JPH08182688A - 歯に対する歯科矯正用具の結合強度を強める方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は歯科矯正用具の結合力を高める方法
の提供を課題とする。 【解決手段】 歯科矯正用具（１０）の結合強度は、こ
の器具（１０）の結合ベース（２２）の熱軟化性突起
（２４）に熱をかけ、次いでその突起（２４）の外部を
横方向に動かして突き出し領域を供することにより高め
られる。この突き出し領域を器具（１０）を歯に結合さ
せ、そして接着剤が硬化したとき、その接着剤と機械的
に固着するアンダーカット領域を司る。この方法は、プ
ラスチック製器具及び製造工程の少なくとも一の工程中
に熱可塑性特性を示す材料より成るその他の器具にとっ
て有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯の表面に直接結合
すべき歯科矯正用具の結合力を強めるための方法に関連
して、そしてこれはプラスチック材料製の歯科矯正用具
の結合力を強めるのに特に有用である。

【０００２】

【従来の技術】歯科矯正処置は位置異常の歯を歯科矯正
学的に適正な位置に動かすことに関する。一定のタイプ
の歯科矯正処置においては、ブラケットとして知られる
小型のスロット付き器具を前歯、小臼歯及び犬歯に装着
し、そして頬側チューブとして知られる別の器具を大臼
歯に固定している。歯科矯正アーチワイヤーをブラケッ
トのスロットに載せ、そして小さな弾性Ｏ−リング又は
金属製のリゲーチャーワイヤーを用いてその場で締め
る。

【０００３】歯科矯正処置が進むと、このアーチワイヤ
ーは歯を所望の位置に至るまで移動させる案内をするト
ラックとして働く。ベンド、ループ又はツイストを往々
にして歯の移動を強いるためにアーチワイヤーに施す。
他方、所定の歯のブラケット又は頬側チューブに固定さ
れた１又は複数の弾性部材が、対応の歯をその適正な位
置に動かす力を供する。

【０００４】過去においては、各ブラケットを金属製歯
科矯正バンドであって所定の歯を囲むように装置し、そ
してその位置でセメント付けにするものに融着するのが
通常であった。かかるブラケット及びバンド集成具は下
にある歯に対する強力な保持を供するが、しかしながら
目に入り易く、往々にして患者に嫌れるものである。融
着ブラケット及びバンド集成具は、歯が様々な幅及び大
きさであり、従って選定されたバンドが対応の歯の上に
完璧に装着するように各バンドを慎重に選定するのに時
間がかかる点でめんどうでもある。

【０００５】より近年、新規の接着剤の開発により、歯
に直接結合させるブラケットの利用が一般となりつつあ
る。例えば、金属製及びセラミック製ブラケットを歯の
表面に直接結合させることが現在一般的である。ブラケ
ットの歯の表面への結合は化学接着、又は化学及び機械
接着の組合せにより行うことができ、そしてそれは使用
した接着剤のタイプ及びそのブラケットの原材料に依存
する。

【０００６】利用する接着剤及びブラケットのタイプに
かかわらず、ブラケットは歯科矯正処置を進める際の通
常の条件のもとで歯から自発的に外れないほどに十分な
強度で歯に結合させることが重要である。もしブラケッ
トが、処置を終える前に歯から外れたら、患者は歯科矯
正医の所に戻り、アーチワイヤーを外して新しいブラケ
ットをその場に結合させなくてはならないこととなる。
明らかに、かかる手順は歯科矯正用医及び患者の両者に
とって時間がかかり、且つめんどうである。

【０００７】歯科矯正集成具の製造者は、ブラケットの
ベースと接着剤との機械的結合力を高めるための様々な
製造方法に注目している。例えば、いく種かのブラケッ
トには、米国特許第４，２４３，３８６号に示している
が如くのブラケットと接着剤との接触面積を高めるため
にディンプル面が施されている。他の者は、米国特許第
４，６２９，２０９及び４，７５２，２２１号に記載の
如くの高められた表面積を司る小粒子、粗い面又はその
他の手段の利用を提唱している。

【０００８】直接結合型歯科矯正用具の機械的結合強度
を高めるのに特に有効な方法は、１又は複数のアンダー
カット領域が得られるよう、突き出し領域をその器具に
とっての結合ベースに施すことによる。かかる器具を歯
の表面に結合させたとき、その接着剤はアンダーカット
領域に流れ込んで硬化し、接着剤と結合ベースとの間に
機械的固着を樹立する。

【０００９】商標名「ＤＹＮＡ−ＬＯＫ」で３Ｍ Ｕｎ
ｉｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより販売されている
金属製ブラケットは機械仕上げ操作により作られ、そし
て機械仕上げの際、ベースの中に一式のスロットができ
る。スロットの縁は、そのスロットがアンダーカットチ
ャンネルを有するように刻み加工によってその後変形さ
せる。１タイプの「ＤＹＮＡ−ＬＯＫ」ブランドブラケ
ットの図を米国考案特許第２９０，０４０号に示す。

【００１０】その他の金属製ブラケット、例えば３Ｍ
Ｕｎｉｔｅｋのミニチュアツインブラケットが金属射出
成形プロセスを用いて製造されている。モルド集成具は
ブラケットのベースの上に直立ペグ又は突起を供するキ
ャビティーを有する。これらのブラケットはタンブリン
グミルの中で、その突起の外縁をピーニングする媒体を
用い、仕上げ操作中に反転させる。かかるピーニング処
理された突起の例は米国考案特許第３４０，５２３号に
示されている。

【００１１】アンダーカット領域を供するためのその他
の方法には米国特許第４，０６８，３７９号に示されて
いるが如くのブラケットベースに固定された孔質ワイヤ
ーメッシュの利用が含まれる。更に、米国特許第４，１
１０，６７８号には金属製ブラケットのベースの中にア
ンダーカット孔を供するためのサンドブラスチング及び
酸化溶液の利用が記載されている。

【００１２】アンダーカット領域を有する結合ベースを
有する歯科矯正用具を作るための別の方法が米国特許第
５，３９３，４８６号に記載されている。この文献に記
載の方法は、一の態様において、モルド成形操作中にブ
ラケットのベースの中に包埋されており、そしてその後
アンダーカット領域の目印（Ｗｉｔｎｅｓｓ ｉｍｐｒ
ｅｓｓｉｏｎ）を樹立するために熱、溶媒又はその他の
方法により分解させることを包括する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】金属製ではなく、プラ
スチック製の歯科矯正用ブラケットを利用するための数
多くの試みがここ数年なされており、その理由はプラス
チック材料よりできたブラケットは口腔の中で見えにく
く、それ故金属製ブラケットよりも美感がよいからであ
る。しかしながら、慣用のプラスチック製ブラケットは
往々にして不満足たるものと考えられており、その理由
は歯へのプラスチック製ブラケットの直接の化学接着は
往々にして、一定の慣用の接着剤を用いた場合、ブラケ
ットの早期の自発的脱離を防ぐのに十分強くないからで
ある。更に、機械的固着を助長するための金属製ブラケ
ットに関して上記した機械仕上げ及び／又は反転プロセ
スはプラスチック製ブラケットで試みたときは何らかの
理由で一般に満足たるものではない。

【００１４】理解される通り、プラスチック製ブラケッ
トの新規な効率的且つ有効な製造方法及び歯に対するプ
ラスチック製ブラケットの結合力を高める方法が当業界
において要望され続けている。好ましくは、かかる方法
は少なくとも一の製造段階中で熱可塑性の特徴を発揮す
る他の材料より成る器具と一緒に用いたときにも有用で
あろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は歯に対する歯科
矯正用具の結合強度を高める方法に向けられ、そして熱
軟化性材料より成る歯科矯正用具本体を用意する段階、
及びその本体の結合ベースの１又は複数の突起に熱を適
用してその突起の外部を軟化させ、その突起を１又は複
数の横方向に移動させる段階、を含んで成る。本法は更
に、この突起部がその下にある領域の幅よりも横方向に
おいて広い１又は複数の突き出し領域を供するのに十分
なほどに移動したら、その突起部を冷却する段階を含
む。

【００１６】理解される通り、各突き出し領域は接着剤
を受容するためのアンダーカットを司り、その接着剤が
一旦硬化すると、該器具を接着剤に固着する。突起部を
軟化及び移動させるための熱の利用は比較的安価であ
り、且つより時間のかかる他のプロセスと異なり、迅速
に達成できる。本法はプラスチック製歯科矯正用具並び
に熱可塑特性を示す未焼結「未加工」の金属射出成形プ
レフォームの如くのその他の材料より成る器具の結合力
を高めるのに有利である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の原理に従って構築した歯
科矯正用具１０を図１２５に示し、そして番号１０によ
り大まかに図示している。例示目的で示している器具１
０は歯科矯正用ブラケットであるが、本発明は頬側チュ
ーブ又はバンドであって歯の表面に直接結合させるもの
の如くのその他の歯科矯正用具としても同等に適用でき
る。

【００１８】詳細には、器具１０はプラスチック製本体
１２及びそのプラスチック製本体１２の中に部分的に埋
没している金属製フレームワーク１４を含む。この本体
は近心（即ち、患者の歯列弓の中心に向う方向）タイウ
ィングセクション１６及び遠心（即ち、患者の歯列弓の
中心から離れる方向）タイウィングセクション１８を有
する。

【００１９】長いアーチワイヤースロット２０がセクシ
ョン１６，１８を、近心−遠心方向において、通って広
がっている。タイウィングセクション１６，１８はそれ
ぞれ咬合タイウィング（即ち、歯の外端の隣りにくるタ
イウィング）及び歯肉タイウィング（即ち、患者の歯肉
の隣りにくるタイウィング）を含む。この咬合及び歯肉
タイウィングはアーチワイヤースロット２０の対立側に
ある。

【００２０】本体には、結合すべき歯に面している舌側
面２３を有する結合ベース２２を含む。この結合ベース
面は、器具１０を受理する歯の表面部分の外形に密接に
整合する外形及び任意的には複合外形を有する。

【００２１】結合ベース２２は、第一グループの突起を
含んで成り、且つ格子様の配列で並んでいるいくつかの
間隔の置かれたペグ又は突起２４を含む。各突起２４は
面２３から舌側方向で離れて広がり、そして器具１０の
近心、遠心、咬合及び歯肉側面に対して平行な側壁を好
適には有するシャンクを含む。各突起２４のシャンクは
その土台（即ち、面２３の隣りにくる箇所）において、
モルドからの器具１０の取外しを助長するため、その外
部舌側端に比べ、やや幅広くなっている。

【００２２】第二グループの１又は複数の突起は、結合
ベース２２の外周のまわりに広がり、且つ突起２４を囲
むリム２６を含んで成る。図４に示す通り、このリム２
６は主として突起２４の舌側の高さより低い舌側方向の
高さ（面２３から測って）を有する。好ましくは、各突
起の舌側方向の高さは同一であり、これにより突起２４
の外縁は結合ベース曲面２３と外形は同一であるが若干
離れている対照曲面において広がる。

【００２３】本体１２は熱軟化性の熱可塑性材料より成
る。好適な材料にはガラスファイバーを含むポリカーポ
ネート（例えば、ＬＮＰ由来のno．ＤＦ−１００４樹
脂）及び未充填ポリカーボネート（例えば「ＬＥＸＡ
Ｎ」ブランドNo．ＨＰ１：ＧＥ由来）が含まれる。

【００２４】好ましくは、本体１２は、それが見映えの
よい半透明な外観を示すよう、慣用のプラスチックブラ
ケットに比べて比較的粗い表面テキスチャーとなってい
る外部頬側面２７を有する。この粗い外面２７は、粗く
なければ透明な外観を示しうるポリカーボネートの如く
の未充填プラスチックより本体１２が成るときに特に好
都合である。この粗い外面２７は透明プラスチック製ブ
ラケットに関して時折り認められうるが如くの鏡反射を
少なくする。

【００２５】この粗い外面２７は本体１２を透過する光
を拡散させ、そしてフレームワーク１４が見えてしまう
ことを有効に覆い隠す。更に、本体１２の半透明外観は
半透明多結晶性セラミック製ブラケット（例えば３Ｍ
Ｕｎｉｔｅｃｋ由来の「ＴＲＡＮＳＣＥＮＤ」ブランド
ブラケット）により示される半透明な外観に合う。その
結果、器具１０は望ましくない顕著な外観相違抜きでか
かるセラミック製ブラケットと互換的に利用されうる。

【００２６】外面２７は４３マイクロインチＲ_A より大
きい表面荒さ（等差中項荒さ）、そしてより好ましくは
約５０マイクロインチＲ_A より大きい表面荒さを有す
る。この粗外面２７は、研摩材料（例えばＭＩＣＲＯＢ
ＬＡＳＴＥＲブランドサンドブラスターを用いる１５０
マイクロメーターのアルミナグリット）のストリームを
本体１２の頬−唇側面２７に向けて導入することにより
作ることができうる。他方、本体１２を作るための成形
具の表面を、成形された本体１２の頬−唇側面が類似の
粗い特徴を有するようになるよう粗くする。

【００２７】器具１０は結合強度は、突起２４を横方向
に変形せしめて突き出し領域を設けることによって高ま
る。突起２４はその外部に熱を適用してその外部を軟化
させ、そしてその外部を横方向（即ち、各突起２４の中
央の唇−舌側対照軸）において移動させることにより変
形させる。本体がポリカーボネートより成るとき、熱を
突起２４の外部に、その外部の温度がポリカーボネート
のガラス転移温度より高くなるまでかける。その外部が
軟化して移動したら、突起２４は図４に示すペグ形外観
から図５に示す平らとなったノブ様又はマッシュルーム
キャップ外観へと変形する。

【００２８】変形したら、突起２４はそれぞれ横方向
（即ち、上記の唇−舌側対照軸に対して垂直方向）にお
いて、対応の突起２４のシャンクの下の領域の幅よりも
幅広い突き出し領域を示す。各突き出しは、器具１０を
歯に結合させたときに歯科矯正用接着剤を受容するよう
に仕上げられたアンダーカットを司る。接着剤が硬化し
たら、その接着剤は突起２４の突き出し領域と一緒にな
って、有意義な強度を有し、且つ歯科処置において通常
生ずる力にとって適切な固着式構造接続を樹立する。

【００２９】好ましくは、器具１０は、ｉ）重合性成
分、ii）プラスチック製歯科器具を少なくとも部分的に
溶解できる溶媒、及び iii）結合ベース２２にとっての
光開始剤系を含んで成る予備処理溶液を適用し、そして
その予備処理溶液を化学線に曝露することにより硬化す
ることによって予備処理する。成分ｉ）及びii）は同一
でも異なる材料でもよい。これにより、慣用の接着剤
（例えば３Ｍ Ｕｎｉｔｅｋ由来の「ＣＯＮＣＩＳＥ」
ブランド又は「ＴＲＡＮＳＢＯＮ ＸＴ」ブランド接着
剤）を選定の歯に器具１０を結合するのに用いることが
できる。任意的に、器具１０に歯科矯正用接着を更に予
備コートし、そして包装することができうる。

【００３０】重合性成分は任意的に、単独で、又は他の
材料と組合されて、プラスチック製歯科器具を少なくと
も部分的に溶解するように働くであろう、歯科用接着樹
脂として使用するのに適当な任意の材料から選ばれう
る。かかる材料の例はアクリレート及びメタクリレー
ト、例えばＣ１−６アクリレート及びメタクリレート、
並びにＣ１−１２アルコキシアルキルアクリレート及び
メタクリレート、そしてより好ましくはＣ１−２アルキ
ルアクリレート及びメタクリレート並びにＣ１−４アル
コキシアルキルアクリレート及びメタクリレートであ
る。他の好適な重合性成分は歯科材料において伝統的に
利用されているモノマー、例えばメタクリル酸とビスフ
ェノールＡのジクリシジルエーテル（「Ｂｉｓ−ＧＭ
Ａ」）との反応に由来するジメタクリレート、テトラエ
チレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールＡ
ジエチレングリコールジメタクリレート（「Ｂｉｓ−Ｅ
ＭＡ」）及びトリエチレングリコールジメタクリレート
（「ＴＥＤＧＭＡ」）である。ポリマー、例えばポリメ
チルメタクリレートも、適宜、該予備処理組成物の中に
含ませてよい。

【００３１】フレームワーク１４は一般にＨ型形状を有
し、そして図６〜８において単独で示す。フレームワー
ク１４は、歯の色又はプラスチック材料の色に合うよう
に任意的にインク又はペイント（例えばエポキシペイン
ト）によりコート又は着色された陶器又はその他の材料
である。このコーティングはウェット又はドライ静電コ
ーティングプロセスにより適用されうる。

【００３２】フレームワーク１４は、近心タイウィング
セクション１６において、アーチワイヤー２０の縦軸に
対して横方向に広がる近心領域２８を含んでいる。この
フレームワーク１４は、遠心タイウィングセクション１
８において、アーチワイヤースロットの縦軸に対して横
方向に広がる遠心領域も含む。本明細書において用いる
「横」とは９０±２０°を意味し、なぜなら直角以外の
角度は「傾斜型」ブラケットとして有用でありうるから
である。しかしながら好ましくは、フレームワーク１４
は図面に示しているものと類似の形態及びサイズを有
し、これにより傾斜型及び非傾斜型ブラケットの両者の
バライエティーに単独のフレームワークを使用すること
ができる。

【００３３】近心領域２８及び遠心領域３０はそれぞれ
アーチワイヤースロット２０の歯肉側と同一平面となっ
ている咬合側を面する縁を含む。領域２８，３０をそれ
ぞれアーチワイヤースロット２０の咬合側と同一平面と
なっている歯肉側を面する縁を含んでいる。

【００３４】図６〜８において示す特定の態様におい
て、フレームワーク１４は２片の主として独立のピース
より成る：即ち、近心及び遠心領域２８及び３０を司る
独立した平行レグを有する第一の概して「Ｕ」型のピー
ス３２、並びにこの第一ピース３２と接続されており、
且つこの第一ピース３２のチャンネルを貫通する第二ピ
ース。この第一ピース３２は第二ピース３４に、その第
二ピースが第一ピース３２のチャンネルを通っている領
域における締り嵌めの利用により接続されている。任意
的に、この第一ピース３２及び第二ピース３４はスポッ
ト融着又ははんだ付けにより互いと接続されている。

【００３５】第二ピース３４は、近心領域の近心側に置
かれている第一端領域３６及び遠心領域３０の遠心側に
置かれている第二端領域３８を含む。各端領域３６，３
８はアーチワイヤースロット２０の舌側上にあり、且つ
それと同一平面となっている頬側−唇側を面する面を有
する。これらの端領域３６，３８は、アーチワイヤース
ロット２０の中に収められたときにそのアーチワイヤー
にとっての担持面を司る。端領域３６，３８は、歯をそ
の長軸を中心に回転するように試みたときに対応の歯の
回転のコントロールを司るうえで特に好都合である。

【００３６】図６〜８において示す通り、各端領域３
６，３８は、プラスチック製本体１２により規定される
アーチワイヤースロット２０の領域の咬合側及び歯肉側
のそれぞれを越えて広がる咬合側に広がるセクション及
び歯肉側に広がるセクションを有する。かかるセクショ
ンは本体１２の中に埋没しており、そしてフレームワー
ク１４及び特に第二ピース３４の本体１２の中での定着
を助け、第二ピース３４が通常予期される条件下で第一
ピース３２又は本体１２から外れないようにする。近心
領域２８と遠心領域３０との間にある第二ピース３４の
中間領域は好ましくは露出しておらず、そしてその代わ
り、本体１２の一部により覆われ、これによりかかる中
間領域の頬側−唇側を面する面がアーチワイヤースロッ
ト２０の舌側から、舌側方向において、間隔があいてい
るようになっている。

【００３７】別のフレームワーク１４ａを図９に示し、
そしてそれは図６〜８に関して上記したフレームワーク
１４と実質的に同一である。しかしながら、フレームワ
ーク１４ａの第一ピース３２ａは、本体１２が透明又は
半透明材料より成る場合にフレームワーク１４の見え易
さを低め、且つ器具１０の美感をよくするため、フレー
ムワーク１４の第一ピース３２の中間領域において形成
されている対応のノッチよりも大きいＵ字型ノッチ３９
ａを有する中間セクションを有する。

【００３８】更なる他のフレームワーク１４ｂを図１０
〜１２に示す。このフレームワーク１４ｂは好ましく
は、金属射出成形プロセスにより、機械仕上げにより、
又は押出もしくは常温延伸成形、それに続く機械仕上に
より作られた一体型ワンピース構築体である。このフレ
ームワーク１４ｂは近心領域２８ｂ、遠心領域３０ｂ及
び端領域３６ｂ，３８ｂを有する。端領域３６ｂ，３８
ｂは、アーチワイヤーとの結合のためにアーチワイヤー
スロットの舌側上で頬側−舌側方向において高くなって
いるプラットホームを有する頬側−唇側を面する縁を有
する。各頬側−唇側縁はこのプラットホームの対立する
咬合側及び歯肉側上に載っている一組の舌側に広がるく
ぼみを有し、これにより端領域３６ｂ，３８ｂの一部の
みがアーチワイヤーと接している。更に、各プラットホ
ームはプラスチック製本体の中に埋没した接続領域によ
り、対応の近心及び遠心領域２８ｂ，３０ｂから隔てら
れている。

【００３９】近心及び遠心領域２８ｂ，３０ｂはそれぞ
れ、アーチワイヤースロットの舌側上にある高くなった
頬側−唇側を面するプラットホームも有する。この領域
２８ｂ，３８ｂはこのプラットホームの反対側の上に舌
側に広がるくぼみを有する。この端領域３６ｂ，３８ｂ
並びに近心及び遠心領域２８ｂ，３０ｂのプラットホー
ム並びにくぼみは、図１１に示すようにアーチワイヤー
スロットの縦に沿って見たときに同一の二重「Ｕ」型形
態を有するが、他の形態も可能である。

【００４０】図１３〜１４に示している器具１０ｃのフ
レームワーク１４ｃは図６〜８に示すフレームワーク１
４と多少類似する。しかしながら、フレームワーク１４
ｃの近心領域２８ｃ及び遠心領域３０ｃは、器具１０ｃ
の近心及び遠心タイウィングセクション１６ｃ，１８ｃ
の咬合領域へと広がるセクション３１ｃ，３３ｃをそれ
ぞれ有する。両セクション３１ｃ，３３ｃはアーチワイ
ヤーリゲーチャーを受容する形態の咬合タイウィングア
ンダーカット３５ｃの咬合側に広がる。

【００４１】セクション３１ｃ，３３ｃは、患者の対立
し合う歯列が器具１０ｃと頻繁に接触する状況におい
て、タイウィング１６ｃ，１８ｃの望ましくない摩耗を
効果的に防ぐ。かかる状況において、セクション３１
ｃ，３３ｃを主として覆う本体１２ｃの領域は摩耗して
しまいうるが、セクション３１ｃ，３３ｃの摩耗に加
え、そしてタイウィングセクション１６ｃ，１８ｃがそ
の意図する機能を司ることを可能にする。

【００４２】図１５は本発明にかかわる器具の如くの歯
科矯正用具を作る方法を示している。示している通り、
「はしご」型金属キャリヤー又は格子４０が設けられて
おり、そしてそれはいくつかの接続部材４４によりいく
つかの間隔を置いて一体化した２本の側部材４２を含
む。この格子４０はタイプ１７−４ ＰＨステンレスス
チールの厚さ０．０１インチ（０．２５mm）のシートを
用い、金属スタンピングプロセスにより作られている。
他の考えられる材料には、ステンレススチール、熱処理
により硬化性であるステンレススチール、又は常温作業
オーステナイト材料である。

【００４３】各接続部材４４は、フレームワーク１４の
第二ピース３４の如く、フレームワークの一部又は全体
を担う中央領域を含む。各第一ピース３２は第二ピース
３４と合体する。格子４０はフィードロールから本体成
形用具４６、例えばプラスチック製ブラケット射出成形
用ダイへと進む。

【００４４】この用具４６の中で、器具本体１２を作る
ための量の成形材料が合体フレームワーク１４のまわり
に配置される。プラスチック製ブラケットの成形の場
合、成形用具４６内の圧力及び温度は器具本体１２を射
出成形するのに十分なレベルにまで高める。固形化させ
て用具４６を開いた後、格子４０を、各器具１０を結合
ベース突起成形用具４８へと運ぶために一段づつ進め
る。用具４８において、加熱マンドレル５０が接近して
くる器具１０それぞれの結合ベース２２に向って移動
し、突起２４の外部を軟化せしめ、その突起２４を横方
向に移動させて突き出し領域を司るようにする。

【００４５】図１６〜１７は突起成形用具４８の更なる
詳細を含んでいる。マンドレル５０は、器具１０を結合
すべき歯の形態に整合し、且つ、図４に示しているよう
に、各未変形突起２４の外端を横断して広がる対照曲面
とも整合する複合凸曲面を有する。好ましくは、リム２
６は、その外部舌側縁がリム２６の全長伝いで一定の距
離で図４において示している対照面から隔てられている
ように、均一な高さを有する。

【００４６】器具１０の頬側−唇側は、マンドレル５０
が降下する毎に器具１０と接触させるように上昇するサ
ポート５２により支持されている。このサポート５２は
器具１０を相補的に受容する形状のネストを含む。任意
的に、サポート５２は、器具１０をつかみ、突起２４の
変形の際に固定するための可動式アームを含みうる。

【００４７】マンドレル５０が本体１２に向って進む毎
に、マンドレル５０は、各突起２４の外部領域が図５に
示すような形状をとるに至るまでその外部領域と接触し
て変形させる。ところで、マンドレル５０がリムと接触
するやいなや、マンドレル５０の進行は妨げられ、そし
てマンドレル５０は突起２４が冷却して硬化することが
できるように反対方向へと引っ込む。リム２６はマンド
レル５０の進行の正確なストッパーとして働く。

【００４８】任意的に、器具１０と接触するマンドレル
５０の凸ヘッドはその表面積において結合ベース２２の
面積よりも実質的に大きく、そしてそのヘッドの種々の
領域が結合ベース２２を形成するために利用されるよう
にするホルダー上に装着されている。この場合、もしそ
の領域が摩耗したら、そのヘッドは別の領域が使用され
るように調整されうる。

【００４９】図１５にもどり、格子４０は、結合ベース
２２の突起２４が成形用具４８の中で変形して突き出し
領域となったら、再び一段進行する。その後格子４０を
巻取ロールのまわりに巻き取るか、又は外面２７を粗く
するサンドブラスチング操作の如くの別のプロセス操作
へと進めてよい。

【００５０】好ましくは、接続部材４４は、本体１２の
内側に位置し、且つ本体１２が成形された後の近心セク
ション１６の近心側のすぐ隣りにくる及び遠心セクショ
ン１８の遠心側のすぐ隣りにくる２本の弱い線分を含
む。器具１０はその接続部材４４の露出部分を折り曲げ
ることによって格子４０から外せる。好都合には、部材
４４はその弱い線分に沿って破砕され、破砕縁はセクシ
ョン１６，１８の内側に向って配置される。

【００５１】

【実施例】実施例１ 試験サンプルパーツを２０％のガラス充填型ポリカーボ
ネート（no．ＤＦ１００４；ＬＮＰ由来）を用い、シュ
ミレート・ブラケット・モルドの中で射出成形した。こ
れらのサンプルパーツは、タイウィングがなく、且つ突
起を有するフラットベースを有する小型のスロット付き
ブロックの形状である。

【００５２】突起成形用具を可動式ウェルドヘッド
（「Ｔｈｉｎ Ｌｉｎｅ」ブランド；Ｕｎｉｔｅｋ Ｅ
ｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．）から組立た。このウェル
ドヘッドはエアーシリンダーにより可動式であり、且つ
調整式コイルスプリングを介して圧縮力を適用するよう
に作動可能な垂直可動式力コントロール部材を有する。
カートリッジヒーター及びサーモカップルを含むブロッ
クをウェルドヘッドの可動式力コントロール部材に接続
した。このヒーター及びサーモカップルを、一定温度の
選択及び維持を可能にするコントローラーに接続した。

【００５３】可動式力コントロール部材に接続されたブ
ロックを平らな面を有するマンドレルに複合させた。調
整式タイマーも設けた。この力コントロール部材がサン
プルパーツに向って降下すると、その力コントロール部
材は調整式タイマーを作動させるスイッチを作動させ
る。時限サイクルの終了時に、この力コントロール部材
は解放され、そして上方に引っ込む。

【００５４】時限サイクルは１．５秒に設定し、そして
ウェルドヘッド力調整はサンプルパーツのベース突起の
上で力コントロール部材を動かすことにより及ぼされる
８lbs.（３．６kg）の力にほぼ同等である値「４」に設
定した。コントローラーは３００°Ｆ（１５０℃）のマ
ンドレル上の表面温度を供するように設定した。サンプ
ルパーツを加熱マンドレルの下の平らな面の上に載せ、
そしてウェルドヘッドの力コントロール部材を作動させ
た。

【００５５】マンドレルがサンプルパーツと接触する
と、その突起は変形し、そして横方向に広がる。突起の
まわりのサンプルパーツのリムは、突起の完全崩壊を防
ぐためにマンドレルにとっての有効なストッパーを司
る。このマンドレルを上昇させ、そしてサンプルパーツ
を調べた。これらの突起は、結合接着剤との機械的固着
にとって適切なアンダーカット領域を司るいくつかの突
き出し領域を担う。

【００５６】実施例２ 標準の沿層横方向歯科矯正用ブラケットを２０％のガラ
ス充填型ポリカーボネート（no．ＤＦ−１００４；ＬＮ
Ｐ由来）を用いて成形した。これらのブラケットは、結
合ベース突起及びその突起を囲むリムを伴って成形し
た。一部のブラケットの突起は、突き出し領域及び対応
のアンダーカットを樹立するよう、曲面型加熱マンドレ
ルを用い、手で変形させた。

【００５７】突起を有するブラケットの結合強度を未変
形突起を有するブラケットと比較した。未変形突起を有
する５個のブラケット及び変形突起を有する５個のブラ
ケットを化学硬化性歯科矯正用接着剤（「ＣＯＮＣＩＳ
Ｅ」ブランド接着剤；３ＭＵｎｉｔｅｋ由来）を用い、
金属製試験リングの上に装着した。更に、変形突起を有
する５個のブラケット及び未変形突起を有する５個のブ
ラケットを光硬化性歯科矯正用接着剤（「ＴＲＡＮＳＢ
ＯＮＤ」ブランド接着剤；３Ｍ Ｕｎｉｔｅｃｋ由来）
を用い金属製リングに接着した。

【００５８】結合強度を「ＩＮＳＴＲＯＮ」ブランド万
能試験装置を用いて測定した。結合強度試験のため、ワ
イヤーをブラケットの両歯肉側タイウィング又は両咬合
側タイウィングのいづれかにまきつけ、そしてそのワイ
ヤーに引張力をブラケットと金属製リングとの間に広が
る対照線分に対して垂直方向にかけ、ブラケットが剪断
／剥離態様で外れるようにした。外れたサンプルの結合
ベースを金とパラジウムとの混合物でスパッターコート
し、そして走査電子顕微鏡で調べた。

【００５９】平均結合強度は、光硬化性接着剤及び化学
硬化性接着剤を用いて結合させた未変形突起を有するサ
ンプルに関してそれぞれ１２．４lbs （５．６kg）及び
１１．２１lbs （５．０kg）であった。変形突起を有す
るサンプルについての平均結合強度は、光硬化性接着剤
及び化学硬化性接着剤を用いて結合させたサンプルパー
ツそれぞれに関して２４．５lbs （１１．１kg）及び２
１．５lbs （９．８kg）であった。このデーターは、変
形突起を有するサンプルパーツが、未変形突起を有する
サンプルパーツの平均結合強度の約２倍の非常に強めら
れた平均結合強度を示すことを示す。

【００６０】走査電子顕微鏡由来の写真の検査は、変形
突起を有するサンプルパーツと未変形突起を有するサン
プルパーツとの間での有意義な相違を示した。突起成形
用具に委ねられたサンプルパーツの突起は平らな「マッ
シュルーム」形状を有し、そして接着剤の破片が外れた
サンプルパーツのアンダーカット領域の中に残ってい
た。かかる残留は未変形突起を有するサンプルパーツの
検査によっては認められなかった。

【００６１】実施例３ 本発明のプラスチック製歯科矯正用ブラケットを、３部
のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）及び１部のＢｉｓＧ
ＭＡを均質となるまで混ぜ合わせることにより溶液を作
ることによって予備処理した。０．３７５％のカンホル
キノン（ＣＰＱ）及び１％のエチル−４−ジメチル−ア
ミノベンゾエート（ＥＤＭＡＢ）を樹脂混合物に溶かし
た。プラスチック製ブラケット（２０％のガラス充填型
ポリカーボネート；ＬＮＰ ＤＦ １００４）の結合ベ
ースは、各ブラケットへの約２．５μｌの溶液の適用に
より用意した。これらのブラケットを２〜３分乾かし、
次いで「ＯＲ ＴＨＯＬＵＸ ＸＴ」ブランド硬化用ラ
イトに１０秒間曝露した。これらのブラケットを大気中
で保存し、そして蛍光に断続曝露し、次いで下記の接着
剤により実施例２において実施した手順を利用して結合
強度について試験した。

【００６２】 ────────────────────────────────── 接着剤 ブラケットの番号 結合強度 lbs ／bkt ──────────── 平均 Ｓ．Ｄ． ───────── ───────── ────── ───── Ｃｏｎｃｉｓｅ １５ ３７ ６．６ 歯科矯正用接着剤 Ｔｒａｎｓｂｏｎｄ １５ ３０ ８．３ ＸＴ 接着剤 ───────── ───────── ────────────

【００６３】本発明の好適な態様を詳細に説明してきた
が、当業者は本発明の範囲を逸脱することなく様々な改
良を適用することができるであろう。例えば、突起はブ
ラケットをマンドレルに向って動かすことにより、又は
単に炎、レーザー等、マンドレル抜きで適用することに
よって変形させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構築した歯科矯正用具の先端拡
大図。

【図２】図１に示す器具の頬−唇側に向って（即ち、唇
又は頬を面する側）に向って見た前面図。

【図３】図１及び２に示す器具の舌側又は歯側に面する
側に向って見た背面図（ここで、この器具の結合ベース
は製造の中間段階として示している）。

【図４】図３の線分３−３伝いで見た拡大部分断面図。

【図５】図４のものと若干類似するが、ただし結合ベー
スの突起が歯科矯正用接着剤との機械的固着を司るよう
に変形されている図。

【図６】図１〜５に示す器具のフレームワークの透視
図。

【図７】図６に示すフレームワークの頬−唇側に向って
見た平面図。

【図８】図６〜７に示すフレームワークの側面図。

【図９】図１〜５に示す器具の別の構築体に係るフレー
ムワークの透視図。

【図１０】図１〜５に示す器具にとって更なる別の構築
体に係るフレームワークの頬−唇側に向って見た前面
図。

【図１１】図１０に示すフレームワークの先端図。

【図１２】図１０〜１１に示すフレームワークの側面
図。

【図１３】更なる別のフレームワークを有する歯科矯正
用具の先端拡大図。

【図１４】図１３に示す器具の頬−唇側に向って見た前
面図。

【図１５】本発明に係る器具を作るための方法工程の部
分模式形態の縮小下面図。

【図１６】突起形成工程前の、図１５に示す方法の工程
の一つの断片側面拡大図。

【図１７】図１６に示すものと若干類似するが、ただし
ブラケットサポート及びマンドレルが突起形成工程を実
施するためにこの器具の１つに対立側面上に結合してい
る図。

【符号の説明】

１０…歯科矯正用具 １２…本体 ２２…結合ベース ２４…突起部

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】追加

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ダニエル クレアリー アメリカ合衆国，カリフォルニア 91016, モンロビア，サウス ペック ロード 2724，スリーエム ユニテック コーポレ イション内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯に対する歯科矯正用具（１０）の結合
   強度を強める方法であって、 熱軟化性材料より成る歯科矯正用具本体（１２）を用意
   する；前記本体（１２）の結合ベース（２２）の１又は
   複数の突起部（２４）に熱を適用してこの突起部（２
   ４）の外部領域を軟化せしめ、この突起部（２４）の外
   部領域を１又は複数の横方向へと移動させる；及び前記
   突起部（２４）がその下にある領域の幅よりも横方向に
   おいて広い１又は複数の突き出し領域を供するのに十分
   なほどに移動したらその突起部（２４）を冷却する；段
   階を含んで成る方法。