JPH0390320A - 可視光重合型レジンの連続硬化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は光重合型レジンの硬化方法及び装置に関し、特
に光重合型レジンよりなる被照射物を移送させながら連
続的に硬化させる光重合型レジンの連続硬化方法及び装
置に関する。

［従来の技術］ 光重金型レジンの硬化方法及び装置には紫外光を用いる
ものと可視光を用いるものがある。

紫外光を用いる硬化装置は、主として塗膜、インキ、コ
ーテイング膜等の光重合型レジンの厚みが、数μ−〜数
百μ輪程度の薄いものの硬化に用いられている。

これらの装置はベルトコンベア等の連続移送手段を備え
、その上に載置移送されて来る光重合型レジンを薄く塗
布した被照射物に紫外光を照射して連続的に硬化するも
のであり、優れた生産性を有し、広く用いられている。

一方、可視光を用いる方法及び装置は、例えば歯科の分
野でコンポジットレジンを用いた歯科技工物の硬化に使
用されており、例えば特開昭６２３８１４９号公報には
４００〜５００ｎｍの可視光を発生する蛍光灯を有する
照射器が、また例えば特開昭６２−４７３５４には、ハ
ロゲンランプからの照射光をターンテーブル上に配置さ
れた被照射物に照射する照射器が開示されている。

そして上記各種硬化装置は、通常１個あるいは数個の被
照射物を一時に硬化させるいわゆるバッチ方式のものが
用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記紫外光を用いる場合は、連続生産性に
優れるものの、被照射物の深部硬化性に乏しく歯科技工
物などのように１１Ｉ１１以上の肉厚を有する被照射物
に適用すると内部が未硬化状態となり、硬化物の硬度や
機械的強度が低下する。

この問題を解決するため、例えば光重合型レジンを薄く
塗布し、それに紫外光を照射して硬化させ次いでその上
に光重合型レジンを薄く塗布し、それに紫外光を照射し
て硬化させるという工程を多数回繰り返すことが行われ
るが、こうした操作は煩雑で、かつ時間のかかる問題が
ある。

また、通常の紫外光照射器は照射光の強度が一定してい
るため、重合速度の制御が行えず、肉厚の光重合型レジ
ンを硬化させるために、被照射光の強度を高くしてしま
うと被照射物が急激に重合硬化して、硬化物の内部に重
合時に発生した内部歪を残してしまい機械的強度が低下
したり、寸法精度が低下する等の問題が生じる。　一方
、可視光を用いる硬化装置では、肉厚が１旧以上のもの
を容易に硬化させることができる反面、従来バッチ式の
硬化装置しかないため、生産性に乏しい。

さらに、従来の可視光硬化装置では、照射光の強度も固
定されているため、被照射物の深部硬化を連敗しようと
して照射光の強度を強くすると前記紫外光による場合と
同様、重合速度の制御を行うことができず、その結果硬
化物の内部に重合時に発生する内部歪を残してしまい機
械的強度低下、寸法精度低下等の問題が生じる。

また、前記紫外光、可視光を用いる装置では共に、照射
光の強度が小さいと熱に変換されるエネルギーも小さく
、雰囲気温度が充分に上がらず、その結果硬化物の硬度
・機械的強度が不充分となる。他方、照射光の強度が強
いと熱に変換されるエネルギーも大きくなり、その結果
硬化物が必要以上に加熱されてしまって、熱膨張が生じ
、硬化終了時における製品硬化物の寸法精度が低下した
りする問題がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、（１）連
続的に移送されている光重合型レジンよりなる被照射物
に対して、その移送位置に対応して多段階に照射光の光
強度を変化させて照射することを特徴とする光重合型レ
ジンの連続硬化方法、及び（２〉被照射物の連続的移送
装置と照射光調整装置とを具備する光重合型レジンの連
続硬化装置において、照射光調整装置が光源と、被照射
物の移送位置に対応して多段階に変化した異なる光強度
の照射光を調整照射する手段とを備えてなることを特徴
とする光重合型レジンの連続硬化装置である。

すなわち本発明においては、移送中の被照射物に対して
照射光する光強度を被照射物の位置・場所によって段階
的に異なるようにしている。

よって、被照射物に照射される照射光の強度はその移動
に件ない変化することとなり、その結果、被照射物の重
合速度、硬化深度等を位置的、時間的に制御することが
できる。

本発明においていう、“連続的な移送”とは、被照射物
が次々に硬化装置内の光照射位置へ導入され、かつそれ
からから出て行くことを意味し、よって被照射物が常時
スムーズに移動する状態０ほか間欠的に移動する状態の
場合をも含む。

なお、本発明において被照射物が硬化装置内へ導入され
てから、装置外へ搬出されるまでに要する時間は、１秒
間から２４時間の範囲に設定することが好ましく、特に
好ましくは１０秒間から３時間の範囲に設定するのがよ
い。

移送機構としては、例えばベルトコンベアやターンテー
ブルのように常時連続して被照射物を移動する機構のほ
か、ウオーキングビームコンベア、空圧式あるいは油圧
式シリンダー等によりそのストロークに応じて段階的に
被照射物を搬送移送する機構であってもよく、さらにパ
ルスモータ−等を用いて数値制御により被照射物を移送
するものであってもよい。

また、被照射物の移送は同一平面上の直線運動や回転運
動のほか、上下方向への移動によって行うものであって
もよい。

照射光を発生する光源としては、ハロゲンランプ、キセ
ノンランプ、蛍光灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、ショー
トアークランプ、など通常の光重合に用いられる光源が
挙げられる。

これら光源には、公知の反射鏡や拡散板のほか熱線カッ
トフィルター等を設けて所望の光強度分布となしたり、
被照射物の温度上昇の低減効果を生じせしめるようにで
きることはいうまでもない。

本発明においては、連続的に移送される被照射物に対し
て、多段階に変化する光強度の照射光が照射されるが、
“光強度が多段階に変化する”の意味は、具体的には、
被照射物が装置内へ移送機構により導入された際に受光
する照射光の強度が、被照射物が装置内を更に別の位置
へ移動する過程において、有意に異なる（例えば入地点
で１００キロルツクスであるのに対し、Ｂ地点では２０
０キロルツクスあるいは１０キロルツクスのようになる
）ことを意味している。

ここで照射光の強度は、照射光の種類が紫外光である場
合には１平方センチメートル当たりＯＯ１ミリワットか
ら１０００ミリワツトの範囲で変化させることが好まし
く、特に好ましくは、０゜１ミリワツトから１００ミリ
ワツトの範囲で変化させる。また、照射光の種類が可視
光の場合には、照射光の強度は１００ルツクスから１０
０００キロルツクスの範囲で変化させることが好ましく
、特に好ましくは１０００ルツクスから１０００キロル
ツクスの範囲で変化させるのがよい。

なお、一般に照射光の強度は光源と被照射物との距離の
二乗に反比例する関係にあるが、本発明における被照射
物の硬化装置内での位置と照射光の強度との関係は、こ
の関係とは異なりグラフとして表せば指数曲線状、傾き
を持った直線状、階段状等になる関係にある。

また、本発明において照射光の強度を多段階に変化させ
た際の最小の強度と最大の強度との比は１対２以上とな
るようにすることが好ましく、特に好ましくは１対１０
以上とすることがよい。

また、被照射物に照射する光の強度は連続的に変化させ
てもあるいは離散的に急激に変化させてもよい。例えば
、重合初期（装置入口付近〉には、弱い強度の光を照射
し、後期（装置出口付近）には強い光を照射するように
構成して、被照射物の急激な重合収縮を抑制し、かつ短
時間に高精度の重合硬化物を得ることができる。

次に本発明において被照射物が受光する照射光の強度を
多段階に変化させる（実質的に２段階以上に異なるよう
にする〉手段を例示、列挙する。

（１）　　第１図のように出力の異なる２つのランプを
設置する方法。

（２）第２図のように蛍光灯とハロゲンランプを設置す
る方法。

（３）第３図のように部分的にランプの設置数を変化さ
せる方法。

（４）第４図のように部分的に光透過率の異なるフィル
ターを設置する方法。

（５）第５図のように可変トランスにより複数の光源の
照射光の強度を調節する方法。

以上に述べたごとく、本発明では光硬化型レジンの重合
速度が光の強度に依存することを考慮し、被照射物の光
重合特性に応じて、各受光位置における照射光の強度を
異ならせるものである。

照射光の種類は、肉厚１問以上の厚い被照射物や、フィ
ラー等の充填された光重合型レジンに対しては、ハロゲ
ンランプ、キセノンランプ、蛍光灯からの可視光が適し
ている。

また、本発明においては、照射光の強度とは別に独立し
て被照射物の装置内での周囲温度を制御した装置とする
ことができる。制御方法としては、ファン、冷却水、冷
却器、ヒーター、赤外線発生器を装置内の所望の位置に
設けること（第６図参照）によって行うことができる。

その他、ランプの種類と所望の照射光の強度を考慮しな
がら、ハロゲンランプ（高温域〉、蛍光灯（低温域〉を
使用することによって温度制御することもできる。

本発明の光重合型レジンの連続硬化方法及び装置を採用
すれば、コーテイング膜、塗膜、歯科技工物（人工歯、
歯冠、義歯床等〉、透光性型枠による光重合型レジン成
形品等を高効率、がつ高精度で製造することができる。

透光性型枠使用による製造品の具体例としては、コンタ
クトレンズ、メガネレンズ、マイクロレンズ、歯科用ブ
ラケット、歯車等が挙げられる。

その他生導体封止材、光ファイバーの被覆、プリズム、
レンズ等光学部品の接着、光重合型レジンによる種々の
包埋物などの硬化にも好適に用いられる。

［実施例］ 次に、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例を示゛装置の概！１２図
である。

本装置は装置内の被照射物導入口（１５〉に近い位置に
小出力（５０Ｗ）のハロゲンランプ（１０）が、被照射
物搬出口（１６）に近い位置に大出力（２５０Ｗ）のハ
ロゲンランプ（１１）が配置されている。

本装置の照射光の強度は、小出力のハロゲンランプ（１
０）の下部において１２キロルツクス、大出力のハロゲ
ンランプ（１１〉の下部において１５００キロルツクス
であった。

また、本装置の被照射物（１４〉の移送機構はモーター
（１３）とチェーン（１８）により稼動するコンベア（
１２）である。

本実施例においては装置内に被照射物導入口（１５）よ
り導入された被照射物（１４）は、まず小出力のハロゲ
ンランプ（１０）により比較的低い強度の可視光が照射
される。続いてコンベア（１２）の働きにより装置内を
被照射物搬出口の方向へ被照射物（１４）が移動すると
徐々に比較的強い強度の照射光が大出力のハロゲンラン
プ（１１）により照射されていく。そして大出力のハロ
ゲンランプ（１１）により充分量の照射光が照射された
被照射物はコンベア（１２）の働きにより被照射物搬出
口（１６）より装置外へ搬出される。

本装置のコンベアの長さは６０ｃｍであり、ハロゲンラ
ンプ（１０）、（１１）は、それぞれ被照射物導入口（
１５〉及び被照射物搬出口（１６）より２０ｃｍ１ｌｉ
れた位置に取り付けられている。

次に本実施例の装置により光重合型レジンを硬化する方
法を説明する。

まず、ビスフェノールＡグリセロール変性ジメタクリレ
ート８０重量部、メチルメタクリレート１０重量部、ト
リエチレングリコールジメタクリレート１０重量部、カ
ンファーキノン０．０５重量部、Ｎ、Ｎ、ジメチルパラ
トルイジン０．０５重量部を調合し、光重合型レジンを
調整した。

次に、内径２５納転深さ２５開、肉厚２ｍｍのポリエチ
レン製の円筒状の容器に歯牙標本を入れた後、さらに該
容器内へ光重合型レジンを気泡が混入しないように静か
に注入して、該容器にいっばいに満たした。

こうして準備された被照射物を装置の被照射物導入口（
１５）に置き、コンベア（１２）を稼動させて装置内に
導入した。コンベア（１２）の働きにより装置内を移動
し、被照射物搬出口（１６）に搬出された被照射物を得
た。この時コンベアの移動速度は２ｃ輸／輸ｉｎであっ
た。

円筒状容器から光重合された硬化物を取り出したところ
、クラックや剥離のない硬質透明な樹脂で包埋された歯
牙の樹脂包埋物が得られた。

また、上述の方法により多数の歯牙標本の包埋を行い、
得られた樹脂包埋物のミクロブリネル硬度を測定したと
ころ、２１±ＩＨｂであり、バラツキの少ない均質な表
面硬度を有していた。

（実施例２） 第２図は本発明の第２実施例を示す装置の概説図である
。

本装置は照射光の光源として２０Ｗの蛍光ランプ３灯（
２０）と、２５０Ｗのハロゲンランプ３灯（２１）を有
している。また被照射物（２４〉の移動機構としては実
施例１と同様にモーター（２３）の回転運動を伝えるチ
ェーン（２８）により稼動するコンベア（２２）を備え
ている。

本装置においては、被照射物導入口（２５）より装置内
へ導入された被照射物（２４）はまず蛍光灯（２０）に
より比較的弱い照射光の強度で照射され、コンベア（２
２）の働きにより装置内を被照射物搬出口（２６〉の方
向へ移動することにより引き続きハロゲンランプ（２１
）の強い照射光により照射されて、装置外へ搬出される
。

本装置における照射光の強度は、蛍光ランプ（２０〉の
下部において５０キロルツクス、ハロゲンランプ（２１
〉の下部において１５００キロルツクスであった。

次に本装置を用いて光重合型レジンを硬化する方法を説
明する。

まず、メチルメタクリレート９０重量部、トリエチレン
グリコールジメタクリレート１０重量部、カンファーキ
ノン０．１重量部、過酸化ベンゾイル０．１重量部の組
成よりなる光重き型レジンを調合し、充分撹拌した後、
ポリ４メチル１ペンテン製のコンタクトレンズ成形用の
透光性の成形型内に所定量充填し、本装置の被照射物導
入口（２５）に置いた。

この時コンベア（２２）の移動速度は５ｃｍ／輸ｉｎで
ありコンベアの長さは１００ｃｍであった。

コンベア（２２）の働きにより装置内Ｉ＼導入してから
２０分間経過後、蛍光灯（２０）とハロゲンランプ（２
１）により可視光を照射された成形型が被照射物搬出口
（２６）に搬出された。

この成形型を分解して可視光により重合硬化したコンタ
クトレンズ状硬化物を得た。得られたコンタクトレンズ
状硬化物にはヒビ割れや光学的歪がなく、その曲率半径
は成形型を正確に写し取っていた。

また、上述の方法により曲率半径の異なる成形型を準備
して、屈折度がプラス１２デイオブトリーからマイナス
１６デイオブトリーの範囲で種々のコンタクトレンズを
製造したところ、いずれの屈折度のものについても、良
好な成形品を得ることができた。

（実施例３） 第３図は本発明の第３実施例を示す装置の概説図である
。

本装置はロータリーテーブル回転用タイマー（４０）で
設定した時間経過後、モーター（３５）の働きにより９
０°ずつ回転する４つのロータリーテーブル（３６）を
被照射物（３７）の移動機構としている。また本装置の
照射光の光源としては、かかる４つのロータリーテーブ
ルの３カ所の位置の上方に、それぞれ１５０Ｗのハロゲ
ンランプが２個（３０）、４個（３１）及び６個（３２
）配置されている。また、ハロゲンランプの取り付けら
れていない位置には被照射物を装置内に配置したり、照
射光の照射を終えたものを装置外へとり出すための被照
射物導入・搬出口（３３）が設けら２している。

本装置における照射光の強度は、ハ［ゲンランブ（３０
）の下部において１８０キロルツクス、ハロゲンランプ
（３１）の下部において３００キロルツクス、ハロゲン
ランプ（３２）の下部において５００キロルツクスであ
った。

本装置を使用する際には、電源スィッチ（３８）を入れ
てハロゲンランプ（３０）（３１）（３２）を点灯し、
被照射物（３７）を被照射物導入・搬出口（３３）のロ
ータリーテーブル上に配置する。

続いてロータリーテーブル回転用タイマー（４０）によ
りロータリーテーブル（３６）を回転させる時間を設定
した後、ロータリーテーブル回転スイッチ（３９）を入
れてロータリーテーブル（３６）を９０°回転させ、被
照射物（３７）を２灯のハロゲンランプ（３０）の点灯
している位置へと移動する。

ロータリーテーブル回転用タイマー（４０）がりイムア
ップするとロータリーテーブル（３６）は更に９０”回
転し、４灯のハロゲンランプ（３１）の点灯している位
置へ移動する。このようにして６灯のハロゲンランプ〈
３２〉により照射光を照射させ終わった被照射物（３７
）は再び被照射物導入・搬出口（３３）の位置へ戻るの
で、装置外へ取り出せばよい。

本装置の場合、被照射物の導入口と搬出口が同じ位置に
なるため、硬化作業者が移動することなく被照射物のセ
ット、取り出しが可能となり、さらに装置の設置スペー
スも小さくできる特長を有している。

次に本装置を樹脂包埋物の作製に用いた例について説明
する。

本装置の電源スィッチ（３８）を投入しハロゲンランプ
（３０）、（３１）、（３２）を点灯させてから、ステ
ンレス製のネジを実施例１で用いたものと同様の円筒状
容器内に配置し、ビスフェノールＡグリセロール変性ジ
メタクリレート６８重量部、メチルメタクリレート１５
重量部、ラウリルアクリレート　７重量部、トリエチレ
ングリコールジメタクリレート１０重量部、カンファー
キノン０゜０５重量部、過酸化ベンゾイル０．０２重量
部、ハイドロキノンモノメチルエーテル０．０２重量部
の組成よりなる光重合型レジンを注入した後、該円筒状
容器を本装置の被照射物導入・搬出口く３３〉に夏いた
。

続いてロータリーテーブル回転用タイマー（４０〉を１
０分間に設定し、ロータリーテーブル回転スイッチ（３
９）を投入して装置を稼動させた。

３０分経過後、照射を終了した試料が再び被照射物導入
・搬出口（３３）に戻ってきたのでこれを取り出して観
察したところ、ステンレス製のネジと硬化した光重合型
レジンとの間に剥離がなく、また内部歪やクラックのな
い硬質透明な樹脂で包埋されたステンレス製ネジの樹脂
包埋物が得られた。

また、上述の方法により多数のステンレス製のネジの包
埋を行い、得られた樹脂包埋物のミクロブリネル硬度の
測定をしたところ、１３士ＩＨｂであり、バラツキの少
ない均質な表面硬度を有していた。

（実施例４） 第４図は本発明の第４実施例を示す装置の概説図である
。

本実施例では照射光の光源として反射板（４２）を備え
た５００Ｗの高圧水銀灯（４１〉を６本有しており、被
照射物（４８）の移動機構として実施例２〜３と同様の
コンベア（４５）を有している。

本装置は照射光の強度は２種類の減光フィルター（４３
）、（４４〉で調節されており、被照射物導入口（５０
）に近い減光フィルター（４３）の光線透過率は２％で
あり、装置中央に位置する減光フィルター（４４）の光
線透通率は５０％である。

本装置における照射光の強度は、減光フィルター（４３
）の下部において０．５ミリワット毎平方センチメート
ル、減光フィルター（４４〉の下部において１２．５ミ
リワット毎平方センチメートル、減光フィルターのない
下部において２５ミリワット毎平方センチメートルであ
った。

なお、減光フィルター（４３）、（４４〉は硬化する光
重合型レジンの硬化特性に応じて適切な透過率をもった
ものに交換することができる０本装置はこのように減光
フィルター（４３）、（４４〉の光線透過率を任意に選
定することにより同一の硬化装置により特性の異なる多
数の光重合型レジンの硬化に幅広く適用可能となる特長
を有している。

次に、本装置を眼鏡レンズの製造に適用した例について
説明する。

まず、眼鏡用メニスカスレンズの凹面と凸面とを形成す
る硬質ガラス製のモールドをエチレン・エチルアクリレ
ートコポリマー製のガスケットを介在させて対向させ、
該モールド周辺をクリップではさむことより眼鏡レンズ
を形成するキャビティを形成した。

次いで、メチルメタクリレート５０重量部、カヤラッド
ＤＰＣＡ１２０（日本化薬製、６官能アクリレート）５
０重量部、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルゲト
ン３重量部の組成よりなる光重合型レジンを調合し、充
分攪拌した後、該キャビティ内に気泡をまきこまないよ
うにして注入し、その後本装置の被照射物導入口（５０
）に置いた。

本装置のコンベア（４５）の長さは２００ｃｍであり、
コンベアの移動速度はＬｏａＴａ／ｗｉｎである。

２０分経過後光照射を終了した被照射物が被照射物搬出
口（５１）より搬出されたので、モールドを分解し硬化
物を取り出したところ、クラックや光学的な歪がなく、
表面硬度に優れた光重合型レジン硬化物製の眼鏡レンズ
が得られた。またこうして得られた眼鏡レンズの光学面
は極めて滑らかであり、ガラスモールドの面精度を正確
に転写していた。

また、本装置によりパイフォーカル用の小玉を形式する
ための一部直線状の段差を有する凹みを持ったガラスモ
ールドを使用して二重焦点の眼鏡レンズの成形を行なっ
た。得られた光重合型レジン硬化物製眼鏡レンズは、小
玉の段差部分にクラ・】りが見られず、上記眼鏡レンズ
と同様に優れた性能を有していた。

さらに本装置を用いて多数の光重合型レジン硬化物製眼
鏡レンズの成形を行ったところ、得られた硬化物製品の
品質にはバラツキが少なく極めて安定した生産性を有し
ていた。

（実施例５） 第５図は本発明による第５実施例を示す装置の概説図で
ある。

本装置はコンベア（６４）上で４１ＩＩずつ組になり光
照射の第１ゾーンから第３ゾーンを形式する１２個のハ
ロゲンランプ（６１）、（６２〉、（６３）を照射光の
光源として備えており、各ゾーンのハロゲンランプ（１
５０Ｗｘ４）は、各々光量調整用可変トランス（６７）
、（６８）、（６９）によって独立に任意の照射光の強
度に調整できるようになっている。また本装置はモータ
ー（６５）の回転数を調節し、コンベア（６４）の移動
速度を任意に設定するためのコンベアスピード調整用可
変トランス（７６）を有している。

すなわち本装置では、被照射物（７０）を照射する照射
光の強度と照射時間が任意に調整できるため、目的とす
る被照射物の硬化特性に応じて幅広く光照射条件を設定
できるという特長を有している。

次に本装置を用いて光重合型レジン硬化物製の歯科矯正
用ブラケットを製造した例について説明する。　まず、
メチルメタクリレート３９重量部、ビスフェノールＡエ
チレングリコール変性ジメタクリレート５２重量部、疎
水化処理済煙霧状シリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７
２）９重量部、カンファーキノン０．７重量部、過酸化
ベンゾイル０．７重量部よりなる組成の光重合型レジン
を調合し、十分混練した後、ポリ４メチノー１ペンテン
製のブラケット成形用の透光性成形型内に注入した。

次いで、該成形型を本装置の被照射物導入口（）１）に
配置した後、コンベア（６４）を稼動させて光照射を行
った。

本装置のコンベア（６４）の長さは１８０ｃｍであり、
コンベア（６４）の移動速度は９ｃ＋＊／ｓｉｎに設定
した。

また第１ゾーン用ハロゲンランプ光量調整用可変トラン
ス（６７）を３０ボルトに、第２ゾーン用ハロゲンラン
プ光量調整用可変トランス（６８）を７８ボルトに、第
３ゾーン用ハロゲンランプ光量調整用可変トランス（６
９〉を８５ボルトに設定した。

この時、照射光の強度は第１ゾーンにおいて４キロルツ
クス、第２ゾーンにおいて１４０キロルツクス、第３ゾ
ーンにおいて２００キロルツクスであった。

２０分経過後光照射を終了した該成形型が被照射物搬出
口（７２）に移動されてきたので、成形型を分解して硬
化物を取り出して観察したところ、内部にクラックの発
生がなく、また光重合中に成形型内壁面から硬化物接触
面が剥離して生ずる硬化物の接触表面はアレの極めて少
ないものであった。　こうして硬質の優良なコンポジッ
トレジン製のブラケットが得られた。

また本装置を用いて多数の光重金型レジン硬化物製歯科
矯正用ブラケットの生産を行ったところ、得られたブラ
ケットの品質にはバラツキが少なく良品率も極めて良好
であった。

すなわち、本装置により得られたブラケットのベース面
を引張試験用の保持具に接着し、ウィング部にピアノ線
を掛けて、インストロン社製万能試験機を用いてウィン
グの引張り破折強度を測定したところ、３．７±０．５
Ｋｇｆでありバラツキも少なく、良品率は９０％以上に
達していた。

（実施例６） 第６図は本発明による第６実施例を示す装置の概説図で
ある。

本装置は照射光の光源として比較的弱い照射光の強度を
与える３灯の蛍光灯（８０）と比較的強い照射光の強度
を与える上下６灯のハロゲンランプ（８１）、（８２）
を有しているほか、コンベア（８５）の被照射物搬出口
（９５）の手前に光照射を終了した被照射物（９２〉を
加熱するための遠赤外線ヒーター（８３〉を有している
。

また本装置で用いられる上下６灯のハロゲンランプ（８
１）、（８２）は上、下３灯ずつ独立してハロゲンラン
プ光量調整用可変トランス（８９〉、（９０〉により照
射光の強度を調節できるようになっている。

さらに本装置においては遠赤外線ヒーター（８３〉によ
って加熱される雰囲気の温度を任意に設定するための温
度センサー（９６〉とヒーター温度調節器（９１）を備
えている。すなわち、本装置は照射光の強度を２段階に
設定することに加えて光照射を終了した被照射物を任意
の温度で熱処理することができるものであり、適切な光
照射と硬化物の力学物性、光学特性などの物性向上をは
かるための加熱処理とを１本のコンベア内で連続処理す
ることができるという特長を有している。

また本装置では、コンベア（８５）の中央下部に設けら
れた３灯のハロゲンランプ（８２）を有することから被
照射物（９２〉を上下両面から照射することが可能とな
り、肉厚が大きく一方向がらの光照射では上、下面での
硬化状態に不均一が生じやすいものや、あるいは上から
の照射だけでは照射光が届かない影が生じるようなもの
の硬化にも適用できるという特長を有している。

なお、本装置で用いられるコンベア（８５）は、ハロゲ
ンランプ（８２〉による下方向からの照射光を配慮しス
チール製のフレームにパイレックスガラスをはめこんだ
ユニットより構成されたキャタピラ状のものである。

次に本発明の装置を用いて光重合型レジンを硬化させた
例について説明する。

実施例５と同様に歯科矯正用ブラケットを成形するため
のポリ４メチル１ペンテン＊ｅ、形型内に実施例５と同
一組成よりなる光重合型レジンを注入し、本装置の被照
射物導入口（９４）にセットした。本装置のコンベアの
長さは１５０ｃ輪でありコンベアの移動速度は５ｃｍ／
ｓｉｎであった。

また装置中央の上部照射用ハロゲンランプ光量調整用可
変トランス（８９）を７８ボルトに、下部照射用ハロゲ
ンランプ光量調整用可変トランス（９０）を３５ボルト
に設定し、さらにヒーター温度調節器（９１）により遠
赤外線ヒーター（８３〉による加熱雰囲気の温度を１０
０℃に設定した。

本装置における照射光の強度は蛍光灯（８０）の下部に
おいて４５キロルツクス、ハロゲンランプ（８１）の下
部において１４０キロルツクス、ハロゲンランプ（８２
）の上部において６キロルツクスであった。

装置稼動後３０分後に被照射物搬出口（９５）に光照射
と加熱処理の終了した成形型が搬出されたので、成形型
を分解し、硬化物を取り出したところ、内部にクラック
の発生がなくまた表面アレも極めて少ないコンポジット
レジン製ブラケットが得られた。さらにこうして得られ
たコンポジットレジン製ブラケットのベース面を引張り
試験用の保持具に接着し、ウィング部分にピアノ線を掛
けて、インストロン社製万能試験機を用いてウィングの
引張り破折強度を測定したところ、５，６±０．５ｋｇ
ｆであり、実施例５で得られたブラケットの引張り破折
強度に対して１．５倍の強度が得られた。

また、本装置により多数の歯科矯正用ブラケットの成形
を行ったところ、良品率は９０％以上に達し優れた量産
性を有していた。

（比較例１〉 実施例１で用いた装置において小出力（５０Ｗ）のハロ
ゲンランプ（１０）のがわりに大出力（２５０Ｗ）のハ
ロゲンランプを取り付け、実施例１と同様に歯牙標本の
包埋物を作製した。こうして得られた包埋物は包埋した
歯牙と硬化した樹脂の間に著しい剥離が生じており、ま
た１５０’Ｃを越える重合時の異常な温度上昇のために
包埋した歯牙の表面に無数のクラックを生じていた。

く比較例２） 実施例２で用いた装置においてハロゲンランプ（２１）
を取り除いて２０ワツトの蛍光灯を３本取り付は実施例
２と同様にコンタクトレンズの成形を行った。こうして
得られた成形物には、ヒビ割れや光学的歪はなく、その
曲率半径も成形型を正確に写し取っていたが、表面硬度
が著しく小さく、通常の取り扱いにより表面に無数の傷
が入ってしまい失透して使用できなくなってしまうもの
であった。

また、本例において実施例２のハロゲンランプ（２１）
を取り除くかわりに蛍光灯（２０）を取り除き、２５０
ワツトのハロゲンランプを３灯取り付けて、実施例２と
同様にコンタクトレンズの成形を行ったところ、得られ
た成形物には、ヒビ割れの発生しているものが多数みら
れ、また外観上は良好な成形品であってもレンズ内部に
光学的な歪を有しているものが多く実用上の生産性に欠
けるものであった。

（比較例３） 実施例４で用いた装置において減光フィルター（４３〉
、（４４）を取り除いて実施例４と同様に眼鏡レンズの
硬化を行った。こうして得られた硬化物には特に肉厚の
厚いものにおいて光学的な歪が発生したり、ガラスモー
ルドを取り去ると表面にさざ波状の欠陥が見られたり、
変形したりするものが多数発生した。

またこの装置により実施例４と同様に二重焦点の眼鏡レ
ンズの製造を行ったところ、小玉の段差部分に著しいク
ラックが発生し、眼鏡レンズとして使用できないもので
あった。

また、本発明の装置を用いて、実施例４に記載した方法
に準じて光重き型レジン硬化物製眼鏡レンズの成形を行
ったところ、肉厚の厚い屈折度の大きいレンズにおいて
光学的な歪や、硬化ムラを生じていた。

（比較例４） 実施例５と同様の装置において第１ゾーンから第３ゾー
ンまでのハロゲンランプ光量調整用可変トランス（６７
）、（６８）、（６９）の電圧を全て８５Ｖに設定し、
実施例５と同様にコンポジットレジン製のブラケットの
硬化を行った。こうして得られたブラケットにはスロッ
ト部分にクラックが発生することが多く、良品率も７０
％以下となり、生産性の低下が見られた。

（比較例５） 第７図に示すように被照射物（１０３）をのせる回転テ
ーブル＜１０１）の上方に回転テーブルを取り囲むよう
に１５０Ｗのハロゲンランプ（１００）を４灯配置した
バッチ処理式の硬化装置に光量調整用可変トランス（１
０２）を取り付けた。

該装置を用いて実施！３１５と同様に透光性のブラケッ
ト成形型内に光重合型レジンを注入した後、次の手順で
被照射物の硬化を行った６すなわち、まず光量調整用可
変トランス（１０２＞の電圧を３０ボルトに設定し被照
射物＜１０３）に１０分間の光照射を行い続いて光量調
整用可変トランス（１０２）の電圧を７８ボルトに設定
し直した後、１０分間の光照射を行い、最後に電圧を８
５ボルトに設定してさらに１０分間の光照射を行った。

以上の操作を繰り返すことにより多数のブラケットの生
産を行ったところ、成型されたコンポジットレジン製ブ
ラケットには内部クラックや表面アレの欠陥はなかった
が、ウィングの引張破折強度にバラツキが生じ品質が安
定しなかった。

また、成形作業が煩雑であり生産性に乏しいものであっ
た。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の光重き型レジンの連続硬化
方法及び装置によれば １）比較的肉厚の成形品を硬化する際にもクラッり、ヒ
ビ割れ、内部歪等の成形特の欠陥の発生が極めて少なく
、２〉成形作業が簡便であって連続生産性に優れ、３）
得られる硬化物の品質が安定しており、４）寸法精度に
優れた硬化物が得られるという作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例装置の概説図、第２図は第
２実施例装置の概説図、第３図は第３実施例装置の概説
図、第４図は第４実施例装置の概説図、第５図は第５実
施例装置の概説図、第６図は第６実施例装置の概説図、
第７図は比較例装置の概説図を各々示す。 図中 １０：ハロゲンランプ（５０Ｗ）。 １１：ハロゲンランプ（２５０Ｗ）　、　１２：コンベ
ア。 １３：モータ、１４：被照射物、１５：被照射物導入口
２１：ハロゲンランプ（２５０Ｗ　ｘ　３本）。 ２２：コンベア、２３：モータ、２４：被照射物。 ２５：被照射物導入ロ、２６：被照射物搬出口。 ２７：冷却ファン、２８：チェーン、 ２９：蛍光灯用電源、３０：ハロゲンランプ（１５０Ｗ
　Ｘ　２　）３１：ハロゲンランプ（１５０Ｗｘ４）　
。 ３Ｚ：ハロゲンランプ（１５０ＷＸ６）　。 ３３：被照射物導入・搬出口。 ３４：ロータリーテーブル回転軸。 ３５：ロータリーテーブル回転用モータ。 ３６：ロータリーテーブル、３７：被照射物。 ３８：を源スイッチ。 ３９；ロータリーテーブル回転スイッチ。 ４０：ロータリーテーブル回転用タイマ。 ４１：高圧水銀灯（５００ＷＸ６）　、　４２：反射鏡
、４３：減光フィルタ（１１５０）。 ４４：減光フィルタ（１／２）　、　４５：コンベア４
６：モータ、４７：チェーン、４８：被照射物。 ４９：高圧水銀灯用電源、５０：被照射物導入口。 ５１：被照射物搬出口。 ６１：第１ゾーン用ハロゲンランプ（１５０Ｗ　ｘ　４
　）、６２：第２ゾーン用ハロゲンランプ＜１５０Ｗｘ
４）６３：第３ゾーン用ハロゲンランプ（１５０Ｗｘ４
）　。 ６４：コンベア、６５：モータ、６６：チェーン。 ６７：第３ゾーン用ハロゲンランプ光量調整用トランス
。 ６８：第２ゾーン用ハロゲンランプ光量調整用可変トラ
ンス、６９：第３ゾーン用ハロゲンランプ光量調整用可
変トランス、７０：被照射物。 ７１：被照射物導入口、７２二被照射物搬出口。 ７３：第１ゾーン用冷却フアン。 ７４：第２ゾーン用冷却フアン。 ７５：第３ゾーン用冷却フアン。 ７６：コンベアスピード調整用可変トランス。 ８０：蛍光灯（３０ＷＸ３）。 ８１：上部照射用ハロゲンランフ　（１５０Ｗｘ３）。 ８２；下部照射用ハロゲンランプ（ｌｓＯＷＸ３）　。 ８３：遠赤外線ヒータ、８４；断熱壁、８５：コンベア
。 ８６：モータ、８７；チェーン、８８：蛍光灯用電源。 ８９：上部照射用ハロゲンランプ光量調整用可変トラン
ス、９０：下部照射用ハロゲンランプ光量調整用可変ト
ランス、９１：ヒータ温度調節器、９２：被照射物９３
：冷却ファン、９４：被照射物導入口。 ９５：被照射物搬出口、９６：温度センサ。 １００：ハロゲンランプ（１５０ＷＸ４）　。 １０１：回転テーブル、１０２：光量調整用可変トラン
ス。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続的に移送されている光重合型レジンよりなる
   被照射物に対して、その移送位置に対応して多段階に照
   射光の光強度を変化させて照射することを特徴とする光
   重合型レジンの連続硬化方法。
2. （２）照射光が可視光であることを特徴とする請求項１
   記載の光重合型レジンの連続硬化方法。
3. （３）被照射物への光照射時における雰囲気温度を、照
   射光の光強度とは別個に調整して付与することを特徴と
   する請求項１又は２記載の光重合型レジンの連続硬化方
   法。
4. （４）被照射物の連続的移送装置と照射光調整装置とを
   具備する光重合型レジンの連続硬化装置において、照射
   光調整装置が光源と、被照射物の移送位置に対応して多
   段階に変化した異なる光強度の照射光を調整照射する手
   段とを備えてなることを特徴とする光重合型レジンの連
   続硬化装置。
5. （５）照射光が可視光であることを特徴とする請求項４
   記載の光重合型レジンの連続硬化装置。
6. （６）被照射物への光照射時における雰囲気温度を、照
   射光の光強度とは別個に調整して付与する温度制御手段
   を備えてなることを特徴とする請求項４又は５記載の光
   重合型レジンの連続硬化装置。