JP4846303B2 - 歯科用研磨器具 - Google Patents

Description

本発明は、歯科用研磨器具に関し、特に、研磨部が先端面にある歯科用研磨器具とその製造方法とに関する。

歯科医療や歯科技工では、エアータービンを用いて高速で回転する研磨器具が使用される。この研磨器具としては、鋼又はステンレス鋼製で、円筒形状をした台金の先端部に、研磨部を形成したものが使用される。研磨部としては、通常、ダイヤモンド砥粒を固着したものが使用されている。ダイヤモンド砥粒は、砥石の分野では最も優れた研削性を有するもので、これをエアータービンで駆動することにより歯や、ニッケル−クロム等の鋳造物からなる歯冠等の補綴物を効率良く研削加工することができる。

研磨器具の台金の形状は、ほぼ円筒形状で統一されているが、研磨部の形状は多様である。たとえば、台金と同じ径の円筒状になっているものや、先端に向かって徐々に細くなるテーパーの付いたものや、球状になっているものなどがある。加えて、砥粒の大きさでも、粗、中、細等のいくつかの段階に分けられる。

歯にクラウンを被せる場合、図３に示すように、研磨器具で、歯ａのクロスハッチングした部分ｄを削除し、歯ａの歯肉ｂとの境界部にクラウンとの接合面となる形成部ｃを形成し、その後印象を採取してクラウンを形成し、クラウンと歯ａとの間にセメントなどを充填して接着する。接着したとき、この形成部ｃと図示しないクラウンの接合面との間に隙間があってはならない。隙間があるとセメントを多めに使用しなければならず、セメントが多いと、接着後にセメントが溶けだし、クラウンが外れ易くなるという問題がある。したがって、形成部ｃを正確に、きれいに形成して精密な印象を採取することで、クラウンと接合面との間に隙間が無くなり、少量のセメントでがっちりとクラウンを接着することができる。この形成部ｃを形成する研磨器具の場合、円筒形の台金の先端部を円錐台形状に面取りして、先端面にのみ研磨砥粒を付着して研磨部を形成した研磨器具が使用される。

図４は、このような研磨器具を製造する従来の製造方法を説明する図である。まず、図４（ａ）に示すように、鋼又はステンレス鋼製で、円筒形状をした台金１の先端部にテーパー状の面取部１ｂを形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、台金１の先端面１ａ以外の外表面にマスキングをする。このマスキングは、以下に行う砥粒２を電着するとき、砥粒２が付着しないようにするためのものである。このようにマスキングされた台金１を、電着装置に投入し、分散メッキ法によりマスキングされていない先端面１ａにのみダイヤモンド砥粒を電着させる。その後、マスキングを取り除くことで、図４（ｃ）に示すような先端面１ａに砥粒２が固着した研磨器具を得ることができる。

しかしながら、先端面のみ残してマスキングをすることは困難であり、マスキングが先端面にはみだしたり、面取部にマスキングされていない（空白）部分ができ易かった。そのため、従来の方法では先端面に砥粒が電着されない部分ができたり、面取部に砥粒が電着したりすることになる。このような研磨器具を使用すると、先端面に砥粒が固着されていない部分があるため、歯の歯肉との境界部がきれいに平らに形成できなかったり、前述した境界部を研削するとき、面取部に付着した砥粒で歯肉を損傷するので、使用することができず、不良品となっていた。このような理由から、従来の製造方法では、不良品の発生率が３０％近くに達していた。

先端面に砥粒が固着され、かつ、面取部１ｂに砥粒が固着していなければ、一応、良品とされていたが、この良品も、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、先端面１ａを画定する外周線１ｃから砥粒２’が外側にはみ出していた。そして、このはみ出した砥粒２’が、歯肉に当たり歯肉を損傷することがあった。また、研削によって歯にできる形成部ｃもきれいに形成できず、精密な印象が採取できなくなって、クラウンの接合面との間に隙間ができてしまうという問題があった。

特に、最近は実体顕微鏡の普及が進み、歯科医師が形成部をより微細に確認できるようになったため、このような問題が目立つようになり、その解決が要請されてきた。

本発明は、このような問題の解決を図ったもので、歯肉を損傷する可能性が低く、形成部の形成がきれいにできる歯科用研磨器具と、その製造方法を提供しようとするものである。

前記の目的を達成するために本発明の歯科用研磨器具の製造方法は、柱状の台金の先端面の外周部に所定の角度を有する面取部を形成し、台金の先端面に砥粒を固着させた歯科用研磨器具の製造方法において、前記面取部を形成する前の台金の先端面に前記砥粒を固着させてから、砥石で研削して先端にテーパー状の前記面取部を形成し、前記砥粒の全てを、前記台金の先端面の外周線より内側にしたことを特徴としている。

また、本発明の歯科用研磨器具の製造方法は、柱状の台金の先端面の外周部に所定の角度を有する面取部を形成し、台金の先端面に砥粒を固着させた歯科用研磨器具の製造方法において、柱状の台金を形成する工程と、該台金の先端面に砥粒を固着させる工程と、砥粒を固着した先端面を含む台金の先端部分をテーパ状に研削する工程と、を有することを特徴としている。

前記先端面に砥粒を固着させる工程が、電着方式により行われ、電着に先だって台金の先端面以外の表面をマスキングする工程を含む構成としたり、前記砥粒がダイヤモンド砥粒である構成とすることができる。

また、他の製造方法として、柱状の台金の先端面の外周部に所定の角度を有する面取部を形成する工程と、該面取部にマスキング用キャップを取り付ける工程と、該台金の先端面に砥粒を固着する工程とを有することを特徴としている。

柱状の台金を形成し、台金の先端面に砥粒を固着する。このとき、砥粒が先端面の外周線から外に出ないようにすることで、研削可能域を正確に画定することが可能となる。したがって、形成部を正確にかつきれいに形成することができる。また、研磨器具の側面には砥粒が全く無くなるので、研磨器具の側面の砥粒で歯肉を損傷することがなくなる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１（ａ）から（ｅ）は本発明の歯科用研磨器具及びその製造方法を説明する図である。

図１（ａ）は、台金１０の斜視図である。この実施例ではステンレス鋼の円柱材を、所定の長さに切断したものである。素材としては、ステンレス鋼以外に、その他の各種金属や、炭化タングステン、窒化シリコン、炭化シリコン等の各焼結体を使用することができる。ただし、ステンレス鋼にすることで、安価で錆に強いものを得ることができる。また、台金１０を、導電体の素材にすると、後述する砥粒を電着する場合に、台金１０を電極として使用することができる。

台金１０は、実施例では、円柱であるが、円柱に限らず、楕円形や多角形の柱状のものを使用することができる。ただし、回転して用いる研磨器具なので、円柱が望ましい。

この台金１０を、図１（ｂ）に示すように、円形の先端面１０ａを除いてマスキングする。これは、次の電着で砥粒２を固着する場合、先端面１０ａ以外には砥粒２が付着しないようにするためのものである。

マスキングされた台金１０は、図１（ｃ）に示すように、電着により先端面１０ａに砥粒２が固着される。砥粒２としては、歯や補綴物であるニッケル−クロム等の鋳造物等を効率よく研削することができるように、ダイヤモンド砥粒を使用することが望ましい。

ダイヤモンド砥粒は、以下に説明するように、分散メッキ法により先端面１０ａに電着される。通常の分散メッキ法は硫酸ニッケルを主体とするメッキ浴で、天然ダイヤモンド原石を粉砕し、目的の粗さに分級して得られた粒径（２０〜１５０μｍ）の粒子を入れたメッシュ槽をメッキ浴中に浸漬し、攪拌又は振動を加えることでダイヤモンド砥粒が一様に分散したメッキ液を得る。このメッキ液に台金１０を浸漬し、電解メッキにより析出するニッケルを結合相としてダイヤモンド砥粒２を台金１０の先端面１０ａに一定の分布密度で電着させる。

図１（ｃ）に示すように、砥粒２は、台金１０の先端面１０ａより外側にはみ出した状態で固着する。また、図示はしないが、台金１０の先端面１０ａ近くの側面１０ｂで、マスキングがされていなかったり、剥がれたりすることもあり、これらの部分にも砥粒２が付着した状態となっている。

このような状態の台金１０を、図示しないダイヤモンド砥石で研削して、先端にテーパー状の面取部１０ｃを形成する。側面１０ｂのマスキングがされていない部分に固着した砥粒２は、この面取部１０ｃを研削する際に削除される。また、先端面１０ａを画定する外周線１０ｄが研削により新たに形成され、この形成により、外周線１０ｄから外側にあった砥粒２も、全て削除され、従来例に存在していたはみ出した砥粒２’は存在しなくなる。この後、マスキングを除去する。以上で研磨器具が完成する。

前記の実施例では、面取部１０ｃはテーパー面であり、半径の軸方向の変化が直線的であるが、テーパー面に代えて、軸方向の半径が曲線的に変化する球面などの曲面にしてもよい。また、テーパーの角度を小さくして先端面１０ａの径を台金１０の径に近づけることで、形成部ｃを歯肉との境界のぎりぎりまで研削して形成することができるようになる。

本発明の研磨器具は、先端面１０ａに砥粒２が固着した部分が研磨部となるが、砥粒２が先端面１０ａの外周線１０ｄから全くはみ出していない。したがって、研磨部で歯の歯肉との境界部を研削したとき、歯肉には砥粒２が全く無い面取部１０ｃしか当たらないようになり、歯肉を損傷することなく、形成部を形成することが可能となる。

図２は、本発明の研磨器具の別の製造方法を示す図である。図２（ａ）は、台金１０の斜視図で、図１（ａ）に示すものと同じである。この台金１０を、図２（ｂ）に示すように、先端面１０ａの外周部に所定の角度を有する面取部１０ｃを形成する。これに、図２（ｃ）に示すように、プラスチックなどの非導電性素材からなる中空のマスキング用キャップ１１を被せる。マスキング用キャップ１１は、先端面１０ａが過不足なく露出する細径部１１ａと、台金１０の外径とほぼ同じ径の太径孔部１１ｂと、両者の間に形成されたテーパー部１１ｃとを備えている。テーパー部１１ｃは面取部１０ｃと重なり合うようになっている。図２（ｃ）のようにマスキング用キャップ１１を被せたとき、マスキング用キャップ１１は、それ自身が有する弾性によって、台金１０と面取部１０ｃとに圧接し、隙間なく覆うことができる。したがって、台金１０は先端面１０ａのみが露出した状態になる。この状態で、ダイヤモンド砥粒が一様に分散したメッキ液に浸漬すると、図２（ｄ）に示すように、先端面１０ａの外周線１０ｄからはみ出すことのない研磨器具が形成される。

なお、この製造方法においては、先端面１０ａのみをメッキ液に浸漬すればよいので、マスキング用キャップ１１は、面取部１０ｃだけを覆えばよく、台金１０の側面１０ｂは覆わなくてもよい。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明の研磨器具を製造する方法を説明する図、（ｅ）は（ｄ）のＥ−Ｅ断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の研磨器具を製造する別の方法を説明する図である。 本発明の研磨器具で研削する歯の部位を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の研磨器具を製造する方法を説明する図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

ａ 歯
ｂ 歯肉
２ 砥粒
１０ 台金
１０ａ 先端面
１０ｃ 面取部
１０ｄ 先端面の外周線
１１ マスキング用キャップ

Claims (1)

1. 柱状の台金の先端面の外周部に所定の角度を有する面取部を形成し、台金の先端面に砥粒を固着させた歯科用研磨器具の製造方法において、
   前記面取部を形成する前の台金の先端面に前記砥粒を固着させてから、砥石で研削して先端にテーパー状の前記面取部を形成し、前記砥粒の全てを、前記台金の先端面の外周線より内側にしたことを特徴とする歯科用研磨器具の製造方法。

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