KR101969617B1

KR101969617B1 - 치과용 초음파 세정장치, 초음파에 의한 치아 또는 의치의 세정 방법

Info

Publication number: KR101969617B1
Application number: KR1020147018582A
Authority: KR
Inventors: 마쓰오 야마모토; 다카시 다키구치; 마사노리 사토; 가쓰유키 이나가키; 가즈마사 구보타; 히데오 고자카; 도시아키 미야모토
Original assignee: 각코 호징 쇼와 다이가쿠; 가부시키가이샤 지씨; 혼다덴시 가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2019-04-16
Also published as: US20150111169A1; CN104039265B; EP2856968A1; EP2856968B1; JPWO2013179842A1; CN104039265A; AU2013268740B2; AU2013268740A1; KR20150020523A; EP2856968A4; JP6195077B2; WO2013179842A1; US9700394B2

Abstract

초음파를 이용하여 구강 내의 치아나 의치를 효율 좋게 세정할 수 있는 치과용 초음파 세정장치를 제공하는 것이다. 치과용 초음파 세정장치(1)는, 세정 대상(26)의 표면에 세정액(W1)을 통하여 초음파를 조사하여 초음파 세정을 행한다. 초음파 호른(24)은, 초음파 진동자(23)가 발생한 초음파를 전반(傳搬)하고, 호른 선단 측에 설치된 진동면(25)으로부터 초음파를 출력한다. 초음파 호른(24)의 진동면(25)을 포위하도록 액 저장부(27)가 설치된다. 액 저장부(27)는, 세정 대상(26)의 표면과 진동면(25)의 사이에 세정액(W1)을 일시적으로 저장한다. 액 저장부(27)와 소정간격을 두고 대치되는 상태로 캡 부재(33)가 배치된다. 캡 부재(33) 내에는, 흡액구(35)를 가지는 흡인 튜브(36)가 접속된다. 초음파 세정에 사용된 세정액(W1)이 캡 부재(33)로부터 흡인되어 흡인 튜브(36)를 통하여 구강 외부로 배출된다.

Description

치과용 초음파 세정장치, 초음파에 의한 치아 또는 의치의 세정 방법{DENTAL ULTRASONIC CLEANING DEVICE AND METHOD FOR CLEANING TEETH OR DENTURE USING ULTRASOUND}

본 발명은, 구강 내에서의 치아 또는 의치의 표면에 세정액을 통하여 초음파를 조사하여 초음파 세정을 행하는 치과용 초음파 세정장치 및 초음파에 의한 치아 또는 의치의 세정 방법에 관한 것이다.

치과 치료에 있어서는, 초음파 진동을 이용하여 치구(齒垢) 등을 제거하는 초음파 스케일러가 실용화되어 있다. 구강 내에서, 치과용 임플란트 등의 노출 부분에는, 세균의 번식이 진행되지만, 그 노출 부분을 초음파 스케일러로 세정 제거하는 경우, 임플란트 표면에 초음파 스케일러의 진동 칩이 접촉함으로써, 반대로 침식이 진행되어 버리는 경우가 있다.

이것에 대하여, 세정수로 초음파를 전반(傳搬)시켜, 비접촉으로 치아나 의치의 표면의 세정을 행하는 초음파 세정장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조). 특허문헌 1의 초음파 세정장치에서는, 초음파 방사면(放射面)을 가지는 노즐에 세정수를 공급하고, 노즐 단부의 배출구로부터 세정수를 유출시켜 치아의 표면 등과 접촉시킴으로써, 초음파의 전반로(傳搬路)를 형성하고 있다. 그리고, 노즐에 세정수를 저장하는 액 저장 모드와, 초음파 세정 모드와, 고압 세정 모드를 반복하여 행함으로써, 효율적인 세정을 행하도록 하고 있다.

또, 특허문헌 2의 초음파 세정장치에서는, 브러쉬를 설치한 머리 부분의 중앙부에 물을 저장하는 오목부를 형성하고, 그 오목부의 바닥면에 면하게 하는 형태로 초음파 진동자를 배치하고 있다. 또한, 물을 저장하는 오목부에는, 물을 공급하는 급수구와, 물을 배출하는 배출구가 형성되어 있다.

특허 제 4349245 호 공보 특허 제 3534237 호 공보

그런데, 특허문헌 1의 초음파 세정장치에는, 초음파 세정시에 있어서 구강 내에 고인 세정액을 배수하기 위한 배수 장치가 설치되어 있지 않기 때문에, 세정수를 구강 내로부터 정기적으로 배출할 필요가 있다. 이 때문에, 특허문헌 1의 초음파 세정장치에서는, 구강 내의 세정수를 내뱉기 위한 세면대 등이 있는 장소나, 전용 배수 장치가 별도 설치되어 있는 치과 치료소 등에서 사용할 필요가 있어, 세정장치의 사용 장소가 한정되어 버린다.

또, 특허문헌 1의 초음파 세정장치를 이용하는 경우, 노즐의 토출구에 가까운 치아의 표면이나 의치의 표면은, 세정액의 공급량이 비교적 적어도 초음파 세정을 행하는 것은 가능하다. 이것에 대하여, 치아나 의치의 빈틈을 초음파 세정하는 경우, 세정수의 공급량을 늘려, 노즐의 토출구로부터 세정수를 힘차게 분사할 필요가 있다. 또한, 초음파 세정 후에 더러움을 흘려 보내기 위한 고압 세정 모드가 행해지기 때문에, 그 고압 세정 모드에서는 세정수가 구강 내로 대량으로 공급된다. 따라서, 특허문헌 1의 초음파 세정장치를 이용하는 경우, 세정수의 배수량이 많아져, 배수 장치의 처리 능력을 높게 하여 배수 처리를 빈번히 행할 필요가 생겨, 배수 처리 비용도 증가하게 된다.

특허문헌 2의 초음파 세정장치에서는, 물을 저장하는 오목부에 배수구가 형성되어 있기 때문에, 세정 시에 구강 내에 고인 세정수를 그 배수구로부터 배출할 수 있다. 그렇지만, 물을 저장하는 오목부에는 급수구도 형성되어 있기 때문에, 급수구로부터 공급되어 오목부에 저장된 물은, 치아나 의치의 표면을 따라서 흘러, 배수구로부터 배출된다. 따라서, 특허문헌 2의 초음파 세정장치를 이용하는 경우, 오목부와 대향하는 측의 표면은, 초음파가 작용하여 세정할 수 있다. 이것에 대하여, 치아나 의치의 빈틈에는 초음파가 작용하기 어려워, 그 빈틈의 치구 등의 더러움을 효율 좋게 제거하는 것이 곤란하다. 또, 특허문헌 2의 초음파 세정장치에서는, 물을 저장하는 오목부와 치아의 표면과의 사이를 브러쉬로 둘러싸는 구성으로 되어 있기 때문에, 그 브러쉬의 빈틈으로부터 세정수가 누출되어 버린다. 이 경우, 세정수의 급수량을 어느 정도 확보하지 않으면, 초음파 진동자와 치아의 표면과의 사이에 세정수를 개재시키는 것이 곤란해진다. 그리고, 브러쉬의 빈틈으로부터 세정수가 새어 초음파 진동자와 치아의 표면과의 사이에 공기가 개재해 버리면, 치아의 표면에 초음파가 작용하지 않게 되어, 세정 효율이 악화되어 버린다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 초음파를 이용하여 구강 내의 치아나 의치를 효율 좋게 세정할 수 있는 치과용 초음파 세정장치 및 세정 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1에 기재된 발명은, 구강 내에서의 세정 대상으로서의 치아 또는 의치의 표면에 세정액을 통하여 초음파를 조사하여 초음파 세정을 행하는 치과용 초음파 세정장치로서, 상기 초음파를 발생하는 초음파 진동자와, 상기 초음파 진동자가 발생한 상기 초음파를 선단 측에 설치한 초음파 방사면으로 전반하는 초음파 전반체와, 상기 초음파 방사면을 포위하도록 설치하고, 상기 세정 대상에 접촉한 상태에서 상기 세정 대상의 표면과 상기 방사면과의 사이에 상기 세정액을 일시적으로 저장할 수 있는 액 저장부와, 상기 액 저장부에 상기 세정액을 공급하는 급액관(給液管)과, 상기 액 저장부와 소정 간격을 두고 대치 상태로 배치된 흡액부를 가지며, 상기 초음파 세정에 사용된 상기 세정액을 상기 흡액부로부터 흡인하여 배출하는 흡인관과,
상기 초음파 진동자 및 상기 초음파 전반체를 수납하는 주완부(主腕部)와, 상기 주완부 선단의 상기 액 저장부와의 사이에 상기 세정 대상을 끼워 넣는 것이 가능한 선단을 가지는 부완부(副腕部)를 가지고, 작업자에 의하여 파지 가능하고, 상기 부완부의 선단에 상기 흡액부가 배치되어 있는 핸드피스와,
상기 초음파 진동자를 구동하기 위한 초음파 발진기와,
상기 급액관에 상기 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급장치와,
상기 흡인관으로부터 상기 세정액을 흡인하여 배출하기 위한 세정액 흡인 배출장치와,
상기 액 저장부와 상기 부완부의 선단과의 사이에 상기 세정 대상을 끼워 넣은 것을 검지하기 위한 검지 수단과,
상기 검지 수단의 검지 결과에 기초하여, 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급 장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치를 포함하며,
상기 핸드피스는, 상기 부완부의 기단부를 상기 주완부에 대하여 회동 가능하게 연결한 스테이플러(Stapler)형이 되도록 구성되어 있으며,
상기 검지 수단은, 상기 부완부의 회동 각도를 검출하고 그 검출 결과를 상기 제어장치에 출력하며,
상기 제어장치는, 상기 부완부의 회동 각도가 설정치 이하일 때 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치를 동작시키고, 상기 설정치를 초과할 때 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치를 정지시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치를 그 요지로 한다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 급액관을 통하여 액 저장부에 세정액이 공급되어 초음파 전반체 선단의 초음파 방사면과 세정 대상의 표면과의 사이에 세정액이 일시적으로 저장된다. 그리고, 초음파 진동자로부터 발생된 초음파는 초음파 전반체를 전반하여 그 방사면으로부터 출력되고, 다시 액 저장부의 세정액을 통하여 세정 대상의 표면에 조사된다. 이 결과, 세정 대상의 표면이 초음파 세정된다. 또, 세정액은, 세정 대상으로서 치아나 의치의 빈틈을 통과하고, 세정 대상의 뒤편에 배치된 흡액부로부터 흡인되어 흡인관을 통하여 구강 외부로 배출된다. 이때, 세정액을 전반한 초음파가 치아나 의치의 빈틈에도 작용함으로써, 세정 대상의 표면에 가하여 측면을 효율 좋게 세정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 핸드피스에 있어서, 주완부에 초음파 진동자 및 초음파 전반체가 수납되고, 부완부의 선단에 흡액부가 배치되어 있다. 즉, 주완부에서 초음파 전반체의 초음파 방사면이 있는 선단 측에 액 저장부가 설치되고, 그것과 대치하는 부완부의 선단에 흡액부가 배치된다. 그리고, 치과 의사 등의 작업자가 핸드피스를 파지한 상태에서, 주완부 및 부완부를 조작함으로써, 그 주완부의 선단에 있는 액 저장부와 부완부의 선단에 있는 흡액부와의 사이에 세정 대상을 끼워 넣을 수 있다. 이 경우, 세정 대상에 대하여 액 저장부를 소정의 힘으로 눌렀을 경우라도, 반대 방향으로부터 부완부의 선단(흡액부)에서 그 힘을 지지할 수 있다. 이 때문에, 세정 대상에 한 방향으로부터 힘이 작용하여 세정 대상이 이동해 버린다고 하는 문제를 회피할 수 있다. 또한, 핸드피스의 주완부 및 부완부를 한 손으로 조작하여 세정 대상을 끼워 넣을 수 있기 때문에, 세정장치의 조작성이 향상되어, 초음파 세정을 확실히 행할 수 있다.

삭제

본 발명에 의하면, 액 저장부와 부완부의 선단과의 사이에 세정 대상을 끼워 넣었을 때, 검지 수단에 의하여 그 취지가 검지된다. 그리고, 제어장치에 의해, 그 검지 결과에 기초하여, 초음파 발진기, 세정액 공급장치 및 세정액 흡인 배출장치 중 적어도 하나가 제어된다. 이와 같이 하면, 세정 대상을 끼워 넣고 그 세정을 행할 준비가 갖추어진 타이밍에 신속히 초음파 세정을 행하는 것이 가능해진다.

삭제

본 발명에 의하면, 작업자가 핸드피스를 한 손으로 들고 부완부를 회동시킴으로써, 액 저장부와 부완부의 선단과의 사이에 세정 대상을 용이하게 끼워 넣을 수 있어 세정 작업을 신속히 행할 수 있다.

삭제

본 발명에 의하면, 세정 대상을 끼워 넣을 때의 부완부의 회동 각도가 검지 수단에 의하여 검출되고, 그 검출 결과가 검지 수단으로부터 제어장치로 출력된다. 그리고, 부완부의 회동 각도가 설정치 이하일 때, 초음파 발진기, 세정액 공급장치 및 세정액 흡인 배출장치가 동작된다. 한편, 부완부의 회동 각도가 설정치를 초과했을 때에는, 초음파 발진기, 세정액 공급장치 및 세정액 흡인 배출장치가 정지된다. 이 경우, 핸드피스의 부완부를 회동시켜 그 부완부의 선단과 액 저장부에 의하여 세정 대상을 끼워 넣었을 때에, 초음파 세정을 신속히 행할 수 있다. 또, 세정 대상의 끼워 넣기가 해제되었을 때에는, 초음파 세정을 신속히 정지할 수 있다. 이와 같이 하면, 세정 대상을 끼워 넣기 전에 실수로 세정장치를 동작시키는 일이 없어, 쓸데없는 소비 전력이나 세정액의 사용량을 억제할 수 있다. 또한, 세정 대상 이외의 부위에 초음파가 조사된다고 하는 문제도 회피할 수 있다.

삭제

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 액 저장부 내 또는 그 근방에서 개구하고, 상기 액 저장부 내의 세정액을 배출하는 배액관(排液管)을 구비한 것을 그 요지로 한다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 부완부의 선단에 설치된 흡액부로부터 흡인관을 통하여 세정액을 충분히 배출할 수 없는 경우, 주완부의 선단에 설치된 액 저장부 내 또는 그 근방에서 개구하는 배액관을 이용하여, 세정액을 구강 외부로 배출할 수 있다. 이 때문에, 구강 내에 대량의 세정액이 고임으로써, 치아의 세정 대상자에게 불쾌감을 준다고 하는 문제를 회피할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 있어서, 상기 배액관으로부터 상기 세정액을 배출하기 위한 세정액 배출장치와, 상기 급액관을 통한 상기 세정액의 단위 시간당 공급량을 측정하는 공급량 측정 장치와, 상기 흡인관을 통한 상기 세정액의 단위 시간당 배액량을 측정하는 배액량 측정 장치를 더 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 공급량 측정 장치가 측정한 상기 공급량과 상기 배액량 측정 장치가 측정한 상기 배액량에 관한 측정 데이터를 뽑아, 상기 공급량에 대한 상기 배액량의 비율에 따라, 상기 세정액 배출장치를 제어하는 것을 그 요지로 한다.

청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 공급량 측정 장치에 의해, 급액관을 통한 세정액의 단위 시간당 공급량이 측정됨과 함께, 배액량 측정 장치에 의해, 흡인관을 통한 세정액의 단위 시간당 배액량이 측정된다. 그리고, 공급량에 대한 배액량의 비율에 따라, 세정액 배출장치가 제어되고, 배액관으로부터 세정액이 배출된다. 이와 같이 하면, 공급량에 대하여 배액량의 비율이 적은 경우, 세정액 흡인 배출장치만으로는 세정액을 충분히 배출할 수 없는 것을 판정할 수 있다. 이 경우, 세정액 배출장치를 구동함으로써, 배액관을 통하여 세정액을 구강 외부로 배출할 수 있다. 이 결과, 구강 내에 대량의 세정액이 고임으로써, 치아의 세정 대상자에게 불쾌감을 준다고 하는 문제를 회피할 수 있다. 또, 공급량에 대한 배액량의 비율이 거의 같은 경우에는, 구강 내의 세정액이 세정액 흡인 배출장치로 확실히 배출되어 있기 때문에, 세정액 배출장치를 정지한다. 이와 같이, 세정액 배출장치를 필요할 때에만 구동할 수 있어, 초음파 세정장치의 소비 전력을 억제하면서 효율 좋게 초음파 세정을 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 액 저장부에 세정액이 공급되어 초음파 전반체 선단의 초음파 방사면과 세정 대상의 표면과의 사이에 세정액이 일시적으로 저장된다. 그리고, 초음파 전반체를 전반한 초음파가 액 저장부의 세정액을 통하여 세정 대상의 표면에 조사된다. 이 결과, 세정 대상의 표면이 초음파 세정된다. 또, 세정액은, 세정 대상의 타방측의 면측으로부터 흡인되므로, 세정 대상인 치아나 의치의 빈틈을 통과한다. 이때, 세정액을 전반한 초음파가 치아나 의치의 빈틈에도 작용함으로써, 세정 대상의 표면에 가하여 측면을 효율 좋게 세정할 수 있다.

삭제

이상 상술한 바와 같이, 청구항 1~7에 기재된 발명에 의하면, 초음파를 이용하여 구강 내의 치아나 의치를 효율 좋게 세정할 수 있다.

도 1은, 제 1 실시형태의 치과용 초음파 세정장치를 나타내는 개략 구성도.
도 2는, 초음파 세정 방법을 설명하기 위한 설명도.
도 3은, 초음파 세정 전후의 시험편의 SEM 사진을 나타내는 설명도.
도 4는, 제 2 실시형태의 치과용 초음파 세정장치를 나타내는 개략 구성도.
도 5는, 다른 실시형태의 액 저장부 및 캡 부재를 나타내는 설명도.

［제 1 실시형태］

이하, 본 발명을 치과용 초음파 세정장치에 구체화한 제 1 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 치과용 초음파 세정장치(1)는, 세정액 공급장치(2), 유량 컨트롤러(3), 핸드피스(4), 세정액 흡인 배출장치(5), 초음파 발진기(6) 및 초음파 제어장치(7)를 구비하고 있다. 치과용 초음파 세정장치(1)는, 세정 대상으로서의 치아나 의치의 표면에 세정액(W1)(예를 들면, 세정수)을 통하여 초음파를 조사하여 초음파 세정을 행한다.

세정액 공급장치(2)는, 세정액(W1)을 저류하는 세정액 탱크(11)와, 그 세정액 탱크(11)에 접속되는 펌프(12)를 구비한다. 세정액 공급장치(2)는, 공급 배관(13)을 통하여 핸드피스(4)에 접속되어 있고, 펌프(12)를 구동함으로써 세정액 탱크(11) 내의 세정액(W1)을 핸드피스(4)로 공급한다.

유량 컨트롤러(3)는, 세정액 공급장치(2)와 핸드피스(4)를 접속하는 공급 배관(13)의 도중에 설치되어 있고, 세정액(W1)의 유량을 조정하기 위한 조작 손잡이(15)를 구비하고 있다. 유량 컨트롤러(3)는, 조작 손잡이(15)의 조작량에 따라, 핸드피스(4)로 공급되는 세정액(W1)의 유량을 제어한다.

핸드피스(4)는, 스테이플러형으로 되도록 구성된 파지 가능한 장치 본체로서, 주완부로서의 상 케이스(21) 및 부완부로서의 하 케이스(22)를 구비한다. 상 케이스(21) 내에는, 초음파를 발생하는 원판 형상의 초음파 진동자(23)와, 그 초음파를 케이스 선단측으로 전반하는 초음파 호른(24)(초음파 전반체)이 저장되어 있다. 초음파 진동자(23)의 직경은, 예를 들면 Φ30㎜이며, 57kHz의 주파수 초음파를 출력한다. 초음파 호른(24)은, 선단 측으로 감에 따라 끝이 가늘어지는 형상으로 형성되고, 그 선단이 굴곡되어 있다. 본 실시 형태의 초음파 호른(24)은, 기단부측의 중심 축에 대하여, 호른 선단부의 각도가 5°~90°가 되도록 구부러져 있다.

초음파 호른(24)의 선단부에는, 진동면(초음파 방사면)(25)이 설치되어 있다. 또, 초음파 호른(24)의 선단부에는, 그 진동면(25)과 세정 대상(26)(예를 들면 치아)의 표면과의 사이에 세정액(W1)을 개재시키기 위한 액 저장부(27)가 설치되어 있다. 액 저장부(27)는, 투명한 고무제의 커버 부재(포위벽 부재)로 이루어지고, 초음파 호른 선단의 진동면(25)을 포위하도록 설치되어 있다. 액 저장부(27)에서, 초음파 호른(24)의 진동면(25)과 대향하는 부분에는, 세정액(W1)을 세정 대상(26)과 접촉시키기 위한 개구부(28)가 형성되어 있다. 액 저장부(27)는, 그 개구부(28)를 막는 형태에서 세정 대상(26)에 접촉된 상태로, 세정 대상(26)의 표면과 진동면(25)의 사이에 세정액(W1)을 일시적으로 저장할 수 있게 되어 있다.

상 케이스(21) 내에는, 공급 배관(13)에 접속된 세정액 공급 튜브(30)(급액관)가 초음파 호른(24)의 외측면 근방을 따라서 그 선단 측으로 연장하여 설치되어 있다. 그리고, 세정액 공급 튜브(30)의 선단은, 초음파 호른(24)의 선단부에 설치된 액 저장부(27)에 접속되어 있고, 세정액 공급 튜브(30)의 선단에 설치된 급액구(31)로부터 액 저장부(27) 내로 세정액(W1)이 공급된다.

핸드피스(4)에 있어서, 하 케이스(22)의 기단부가 상 케이스(21)에 대하여 회동 가능하게 연결되어 있다. 하 케이스(22)의 선단에는, 개구부(32)를 가지는 고무제의 캡 부재(33)(흡액부)가 배치되어 있다. 캡 부재(33)는, 액 저장부(27)와 소정의 간격을 두고 대치되는 상태로 배치되어 있다. 핸드피스(4)는, 하 케이스(22)의 선단의 캡 부재(33)와 상 케이스(21)의 선단에 설치되어 있는 액 저장부(27)로 세정 대상(26)을 끼워 넣도록 구성되어 있다. 캡 부재(33)의 내측에는, 흡액구(35)를 가지고, 초음파 세정에 사용된 세정액(W1)을 흡인하여 배출하는 흡인 튜브(36)(흡인관)의 선단이 접속되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 액 저장부(27) 및 캡 부재(33)는, 1개의 치아와 그것과 인접하는 치아의 일부(치간 부분)를 동시에 둘러쌀 수 있는 사이즈(예를 들면, 10㎜ 정도의 폭)를 가지고 있다. 또, 초음파 호른(24)의 진동면(25)으로부터 액 저장부(27)의 개구부(28)까지의 거리가 5㎜~20㎜ 이하가 되도록 액 저장부(27)의 벽면이 형성되어 있다. 또한, 캡 부재(33)와 액 저장부(27)로 세정 대상(26)을 끼워 넣은 상태에서는, 액 저장부(27)가 휨으로써, 초음파 호른(24)의 진동면(25)으로부터 세정 대상(26)의 표면까지의 거리가 3㎜~10㎜(본 실시 형태에서는 5㎜정도)가 된다.

흡인 튜브(36)는, 하 케이스(22) 내에서 그 길이방향을 따라서 수납되어 있고, 또한 핸드피스(4)의 기단부에 장착되는 흡인 배관(37)에 접속되며, 그 흡인 배관(37)을 통하여 세정액 흡인 배출장치(5)에 접속되어 있다. 세정액 흡인 배출장치(5)는, 펌프(40)와, 그 펌프(40)에 접속되고, 세정액(W1)을 회수하는 회수 용기(41)를 구비한다. 세정액 흡인 배출장치(5)에 있어서, 펌프(40)를 구동함으로써, 캡 부재(33)의 개구부(32)를 통하여 그 내부에 세정액(W1)을 흡인하고, 또한 그 세정액(W1)을 흡인 튜브(36) 및 흡인 배관(37)을 통하여 회수 용기(41)로 배출한다.

한편, 세정액 흡인 배출장치(5)를 구성하는 펌프(40)는 진공 펌프이며, 펌프 구동시에는 세정액 흡인 배출장치(5)의 흡인 압력이 대기압 이하로 되고, 흡인 배관(37) 및 흡인 튜브(36)를 통한 흡인력이 발생한다. 또, 본 실시 형태에서는, 세정액 공급장치(2)에 의한 세정액(W1)의 공급 능력보다, 세정액 흡인 배출장치(5)에 의한 세정액(W1)의 배출 능력이 커지도록, 각 펌프(12, 40)의 구동 능력이 설정되어 있다.

상 케이스(21)에 연결되는 하 케이스(22)의 기단부에는, 세정 대상(26)을 끼워 넣을 때에 회동되는 하 케이스(22)의 회동 각도를 검출하기 위한 작동 스위치(43)(검지 수단)가 설치되어 있다. 작동 스위치(43)는, 하 케이스(22)의 회동 각도가 설정치 이하일 때에 온(On)됨과 함께, 하 케이스(22)의 회동 각도가 설정치를 초과할 때 오프(Off)된다. 이 작동 스위치(43)는, 초음파 제어장치(7)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 검출 신호가 초음파 제어장치(7)로 받아들여지게 되어 있다.

초음파 발진기(6)는, 상 케이스(21) 내에 설치된 초음파 진동자(23)와 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 발진 주파수의 구동 신호를 출력함으로써 초음파 진동자(23)를 구동한다. 이 결과, 초음파 진동자(23)는, 초음파 발진기(6)의 발진 주파수에 따른 초음파를 발생한다. 한편, 본 실시 형태에 있어서, 초음파 발진기(6)로부터 초음파 진동자(23)로 공급되는 평균 공급 전력은, 약 8W이다. 또, 초음파 발진기(6)의 발진 주파수는, 57kHz이다.

초음파 제어장치(7)는, CPU(45), ROM(46), RAM(47) 등으로 이루어지는 주지의 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 작동 스위치(43)의 검출 결과에 따라, 초음파 발진기(6), 세정액 공급장치(2) 및 세정액 흡인 배출장치(5)를 제어한다.

본 실시 형태에서는, 치과용 초음파 세정장치(1)의 전원으로서, 예를 들면, 가정용 전원(도시 생략)이 이용되고 있다. 한편, 치과용 초음파 세정장치(1)의 전원을 배터리 전원으로 변경하여 가정용 전원이 없는 장소에서도 초음파 세정장치(1)를 이용할 수 있도록 구성해도 좋다.

다음에, 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)를 이용하여, 치간(齒間)에 부착된 치구를 세정 제거하는 방법에 대하여 설명한다.

작업자(구체적으로는, 치과 의사)는, 핸드피스(4)를 한 손으로 들고 이동시키고, 환자의 구강 내에서, 상 케이스(21) 선단의 액 저장부(27)와 하 케이스(22) 선단의 캡 부재(33)의 사이에 세정 대상(26)(예를 들면, 치구가 쌓인 치간 등의 부위)을 끼워 넣는다(도 2 참조). 이때, 상 케이스(21)에 대한 하 케이스(22)의 기단부의 회동 각도가 설정치 이하로 되어, 작동 스위치(43)가 온 한다. 초음파 제어장치(7)는, 그 작동 스위치(43)의 검출 신호를 받아, 세정액 공급장치(2) 및 세정액 흡인 배출장치(5)의 각 펌프(12, 40)를 구동한다. 이 결과, 세정액 공급장치(2)로부터 공급 배관(13)을 통하여 핸드피스(4)로 세정액(W1)이 공급되고, 핸드피스(4) 내에서 세정액 공급 튜브(30)를 통하여 액 저장부(27) 내로 세정액(W1)이 더 공급된다. 또 이때, 작업자는, 필요에 따라서 유량 컨트롤러(3)의 조작 손잡이(15)를 조작하여 세정액(W1)의 공급량을 조정한다.

그리고, 펌프(12, 40) 구동 후 소정 시간이 경과하고, 액 저장부(27)에 충분한 세정액(W1)이 공급되었을 때, 초음파 제어장치(7)는 초음파 발진기(6)로부터 초음파 진동자(23)로 구동 신호를 출력시킨다. 이 결과, 초음파 진동자(23)가 진동함으로써 57kHz의 초음파가 출력된다. 그리고, 초음파 호른(24)을 전반한 초음파가, 그 선단부의 진동면(25)으로부터 세정액(W1)을 통한 세정 대상(26)에 조사된다.

또, 액 저장부(27)의 개구부(28)로부터 누출된 세정액(W1)은, 치아의 빈틈이나 치아의 표면을 따라 흘러, 하 케이스(22)의 선단에 설치된 캡 부재(33) 내에 개구부(32)를 통하여 흡인된다. 이때, 세정액(W1)에 전반한 초음파가 치아의 빈틈이나 치아의 표면에 효율 좋게 작용하여 치구 등의 더러움이 제거된다. 그리고, 캡 부재(33) 내에 흡인된 세정액(W1)은, 흡인 튜브(36) 및 흡인 배관(37)을 통하여 세정액 흡인 배출장치(5)의 회수 용기(41)로 배출된다.

그리고, 사용자는 소정 시간(예를 들면, 15초) 경과 후에, 핸드피스(4)를 조작하여, 상 케이스(21)의 액 저장부(27) 및 하 케이스(22)의 캡 부재(33)를 세정 대상(26)으로부터 떼어낸 후, 구강 내로부터 꺼낸다. 이때, 상 케이스(21)에 대한 하 케이스(22)의 회동 각도가 설정치 이상이 됨으로써 작동 스위치(43)가 오프한다. 초음파 제어장치(7)는, 그 작동 스위치(43)의 검출 신호에 기초하여, 초음파 발진기(6)를 정지시킴과 함께, 세정액 공급장치(2) 및 세정액 흡인 배출장치(5)의 각 펌프(12, 40)를 정지시킨다. 이상의 처리에 의하여, 세정 대상(26)으로서의 치아 표면의 초음파 세정을 완료한다.

본 발명자들은, 치과용 초음파 세정장치(1)에 의한 플라그 제거 효과를 확인하기 위한 시험을 행하였다. 구체적으로는, 치과용 광중합 레진의 시험편을, 탈착 가능한 틀니형 장치에 고정하고, 그 틀니형 장치를 피험자의 구강 내에서 3일간 유지함으로써, 시험편 표면에 플라그를 형성시켰다. 그 후, 치과용 초음파 세정장치(1)를 이용하여, 플라그를 형성시킨 시험편의 표면을 초음파 세정하고, 그 세정 효과를 확인했다. 여기서, 초음파 세정 조건으로서는, 초음파 호른(24)의 진동면(25)과 시험편 표면과의 거리를 5㎜로 유지하고, 8W의 공급 전력으로 57kHz의 초음파를 15초간 조사했다. 그리고, 세정 전후의 시험편의 표면을 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰했다. 그 관찰 결과를 도 3에 나타내고 있다. 한편, 도 3에 나타내는 SEM 사진에서, (a)는 플라그 형성 전의 시험편(49), (b)는 플라그 형성 후의 시험편(49), (c)는 초음파 세정 후의 시험편(49)이다. 도 3(a)~(c)에 나타내는 바와 같이, 초음파 세정에 의하여, 시험편(49)에 부착된 플라그가 완전히 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 세정액 공급 튜브(30)를 통하여 액 저장부(27)로 세정액(W1)이 공급되고 초음파 호른(24)의 진동면(25)과 세정 대상(26)의 표면과의 사이에 세정액(W1)이 일시적으로 저장된다. 그리고, 초음파 진동자(23)로부터 발생된 초음파는, 초음파 호른(24)을 전반하여 그 선단의 진동면(25)으로부터 출력되고, 다시 액 저장부(27)의 세정액(W1)을 통하여 세정 대상(26)의 표면에 조사된다. 이 결과, 세정 대상(26)의 표면이 초음파 세정 된다. 또, 세정액(W1)은, 세정 대상(26)으로서의 치아의 빈틈을 통과하고, 그 뒤편에 배치된 캡 부재(33)의 개구부(32)로부터 흡인되어 흡인 튜브(36)를 통하여 구강 외부로 배출된다. 이때, 세정액(W1)을 전반한 초음파가 치아의 빈틈 등에도 작용함으로써, 세정 대상(26)의 표면에 가하여 측면을 효율 좋게 세정할 수 있다. 또한, 치아의 빈틈을 흐르는 세정액(W1)의 수압에 의하여 표면의 더러움을 제거하여 세정할 수 있다.

(2) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 상 케이스(21) 선단의 액 저장부(27)와 하 케이스(22) 선단의 캡 부재(33)와의 사이에 세정 대상(26)을 끼워 넣은 상태에서 초음파 세정을 한다. 이 경우, 세정 대상(26)에 대하여 액 저장부(27)를 소정의 힘으로 눌렀을 경우라도, 반대 방향에서 캡 부재(33)에 의해 그 힘을 지지할 수 있다. 이 때문에, 세정 대상(26)에 한 방향으로부터 힘이 작용하여 세정 대상(26)이 이동해 버린다고 하는 문제를 회피할 수 있다. 또, 본 실시 형태의 핸드피스(4)는, 하 케이스(22)의 기단부를 상 케이스(21)에 대하여 회동 가능하게 연결된 스테이플러형이 되도록 구성되어 있다. 이 경우, 치과 의사 등의 작업자가 핸드피스(4)를 한 손으로 들고 하 케이스(22)를 회동시킴으로써, 액 저장부(27)와 캡 부재(33)와의 사이에 세정 대상(26)을 용이하게 끼워 넣을 수 있다. 이 때문에, 초음파 세정장치(1)의 조작성이 향상되어 세정 작업을 신속히 행할 수 있다.

(3) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 세정 대상(26)을 끼워 넣을 때의 하 케이스(22)의 회동 각도가 작동 스위치(43)에 의하여 검출되고, 그 검출 결과가 초음파 제어장치(7)로 출력된다. 그리고, 하 케이스(22)의 회동 각도가 설정치 이하일 때, 세정액 공급장치(2), 초음파 발진기(6) 및 세정액 흡인 배출장치(5)가 동작된다. 한편, 하 케이스(22)의 회동 각도가 설정치를 초과하였을 때에는, 세정액 공급장치(2), 초음파 발진기(6) 및 세정액 흡인 배출장치(5)가 정지된다. 이 경우, 캡 부재(33)와 액 저장부(27)에 의하여 세정 대상(26)을 끼워 넣었을 때에, 초음파 세정을 신속히 행할 수 있다. 또, 세정 대상(26)의 끼워 넣기가 해제되었을 때에는, 초음파 세정을 신속히 정지할 수 있다. 이와 같이 하면, 세정 대상(26)을 끼워 넣기 전에 실수로 세정장치(1)를 동작시키는 일이 없어, 쓸데없는 소비 전력이나 세정액의 사용량을 억제할 수 있다. 또한, 세정 대상(26) 이외의 부위에 초음파가 조사된다고 하는 문제도 회피할 수 있다.

(4) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 액 저장부(27)가 초음파 호른(24)의 진동면(25)을 포위하도록 설치되어 있고, 진동면(25)이 세정 대상(26)에 직접 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 세정 대상(26)을 끼워 넣은 상태에서, 진동면(25)과 세정 대상(26)의 표면과의 거리가 5㎜ 정도 확보되므로, 진동면(25)이 세정 대상(26)에 접촉하여 세정 대상(26)에 데미지를 준다고 하는 문제를 회피할 수 있다. 또, 액 저장부(27)와 캡 부재(33)가 고무제의 탄성 부재로 이루어지므로, 세정 대상(26)을 끼워 넣을 때에 그 표면에 상처 입힐 일이 없고, 세정 대상(26)에 대하여 초음파 호른(24)의 진동면(25)을 확실히 고정할 수 있다.

(5) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 액 저장부(27)가 포위벽 부재로 이루어지므로, 종래 기술과 같이 브러쉬의 빈틈으로부터 세정액이 누출하지 않고, 진동면(25)과 세정 대상(26)의 표면과의 사이에 세정액(W1)을 확실히 저장할 수 있다. 또, 액 저장부(27)가 투명한 고무제의 부재이므로, 액 저장부(27) 내에서, 진동면(25)과 세정 대상(26)의 표면과의 사이에 세정액(W1)이 개재되어 있는 것을 용이하게 확인할 수 있다.

(6) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 초음파 호른(24)의 선단이 구부러져 있으므로, 그 선단에 설치된 진동면(25)을 세정 대상(26)의 표면에 대향시킬 수 있어 초음파를 그 표면에 확실히 작용시킬 수 있다.

(7) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 세정액 공급장치(2)에 의한 세정액(W1)의 공급 능력보다 세정액 흡인 배출장치(5)에 의한 세정액(W1)의 배출 능력이 크다. 이 경우, 초음파 세정시에 있어서, 구강 내에 세정액(W1)이 고이지 않고, 세정액(W1)을 확실히 배출할 수 있다.

(8) 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1)에서는, 초음파 제어장치(7)는, 세정액 공급장치(2)의 구동 타이밍보다 늦춘 타이밍으로 초음파 발진기(6)를 구동하도록 하고 있다. 이 경우, 액 저장부(27)에 세정액(W1)이 확실히 저장된 후에 초음파가 출력된다. 이와 같이 하면, 초음파의 쓸데없는 발진을 확실히 방지할 수 있어 초음파 세정을 효율 좋게 확실히 실시할 수 있다.

［제 2 실시형태］

다음에, 본 발명을 구체화한 제 2 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1A)는, 액 저장부(27) 내의 세정액(W1)을 배출하기 위한 구성을 가지는 점이 상기 제 1 실시형태와 다르다. 세정 대상(26)이 되는 치아의 빈틈이 좁아지는 경우, 그 빈틈을 통하여 캡 부재(33) 측으로 세정액(W1)이 흐르기 어려워진다. 이 경우, 캡 부재(33)측으로부터 흡인 튜브(36)를 통하여 세정액(W1)을 충분히 배출할 수 없게 된다. 본 실시 형태에서는, 그러한 경우에, 액 저장부(27)측으로부터 세정액(W1)을 배출하도록 구성하고 있다.

구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 치과용 초음파 세정장치(1A)에 있어서, 상 케이스(21) 내에서, 배액 튜브(51)(배액관)가 초음파 호른(24)의 외측면 근방을 따라 그 선단 측에 연장하여 설치되어 있고, 튜브 선단이 액 저장부(27)에 접속되어 있다. 그리고, 배액 튜브(51) 선단의 배액구(52)가 액 저장부(27) 내로 개구되어 있다. 또, 배액 튜브(51)의 기단측은, 세정액 배출장치(55)에 접속되어 있고, 그 세정액 배출장치(55)의 펌프(도시 생략)를 구동함으로써, 배액 튜브(51)의 배액구(52)로부터 액 저장부(27) 내의 세정액(W1)이 흡인되도록 구성되어 있다. 또한, 핸드피스(4)에 세정액(W1)을 공급하는 공급 배관(13)의 도중에 공급량 측정 장치(56)(예를 들면, 초음파 유량계)가 설치되어 있다. 공급량 측정 장치(56)는, 소정 시간에 있어서 공급 배관(13)을 통하여 액 저장부(27)로 공급되는 세정액(W1)의 단위 시간당 공급량을 측정하며, 그 공급량에 따른 측정 데이터를 초음파 제어장치(7)로 송신한다. 또, 핸드피스(4)로부터 세정액 흡인 배출장치(5)로 세정액(W1)을 배출하는 흡인 배관(37)의 도중에는 배액량 측정 장치(57)(예를 들면, 초음파 유량계)가 설치되어 있다. 배액량 측정 장치(57)는, 소정 시간에 있어서 흡인 배관(37)을 통하여 배출되는 세정액(W1)의 단위 시간당 배액량을 계측하고, 그 배액량에 따른 측정 데이터를 초음파 제어장치(7)로 송신한다.

초음파 제어장치(7)는, 공급량에 대한 배액량의 비율에 따라, 세정액 배출장치(55)를 제어한다. 구체적으로는, 공급량보다 배액량이 적은 경우에는, 캡 부재(33)의 개구부(32)로부터 흡인 튜브(36)를 통하여 세정액(W1)을 충분히 배출할 수 없어, 구강 내에 세정액(W1)이 고이게 되어버린다. 이 경우에는, 세정액 흡인 배출장치(5)에 부가하여 세정액 배출장치(55)를 구동하고, 액 저장부(27)측의 배액구(52)로부터 배액 튜브(51)를 통하여 세정액(W1)을 배출한다. 이와 같이, 세정액 흡인 배출장치(5) 및 세정액 배출장치(55)의 2개의 배출장치를 구동함으로써, 충분한 배액량이 확보되기 때문에, 구강 내에 세정액(W1)이 고이지 않는다. 이 결과, 구강 내에 대량의 세정액(W1)이 고임으로써, 치아의 세정 대상자에게 불쾌감을 준다고 하는 문제가 회피된다.

또, 공급량에 대한 배액량의 비율이 거의 같은 경우에는, 구강 내의 세정액(W1)이 세정액 흡인 배출장치(5)로 확실히 배출되어 있기 때문에, 세정액 배출장치(55)를 정지한다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 세정액 배출장치(55)를 필요할 때에만 구동할 수 있어 치과용 초음파 세정장치(1A)의 소비 전력을 억제하면서 효율 좋게 초음파 세정을 행할 수 있다.

한편, 본 발명의 각 실시형태는 이하와 같이 변경해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 핸드피스(4)는, 상 케이스(21)와 하 케이스(22)에서 세정 대상(26)을 끼워 넣는 구성으로 했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 하 케이스(22)를 생략하고, 상 케이스(21)의 하부로부터 흡액관을 연장하여, 그 흡액관의 선단에 설치된 급액부를 액 저장부(27)와 대치하는 상태로 배치하는 구성으로 해도 좋다. 또 이 경우, 스프링 등의 미는 힘을 이용하여, 흡액관의 흡액부와 액 저장부(27)로 세정 대상(26)을 끼워 넣는 구성으로 해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 하 케이스(22)의 기단부에 설치된 작동 스위치(43)에 의하여, 세정 대상(26)을 끼워 넣은 것을 검출하고, 세정액 공급장치(2)나 초음파 발진기(6) 등을 제어하는 것이었지만, 이것으로 한정되지 않는다. 세정 대상(26)의 끼워 넣기를 검출하는 검지 수단으로서, 예를 들면, 액 저장부(27) 또는 캡 부재(33)(하 케이스(22)의 선단)에 더해지는 하중을 검출하는 압력 센서를 설치해도 좋다. 또, 다른 검지 수단으로서, 세정 대상(26)에 의하여 검지광의 차단 여부를 검출하기 위한 광센서를 설치해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 세정 대상(26)을 끼워 넣었을 때에 초음파 세정을 행하는 것이었지만, 세정 대상(26)의 끼워 넣기와는 관계없이, 따로 설치된 처리 개시용 스위치에 의하여 초음파 세정을 행하도록 구성해도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면, 다리에 온·오프 조작하는 풋 스위치를 별도 설치하고, 그 풋 스위치에 의하여 초음파 발진기(6)를 구동하여, 초음파 진동자(23)로부터 출력하는 초음파의 조사 타이밍이나 조사 시간을 조정하도록 구성해도 좋다. 또, 핸드피스(4)에 급수 스위치를 설치하고, 그 급수 스위치에 의하여, 세정액(W1)의 공급 타이밍을 조정하도록 구성해도 좋다. 또한, 풋 스위치나 급수 스위치가 온 하고 있는 것을 조건으로 하여, 세정 대상(26)을 끼워 넣었을 때 (작동 스위치(43)가 온 했을 때)에 초음파 세정을 행하도록 구성해도 좋다.

·초음파 발진기(6)에 초음파의 출력 모드(연속 모드, 버스트 모드)를 전환하는 모드 전환 스위치를 설치하고, 초음파 세정시에 있어서의 초음파의 출력 모드를 전환 가능하게 구성해도 좋다. 이 구성에 있어서, 초음파의 출력 모드로서 연속 모드가 선택되었을 경우, 초음파 진동자(23)가 연속적으로 구동되고, 버스트 모드(Burst mode)가 선택되었을 경우에는, 초음파 진동자(23)가 간헐적으로 구동된다. 이와 같이 하면, 세정 대상(26)이 더러워진 상태에 따른 출력 모드로 초음파 세정을 효율 좋게 행할 수 있다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 초음파 호른(24)의 외측면 근방에 설치된 세정액 공급 튜브(30)를 통하여 액 저장부(27)로 세정액(W1)을 공급하도록 구성했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 초음파 진동자(23)나 초음파 호른(24)의 축심이 되는 위치에 세정액(W1)의 급액관을 설치하고, 그 급액관을 통하여 액 저장부(27)로 세정액(W1)을 공급하도록 구성해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 세정액 공급장치(2)에서, 세정액(W1)에 탄산 가스(CO₂)를 버블링하는 버블링 장치를 더 설치해도 좋다. 이와 같이, 세정액(W1)에 탄산 가스를 버블링하면, 세정액(W1) 중의 공기가 빠져 탄산 가스로 치환된다. 이 경우, 세정액(W1) 중에서 초음파의 조사에 의한 OH 라디칼(하이드록시 라디칼)의 생성을 억제할 수 있다. 일반적으로, 세정액(W1)에 강력한 초음파를 조사하면, 캐비테이션(Cavitation)이 발생하여, 그 압축, 붕괴 과정에서 고온의 반응장(反應場)이 생성된다. 이 캐비테이션의 온도는, 용존하고 있는 가스의 종류에 따라 다르고, 단원자, 2 원자 가스의 경우보다 탄소 가스와 같은 3 원자 가스 쪽이 낮아진다. 이와 같이, 세정액(W1) 중에서 탄산 가스를 포함시키게 함으로써 OH 라디칼이 생성되기 어려워져, OH 라디칼에 의한 분해 반응(화학 반응)이 억제된다. 한편, 탄산 가스 외에 웃음 가스(N₂O)와 같은 3 원자 가스를 이용하여 OH 라디칼의 생성을 억제하도록 해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 전용 세정액 흡인 배출장치(5)나 세정액 배출장치(55)를 구비하는 것이었지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 치과 치료 유닛에는, 진공(Vacuum) 장치나 전동 펌프식 흡인관이 설치되어 있다. 이 진공 장치나 전동 펌프식 흡인관에 핸드피스(4)의 흡인 튜브(36)나 배액 튜브(51)를 접속하여 초음파 세정장치(1, 1A)를 구성해도 좋다. 또, 병원 입원 침대에는, 흡인용 배관이 설치된 것도 실용화되고 있다. 이 흡인용 배관에 흡인 튜브(36)나 배액 튜브(51)를 접속하고, 초음파 세정장치(1, 1A)를 구성해도 좋다. 이와 같이, 기존의 설비를 이용하여 초음파 세정장치(1, 1A)를 구성함으로써, 장치 비용을 저감하는 것이 가능해진다.

·상기 제 2 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1A)에서는, 세정액 흡인 배출장치(5)와 세정액 배출장치(55)와의 2개의 배출장치를 설치하고 있었지만, 1개의 세정액 배출장치로 공통화해도 좋다. 예를 들면, 액 저장부(27)의 세정액(W1)을 배출하기 위한 배액 튜브(51)의 기단측을, 도시 하지 않은 개폐 밸브를 통하여 흡인 배관(37)에 접속한다. 그리고, 그 개폐 밸브를 여는 것으로, 액 저장부(27)의 세정액(W1)을 배액 튜브(51) 및 흡인 배관(37)을 통하여 세정액 흡인 배출장치(5)로 배출되도록 구성해도 좋다.

·상기 제 2 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1A)에서는, 액 저장부(27) 내에 배액 튜브(51)의 배액구(52)를 배치하고 있었지만, 그 배액구(52)를 액 저장부(27)의 근방에 배치하는 구성으로 해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서는, 액 저장부(27)는, 투명한 고무를 이용하여 형성되어 있었지만, 이것으로 한정되지 않고, 유색의 가요성(可撓性) 수지를 이용하여 형성되는 것이라도 좋다. 또, 캡 부재(33)도 고무제였지만, 액 저장부(27)와 같은 가요성 수지를 이용하여 형성되는 것이라도 좋다.

·도 5에 나타내는 바와 같이, 액 저장부(27A) 및 캡 부재(33A)는, 인접하는 복수의 치아(예를 들면, 2개 이상의 치아)를 동시에 둘러쌀 수 있는 크기를 가지고 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 세정 대상(26)으로서의 복수의 치아를 동시에 초음파 세정할 수 있어, 세정 효율을 높일 수 있다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서, 초음파 발진기(6)의 발진 주파수는, 57kHz였지만, 이것으로 한정되지 않고, 초음파 세정을 효율 좋게 행할 수 있는 주파수대역(20kHz~1MHz)이면 적당히 변경해도 좋다.

·상기 각 실시형태의 치과용 초음파 세정장치(1, 1A)에서, 초음파 전반체로서, 선단 측으로 감에 따라 가늘어지는 형상을 가지며 그 선단이 굴곡하고 있는 초음파 호른(24)을 이용했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 폭이 동일하게 형성되고, 굴곡 하지않는 막대 형상의 초음파 호른을 초음파 전반체로서 이용해도 좋다. 이 경우, 막대 형상의 초음파 호른의 선단에는, 호른 중심 축에 대하여 소정 각도(예를 들면, 100°~170°의 각도)로 경사진 초음파 방사면을 형성한다. 또, 초음파 진동자의 초점 위치보다 먼 위치에, 초음파 방사면을 형성한다. 이러한 구성으로 함으로써, 1MHz 정도의 비교적 높은 초음파를 이용하는 것이 가능해지며, 균일하고 소프트한 초음파 강도로 치아의 초음파 세정을 행할 수 있다.

다음에, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상 외에, 상술한 각 실시형태에 의하여 파악되는 기술적 사상을 이하에 열거한다.

(1) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액 저장부는, 가요성 수지제의 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(2) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액 저장부는, 가요성 수지제의 포위벽 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(3) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액 저장부는, 투명한 고무제의 포위벽 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(4) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡액부는, 개구부를 가지는 고무제의 캡 부재인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(5) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 대상으로서의 치아 또는 의치가 복수이며, 상기 액 저장부는, 인접하는 복수의 치아 또는 복수의 의치를 동시에 둘러쌀 수 있는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(6) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 대상으로서의 치아 또는 의치가 복수이며, 상기 흡액부로서의 고무제의 캡 부재는, 인접하는 복수의 치아 또는 복수의 의치를 동시에 둘러쌀 수 있는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(7) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 전반체의 선단이 5°에서 90°의 각도로 굴곡되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(8) 청구항 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 초음파 전반체의 초음파 방사면으로부터 상기 세정 대상까지의 거리가 3㎜ 이상 10㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(9) 기술적 사상 (2) 또는 (3)에서, 상기 초음파 전반체의 초음파 방사면으로부터 상기 포위벽 부재의 개구부까지의 거리가 5㎜ 이상 20㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(10) 청구항 1에 있어서, 상기 초음파 발진기의 발진 주파수가 20kHz에서 1MHz인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(11) 청구항 1에 있어서, 상기 세정액 흡인 배출장치의 흡인 압력은, 대기압 이하인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(12) 청구항 1에 있어서, 상기 세정액 공급장치에 의한 상기 세정액의 공급 능력보다 상기 세정액 흡인 배출장치에 의한 상기 세정액의 배출 능력쪽이 큰 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(13) 청구항 7에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 공급량보다 상기 배액량이 적을 때에 상기 세정액 배출장치를 구동하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(14) 청구항 1에 있어서, 작업자에 의하여 조작되는 처리 개시용 스위치를 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 스위치의 조작에 기초하여, 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(15) 청구항 1에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 세정액 공급장치의 구동 타이밍보다 늦춘 타이밍으로 상기 초음파 발진기를 구동하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(16) 청구항 1에 있어서, 상기 검지 수단은, 상기 액 저장부 또는 상기 부완부의 선단에 가해지는 하중을 검출하는 압력 센서인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

(17) 청구항 1에 있어서, 상기 검지 수단은, 상기 세정 대상에 의하여 검지광의 차단 여부를 검출하기 위한 광센서인 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.

1, 1 A … 치과용 초음파 세정장치
2 … 세정액 공급장치
4 … 핸드피스
5 … 세정액 흡인 배출장치
6 … 초음파 발진기
7 … 제어장치로서의 초음파 제어장치
21 … 주완부로서의 상 케이스
22 … 부완부로서의 하 케이스
23 … 초음파 진동자
24 … 초음파 전반체로서의 초음파 호른
25 … 초음파 방사면으로서의 진동면
27, 27A … 액 저장부
28 … 개구부
30 … 급액관으로서의 세정액 공급 튜브
33 … 흡액부로서의 캡 부재
36 … 흡인관으로서의 흡인 튜브
43 … 검지 수단으로서의 작동 스위치
51 … 배액관으로서의 배액 튜브
52 … 배액구
55 … 세정액 배출장치
56 … 공급량 측정 장치
57 … 배액량 측정 장치
W1 … 세정액

Claims

구강 내에서의 세정 대상으로서의 치아 또는 의치의 표면에 세정액을 통하여 초음파를 조사하여 초음파 세정을 행하는 치과용 초음파 세정장치로서,
상기 초음파를 발생하는 초음파 진동자와,
상기 초음파 진동자가 발생한 상기 초음파를 선단 측에 설치된 초음파 방사면(放射面)으로 전반(傳搬)하는 초음파 전반체와,
상기 초음파 방사면을 포위하도록 설치하고, 상기 세정 대상에 접촉한 상태에서 상기 세정 대상의 표면과 상기 방사면과의 사이에 상기 세정액을 일시적으로 저장할 수 있는 액 저장부와,
상기 액 저장부에 상기 세정액을 공급하는 급액관(給液管)과,
상기 액 저장부와 소정 간격을 두고 대치 상태로 배치된 흡액부를 가지며, 상기 초음파 세정에 사용된 상기 세정액을 상기 흡액부로부터 흡인하여 배출하는 흡인관과,
상기 초음파 진동자 및 상기 초음파 전반체를 수납하는 주완부(主腕部)와, 상기 주완부 선단의 상기 액 저장부와의 사이에 상기 세정 대상을 끼워 넣는 것이 가능한 선단을 가지는 부완부(副腕部)를 가지고, 작업자에 의하여 파지 가능하고, 상기 부완부의 선단에 상기 흡액부가 배치되어 있는 핸드피스와,
상기 초음파 진동자를 구동하기 위한 초음파 발진기와,
상기 급액관에 상기 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급장치와,
상기 흡인관으로부터 상기 세정액을 흡인하여 배출하기 위한 세정액 흡인 배출장치와,
상기 액 저장부와 상기 부완부의 선단과의 사이에 상기 세정 대상을 끼워 넣은 것을 검지하기 위한 검지 수단과,
상기 검지 수단의 검지 결과에 기초하여, 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급 장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어장치를 포함하며,
상기 핸드피스는, 상기 부완부의 기단부를 상기 주완부에 대하여 회동 가능하게 연결한 스테이플러(Stapler)형이 되도록 구성되어 있으며,
상기 검지 수단은, 상기 부완부의 회동 각도를 검출하고 그 검출 결과를 상기 제어장치에 출력하며,
상기 제어장치는, 상기 부완부의 회동 각도가 설정치 이하일 때 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치를 동작시키고, 상기 설정치를 초과할 때 상기 초음파 발진기, 상기 세정액 공급장치 및 상기 세정액 흡인 배출장치를 정지시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 액 저장부 내 또는 그 근방에서 개구하고, 상기 액 저장부 내의 세정액을 배출하는 배액관(排液管)을 구비한 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.
제 6 항에 있어서,
상기 배액관으로부터 상기 세정액을 배출하기 위한 세정액 배출장치와, 상기 급액관을 통한 상기 세정액의 단위 시간당 공급량을 측정하는 공급량 측정 장치와, 상기 흡인관을 통한 상기 세정액의 단위 시간당 배액량을 측정하는 배액량 측정 장치를 더 포함하며,
상기 제어장치는, 상기 공급량 측정 장치가 측정한 상기 공급량과 상기 배액량 측정 장치가 측정한 상기 배액량에 관한 측정 데이터를 뽑아, 상기 공급량에 대한 상기 배액량의 비율에 따라, 상기 세정액 배출장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 치과용 초음파 세정장치.
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