JP7406322B2 - 歯科用ダイヤモンドバー - Google Patents

Description

本開示は、歯科用ダイヤモンドバーに関するものである。

この種の歯科用ダイヤモンドバーとしては、例えば特許文献１に、円柱状の台金に砥粒が金属めっき層によって固着されてなる歯科用バーが提案されている。

特許第２８６８５７０公報

ところで、歯科用ダイヤモンドバーに求められる性能として、優れた研削性能だけではなく、優れた操作性も実現したいという要望がある。

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削性能及び操作性に優れた歯科用ダイヤモンドバーを提供することにある。

ここに開示する歯科用ダイヤモンドバーは、棒状部材と、該棒状部材の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒とを備える。

前記複数の砥粒には、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有されている。

前記の構成によれば、複数の砥粒の中に、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有されているため、優れた研削性能及び操作性が得られる。

なお、本明細書において、「優れた操作性」とは、歯科用ダイヤモンドバーによる歯の研削開始時であって、回転する棒状部材の先端表面に固着された砥粒が歯に最初に接触したときにおいて、その接触時における手への振動がほとんどない、又は振動が少ないことにより、研削時に歯への繊細なタッチが行えることをいう。

また、ここに開示する歯科用ダイヤモンドバーは、棒状部材と、該棒状部材の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒とを備える。

前記複数の砥粒として、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有された砥粒が用いられている。

前記クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、砥粒を集めて均して該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定することにより予め求められている。

前記の構成によれば、クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、砥粒を集めて均して該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定することにより予め求められた値であることが具体化される。そして、この予め求められたクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、歯科用ダイヤモンドバーの先端表面のこれらの値と相関があると考えられる。したがって、歯科用ダイヤモンドバーでは、予め求められた値、即ち特定の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有された砥粒が用いられているため、優れた研削性能及び操作性が得られる。

前記各砥粒は、前記棒状部材にめっき層を介して固着され、前記複数の特定砥粒のうち少なくとも一部が前記めっき層の表面から突出している、こととしてもよい。

前記の構成によれば、複数の特定砥粒のうち少なくとも一部がめっき層の表面から突出しているため、より一層優れた研削性能及び操作性が得られる。

ここに開示する、棒状部材と、該棒状部材の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒とを備えた歯科用ダイヤモンドバーに用いられる砥粒の集合体で形成した表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの測定方法は、砥粒を集めて均して、該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定する。

前記の構成によれば、歯科用ダイヤモンドバーに用いられる砥粒の表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの測定方法が具体化される。この測定方法では、クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値が再現性高く測定できる。また、この測定方法により測定されるクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、歯科用ダイヤモンドバーの先端表面のこれらの値と相関があると考えられる。

以上説明したように、本開示によると、研削性能及び操作性に優れた歯科用ダイヤモンドバーを提供することができる。

本開示の歯科用ダイヤモンドバーを示す縦断面図である。 本開示の歯科用ダイヤモンドバーの「優れた操作性」を説明するための模式断面図であり、（ａ）は特定砥粒が歯に最初に接触するときを示し、（ｂ）は特定砥粒とは異なる砥粒が歯に最初に接触するときを示す。 図１のIII-III線矢視断面図である。 砥粒Ａ及び砥粒Ｚをそれぞれ集めて均して該均した面を構成する各砥粒表面の面粗さを測定した結果を示す図である。 砥粒Ａ及び砥粒ＺのクルトシスＳｋｕをそれぞれ測定した結果を示す図である。 砥粒Ａ及び砥粒Ｚの、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃをそれぞれ測定した結果を示す図である。 実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーの研削試験の評価結果を示す図である。 実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーの研削耐久試験の評価結果を示す図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（歯科用ダイヤモンドバー）
図１は、本開示の実施形態に係る歯科用ダイヤモンドバー（以下、単に「ダイヤモンドバー」ともいう。）１を示す。このダイヤモンドバー１は、例えば、歯科治療において歯の研削に用いられる歯科用研削バーである。

ダイヤモンドバー１は、棒状部材２と、棒状部材２の先端表面にめっき層７を介して固着された複数の砥粒３とを備える。

棒状部材２は、金属製のものである。この金属としては、例えば、錆に強いステンレス鋼が好ましい。このステンレス鋼としては、例えば、マルテンサイト系のステンレス鋼やオーステナイト系のステンレス鋼等が挙げられる。なお、棒状部材２は、ダイヤモンドバー１に求められる強度を有していれば、金属以外の材料（例えば樹脂）で構成されてもよい。

棒状部材２は、丸棒状に形成されている。棒状部材２の先端部（軸方向一端部）は、先端に行くに従って略円錐状に直径が次第に減少するテーパー状に形成されている。なお、棒状部材２の先端部は、図１に示すようなテーパー状に限定されず、先端に行くに従って略円錐状に直径が次第に増大する逆テーパー状や、直径が先端部以外の部分と略同一の丸棒状、その他、紡錘状、球状、円盤状等であってもよい。

棒状部材２の先端部は、歯を研削するための研削部４を、複数の砥粒３及びめっき層７と共に構成している。棒状部材２の先端部とは反対側の基端部（棒状部材２の軸方向他端部）は、例えばハンドピース等の回転工具のチャックに把持されるシャンク部５を構成している。棒状部材２における先端部（研削部４）の基端側近傍には、ダイヤモンドバー１の種類を識別するための識別部６が設けられている。この識別部６は、例えば、絶縁有色塗料を棒状部材２の外周面全周に亘って塗布してなる。めっき層７は、棒状部材２の先端部の表面を被覆してなる。めっき層７は、その全体に亘って略同じ厚さＴを有する。

複数の砥粒３は、ダイヤモンド製の粗粒（粒径４１μｍ～１１８０μｍ）である。砥粒３としては、ＩＳＯ ７７１１－３（ＪＩＳ Ｔ ５５０５－３）に規定される、粒度範囲６４～１２６μｍ（カラーコード：青）の粗粒、及び粒度範囲１０７～１８１μｍ（カラーコード：緑）の粗粒を好適に使用できる。これらのなかでは、青のカラーコードで分類される粗粒が好ましく、粒度範囲１００～１２５μｍの粗粒がより好ましい。緑色のカラーコードで分類される粗粒のなかでは、粒度範囲１２５～１５０μｍの粗粒が好ましい。なお、本明細書において、粒径とは、砥粒の平均直径をいう。砥粒の平均直径は、砥粒の長手方向の長さ（長手方向の最も離れた部分間の距離）と直交する短手方向の長さを含む。また、粗粒（砥粒３）の粒度分布を測定又は検証する方法は、ＪＩＳ Ｂ ４１３０による。

複数の砥粒３には、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒８が含有されている。砥粒１１（特定砥粒８とは異なる）は、クルトシスＳｋｕの中央値が３以上であり、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの中央値が３５０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面を形成する。なお、本明細書において、山頂点とは、砥粒の表面（歯と接触する部分）にある山や谷（凹部や凸部）のうち、山（凸部）の頂点をいう。

本明細書において、クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、以下の実施例に記載の方法により測定される値をいう。より具体的には、測定表面は、砥粒を集めて均して、該均した面を構成する砥粒表面であり、例えば、測定容器上に砥粒を盛り、その盛られた砥粒の頂部を、圧力はかけずに定規、ヘラ等ですり切って平らにして準備する。この測定方法では、クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値が再現性高く測定できる。

このように、クルトシスＳｋｕが５以上及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上という値は、特定砥粒８を含有する砥粒３を集めて均して、該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定することにより予め求められている。換言すると、この特定砥粒８を含有する砥粒３（砥粒３の集合体）は、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する砥粒表面（図４の左図（砥粒Ａ）参照）を形成するものである。

したがって、前記測定表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、これらの値が予め求められた砥粒３を用いて棒状部材２の表面に砥粒３がランダムに配置されたダイヤモンドバー１（即ち、棒状部材２）の先端表面のこれらの値と相関があると考えられる。なお、前記測定表面は、前記した方法で準備された表面に限定されず、ダイヤモンドバー１の先端表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値と相関があると考えられる表面であれば他の方法で準備された表面でもよい。

クルトシスＳｋｕ（尖り度）は、ＩＳＯ ２５１７８(面粗さ測定)で規定される表面粗さの評価方法に準拠して求められた面粗さのパラメータの１つであり、高さ分布の鋭さをいう。一般に、クルトシスＳｋｕ＝３のときに、高さ分布が正規分布になる。クルトシスＳｋｕ＞３であると、表面に鋭い山や谷が多いことを示す。一方、クルトシスＳｋｕ＜３であると、表面が平坦であることを示す。

特定砥粒８を含有する砥粒３の集合体は、クルトシスＳｋｕが５以上である特性を有する表面を形成する。そのため、この砥粒３が用いられたダイヤモンドバー１の先端表面（即ち、研削部４）は、鋭い山や谷が多い表面を持つ。これにより、研削性能が向上する。また、図２（ｂ）に示す砥粒１１と歯ｔとの接触面積に比べて、図２（ａ）に示す特定砥粒８と歯ｔとの接触面積は小さいため、特定砥粒８が歯に最初に接触するときにおける手への振動がほとんどない、又は振動が少なくなる。その結果、研削時に歯への繊細なタッチが行えるため、操作性が向上する。

クルトシスＳｋｕの値は、優れた研削性能及び操作性の観点から、好ましくは６以上、より好ましくは７以上、さらに好ましくは８以上である。また、特定砥粒８を含有する砥粒３の集合体は、クルトシスＳｋｕの最大値が８．５以上である特性を有する表面を形成するものが好ましい。

山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃは、ＩＳＯ ２５１７８で規定される表面粗さの評価方法に準拠して求められた面粗さのパラメータの１つであり、表面の山頂点の主曲率の平均をいう。一般に、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃは、その値が小さいと、歯と接触する部分が丸みを帯びていることを示す。一方、その値が大きいと、歯と接触する部分が尖っていることを示す。

特定砥粒８を含有する砥粒３の集合体は、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性を表面を形成する。そのため、この砥粒３が用いられたダイヤモンドバー１の先端表面は、歯と接触する部分が尖っている。これにより、研削性能が向上する。また、図２（ｂ）に示す砥粒１１と歯ｔとの接触面積に比べて、図２（ａ）に示す特定砥粒８と歯ｔとの接触面積は小さいため、特定砥粒８が歯に最初に接触するときにおける手への振動がほとんどない、又は振動が少なくなる。その結果、研削時に歯への繊細なタッチが行えるため、操作性が向上する。

山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、優れた研削性能及び操作性の観点から、好ましくは３８５（１／ｍｍ）以上である。特定砥粒８を含有する砥粒３の集合体は、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの最大値が３９０（１／ｍｍ）以上である面を形成するものが好ましい。

なお、複数の特定砥粒８の個数の、複数の砥粒３の全個数に対する比で表される含有率は、好ましくは５％以上である。

複数の特定砥粒８のうち少なくとも一部は、めっき層７の表面から突出している。より具体的には、図１に示すように、複数の特定砥粒８は、縦断面視で短手方向Ｙが棒状部材２の表面に対して略垂直な複数の第１砥粒９と、縦断面視で長手方向Ｘが棒状部材２の表面に対して略垂直な複数の第２砥粒１０とを有する。各特定砥粒８の短手方向Ｙの長さＬｙは、めっき層７の厚さＴと略同じ長さである。

各第１砥粒９は、その短手方向Ｙが棒状部材２の表面に対して略垂直な伏臥姿勢（又は傾斜姿勢）で固着されているため、めっき層７内に埋没しているか、又は短手方向Ｙの一方側の部分がめっき層７の表面から突出している（はみ出している）。これにより、めっき層７の表面の摩耗が抑制され、該表面が保護される。

一方、各第２砥粒１０は、その長手方向Ｘが棒状部材２の表面に対して略垂直な直立姿勢で固着されているため、長手方向Ｘの一方側の部分がめっき層７の表面から突出している。これにより、研削性能及び操作性がより一層向上する。

このように、各第１砥粒９及び第２砥粒１０は、棒状部材２の表面にランダムに配置されている。これにより、図３に示すように、第１砥粒９を介して相隣接する第２砥粒１０間に研削屑を逃がすための複数のポケットＰが形成される。その結果、研削時に発生した研削屑が該ポケットＰを介して除去されるため、研削時に目詰まりが発生し難くなり、優れた研削性能が維持される。より具体的には、研削時において、ダイヤモンドバー１が把持されるハンドピース等から、通常、水が噴射される。この水により、研削屑が洗い流される(流速によっては研削屑が吹き飛ばされる)。このとき、ポケットＰが広いほど、ポケットＰ内に水が行き届くため、研削時に目詰まりが発生し難くなる。

特定砥粒８は、長手方向（図１に示す断面視で細長い特定砥粒８の長い方向）Ｘの長さ（該長手方向Ｘの最も離れた部分間の距離）Ｌｘの、該長手方向Ｘと直交する短手方向（断面視で細長い特定砥粒８の短い方向）Ｙの長さＬｙに対する比で表されるアスペクト比（以下、単に「アスペクト比」ともいう。）が１．４以上２．０以下であるものが好ましく、アスペクト比が１．４以上１．６以下であるものがより好ましい。なお、本明細書において、アスペクト比は、各特定砥粒８のアスペクト比の平均をいう。また、本明細書において、アスペクト比は、ＩＳＯ ７７１１－３に準拠して、例えば、レーザ回折式粒度分布測定装置〔Ｍａｌｖｅｒｎ Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ製、品番：マスターサイザー ３０００〕を用い、レーザー回折・散乱法により、測定される値である。

アスペクト比が１．４以上であると、前記したように、各特定砥粒８の短手方向Ｙの長さＬｙがめっき層７の厚さＴと略同じ長さであるため、めっき層７の表面から突出する特定砥粒８（第２砥粒１０）の突出量（Ｌｘ－Ｌｙ）が大きくなるため、研削性能が向上する。また、第２砥粒１０間に形成されたポケットＰの大きさが十分に確保され、研削時に目詰まりが発生し難くなるため、優れた研削性能が維持される。一方、アスペクト比が２．０未満であると、めっき層７から突出している特定砥粒８（第２砥粒１０）の長手方向Ｘの長さＬｘのうち長さＬｙ分はめっき層７内に確実に埋没され、固着される。その結果、第２砥粒１０は、めっき層７から脱落し難いため、研削耐久性能が向上する（ダイヤモンドバー１の寿命が長くなる）。

アスペクト比が１．４以上２．０以下である特定砥粒８は、例えば、長手方向Ｘの長さＬｘが１５０μｍ程度であり、短手方向Ｙの長さＬｙが１００μｍ程度である。

めっき層７は、前記したように、各特定砥粒８の短手方向Ｙの長さＬｙと略同じ厚さを有している。より具体的には、めっき層７は、該長さＬｙの±２０％の厚さを有している。めっき層７の厚さＴが、該長さＬｙの－２０％以上であると、めっき層７に特定砥粒８が保持される保持力が大きく、めっき層７から突出している第２砥粒１０が脱落し難いため、研削耐久性能が向上する。一方、めっき層７の厚さＴが、該長さＬｙの＋２０％未満であると、第１砥粒９の短手方向Ｙの一方側の部分がめっき層７の表面からはみ出し易いため、めっき層７の摩耗が抑制され、めっき層７の表面が保護される。

前記の如く構成されたダイヤモンドバー１は、ハンドピース等に把持された棒状部材２がその軸を中心に回転するようになっている。

（歯科用ダイヤモンドバーの製造方法）
以下に、ダイヤモンドバー１の製造方法を説明する。まず、ステンレス鋼の丸棒の先端部をテーパ状に加工し、所定の寸法に切断することにより、棒状部材２を形成する。

続いて、ダイヤモンドバー１の砥粒として用いられる砥粒３を集めて均して該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定する。これにより、砥粒３に、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する特定砥粒８が含有されていることを予め求める。なお、砥粒３に特定砥粒８が含有されていることが予測可能な場合には、ダイヤモンドバー１の製造毎に測定しなくてもよく、例えば、砥粒３の製造ロット毎や砥粒３の種類を変更する場合等に測定すればよい。

最後に、棒状部材２の先端表面に砥粒３をめっき法で固着する。より具体的には、めっき槽にめっき液を充填し、めっき液内に砥粒３を収容した容器を浸漬し、この容器から離れた位置にニッケル等の陽極金属を浸漬する。容器内の砥粒３は、めっき液に浸漬された状態となっている。そして、容器内に棒状部材２の先端部を挿入し、この棒状部材２を陰極として通電すると、該棒状部材２の先端表面にニッケル等の陽極金属が析出し、この金属の成長に伴って棒状部材２の先端表面に接触している砥粒３が電着される。このとき、めっき層７は、特定砥粒８の短手方向Ｙの長さＬｙに相当する厚さに調整される。

以上により、棒状部材２の先端表面にめっき層７を介して砥粒３が固着されたダイヤモンドバー１を製造できる。

（効果）
以上のように構成されるダイヤモンドバー１によれば、棒状部材２の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒３の中に、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒８が含有されている。これにより、ダイヤモンドバー１の研削部４は、鋭い山や谷が多い表面になり、且つ歯と接触する部分が尖っているため、優れた研削性能及び操作性が得られる。

また、ダイヤモンドバー１は、複数の特定砥粒８のうち少なくとも一部がめっき層７の表面から突出しているため、より一層優れた研削性能及び操作性が得られる。

クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、砥粒を集めて均して該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定することにより予め求められている。これにより、ダイヤモンドバー１に用いられる砥粒３の物性として、クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値を高い再現性で測定できるため、これらの値を管理することにより、ダイヤモンドバー１の品質の向上を図ることができる。

（その他の実施形態）
前記実施形態では、特定砥粒８は、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面を形成するものであるが、これに限定されず、これら２つの特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を持つものであってもよい。

前記実施形態では、特定砥粒８が１．４以上２．０以下のアスペクト比を有しているが、特定砥粒８以外の砥粒３も該アスペクト比を有していてもよい。

また、前記実施形態では、砥粒３又は特定砥粒８が１．４以上２．０以下のアスペクト比を有していない場合であっても、実施可能である。

前記実施形態では、めっき層７は、その全体に亘って略同じ厚さＴを有しているが、各特定砥粒８の短手方向Ｙの長さＬｙと略同じ厚さを有する範囲内において、棒状部材２の先端表面に沿って厚さＴが変化していてもよい。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、以下の実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

＜面粗さの測定＞
ＩＳＯ ２５１７８に準拠して、ダイヤモンド製の砥粒Ａ、及び砥粒Ａとは異なるダイヤモンド製の砥粒Ｚの各集合体で形成した表面（即ち測定表面）の面粗さを、表面粗さ測定機器〔（株）キーエンス製、形状解析レーザー顕微鏡 ＶＫ－Ｘ１０００〕を用いて測定した。その結果（計測表面）を図４に示す。なお、面粗さの測定は、ドライ環境（砥粒に水分が付着しない環境、より具体的には温度が１７℃以上２８℃以下及び相対湿度が４０％以上７０％以下の室内環境）で行った。また、面粗さの測定は、粒径１００～１２５μｍの砥粒Ａ及び砥粒Ｚで実施した。

測定表面を形成するために用いる測定容器には、その中央部に砥粒を入れるための窪みが設けられている。この窪みから砥粒が溢れるように測定容器上に砥粒を盛り、その盛られた砥粒の頂部を、圧力はかけずにヘラで平らにすることにより、測定表面を準備した。より具体的には、測定表面は、測定容器の縁よりも高くなるように砥粒Ａ又は砥粒Ｚを測定容器の窪みに入れた後、砥粒Ａ又は砥粒Ｚの頂部を測定容器の縁と同じ高さになるようにすり切って平面状にした、砥粒の集合体で形成した表面（砥粒を集めて均した面）とした。

なお、前記した手順で準備された測定表面、特に測定容器の窪みがある部分における表面は、複数の砥粒が積み重ねられて形成されている。換言すると、測定表面を構成する複数の砥粒は、同じ複数の砥粒によって支持されている。これにより、測定表面を構成する各砥粒は、アスペクト比が高くても、測定表面に対して略垂直な姿勢や伏臥姿勢（又は傾斜姿勢）でランダムに配置されている。その結果、各砥粒の特徴が出やすくなり、測定値の再現性が高くなる。一方、砥粒が積み重ならないように平面上に敷き詰められた砥粒表面を測定表面とする場合、アスペクト比が高い砥粒は、測定表面に対して伏臥姿勢（又は傾斜姿勢）になり易いため、測定値の再現性が低くなる。

図４に示された結果から、砥粒Ａの測定表面は、砥粒Ｚの測定表面と比較して、鋭い山や谷が多いことが分かる。また、砥粒Ｚの測定表面の山頂点（山や谷）が丸みを帯びているのに対して、砥粒Ａの測定表面の山頂点は尖っていることが分かる。

＜クルトシスＳｋｕ、及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃ＞
図４に示す面粗さの計測表面に対応する基準表面を求め、クルトシスＳｋｕ、及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを演算した。その結果を図５及び図６に示す。

図５に示された結果から、砥粒Ａには、クルトシスＳｋｕが５以上である特性を有する表面（図４の左図も参照）を形成する特定砥粒が含有されていることが分かる。また、砥粒Ａには、クルトシスＳｋｕが８以上である特性を有する表面、及びその最大値が８．５以上である特性を有する表面を形成する特定砥粒が含有されていることが分かる。一方、砥粒Ｚは、クルトシスＳｋｕが５未満である特性を有する表面（図４の右図も参照）を形成する。即ち、砥粒Ｚには、前記特定砥粒が含有されていないことが分かる。

図６に示された結果から、砥粒Ａには、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面（図４の左図も参照）を形成する特定砥粒が含有されていることが分かる。また、砥粒Ａには、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８５（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面、及びその最大値が３９０（１／ｍｍ）以上である特性を有する表面を形成する特定砥粒が含有されていることが分かる。一方、砥粒Ｚは、山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）未満である特性を有する表面（図４の右図も参照）を形成する。即ち、砥粒Ｚには、前記特定砥粒が含有されていないことが分かる。

（実施例１）
まず、ステンレス鋼の丸棒の先端部をテーパ状に加工し、所定の寸法に切断することにより、棒状部材を得た。

続いて、棒状部材のテーパ状に加工された先端表面に、特定砥粒（長手方向長さ：１５０μｍ程度、短手方向長さ：１００μｍ程度）が含有されている砥粒Ａ（粒径：１００～１２５μｍ程度）を固着させて、研削部を形成した。より具体的には、めっき槽にめっき液を充填し、めっき液内に砥粒Ａを収容した容器を浸漬し、この容器から離れた位置に陽極金属としてニッケルを浸漬した。続いて、容器内に棒状部材の先端部を挿入し、この棒状部材を陰極として通電することにより、該棒状部材の先端表面にニッケルを析出させ、砥粒Ａの短手方向の長さに相当する厚さのニッケルめっき層を形成した。

以上により、棒状部材の先端表面にニッケルめっき層を介して砥粒Ａが電着された歯科用ダイヤモンドバーを製造した。

（比較例１）
砥粒の種類を砥粒Ｚ（粒径：１００～１２５μｍ程度）に代えた以外は、実施例１と同様にして、棒状部材の先端表面にニッケルめっき層を介して砥粒Ｚが電着された歯科用ダイヤモンドバーを製造した。

＜歯科用ダイヤモンドバーの評価＞
実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーの性能を以下の方法に基づいて評価した。

（研削性能）
研削試験を行い、実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーの研削性能をそれぞれ評価した。

具体的には、まず、歯科用ハンドピース（ＮＳＫ社製、品番：ＰＡＮＡ－ＭＡＸ）に、各実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーを把持させた。

続いて、歯科用ハンドピースにより回転数３０万回／分で回転させた各歯科用ダイヤモンドバーを、歯を模擬した被削材(ガラス、厚さ１０ｍｍ)に、注水しながら、定荷重（２００ｇ）で一定方向に押し当てて研削深さが３ｍｍになるようにガラスを研削させた。研削時間は、作業者である歯科医師の操作を模擬して、１カ所当たり３０秒（５秒毎に休止、合計６回）とし、３０秒毎に研削する場所を移動して合計２０カ所行い、合計６００秒（１０分）とした。

研削試験後、１カ所目の研削距離を計測することにより、各歯科用ダイヤモンドバーの初期研削性能を評価した。その結果を図７に示す。また、２０カ所の研削距離の合計を計測することにより、各歯科用ダイヤモンドバーの研削耐久性能を評価した。その結果を図８に示す。

（操作性）
実施例１及び比較例１で得られた歯科用ダイヤモンドバーを用い、操作性をそれぞれ評価した。より具体的には、３人の作業者が歯科用ダイヤモンドバーの研削時の操作性を以下の評価基準に基づいて５段階評価した。その結果を表１に示す。

（評価基準）
５：歯の研削開始時の手への振動がほとんどない。
４：歯の研削開始時の手への振動が少ない。
３：歯の研削開始時の手への振動が少なくも多くもない。
２：歯の研削開始時の手への振動が多い。
１：歯の研削開始時の手への振動が大きい。

図７に示された結果から、実施例１の歯科用ダイヤモンドバーは、棒状部材の先端表面に砥粒Ａが固着されているため、該表面に砥粒Ｚが固着された比較例１の歯科用ダイヤモンドバーと比較して、研削性能に優れることが分かる。

また、図８に示された結果から、実施例１の歯科用ダイヤモンドバーは、研削耐久性能にも優れることが分かる。この理由としては、特定砥粒は、衝撃を受けて破砕したときに、新たに鋭利なエッジが形成され易い、換言するとクルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成し易いことが考えられる。

また、表１に示された結果から、実施例１の歯科用ダイヤモンドバーは、比較例１の歯科用ダイヤモンドバーと比較して、操作性に優れることが分かる。

そして、前記測定表面を測定して予め求められたクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、棒状部材の先端表面のこれらの値と相関があると言える。

以上により、実施例１の歯科用ダイヤモンドバーは、棒状部材の先端表面に特定砥粒を含有する砥粒Ａが固着されているため、優れた研削性能及び操作性が得られる。

本発明は、歯科用ダイヤモンドバーに適用することができる。

１ 歯科用ダイヤモンドバー
２ 棒状部材
３ 砥粒
４ 研削部
５ シャンク部
６ 識別部
７ めっき層
８ 特定砥粒
９ 第１砥粒
１０ 第２砥粒
Ｌｘ 特定砥粒の長手方向の長さ
Ｌｙ 特定砥粒の短手方向の長さ
Ｐ ポケット
Ｔ めっき層の厚さ
ｔ 歯
Ｘ 特定砥粒の長手方向
Ｙ 特定砥粒の短手方向

Claims (3)

1. 棒状部材と、該棒状部材の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒とを備えた歯科用ダイヤモンドバーであって、
   前記複数の砥粒には、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有されており、
   前記複数の特定砥粒の個数の、前記複数の砥粒の全個数に対する比で表される含有率が５％以上であることを特徴とする、歯科用ダイヤモンドバー。
2. 棒状部材と、該棒状部材の先端表面に固着されたダイヤモンド製の複数の砥粒とを備えた歯科用ダイヤモンドバーであって、
   前記複数の砥粒として、クルトシスＳｋｕが５以上である特性及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃが３８０（１／ｍｍ）以上である特性のうち少なくとも一方の特性を有する表面を形成する複数の特定砥粒が含有された砥粒が用いられ、
   前記クルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃの値は、砥粒を集めて均して該均した面を構成する砥粒表面のクルトシスＳｋｕ及び山頂点の算術平均曲率Ｓｐｃを測定することにより予め求められており、
   前記複数の特定砥粒の個数の、前記複数の砥粒の全個数に対する比で表される含有率が５％以上であることを特徴とする、歯科用ダイヤモンドバー。
3. 請求項１又は２において、
   前記各砥粒は、前記棒状部材にめっき層を介して固着され、
   前記複数の特定砥粒のうち少なくとも一部が前記めっき層の表面から突出していることを特徴とする、歯科用ダイヤモンドバー。

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