WO2012105093A1

WO2012105093A1 - インプラント用紫外線照射装置

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Publication number: WO2012105093A1
Application number: PCT/JP2011/073920
Authority: WO
Inventors: 小川義正
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2013-07-31
Also published as: JP2012157412A

Abstract

【課題】紫外線によりインプラントの有機汚染物除去を行うためのインプラント用紫外線照射装置において、筐体内に生成されるオゾンが漏出することなく、処理後も所定のオゾン除去時間が経過するまでは扉を開くことができなくしてオゾンの流出を防止して、安全に紫外線洗浄することのできるインプラント用紫外線照射装置の構造を提供することである。【解決手段】開閉扉を有する筐体と、該扉を筐体に密閉するロック機構と、前記筐体内に配設された紫外線ランプと、オゾン除去手段からなるとともに、前記紫外線ランプの点灯開始前に該扉をロック状態とし、当該紫外線ランプの消灯後に、オゾン除去処理を開始し、一定時間経過後に該扉のロック状態を解除する制御部を備えたことを特徴とする。

Description

インプラント用紫外線照射装置

　この発明は、インプラントに紫外線を照射してその有機汚染物除去を行うインプラント用紫外線照射装置に関するものであり、特に、紫外線ランプを利用してデンタルインプラントの有機汚染物除去を行うインプラント用紫外線照射装置に係わるものである。

　インプラント、特にデンタルインプラントは失われた歯の機能を代用させることを目的として顎骨に埋め込まれるものであり、そのデンタルインプラント手術においては、デンタルインプラントが十分に骨と結合（オッセオインテグレーション）することが肝要である。そのために、例えば、特許第３０７２３０３号公報（特許文献１）の段落０００９には、デンタルインプラントに紫外線を照射することによって、当該デンタルインプラントに付着した有機汚染物を除去することが提案されている。
　しかしながら、この先行文献においては単にアイディアとしての記述がなされているだけであり、これを実現した具体的な装置構造が提案されているわけではない。

　而して、デンタルインプラント手術においては、デンタルインプラントへの紫外線照射による有機汚染物の除去作業が終了した後は、当該デンタルインプラントに有機汚染物等が再度付着することを回避するために、できるだけ速やかに手術に供されることが肝要である。
　しかしながら、デンタルインプラントの紫外線照射処理が終了した直後においては、当該デンタルインプラントが配置された処理室内の雰囲気ガスには、人体に有害なオゾンが含まれているため、デンタルインプラントを直ちに処理室内から取り出して手術に供することは実際上困難である。

　また、これを回避しようとして、オゾンの生成を避けるために、デンタルインプラントが配置される処理室内を、例えば、窒素ガス等の不活性ガスによってパージする手段が考えられるが、本来的に、紫外線照射による有機物除去処理では、オゾンの存在が不可欠であって、処理室内を不活性ガスでパージしてしまうと、この不可欠のオゾンのもととなる酸素が無くなるために、紫外線によるオゾンの生成がなされず、被処理物であるデンタルインプラントに対する肝腎のオゾン処理が行われることがなく、デンタルインプラントに付着した有機物を除去することができないという矛盾が生じる。
　このように、インプラントの紫外線照射処理を高い効率で行うためにはオゾンが必要であるが、一方ではこのオゾンは人体には有害であって、これが歯科医師等の作業者に悪影響を及ぼすという問題があり、作業者が安全にかつ迅速に作業できる装置の実現化が待たれている状況であった。

特許第３０７２３０３号公報

　この発明が解決しようとする課題は、紫外線を放射する紫外線ランプを用いて人工歯根などのインプラントの有機汚染物を除去するためのインプラント用紫外線照射装置において、紫外線照射によって発生するオゾンが処理室外に漏洩することなく、処理後には速やかにオゾンを除去して、施術のために迅速に、かつ安全にインプラントを取出すことができるようにしたインプラント用紫外線照射装置の構造を提供することである。

　上記課題を解決するために、この発明に係るインプラント用紫外線照射装置は、開閉扉を有する筐体と、該扉を筐体に密閉するロック機構と、前記筐体内に配設された紫外線ランプと、オゾン除去手段からなるとともに、前記紫外線ランプの点灯開始前に該扉をロック状態とし、当該紫外線ランプの消灯後に、オゾン除去処理を開始し、一定時間経過後に該扉のロック状態を解除する制御部を備えたことを特徴とする。
　また、前記紫外線ランプが、低圧水銀ランプであることを特徴とする。
　また、前記扉には、インプラント支持台が着脱自在に載置されるキャリッジが設けられていることを特徴とする。
　また、前記紫外線ランプは、筐体内に配設されたインプラントに対して、その両側から紫外線を照射するように配置されていることを特徴とする。
　また、前記紫外線ランプの両側には、該紫外線ランプからの光を反射する反射鏡が備えられていることを特徴とする。
　また、前記オゾン除去手段が、オゾン除去フィルターからなり、前記筐体内にガスを循環するファンを備えたことを特徴とする。

　この発明のインプラント用紫外線照射装置によれば、密閉筐体内での紫外線ランプによるインプラントの有機汚染物除去作業中に、筐体内部で発生するオゾンが外部に漏れることがなく、かつ、紫外線照射処理後の一定時間は扉のロック状態が維持されて不用意に開扉されることがなく、その間に筐体内のオゾン除去処理が行われるので、作業者に有害なオゾンが装置外に発散されることがなく、オゾン処理が終了した後にインプラントを取出すので、安全な作業が確保される。

本発明のデンタルインプラント用紫外線照射装置の側断面図。図１の横断面図。図１の扉開放時の断面図。ロック機構の上面図。図４の作動説明図。図５の前面図。ロック機構のロック状態図。本発明の駆動制御の説明図。作業説明フローチャート。

　図１に示されるように、本発明のデンタルインプラント用紫外線照射装置は、密閉型の筐体１と、該筐体１に対して気密に開閉される扉２とからなる。筐体１内は隔壁３によって処理室４とオゾン処理室５とに区画され、処理室４内には紫外線ランプ６が配設されている。
　上記紫外線ランプ６は、例えば波長１８５～２５４ｎｍの紫外線を放射する低圧水銀ランプであって、筐体１の奥行き方向に伸びる２つの直線状部分が湾曲部分によって連結されてなるＵ字管状の発光管６ａを有し、この２つの直線状部分が互いに上下に位置する関係で、直線状部分の長手方向が略水平方向となるように配置されていて、その一方端にはベース６ｂが取り付けられている。
　図２に示されるように、該紫外線ランプ６は対向するように一対配置されていて、これら紫外線ランプ６、６の両側にはこれを取り囲むように、断面樋状の反射鏡７、７が設けられている。
　オゾン処理室５には、筐体１内のガスを循環させるファン８と、オゾン除去手段９が配置されている。オゾン除去手段９は、例えば、無機繊維ペーパーにより形成されたハニカム構造体からなる基体に、たとえば二酸化マンガンよりなるオゾン除去用触媒が担持されてなるオゾン除去フィルターである。
　前記ファン８によって、処理室４内のオゾンを含むガスはオゾン処理室５に流れ、オゾン除去手段９によってオゾンを除去されて、再び処理室４に流れるように循環される。

　扉２の開放状態を示す図３も参照して、開閉扉２は、この実施例では引き出し型であって、扉２と一体にキャリッジ１０が取り付けられており、該キャリッジ１０は筐体１に設けられたガイド１１によってガイドされて引き出し自在となっている。
　前記キャリッジ１０にはインプラント支持台１２が載置され着脱可能に固定される。該インプラント支持台１２には複数の、この例では６本のインプラント１３が支持されている。前記インプラント支持台１２には複数の開口１２ａが一列に並ぶように形成されていて、インプラント１３は、人体に埋め込まれる螺子部１３ａが上方を向くように、その端部１３ｂを該開口１２ａに挿入することによって支持される。

　こうしてキャリッジ１０上に載置固定されたインプラント支持台１２は、扉２が図３に示す扉開放状態から図１の扉密閉状態に挿入されて閉められたときに、前記一対の紫外線ランプ６、６間に位置し、かつインプラント１３が該紫外線ランプ６の長さ方向の有効発光領域内に収まるように配置される。
　図示されてはいないが、この扉２は筐体１に対してシーリング材によって気密に密閉される。

　開閉扉２を閉状態にロックするためのロック機構２０が設けられており、その詳細が図４～図７に示されている。
　図４は上面図であって、同図に示されるように、ロック機構２０は、ロック棒２１と、扉開閉検知手段２２と、第一のロック棒固定手段２３と、第二のロック棒固定手段２４とより構成される。
　ロック棒２１は図１、３に示されるように、扉２の裏面側に突設支持されており、一方、扉開閉検知手段２２、第１のロック棒固定手段２３、第２のロック棒固定手段２４は、筐体１側に設けられている。
　前記ロック棒２１には、一側面に第１平面２１ａと第２平面２１ｂが第１の段部２１ｃを有するように形成されている。そして、他側面には凹部２１ｄが形成されて先端側に第２の段部２１ｅが形成されている。
　前記扉開閉検知手段２２には検知アーム２２ａが設けられており、該アーム２２ａは、前記ロック棒２１の一側面の第１平面２１ａ、第２平面２１ｂに弾性的に当接されている。
　前記第１ロック棒固定手段２３は、ロック棒２１の先端に当接する磁石からなる当接頭部２３ａと、これを図の下方に、即ちロック棒２１側に付勢するバネ２３ｂとを備える。
　そして、図５の前面図である図６も参照して、第２ロック棒固定手段２２は、モータ２４ａと、これにより回転される偏芯駒２４ｂと、該偏芯駒２４ｂと係合する摺動部材２４ｃと、これに突設された突出棒２４ｄとからなる。

　扉２のロック作動について説明すると以下の通りである。
　図３および図４に示す扉開放状態にあっては、扉開閉検知手段２２の検知アーム２２ａはロック棒２１の第１平面２１ａに当接していて、扉２のロック状態を検知していない。
　扉２が閉められると、ロック棒２１が前進して第１のロック棒固定手段２３の当接頭部（磁石）２３ａに磁力により吸着される。この際の吸着による衝撃はバネ２３ｂによって緩和される。こうして、ロック棒２１が第１のロック棒固定手段２３に固定されると、扉は筐体に対して密閉される。

　このとき、図５に示されるように、扉開閉検知手段２２の検知アーム２２ａは、ロック棒２１の一側面の段部２１ｃを乗り越えて第２平面２１ｂに当接され、扉が閉まったことが検知される。
　この検知信号を受けて第２のロック棒固定手段２４が作動してロック棒２１を更に強固にロックする。
　具体的には、図６も併せて参照して、扉開閉検知手段２２からの信号を受けて、モータ２４ａが回転し、偏芯駒２４ｂが回転する。この偏芯駒２４ｂの回転により、図６（Ｂ）に示すように、摺動部材２４ｃが図の右方向、即ち、ロック棒２１方向に移動する。なお、該摺動部材２４ｃは、図示されないが、筐体１に対して摺動可能に支持されている。

　これにより、図７に示すように、突出棒２４ｄが前進してロック棒２１の凹部２１ｄに当接する。なお、この際、第２の段部２１ｅに傾斜をつけておくことにより、前記突出棒２４が凹部２１ｄに当接するときに、ロック棒２１を第１のロック棒固定手段２３方向に若干量だけ押し付けるので、扉の密閉状態およびロック状態が更に強固になる。
　なお、必要に応じて、ロック棒２１の反対側に固定抑え部材２５を設けておけば、第２のロック棒固定手段２４の突出棒２４ｄがロック棒２１に当接したときに、該ロック棒２１を反対側から支えることになり、当該ロック棒２１が変形してロックが解除されるようなことがない。

　上記のように、扉２が閉じられたとき、扉と一体のロック棒２１が第１のロック棒固定手段２３と、第２のロック棒固定手段２４とによって強固に固定されるので、扉２が筐体１に対してしっかりと密閉されるとともに、これらのロック棒固定手段２３、２４が解除されない限り扉がみだりに開けられることもない。
　これにより、筐体１内で生成されたオゾンが不用意に筐体外に漏出することが防止されるものである。

　次いで、本発明のインプラント用紫外線照射装置の光洗浄工程および扉ロック機構作動工程について、図８および図９に基づいて説明する。
　制御系統は、主に装置の筐体内に配置された構造物を駆動・検知する手段と、それを制御する回路等を有する制御部とから構成されている。
　図８に示されるように、オゾン処理室５内の回転ファン８の回転を検知する回転センサ３０を備え、回転ファン８の稼働状況を確認するものである。
　扉開閉検知手段２２は、上述の図４以下の図面に基いて説明した、扉２の開閉に応じて進退するロック棒２１によって扉２の開閉を検知するものである。
　点灯電源３１は、紫外線ランプ６に電力を供給する給電手段（ランプ駆動手段）である。そして、カレントセンサ３２は紫外線ランプ６の電流計、即ち、ランプ電流検知手段であって、ランプ６の点灯状態を確認する。

　制御部３３は、ロック機構２０の作動、解除を指示するロック機構制御手段３３ａ、ファン８の駆動、停止を指示するファン制御手段３３ｂ、ランプ６の点灯、消灯を指示する点灯制御手段３３ｃ、ランプ６の点灯時間をカウントするタイマー回路３３ｄ、および、ファン８の駆動時間を記憶しておくメモリ３３ｅとからなる。
　外部入力手段３４は、作業者がランプ６の点灯照射時間の設定、照射処理開始を指示するものであり、例えば液晶タッチパネル等の外部入力手段である。

　上記構成において、図９を参照して操作を説明する。
＜被照射物（デンタルインプラント）のセット＞
　作業者が扉２を引き出して、被照射物であるデンタルインプラント１３が支持されたインプラント支持台１２をキャリッジ１０上に載置固定する。
＜扉を閉める＞
　その後、扉２が閉められる。
＜扉の閉検知＞
　扉２の開閉状態は扉開閉検知手段２２によって検知され、その情報が制御部３３へ信号として送信される。
　扉が閉まっている状態が確認されると、作業者が外部入力手段３４を利用して設定照射時間を入力できるようになる。
＜照射時間の設定＞
　作業者は、外部入力手段３４によって、所定の設定照射時間を手入力する（作業者の操作はこれで終了）。
＜ロック作動＞
　外部入力手段３４により制御部３３に設定照射時間と、照射開始指示が入力されると、制御部３３はロック機構２０を動作させて扉のロックを行う。
　即ち、図７に示すように、第２のロック棒固定手段２４のモータ２４ａを作動し、突出棒２４を突出させてロック棒２１をロックする。
＜ランプ点灯＞
　扉がロックされた後、制御部３３から点灯電源３１へ点灯開始の信号が送信され、これによりランプ６が点灯を開始する。

＜照射時間の経過＞
　ランプ点灯中は、常時カレントセンサ３２によりランプ電流が観測され、ランプ６の点灯が確認される。即ち、所定の範囲内の電流値が測定されているときはランプが点灯、その範囲を逸脱するときはランプが不点灯、であることを制御部３３が判断する。
　なお、ランプが不点灯と判断されたときは、装置の動作がエラーとして装置が停止される。
＜ランプ消灯＞
　点灯時間の経過は、制御部３３内のタイマー回路３３ｄが判断する。ランプの消灯状態は、上述のカレントセンサ３２が検知するランプ電流により確認する。
　所定の照射時間が経過すると、制御部３３より点灯電源３１に消灯信号が送信され、給電が止まることでランプ６が消灯する。
＜ファン駆動＞
　制御部３３がランプ６の消灯を確認すると、あらかじめメモリ３３ｅに記憶させたファン駆動時間のデータを読み出し、その時間だけファン８を駆動する。
＜稼働時間が経過したか＞
　ファン８の稼動中は、回転センサ３０によりファンの回転数を測定する。このファンの回転数の情報は制御部３３に送信される。
　ファン８の回転数が所定の回転数の範囲内であれば、ファンが駆動、その範囲を逸脱するときはファンが停止、であることを制御部３３が判断する。

＜ファンの停止＞
　所定のファン駆動時間が経過すると、制御部３３よりファン停止指示の信号が送信され、ファン８が停止する。
　上記の駆動時間の経過は、制御部３３内のタイマー回路３３ｄが判断する。
　ファン８の停止状態は、上述の回転センサ３０が検知するファン回転数により確認する。
＜ロックの解除＞
　制御部３３は、ファン８が停止したことを確認して、ロックを解除する。
　これにより、図７における、第２のロック棒固定手段２４の突出棒２４ｄが後退し、ロック棒２１に対するロックが解除され、扉２は開放できる。
　その後、扉を開放し、処理された被照射物を取り出すものである。

　上記操作中、下記の状態のときは、制御部３３はエラーが発生したと判断して処理を中止する。
　インプラントをセットし、扉を閉めロックした後にランプ６が点灯しなかったときは、処理を中止して、この時点では未だオゾンが発生していないので、そのままロックを解除し扉を開放する。
　ランプ点灯中に、何らかの原因で消灯した場合には、処理を中止して、所定時間だけファンを稼働してオゾン処理を行い、その後にロックを解除し、扉を開放する。
　また、ランプ点灯中に、停電などにより強制的に電源が切断された場合には、電力が復帰した後にファンを所定時間だけ稼働してオゾン処理を行い、その後にロックを解除する。

　なお、筐体１に対する開閉扉２としては、上記引き出し型の扉以外に、蝶番によるスイング式の扉であってもよく、その場合、インプラント支持台１２を載置するキャリッジ１０は、該扉に連結されて進退するものであってもよいし、また、扉とは別体に出し入れする形式であってもよい。
　また、扉のロック機構も上記の例に限られず、種々のロック機構を採用することができる。

６６
　以上説明したように、本発明のインプラント用紫外線照射装置においては、インプラントが支持されたインプラント支持台を載置したキャリッジを筐体内に配置した後は、ロック機構により扉を気密にロックし、処理作業中に扉がみだりに開けられることを防止して、筐体内に発生するオゾンが漏出することがない。また、ランプの点灯後にも所定時間が経過して、筐体内に設置されたオゾン除去手段によって内部のオゾンが除去されるまでは前記ロック状態が維持されるので、筐体内が十分にオゾン処理された状態になって初めて扉を開くことができて、作業者に残留オゾンによる不快感を与えることがなく、安全なインプラントの処理が行えるという効果を奏するものである。

　１　　　筐体
　２　　　扉
　３　　　隔壁
　４　　　処理室
　５　　　オゾン処理室
　６　　　紫外線ランプ
　７　　　反射鏡
　８　　　ファン
　９　　　オゾン除去手段
　１０　　キャリッジ
　１１　　ガイド
　１２　　インプラント支持台
　１３　　デンタルインプラント
　２０　　ロック機構
　２１　　ロック棒
　２２　　扉開閉検知手段
　２３　　第１のロック棒固定手段
　２４　　第２のロック棒固定手段
　２５　　固定抑え部材
　３０　　回転センサ
　３１　　点灯電源
　３２　　カレントセンサ
　３３　　制御部
　３４　　外部入力手段

Claims

　紫外線によりインプラントの有機汚染物除去を行うためのインプラント用紫外線照射装置において、
　前記インプラント用紫外線照射装置は、開閉扉を有する筐体と、該扉を筐体に密閉するロック機構と、前記筐体内に配設された紫外線ランプと、オゾン除去手段からなるとともに、
　前記紫外線ランプの点灯開始前に該扉をロック状態とし、当該紫外線ランプの消灯後に、オゾン除去処理を開始し、一定時間経過後に該扉のロック状態を解除する制御部を備えたことを特徴とするインプラント用紫外線照射装置。
　前記紫外線ランプが、低圧水銀ランプであることを特徴とする請求項１に記載のインプラント用紫外線照射装置。
　前記扉には、インプラント支持台が着脱自在に載置されるキャリッジが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインプラント用紫外線照射装置。
　前記紫外線ランプは、筐体内に配設されたインプラントに対して、その両側から紫外線を照射するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインプラント用紫外線照射装置。
　前記紫外線ランプの両側には、該紫外線ランプからの光を反射する反射鏡が備えられていることを特徴とする請求項４に記載のインプラント用紫外線照射装置。
　前記オゾン除去手段が、オゾン除去フィルターからなり、前記筐体内にガスを循環するファンを備えたことを特徴とする請求項１に記載のインプラント用紫外線照射装置。