものとして、切り欠いた部分がヒンジで接合されていることが好ましく更に好ましくは扉状になっていることが好ましい。また、上下に開閉する様に切り欠きヒンジなどで開閉できるようにすることもできる。
【００２９】
また、開閉方法においても、ヒンジに限定することなく、何を使用しても良いが、スライド式、扉式、片開き式、両開き式、引き出し式などを採用する事ができる。更に、開閉部には、内部を確認できる覗き窓を有することが好ましい。
また、この筐体の一部を開閉可能とし、その開閉可能な部分を開閉部とし内部に補綴物を出し入れできる。
【００３０】
開閉部は、開閉自在に筐体に設置され、補綴物を出し入れするために使用される。また、この開閉部の開放時には、上述したように回転台が露出するように設けることが好ましい。特に好ましい形態は扉状である。
開閉部の開放時はシャッターが閉まり光源からの照射光線の導入を遮断するようにシーケンス的に連動されていることが好ましい。
【００３１】
開閉部の内壁面の重合室を構成する部分は、光源から照射される照射光線を有効に回転台上の補綴物に集光反射する為に、光散乱反射性の白色処理をすることが好ましくまた、曲面を有するか又は湾曲反射板を設置してあることが好ましい。
開閉部には覗き窓が設置されていることが好ましい。
【００３２】
覗き窓は、筐体内の重合室内部の補綴物などを見る為の覗き窓のことであり、覗き窓の大きさの比は横が１に対して縦が２〜３０である縦長形状をしている。好ましくは、２〜１０、更に好ましくは３〜８、４〜６が好ましい。覗き窓の横の大きさは３〜１５ｍｍであり、好ましくは５〜１０ｍｍである。
また、覗き窓には、内部の可視光線を減光させる減光フィルターを有することが好ましい。
【００３３】
回転台とは、本発明の可視光線照射重合器を使用する時に、補綴物を設置する場所であり、重合室の最下部に位置する台のことである。回転台は、重合斑を無くすためにも回転していることが好ましい。好ましくは、円板形状をしているとよい。
【００３４】
回転台は、重合室のほぼ中央底部に配置し、開閉部の開放時には回転台の一部が外部に露出することを特徴とする。
補綴物を設置し回転させる為に回転台の駆動用モーターに接続されている。回転台の回転数は毎分５〜２０回転の範囲が好ましく、全面的に均一な硬化深度が得られる為の最も好ましい回転数は毎分６〜１５回転が良い。また補綴物を出し入れする時の使用者に対する安全性を十分考慮して、開閉部の開放時には回転台の一部が外部に露出する構造になっているが、作業性を勘案した時に最も好ましい構造は開閉部の開放時に回転台の約半分が露出する配置が良い。更に好ましくは回転台の回転軸部分まで外部に露出していることが好ましい。
【００３５】
また、回転台は光を反射させるために。白色面又は鏡面にしておくことが好ましい。更に好ましくは、白色である。更に、回転台の縁部には、補綴物の落下を防ぐための、落下防止縁を設けることが好ましい。落下防止縁は、縁部を設けてもよいが、単なる突起を設けてもよい。
【００３６】
熱線吸収フィルターは、メタルハライドランプと回転台間の照射光線の通過経路に設置されていることが好ましく、更に好ましくは、６００ｎｍより長い波長の熱線をほとんど吸収する熱線吸収フィルターであり、好ましくは４２０〜５３０ｎｍの波長が透過率のよいものがよい。
【００３７】
熱線吸収フィルターは、光源の前面に配備し、光源から照射される光重合に不必要な熱線を吸収し、補綴物に対する熱影響を除く作用をする。さらにその前面の重合室との隔壁部に照射光線を任意に制御して取りいれる為の電磁シャッターが設置され照射光線は電磁シャッターが開放した時に熱線吸収フイルターを通過して重合室１に導入、照射される構造になっている。
【００３８】
ランプはメタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなど可視光線を照射できる物であれば何れの光源を使用しても良いが、メタルハライドランプが好ましい。また、これらのランプは、複数個使用することもでき、メタルハライドランプを使用する場合は一灯が好ましく、キセノンランプ、ハロゲンランプであれば２〜４灯が好ましい。メタルハライドランプは通常のメタルハライドランプであれば、何ら制限はないが、４２０ｎｍ〜５３０ｎｍまでの光量が多いものが好ましい。
また更に、メタルハライドランプは、メタルハライドランプから照射される光がほぼ平行光であることが好ましい。更にメタルハライドランプとメタルハライドランプ反射鏡は、一体型のものが好ましい。メタルハライドランプ反射鏡の大きさは、直径８０〜１００ｍｍが好ましい。
【００３９】
メタルハライドランプの設置位置は、回転台の水平面に対して１０度〜１９度が好ましい。回転台の水平面とは、回転台の補綴物を設置する面を水平面とし、その上方にメタルハライドランプを１０度〜１９度の角度で設置することが好ましいことを示す。
更に好ましくは、設置角度は１３度〜１８度付近が良く、最も好ましい角度は１５〜１８度付近が良い。
【００４０】
反射板とは、光源から照射され、補綴物に吸収されずに周囲に散乱した光を再び回転台に向けて反射させ、硬化に寄与する為の板のことである。
また、回転台を囲むように反射板が配置されていることが好ましく、回転台を覆う様に反射板を配置していることが更に好ましい。
【００４１】
また、反射板の設置は、重合室の内壁全てが反射板であることが好ましいが、特に好ましいのは、ランプと回転台の軸線に対して線対称とした部分に設けるのが好ましい。即ち、回転台の補綴物を設置する面を水平面とし、その上方にランプと回転台の軸線に対して線対称とした部分にほぼ対向するような角度で設置することが好ましいことを示す。
反射板には、覗き窓等を有するために、穴等を有していてもよい。
【００４２】
更に筐体内及び反射板は４２０〜５３０ｎｍの波長の光を乱反射させるように表面処理がされていることは好ましい。更に好ましくは白色又は鏡面であることが好ましい。最も好ましいものは白色面である。又は、反射板は曲面であっても多面体であってもよい。
【００４３】
反射板はドーム型反射板及び湾曲反射板とすることができる。重合室内部の回転台上の補綴物に上方１５度の角度から照射された照射光線を回転台上に集光する役目を担っている。一般に反射板は鏡面反射板が使用されることが多い。
本発明は照射光線の反射性及び光硬化性材料の重合効果について種々検討を行なった結果、一般的な鏡面反射板を使用しても良いが、最も好ましい反射面は光が散乱反射を起す為の散乱反射性の白色塗装などの表面処理を施した反射面が最も良い。
【００４４】
反射板は光を反射することは好ましいが、更に好ましくは蛍光塗料を塗布した面である。蛍光塗料は、光硬化性材料の硬化に寄与する発光波長をもった塗料であればよく、好ましくは４２０〜５３０ｎｍ以外の波長で励起され、４２０〜５３０ｎｍの波長に変換されるものが好ましい。
更に好ましくは、開閉部にメタルハライドランプ光源と対向させる様に反射板を設けることであり、更には、メタルハライドランプの設置角度と同様な角度で設けることが好ましく、更に白色板であることが好ましい。
【００４５】
筐体の一部を形成する開閉部内の壁面に光源ランプに対向して反射板を設置し、回転台上に光を反射して集光できる湾曲面を形成するか又は湾曲面の反射板を有し、さらに重合室内壁及び開閉部内壁又は内壁の湾曲反射板の表面は光散乱反射性の白色塗装などの処理がされていることが好ましい。
【００４６】
重合室は、筐体内に位置し、重合室はドーム型反射板、開閉部側は湾曲反射板で構成されていることが好ましい。重合室の周囲はドーム型反射板により筐体内部が区画されていることもある。さらに、重合室に光を照射できる様にメタルハライドランプが備えられている。
重合室の最下部には補綴物を設置し駆動用モーターを介して回転させる回転台があり、開閉部を開放した時、その一部が露出するように配置してある。また重合室の一部は開閉部の内壁面により終端を構成される。開閉部を閉じた時に重合室が一体化構成される構造とすることは好ましい。
【００４７】
シャッターとは、メタルハライドランプから照射される照射光線を重合室又は作業台上に照射させるのを阻止するものであれば、特に限定するものではない。
好ましい形状としては平板状であり、メタルハライドランプと回転台との間を妨げるように設置することが好ましい。更に好ましい形状は、シャッター状であり、電磁シャッターは更に好ましい。電磁とは、電磁石の力を利用してシャッターを開閉することを示す。
【００４８】
電磁シャッターは、２枚のシャッター翼と駆動用のロータリーソレノイドで構成され、ロータリーソレノイドに通電された時に、２枚のシャッター翼が回動駆動され照射光線の導入路を開放し、照射光線を重合室内へ導入する。通電を解除すると、ロータリーソレノイドに内蔵されている復帰用ばねの作用で、２枚のシャッター翼が導入路を閉じて再び照射光線を遮断する。
【００４９】
本発明による２枚のシャッター翼の組み合わせによる方法は、照射光線の導入路を開放した時にシャッターの格納スペースが、一枚翼のシャッターを使用する場合に比較して約半分の大きさになる特徴があり、光重合器を小型化する為には非常に効果が大きい。図３にシャッター機構の該略図を示す。
【００５０】
光遮断装置とは、シャッターの上位概念であり、回転台に向けて照射されるメタルハライドランプ光線を遮断するものであれば、特に限定するものではない。一例としてメタルハライドランプの照射方向を変更することにより回転台への照射を妨げることができる。また、メタルハライドランプの照射方向を変更する方法の例としては、メタルハライドランプをシャッターの後へスライドさせるものや、メタルハライドランプを回動させ照射方向を変えるものなどがある。
【００５１】
好ましい光遮断装置とは、メタルハライドランプの照射光線を遮断するものとして、シャッターを用いることは好ましい。シャッターは、光量を減光させる機能があれば問題が無く、好ましくは完全に光を遮断できるものがよい。完全に遮断しない場合は、メタルハライドランプの点灯を目視で確認することができる。
シャッターは、複数枚の分裂し収納できるものが好ましく、最も好ましいものは、２枚翼である。全翼が同一回動軸を支点として照射光線を遮断する様に開動及び閉動するものが好ましい。
【００５２】
これら以外にも、メタルハライドランプから照射される照射光線を重合室又は作業台上に照射させるのを阻止するものであれば、光遮断装置の分類に入る。例えば、メタルハライドランプが回動し、照射方向を変えたとしても、回転台方向へは照射されておらず、照射を妨げていることから、光遮断装置となる。
【００５３】
冷却ファンは、筐体の後部に配置し空気を導入又は放出して筐体内部や光源周辺、重合室内部及び制御回路基板部など各部位に数個の導風板により冷却風を誘導して冷却される。
また、冷却するために冷却ファンを取り付ける場合は、空気の導入や放出に合わせて吸気口や排気口を設ける必要がある。
【００５４】
さらに筐体内の背面には冷却用ファンを設置し、外部から空気を導入し、筐体内部に導風板を配置し、光源、電磁シャッター及び補綴物周辺などが冷却される構造とする。
【００５５】
操作盤は、開閉部の下の筐体前面に配置し、光源用スイッチ、スタート・ストップスイッチ、照射時間設定用スイッチ、及び各工程、時間等を表示するＬＥＤなどの報知手段等を搭載し、また音声などの報知手段などと連結され、本発明の可視光線照射重合器を使用する時、制御回路基板部のマイコン制御に対して使用条件などを入力する為の情報入力部である。
【００５６】
図１に可視光線照射重合器の内部構造の概略を示す。
図１において、本体外形は略箱型の筐体１を有し、前面には操作盤７、開閉自在の開閉部３が設置され開閉部の裏面に重合室２の一部を包含する空間を有している。
該筐体１内部には表面を光散乱反射性のドーム型反射板４で区画された重合室２を設け、重合室２最下部には補綴物を設置し回転させる為の回転台６があり、開閉部３を開放した時にその一部が露出するように配置してある。また筐体にはメタルハライドランプ８光源部、電磁シャッター１０、熱線吸収フイルター９、さらに回転台には駆動用モーター１１、制御回路基板１２などを包含して構成されている。
【００５７】
光源部は、メタルハライドランプ８及び光源用電源回路２０、熱線吸収フィルター９及び電磁シャッター１０で構成され、照射光線の照射角度が回転台６の水平面に対して上向き１５度となるように設置されている。
本発明は複雑形状を有する歯科補綴物の表面の、すべての部分に平均的に光照射を行ない、短時間で均一な硬化深度を得ることを目的としているが、角度が深すぎると垂直面はほぼ目的の硬化深度を得ることが出来るが、水平部位の硬化深度は不十分である。また角度が浅すぎると水平部位の硬化深度は、ほぼ目的を超えるが垂直部位、特に歯頚部に適応する部位の硬化深度が不十分である。
【００５８】
開閉部３内の空間内には、光源に対向して凹面形状を有し、表面は光散乱反射性の白色処理を行なった曲面の反射板５を回転台６上に照射光線が集光できる様な位置に備えてある。また開閉部３の任意の位置には内部が確認できる覗き窓１９が設置されている。
【００５９】
重合室２の上部にはメタルハライドランプ光線の入射角が回転台６の水平面に対して１５度の角度になるように１灯のメタルハライドランプ光源８を配置し、光源からの照射光線は、電磁シャッター１０及び熱線吸収フイルター９を通過して重合室２内に導入され、回転台６上を光照射する構造になっている。
【００６０】
電磁シャッター１０はロータリーソレノイド１３とシャッター翼１４で構成され、通電されていない時は、重合室２内への照射光線を遮断し、電磁シャッター１０の開信号によりロータリーソレノイド１３に通電がある場合はシャッター翼１４が回転運動により開き、重合室２内に照射光線を導入することが出来る。
【００６１】
また、開閉部３の開閉時に筐体１に設置した電磁シャッター１０に連動したリミットスイッチ１５の作動により、開閉部３を開放した時は瞬時に電磁シャッター１０が閉じて照射光線を遮断し外部に照射光線が漏れない様に配慮してある。
本発明の光照射重合器の光源には、メタルハライドランプ光源８を使用しているが、ハロゲンランプ、キセノンランプなどの光源を使用することを妨げる物ではなく、瞬時点灯ランプ方式の光源を使用する場合は、シャッターを設置しない場合もある。
【００６２】
【実施例】
本発明の可視光線照射重合器を前述の要件で図１のように製作し、試験を行った。また比較例として照射角度を変化させた可視光線照射重合器を同様に試作して硬化深度を測定した。
【００６３】
光硬化性材料は歯科用として使用されているソリデックスのオペークＡ３Ｏ（株式会社松風）を使用し、９０秒間光照射を行なった時の照射角度における硬化深度を測定し、硬化性を評価した。
【００６４】
試料はΦ４ｍｍ×厚さ２ｍｍの貫通穴のある真鍮製金型を使用し、オペークＡ３Ｏを充填後両面から０．１５ｍｍのカバーガラスで挟み込み封入して一方を黒色フイルムで遮光し他方を採光用の窓として使用した。
試験条件
光源：メタルハライドランプ１灯
照射角度：１０度、１５度、１９度、２５度、３０度、６０度、８０度
照射時間：９０秒
測定位置：４個所
試料の配置方向：水平上方向、垂直回転軸方向、垂直回転軸逆方向
【００６５】
次に回転台上の各ポイント位置で採光用の窓を臼歯咬合面の平均的方向を想定し▲１▼水平上方向、さらに唇面、舌側及び隣接面等を想定して▲２▼垂直方向で回転台の回転軸方向に向きである垂直回転軸方向及び▲３▼垂直方向で回転台の回転軸方向に逆向きである垂直回転軸逆方向３種類の設置方法で各試料に９０秒間光照射を行なった。光照射の終了後、採光部のカバーガラスに硬化付着したオペークの未重合部分を除去した後、オペークの厚さをマイクロメーターで測定した。測定結果を表１に示す。
【００６６】
【表１】

【００６７】
以上の結果より、歯科臨床上適した硬化深度が得られる照射角度は１０度〜１９度付近となり、更に好ましくは、１５度〜１８度であることが判明した。
【００６８】
また開閉部の開放時に回転台の約半分が露出する構造は、本試験を繰り返し行なった結果、試料の出し入れが非常に容易であり、従来機種のように高温部に接触することを回避するための配慮などの必要もなく作業性が非常に向上していることが判明し、本発明の有効性が確認できた。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は光重合硬化性の材料を使用して歯科用補綴物を製作する時に使用する可視光線照射重合器であり、ほぼ均一に補綴物に光照射が行われ、短時間で斑のない重合物を得ることが出来るようになった。
従来は同様の硬化深度を得る為には、光照射時間が約３分程度必要としたが、技工作業時間が約１／２に短縮され且つ重合斑をなくすることにより口腔内に装着後、局部的な歯ブラシ摩耗や剥離など耐久性に関する問題も解消される。
【００７０】
さらに光源の配置が回転台の水平面に対し斜め上方の位置に配置できることにより、従来の高角度位置からの光照射に比較して、ランプの配置位置が低くなり、装置全体を低くすることが可能であり、小型化且つ安定化が図れる。
【００７１】
また、作業者に対して高温部に接触する危険性も回避されると共に、補綴物の出し入れ等の運搬を容易にし、作業性を非常に向上した。
さらにシャッター部を従来の１翼シャッターから二翼に分割し、ロータリーソレノイドで駆動することにより、筐体内の駆動スペースを約１／２の大きさに設計できる。
【００７２】
従って本発明は従来の歯科用光照射重合器のように硬化斑の発生がなく、短時間で三次元的に複雑形態を有する歯科補綴物の表面全体を均一に硬化することが出来る。
また開閉部開放時に回転台の約半分が露出することにより、作業性が著しく向上すると共に、高温部に接触することを回避し、作業者に対する安全性を確保できる。
【００７３】
さらに二翼のシャッター機構を使用し駆動スペースを半分にすると共に、光源の配置位置が低くなる事により上下高さが低くなり、小型で安定した可視光線照射重合器が提供できる。
【００７４】
本発明の可視光線照射重合器を使用して複雑形態の前歯１」２」３」の３本ブリッジに関する補綴物を作成した結果、特に、陰影ができ易い補綴物の隣接部、歯頚部などの効果も十分であり、歯ブラシを使用した簡易的摩耗試験においても非常に良好な結果を得たことにより、歯科技工分野において歯科医療に貢献できる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可視光線照射重合器の内部構造を示す概略図
【図２】本発明の可視光線照射重合器の開閉部内部と回転台の配置関係を示す概略図
【図３】二翼式電磁シャッターの開時、閉時及び構造の分解図を示す概略図
Ａ電磁シャッツター閉
Ｂ電磁シャッツター開
【符号の説明】
１筐体１１駆動用モーター
２重合室１２制御回路基板
３開閉部１３ロータリーソレノイド
４ドーム型反射板１４シャッター翼
５湾曲反射板１５リミットスイッチ
６回転台１６冷却ファン
７操作盤１７導風板
８メタルハライドランプ１８通気孔
９熱線吸収フイルター１９覗き窓
１０電磁シャッター２０光源用電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a visible light irradiation polymerization device used for easily curing a photocurable material on a table. Especially in the field of dentistry, it is a dental visible light irradiation polymerization device used when producing a prosthesis using a photocurable material. In a more suitable field, when a technician performs a technical operation on a tabletop. The present invention relates to a visible ray irradiation polymerization apparatus suitable for dental technicians.
[0002]
[Prior art]
Generally, in the field of restoration of aesthetic functions in the field of dental technicians, a photocurable material is often used to create a dental prosthesis. This photocurable material is pasty and has plasticity before polymerization. It is possible to mold any shape by using multiple paste materials and adjusting the color tone etc. to the adjacent teeth. After molding, the teeth are irradiated by visible light, ultraviolet rays, etc. Etc. are produced.
[0003]
However, these dental prostheses have a complicated three-dimensional shape, and when the prosthesis is irradiated with light from the upper direction, the shadowed portion is unpolymerized or insufficiently cured such as insufficient polymerization. However, since sufficient mechanical strength cannot be obtained, there is a problem that the wear resistance cannot be obtained due to peeling of the edge portion or insufficient local hardness. It has been done but has not yet been resolved.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-105607 takes into account these actual conditions, and in order to irradiate light as uniformly as possible from all directions of the prosthesis, the rotary table, the ultraviolet light emitting unit, and the electromagnetic shutter are interlocked to each other, Technical photopolymerizers have been introduced that have been devised for the purpose of obtaining complete polymerization by irradiating light using one or more light sources while rotating on top.
[0005]
However, in order to solve the above-mentioned problem, several light sources are necessary, and the heat emitted from many light sources is added as a light irradiator, and the heat effect on the prosthesis cannot be avoided. Furthermore, the photopolymerizer for technical use also becomes high temperature due to heat, and the workability is deteriorated, and the work environment is also adversely affected.
[0006]
Specifically, because of the arrangement of the light source, the turntable is located approximately in the center of the polymerization chamber, so the temperature of the surrounding reflector and the chamber placed in the polymerization chamber rises, and the prosthesis is put in and out of the turntable during work. Sometimes careful attention is required, and workability is inevitable. Further, the maintenance of a plurality of light source lamps is very expensive.
[0007]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-222050, when light irradiation is performed using a plurality of light sources, the irradiation angle is such that the axis of the light beam is in the range of about 20 to 45 degrees from the horizontal plane of the turntable. An apparatus is disclosed. Further, it is described that about 30 degrees from the horizontal plane is most preferable.
[0008]
However, when a three-dimensionally complex prosthesis is formed into a three-to-six-tooth bridge configuration, the vicinity of the tooth neck or the adjacent portion is within the above-mentioned 20 to 45 degrees range or the most preferable irradiation angle of 30 degrees. May become unpolymerized, and as a result, sufficient hardness, strength, and abrasion resistance may not be obtained, and the resin may be peeled off.
[0009]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 05-111500, when a single light source is used for light irradiation, the light source is arranged above the turntable at an angle of 10 degrees to 45 degrees with respect to the rotation axis of the turntable. In other words, there is disclosed a device having an inclination such that the light source is at an angle of 45 degrees to 80 degrees with respect to the horizontal surface of the turntable.
[0010]
However, since the angle formed by the light source and the horizontal surface of the turntable increases and approaches 90 degrees, the irradiation light from above increases and the irradiation light from the side decreases, so it is installed on the plaster model or on the post pin. Further, the polymerization of the side of the prosthesis, and the lower part where the shadow is easily formed, particularly in the vicinity of the tooth neck of the prosthesis tends to be insufficient. In order to avoid these, it is necessary to lengthen the polymerization time by light irradiation. However, if the light irradiation time is lengthened, the workability is remarkably deteriorated, and at the portion located above where sufficient light irradiation is performed, thermal deformation and material deterioration are caused by temperature rise, and the function as a prosthesis is deteriorated.
[0011]
Also, structurally, as the irradiation angle increases, the arrangement positions of a plurality of light sources are concentrated on the upper part of the turntable, and a reflector that is arranged to efficiently use reflected light is also arranged near the turntable. It is unavoidable to have a structure, and it becomes very difficult to put in and take out the prosthesis at the time of work, the workability is remarkably lowered, and it comes into contact with a frame such as a reflector that is heated due to the heat effect during irradiation. It becomes easier, and there are still problems in terms of safety. It is inevitable that the polymerization apparatus becomes structurally large when these situations are sufficiently taken into consideration.
[0012]
In order to solve these problems such as safety and workability, Japanese Utility Model Publication No. 57-173704 discloses a method of pulling out the turntable from the inside of the polymerization chamber by vigorous movement.
However, relatively unstable and poorly stable prostheses are very unstable when placed on post pins, etc., and when the table moves up and down due to the movement of the turntable, the prosthesis tends to fall off due to impact or vibration. The operation requires great care and is cumbersome, and the advantages in use were not improved as compared with the fixed type.
[0013]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-3095 discloses a method of opening a light irradiation unit including a light source, a heat ray absorption filter, a cooling fan and the like upward, but it is structurally very complicated and has a driving part. Since the wiring is arranged in the circuit, there is a tendency that failure is likely to occur and the product life tends to be shortened. .
Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 06-277233 and 10-45807 disclose a method of lifting and opening the upper unit by balance weight, electricity, and electromagnetic in the above-mentioned method, but the structure is larger and complicated. It is inevitable that the cost will be very high except for the original function.
[0014]
On the other hand, a light irradiation polymerization apparatus for technical use using two metal halide lamp light sources is commercially available from Yamahachi Togaku Kogyo Co., Ltd. In this polymerization apparatus, the lamp light source is arranged so that the light source is symmetric with respect to the front when viewed from the front, and the irradiation angle is 80 degrees with respect to the horizontal plane of the turntable.
[0015]
Further, the upper part and the wall surface of the polymerization chamber are designed so as to aim at polymerization hardening of the side surface using a flat reflector having a metallic luster. However, as a result of a test using a clinical model, the center of the lip and lingual sides was used even though two light sources were used because the light irradiation angle was large and the light was irradiated almost from the top. It was confirmed that the polymerization at the site from the upper part to the lower part near the tooth neck was insufficient.
[0016]
Furthermore, the heat effect of the irradiation of the two metal halide lamp light sources is very large, and the temperature of the polymerization chamber wall becomes high, so that the workability is remarkably deteriorated.
Furthermore, for the insertion and removal of the prosthesis, it is necessary to install it on the rotary table located in the center of the polymerization vessel, and it is not easy to install the prepared prosthesis. Had problems with safety and safety.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention was invented as a result of research in order to solve the problems in view of the above-mentioned actual situation, and relates to a visible light irradiation polymerization device used when a dental prosthesis is made using an arbitrary photocurable material. It is possible to uniformly irradiate the entire prosthesis having a complicated shape in three dimensions, there is no occurrence of polymerization spots, the polymerization time can be shortened, power consumption can be reduced, and the prosthesis can be easily taken in and out. An object of the present invention is to provide a visible light irradiation polymerization apparatus which is improved in operability and safety and is structurally miniaturized.
[0018]
In particular, it eliminates uncured shadows that were not sufficiently cured by irradiation from above, and in the installation of prostheses, it can be easily installed, improving workability, and further shortening the curing time and power consumption. It is possible to reduce the amount of heat, reduce the heat effect due to the decrease in the amount of heat generated, improve the working environment, reduce the running cost due to the reduced number of consumable parts, and facilitate internal cleaning.
[0019]
[Means for solving the problems]
In order to solve the above problems, the overall structure of the visible light irradiation polymerization apparatus of the present invention will be described below.
In a visible light irradiation polymerization apparatus provided with a lamp that irradiates light to the rotating table by arranging the rotating table inside the casing, the lamp beam is incident on the rotating table at an angle of 10 degrees to 19 degrees with respect to the horizontal plane of the rotating table. It is the visible light irradiation polymerization device characterized by arranging so that it may irradiate.
In a visible light irradiation polymerization apparatus having a rotating table disposed inside a housing and provided with a lamp for irradiating the rotating table with light, and having a reflecting plate facing the lamp, the reflecting plate is aligned with the lamp with respect to the axis of the rotating table. It is a visible light irradiation polymerization device characterized by being arranged symmetrically.
[0020]
In a visible light irradiation polymerization apparatus having a viewing platform that has a viewing platform that is equipped with a lamp that irradiates light on the rotating platform and that can be confirmed inside the housing, the horizontal ratio of viewing windows is 1. On the other hand, it is a visible light irradiation polymerization device having a length of 2 to 30.
The visible light irradiation polymerizer is characterized in that the casing can be divided and opened, and one of the casings is an openable / closable opening and closing part, and a part of the turntable disposed in the casing is exposed to the outside when opened. is there.
[0021]
Furthermore, the visible light irradiation polymerization device further includes a light shielding electromagnetic shutter having two or more shutter blades driven by a solenoid between a metal halide lamp and a turntable.
[0022]
As a preferred configuration, the dental visible light irradiation polymerization device of the present invention uses a metal halide lamp, and includes a power source for the light source, a shutter, a turntable, a control circuit for controlling these, an opening / closing unit, and a casing in which these are installed. It is configured.
Further, the visible light irradiation polymerization apparatus for dental technician of the present invention uses a metal halide lamp as a light source part, a light source power supply, a heat ray absorption filter, a cooling fan, an irradiation light blocking electromagnetic shutter, a rotating table, a rotating table driving motor, etc. And a control circuit for controlling them, an opening / closing part storing a part of the polymerization chamber, a casing including them, a front operation panel, and the like.
[0023]
As a form of the present invention, a turntable for installing the prosthesis is provided in the polymerization chamber, and the irradiation light beam is at an angle of 10 degrees to 19 degrees with respect to the horizontal plane on the turntable, from obliquely rearward to forward. A single metal halide lamp that performs light irradiation is preferred. Further, it is preferable that a shutter for arbitrarily introducing the irradiation light into the polymerization chamber and a filter for absorbing heat rays are disposed.
[0024]
The housing can be divided at any position near the drive shaft of the turntable, one of which functions as an openable / closable opening / closing part, and when the opening / closing part is opened, the inside of the turntable placed inside When a part is exposed to the outside and the opening / closing part is closed and integrated, the inner wall concave surface of the opening / closing part has a space that can accommodate a part of the turntable, and the polymerization chamber in the casing that can be overlapped opens and closes It is also characterized in that it is also formed in the inner wall recess of the part.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
[0026]
Each configuration will be described below.
The casing is the main body of the visible light irradiation polymerization apparatus of the present invention, and associates the respective components. The components of the present invention are mounted in the casing.
The casing only needs to be able to install various parts used in the visible light irradiation polymerization apparatus, and does not need to have a specific form. The casing is preferably made of a heat dissipating material, and is preferably made of metal or plastic. Moreover, about the part which an operator touches a housing | casing, a thing with low heat conductivity is good.
[0027]
The size may be a handy type or a desktop type, but a desktop type is more preferable. The casing is preferably provided with a cooling device, and preferably provided with a cooling fan or a heat sink.
It is preferable to install a reflector that reflects the light of the lamp in the housing. The light reflected by the reflecting plate is preferably reflected in the direction of the work table.
[0028]
The opening / closing part is not limited as long as a part of the housing is cut out so that the prosthesis can be taken in and out of the polymerization chamber. Preferably, the cut-out portion is preferably joined by a hinge, more preferably a door shape. Further, it can be opened and closed with a notch hinge or the like so as to open and close up and down.
[0029]
In addition, the opening / closing method is not limited to the hinge, and any method may be used, but a sliding type, a door type, a single-opening type, a double-opening type, a pull-out type, or the like can be employed. Furthermore, it is preferable that the opening / closing part has a viewing window through which the inside can be confirmed.
Further, a part of the housing can be opened and closed, and the prosthesis can be taken in and out by using the openable and closable part as an opening and closing part.
[0030]
The opening / closing part is installed in the casing so as to be freely opened and closed, and is used for taking in and out the prosthesis. In addition, when the opening / closing part is opened, it is preferable that the turntable is exposed as described above. A particularly preferred form is a door shape.
When the opening / closing part is opened, it is preferable that the shutter is closed and interlocked in sequence so as to block the introduction of the irradiation light from the light source.
[0031]
The portion constituting the polymerization chamber on the inner wall surface of the opening / closing part is preferably subjected to a light scattering reflective white treatment in order to effectively collect and reflect the irradiation light irradiated from the light source on the prosthesis on the turntable. Moreover, it is preferable to have a curved surface or to install a curved reflector.
It is preferable that a viewing window is installed in the opening / closing part.
[0032]
The viewing window is a viewing window for viewing a prosthesis in the polymerization chamber inside the housing. The viewing window has a vertically long shape with a width of 1 to 2 to 30. ing. Preferably, 2 to 10, more preferably 3 to 8, and 4 to 6 are preferable. The horizontal size of the viewing window is 3 to 15 mm, preferably 5 to 10 mm.
The viewing window preferably has a neutral density filter that attenuates internal visible light.
[0033]
A turntable is a place which installs a prosthesis when using the visible light irradiation polymerization device of this invention, and is a stand located in the lowest part of a superposition | polymerization chamber. It is preferable that the turntable is also rotated in order to eliminate polymerization spots. Preferably, it has a disk shape.
[0034]
The turntable is disposed substantially at the bottom of the center of the polymerization chamber, and a part of the turntable is exposed to the outside when the opening / closing part is opened.
Connected to the drive motor of the turntable to place and rotate the prosthesis. The rotation speed of the turntable is preferably in the range of 5 to 20 rotations per minute, and the most preferable rotation speed for obtaining a uniform curing depth on the entire surface is preferably 6 to 15 rotations per minute. In addition, considering the safety for the user when putting in and out the prosthesis, a part of the turntable is exposed to the outside when the opening / closing part is opened, but the most preferable structure when considering workability It is preferable that about half of the turntable is exposed when the opening / closing part is opened. More preferably, the rotating shaft portion of the turntable is exposed to the outside.
[0035]
The turntable also reflects light. It is preferable to use a white surface or a mirror surface. More preferably, it is white. Furthermore, it is preferable to provide a fall prevention edge for preventing the prosthesis from dropping at the edge of the turntable. The fall prevention edge may be provided with an edge, but may be provided with a simple protrusion.
[0036]
The heat ray absorption filter is preferably installed in the passage path of the irradiation light beam between the metal halide lamp and the turntable, more preferably a heat ray absorption filter that absorbs most of the heat rays having a wavelength longer than 600 nm, preferably 420 to A wavelength of 530 nm with good transmittance is preferable.
[0037]
The heat ray absorbing filter is disposed in front of the light source, absorbs heat rays unnecessary for the photopolymerization irradiated from the light source, and acts to remove the heat effect on the prosthesis. Furthermore, an electromagnetic shutter for arbitrarily controlling and taking out the irradiation light beam is installed in the partition wall with the polymerization chamber on the front surface, and the irradiation light beam is introduced into the polymerization chamber 1 through the heat ray absorption filter when the electromagnetic shutter is opened. It is structured to be irradiated.
[0038]
The lamp may be any light source as long as it can emit visible light, such as a metal halide lamp, a halogen lamp, or a xenon lamp, but a metal halide lamp is preferred. A plurality of these lamps can be used. When a metal halide lamp is used, one lamp is preferable, and when a xenon lamp or a halogen lamp is used, 2 to 4 lamps are preferable. The metal halide lamp is not limited as long as it is a normal metal halide lamp, but a lamp having a large amount of light from 420 nm to 530 nm is preferable.
Furthermore, in the metal halide lamp, it is preferable that the light emitted from the metal halide lamp is substantially parallel light. Further, the metal halide lamp and the metal halide lamp reflector are preferably integrated. The size of the metal halide lamp reflector is preferably 80 to 100 mm in diameter.
[0039]
The installation position of the metal halide lamp is preferably 10 to 19 degrees with respect to the horizontal plane of the turntable. The horizontal surface of the turntable indicates that the surface on which the prosthesis of the turntable is installed is a horizontal surface, and the metal halide lamp is preferably installed at an angle of 10 degrees to 19 degrees above it.
More preferably, the installation angle is preferably around 13 to 18 degrees, and the most preferred angle is around 15 to 18 degrees.
[0040]
The reflection plate is a plate for reflecting light that is irradiated from a light source and is not absorbed by the prosthesis and is scattered to the surroundings and contributes to curing.
Moreover, it is preferable that the reflecting plate is arrange | positioned so that a turntable may be enclosed, and it is still more preferable that the reflecting plate is arrange | positioned so that a turntable may be covered.
[0041]
In addition, it is preferable that the reflection plate is provided on the inner wall of the polymerization chamber as a reflection plate, but it is particularly preferable that the reflection plate is provided in a portion symmetrical with respect to the axis of the lamp and the turntable. That is, it is preferable that the surface on which the prosthesis of the turntable is installed is a horizontal plane, and is installed at an angle so as to be substantially opposed to a portion that is line-symmetric with respect to the axis of the lamp and the turntable.
The reflecting plate may have a hole or the like in order to have a viewing window or the like.
[0042]
Further, it is preferable that the inside of the casing and the reflection plate are surface-treated so as to diffusely reflect light having a wavelength of 420 to 530 nm. More preferably, it is white or mirror surface. Most preferred is a white surface. Alternatively, the reflecting plate may be a curved surface or a polyhedron.
[0043]
The reflector can be a dome-shaped reflector or a curved reflector. It plays a role of condensing the irradiation light irradiated on the prosthesis on the turntable in the polymerization chamber from an angle of 15 degrees upward on the turntable. In general, a specular reflector is often used as the reflector.
In the present invention, as a result of various investigations on the reflectivity of the irradiated light and the polymerization effect of the photocurable material, a general specular reflector may be used. However, the most preferable reflective surface is that light causes scattered reflection. Reflective surfaces that have undergone surface treatment such as white coating with a diffuse reflection of are best.
[0044]
The reflector preferably reflects light, but more preferably has a surface coated with a fluorescent paint. The fluorescent paint may be a paint having an emission wavelength that contributes to the curing of the photocurable material, and is preferably one that is excited at a wavelength other than 420 to 530 nm and converted to a wavelength of 420 to 530 nm.
More preferably, a reflection plate is provided at the opening / closing portion so as to face the metal halide lamp light source, more preferably at an angle similar to the installation angle of the metal halide lamp, and more preferably a white plate.
[0045]
A reflecting plate is installed on the wall surface in the opening / closing part that forms a part of the housing so as to face the light source lamp, and a curved surface that reflects and collects light on the rotating table is formed, or a reflecting plate with a curved surface is provided. Furthermore, it is preferable that the surface of the polymerization interior wall and the inner wall of the opening / closing part or the curved reflecting plate on the inner wall is treated with a light-scattering reflective white coating or the like.
[0046]
The polymerization chamber is preferably located in the housing, the polymerization chamber is constituted by a dome-shaped reflector, and the opening / closing part side is constituted by a curved reflector. The inside of the housing may be partitioned by a dome-shaped reflector around the polymerization chamber. Further, a metal halide lamp is provided so that the polymerization chamber can be irradiated with light.
At the bottom of the polymerization chamber, there is a turntable for installing a prosthesis and rotating it via a drive motor, and it is arranged so that a part of it is exposed when the opening / closing part is opened. A part of the polymerization chamber is terminated by the inner wall surface of the opening / closing part. It is preferable to have a structure in which the polymerization chamber is integrated when the opening / closing part is closed.
[0047]
The shutter is not particularly limited as long as it prevents the irradiation light irradiated from the metal halide lamp from being irradiated onto the polymerization chamber or the work table.
A preferable shape is a flat plate shape, and it is preferable to install the metal halide lamp and the turntable so as to prevent the gap. A more preferable shape is a shutter shape, and an electromagnetic shutter is more preferable. Electromagnetic means that the shutter is opened and closed using the force of an electromagnet.
[0048]
The electromagnetic shutter is composed of two shutter blades and a driving rotary solenoid. When the rotary solenoid is energized, the two shutter blades are rotated to open the irradiation light introduction path and superimpose the irradiation light. Install it indoors. When the energization is released, the two shutter blades close the introduction path and block the irradiation light again by the action of the return spring built in the rotary solenoid.
[0049]
The method using a combination of two shutter blades according to the present invention is characterized in that the storage space of the shutter is about half as large as when a single blade shutter is used when the irradiation light introduction path is opened. This is very effective for reducing the size of the photopolymerizer. FIG. 3 shows a schematic diagram of the shutter mechanism.
[0050]
The light blocking device is a superordinate concept of a shutter and is not particularly limited as long as it blocks a metal halide lamp beam irradiated toward a turntable. As an example, the irradiation to the turntable can be prevented by changing the irradiation direction of the metal halide lamp. Examples of the method of changing the irradiation direction of the metal halide lamp include a method of sliding the metal halide lamp behind the shutter and a method of changing the irradiation direction by rotating the metal halide lamp.
[0051]
It is preferable to use a shutter as a preferable light blocking device for blocking the irradiation light beam of the metal halide lamp. There is no problem as long as the shutter has a function of reducing the amount of light, and it is preferable that the shutter can block light completely. When not completely shut off, the lighting of the metal halide lamp can be visually confirmed.
The shutter is preferably one that can be divided and housed, and the most preferable one is a two-blade. It is preferable that all the blades open and close so as to block the irradiation light beam with the same rotation axis as a fulcrum.
[0052]
In addition to these, any light blocking device that falls within the polymerization chamber or the workbench can be classified as a light blocking device as long as it prevents irradiation of the irradiation light from the metal halide lamp. For example, even if the metal halide lamp rotates and changes the irradiation direction, it is not irradiated in the direction of the turntable and the irradiation is prevented, so that the light blocking device is obtained.
[0053]
The cooling fan is arranged at the rear part of the casing, and introduces or discharges air to induce cooling air by several wind guide plates inside the casing, around the light source, inside the polymerization chamber, and control circuit board. To be cooled.
Further, when a cooling fan is attached for cooling, it is necessary to provide an intake port and an exhaust port in accordance with the introduction and release of air.
[0054]
Further, a cooling fan is installed on the back of the housing, air is introduced from the outside, an air guide plate is arranged inside the housing, and the light source, the electromagnetic shutter, the periphery of the prosthesis, and the like are cooled.
[0055]
The operation panel is arranged on the front of the housing under the opening / closing part, and is equipped with a light source switch, a start / stop switch, an irradiation time setting switch, and notification means such as LEDs for displaying each process, time, etc. Further, it is an information input unit for inputting a use condition or the like to the microcomputer control of the control circuit board unit when the visible light irradiation polymerization device of the present invention is used, connected to a notification means such as voice.
[0056]
FIG. 1 shows an outline of the internal structure of the visible light irradiation polymerization apparatus.
In FIG. 1, the outer shape of the main body has a substantially box-shaped housing 1, an operation panel 7 and an openable / closable opening / closing part 3 are installed on the front surface, and a space including a part of the polymerization chamber 2 is provided on the back surface of the opening / closing part. Have.
The casing 1 is provided with a polymerization chamber 2 whose surface is partitioned by a light-scattering and reflecting dome-shaped reflector 4, and there is a turntable 6 at the bottom of the polymerization chamber 2 for installing and rotating a prosthesis. When the opening / closing part 3 is opened, a part of the opening / closing part 3 is exposed. The housing includes a metal halide lamp 8 light source section, an electromagnetic shutter 10, a heat ray absorption filter 9, and a rotating table including a drive motor 11, a control circuit board 12, and the like.
[0057]
The light source unit includes a metal halide lamp 8, a light source power supply circuit 20, a heat ray absorption filter 9, and an electromagnetic shutter 10, and is installed so that the irradiation angle of the irradiation light is 15 degrees upward with respect to the horizontal plane of the turntable 6. Yes.
The purpose of the present invention is to averagely irradiate all parts of the surface of a dental prosthesis having a complex shape and obtain a uniform curing depth in a short time, but if the angle is too deep, the vertical plane will be The desired depth of cure can be obtained, but the depth of cure in the horizontal region is insufficient. On the other hand, if the angle is too shallow, the curing depth of the horizontal part almost exceeds the purpose, but the curing depth of the vertical part, particularly the part adapted to the tooth neck, is insufficient.
[0058]
In the space in the opening / closing part 3, an irradiation light beam can be condensed on a turntable 6 by a curved reflecting plate 5 having a concave shape facing the light source and having a surface subjected to light scattering reflective white processing. It is prepared in various positions. Further, a viewing window 19 is provided at an arbitrary position of the opening / closing part 3 so that the inside can be confirmed.
[0059]
A single metal halide lamp light source 8 is arranged in the upper part of the polymerization chamber 2 so that the incident angle of the metal halide lamp beam is 15 degrees with respect to the horizontal plane of the turntable 6, and the irradiation beam from the light source is an electromagnetic shutter. 10 and the heat ray absorption filter 9 are introduced into the polymerization chamber 2, and the rotary table 6 is irradiated with light.
[0060]
The electromagnetic shutter 10 is composed of a rotary solenoid 13 and a shutter blade 14. When the electromagnetic shutter 10 is not energized, the irradiation light into the polymerization chamber 2 is blocked and the rotary solenoid 13 is energized by the opening signal of the electromagnetic shutter 10. The shutter blade 14 is opened by the rotational movement, and the irradiation light can be introduced into the polymerization chamber 2.
[0061]
Also, when the opening / closing part 3 is opened by opening / closing the opening / closing part 3, the electromagnetic shutter 10 is instantaneously closed when the opening / closing part 3 is opened by the operation of the limit switch 15 linked to the electromagnetic shutter 10 installed in the housing 1. Consideration is given so that the irradiated light does not leak.
Although the metal halide lamp light source 8 is used as the light source of the light irradiation polymerization device of the present invention, it is not an obstacle to using a light source such as a halogen lamp or a xenon lamp, but a light source of an instantaneous lighting lamp system is used. In some cases, the shutter may not be installed.
[0062]
【Example】
A visible light irradiation polymerization apparatus of the present invention was manufactured as shown in FIG. In addition, as a comparative example, a visible light irradiation polymerization apparatus having a different irradiation angle was made in the same manner, and the curing depth was measured.
[0063]
As the photocurable material, Solidex Opaque A3O (Matsukaze Co., Ltd.) used for dentistry was used, and the curing depth at the irradiation angle when light irradiation was performed for 90 seconds was measured to evaluate the curability.
[0064]
The sample is a brass mold with a through hole of Φ4 mm × thickness 2 mm, filled with opaque A3O, sandwiched and sealed with 0.15 mm cover glass from both sides, one is shielded with black film, and the other is for lighting Used as a window.
Test conditions
Light source: 1 metal halide lamp
Irradiation angle: 10 degrees, 15 degrees, 19 degrees, 25 degrees, 30 degrees, 60 degrees, 80 degrees
Irradiation time: 90 seconds
Measurement position: 4 locations
Sample placement direction: Horizontal upward direction, vertical rotation axis direction, vertical rotation axis reverse direction
[0065]
Next, assuming the average direction of the molar occlusal surface for the daylighting window at each point on the turntable (1) Horizontally upward, further assuming the labial surface, lingual side, adjacent surface, etc. (2) Vertical The vertical rotation axis direction that is directed to the rotation axis direction of the turntable in the direction and (3) the vertical rotation axis reverse direction that is the reverse direction to the rotation axis direction of the turntable in the vertical direction, and 90 seconds for each sample. Light irradiation was performed. After the light irradiation was completed, the unpolymerized portion of the opaque cured and adhered to the cover glass of the daylighting part was removed, and then the thickness of the opaque was measured with a micrometer. The measurement results are shown in Table 1.
[0066]
[Table 1]

[0067]
From the above results, it has been found that the irradiation angle at which a curing depth suitable for dental clinical use is obtained is in the vicinity of 10 to 19 degrees, and more preferably in the range of 15 to 18 degrees.
[0068]
In addition, the structure in which about half of the turntable is exposed when the opening / closing part is opened is the result of repeated this test, which makes it very easy to put in and out of the sample and avoids contact with the high temperature part as in the conventional model. It has been found that the workability has been greatly improved without the need for consideration, and the effectiveness of the present invention has been confirmed.
[0069]
【The invention's effect】
The present invention is a visible light irradiation polymerization device used when a dental prosthesis is manufactured using a photopolymerization-curable material, and the prosthesis is irradiated with light almost uniformly, and the polymerization is free of spots in a short time. I can get things.
Conventionally, in order to obtain the same curing depth, the light irradiation time was required to be about 3 minutes, but the technical work time was shortened to about 1/2 and by eliminating polymerization spots, Durability issues such as local toothbrush wear and delamination are also eliminated.
[0070]
Furthermore, since the light source can be placed at a position obliquely above the horizontal surface of the turntable, the position of the lamp can be lowered compared to conventional light irradiation from a high angle position, and the entire device can be lowered. Therefore, it can be downsized and stabilized.
[0071]
In addition, the danger of contacting the high-temperature part with respect to the worker is avoided, and transportation such as taking in and out of the prosthesis is facilitated, and workability is greatly improved.
Furthermore, by dividing the shutter portion into two blades from the conventional one blade shutter and driving with a rotary solenoid, the drive space in the housing can be designed to be about ½ the size.
[0072]
Therefore, according to the present invention, unlike the conventional dental light irradiation polymerization apparatus, there is no generation of curing spots, and the entire surface of the dental prosthesis having a complicated three-dimensional shape can be uniformly cured in a short time.
Further, when half of the turntable is exposed when the opening / closing part is opened, workability is remarkably improved and contact with the high temperature part can be avoided to ensure safety for the operator.
[0073]
Furthermore, while using a two-blade shutter mechanism, the driving space is halved, and the height of the light source is lowered by lowering the position of the light source, so that a small and stable visible light irradiation polymerization device can be provided.
[0074]
As a result of creating a prosthesis related to the three bridges of complex-shaped anterior teeth 1 ”, 2” and 3 ”using the visible light irradiation polymerization device of the present invention, in particular, an adjacent portion of the prosthesis which can easily be shaded, a tooth neck portion, etc. The effect is sufficient, and a very good result can be obtained even in a simple wear test using a toothbrush, thereby contributing to dentistry in the field of dental technology.
[0075]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing the internal structure of a visible light irradiation polymerization apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement relationship between the inside of the opening / closing part and the turntable of the visible light irradiation polymerization device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an exploded view of a two-wing electromagnetic shutter when opened, closed, and structure.
A Electromagnetic shutter closed
B Electromagnetic Shutter opening
[Explanation of symbols]
1 Housing 11 Motor for driving
2 Polymerization chamber 12 Control circuit board
3 Opening / closing part 13 Rotary solenoid
4 Dome-shaped reflector 14 Shutter blade
5 Curved reflector 15 Limit switch
6 Turntable 16 Cooling fan
7 Operation panel 17 Wind guide plate
8 Metal halide lamps 18 Ventilation holes
9 Heat Absorption Filter 19 Viewing Window
10 Electromagnetic shutter 20 Power source for light source

Claims

In a visible light irradiation polymerization apparatus provided with a lamp that irradiates light to the rotating table by arranging the rotating table inside the casing, the lamp beam is incident on the rotating table at an angle of 10 degrees to 19 degrees with respect to the horizontal plane of the rotating table. In a visible light irradiation polymerization apparatus equipped with a lamp for irradiating and irradiating light on the turntable and having a reflector facing the lamp, the reflector is placed symmetrically with the lamp with respect to the axis of the turntable. A visible light irradiation polymerization device.

The housing can be divided and opened, and one of them can be opened / closed, and when it is opened, a part of the turntable that does not move in the direction of the opening / closing portion arranged inside the housing is exposed to the outside. A visible light irradiation polymerization device.