(57)【要約】      （修正有）【課題】携行して運び易い小型の重合装置であって、重合対象物に照射する光の強度を高くすることができ、安定して精度の高い重合硬化が可能な重合装置を提供する。【解決手段】ヒートシンク付きＬＥＤパッケージが配置される光源室を有する光照射器と、対象物の光重合を行う重合容器３００とを有する重合装置１００において、ヒートシンク２４５の放熱フィン２４６間の溝状通風路の両端に吸気ファン２５０及び排気ファン２６０を夫々配置し、両ファンを同期して駆動させることにより省スペースで冷却効率を高めると同時に、周辺機器に温風が当たらないように冷却用空気の流れを規制する。【選択図】図２
2020032160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射器と重合容器とを有し、前記重合容器内部に収容された「光重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する部材又は物品からなる対象物」に前記光照射器から出射された光を照射することによって前記未重合部を重合させるための重合装置であって、
前記光照射器は、
筒状の側壁と、天井と、光透過性窓材を有する床と、によって画定される光源室を有し、前記側壁には吸気孔及び排気孔が設けられている第一の筺体と、
複数の発光ダイオードが所定パターンで配置された発光面と、所定の間隔をもって平行に配置される複数の放熱フィンを有し、互いに隣接する放熱フィンの間に溝状の通風路を形成するヒートシンクが接合された放熱面と、を有する基体を有し、前記発光面を前記光透過性窓材に向けて前記光源室内に配置される光源アッセンブリーと、
前記吸気孔と対向するように前記光源室内に配置される吸気ファンと、
前記排気孔と対向するように前記光源室内に配置される排気ファンと、を有し、
前記ヒートシンクにおける通風路の一方端と対向するように前記吸気ファンを配置すると共に前記通風路の他方端と対向するように前記排気ファンを配置することによって、両ファンを駆動したときの空気の流れが規制されており、
前記重合容器は、
上方が解放されると共に上方に向かって拡径する、円錐台形状又は略円錐台形状を有し、内部に前記対象物を収容可能な重合カップと、
頂部に開口を有する有底の円筒状又は箱状の筺体であって、当該開口を通して前記重合カップを着脱可能に収容する第二の筺体と、を有し、
前記光照射器の前記複数の発光ダイオードから出射され、前記光透過性窓材を透過した光を前記重合容器の前記重合カップ内に照射するようにしたことを特徴とする前記重合装置。
【請求項２】
前記光源室の筒状側室の断面が円形、略円形、楕円形、略楕円形又は多角形である、請求項１に記載の重合装置。
【請求項３】
前記光源室内に、電池又は外部電源から供給される電力を用いて、前記複数の発光ダイード、前記吸気ファン及び前記排気ファンからなる群より選ばれる少なくとも１つの駆動を制御する制御手段が配置されて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の重合装置。
【請求項４】
前記光照射器及び重合容器は、相互に作用して、前記重合カップの上端周縁が前記光源室の光透過性窓材の下方に所定の距離を保って重なるようにして両者を一体化することができる一体化機構を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の重合装置。
【請求項５】
前記一体化機構は、前記光照射器と前記重合容器とが一体化したときにおいて、前記光照射器及び前記重合容器の接触部を共に非金属材料で構成するものである、請求項４に記載の重合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合装置に関する。詳しくは、光重合によって義歯や歯科用補綴物などを製造するのに好適に使用できる光重合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、未硬化状態の光硬化性材料から成る予備成形体の光重合反応を進行させるために使用する光重合器としては、重合容器内に予備成形体を載置し、光源から重合容器内に光を照射する光重合器が知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、歯科補綴物等に用いられる光硬化性材料からなる対象物を発光ダイオード（ＬＥＤ）光源により硬化させるとともに、光照射空間（重合空間）内の温度を上昇させることでその硬度（強度）を高くすることができる光重合器として、「筐体と、前記筐体内に壁により囲まれて形成され、重合が行われる重合空間と、前記重合空間内に重合のための光を照射するＬＥＤ光源と、前記重合空間内を加熱する温度制御手段と、を備え、前記ＬＥＤ光源は、前記重合空間の外に配置されたことを特徴とする光重合器」が開示されている。そして特許文献１によれば、上記光重合器は、前記重合空間内を加熱する温度制御手段を更に備え、当該温度制御手段は、前記ＬＥＤ光源を冷却する冷却手段と、前記冷却手段を介して前記ＬＥＤ光源から生じた熱を前記重合空間に供給する熱供給手段とを、有し、前記ＬＥＤ光源から生じた熱により前記重合空間が加熱されるとされている。また、上記光重合器はモータにより回転可能なテーブルを有し、該テーブル上に専用アタッチメントを介して歯科補綴物等が置くことにより、アタッチメント及び歯科補綴物等を回転させることにより均一な重合を可能としている。
【０００４】
一方、近年、高齢化社会に対応する医療形態として訪問診療が注目されており、たとえば、入れ歯（総義歯又は部分義歯）等の歯科補綴物のメンテナンス（補修）、具体的には、合わなくなった入れ歯の義歯床に対し、光重合材を付加して形を整えて硬化させ、口腔内に適合するようするといった操作を訪問診療の一環として行いたいという要望がある。そして、このような要望に応える重合装置も知られている。すなわち、特許文献２には、ハンドピース型光重合器などの光源を着脱可能にして備えることができ、且つ携行して運びやすい光重合用容器として、「内側に歯科補綴物を設置し、及び取り出し可能である容器と、光を通過可能に前記容器の壁を貫通し、前記容器の内外を連通する導光部と、を備える光重合用容器」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０３４８３９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３４８３８号公報
【特許文献３】特開昭６２−６８４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に開示される光重合器は、高寿命であるＬＥＤを光源として用いているばかりでなく温度制御手段を有するため、重合時に加熱が必要な場合な対象物を重合させる場合には有利である。しかし、上記温度制御手段は冷却のためのペルチェ素子や重合空間に通じる通風路を必要とするなど、その構成が複雑なうえ、前記テーブルやそれを回転させるためのモータを搭載することから装置が大型化してしまう。したがって、上記重合装置は前記したような訪問診療時の義歯補修用に適しているとは言い難い。
【０００７】
前記特許文献２に開示される光重合用容器は、携行して運びやすいというメリットはあるものの、光源として点光源に近い（発光面の面積が非常に小さい）ハンドピース型光重合器を用いるため、広い面積に光照射行うためには、拡散レンズなどを用いて光を拡散させる必要があり、対象物の単位面積あたりに照射される光の強度が低くなってしまうという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、携行して運びやすい小型の重合装置であって、対象物の単位面積あたりに照射される光の強度を高くすることができる重合装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、対象物における単位面積あたりの照射光の強度を高くするため、比較的広い面積を有する基体の表面に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配列させたものを光源として使用すれば前記課題を解決できると考え、鋭意検討を行った。その結果、光強度を高くすることはできるものの、狭小領域で多くのＬＥＤを使用することに起因してＬＥＤからの放熱が大きくなり、冷却用ファンを用いた空冷に機構を採用した場合であっても加熱された空気の装置内滞留などにより、ＬＥＤ制御用装置が悪影響を受けたり、重合容器内の温度の不均一化による重合の不均一化が起こったりするなどの新たな問題が発生することが明らかとなった。そこで、更に検討を行った結果、吸気ファンと同時に排気ファンを駆動させて、更に冷却用空気の流通経路（流路）を規制することによって前記問題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、光照射器と重合容器とを有し、前記重合容器内部に収容された「光重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する部材又は物品からなる対象物」に前記光照射器から出射された光を照射することによって前記未重合部を重合させるための重合装置であって、
前記光照射器は、筒状の側壁と、天井と、光透過性窓材を有する床と、によって画定される光源室を有し、前記側壁には吸気孔及び排気孔が設けられている第一の筺体と、複数の発光ダイオードが所定パターンで配置された発光面と、所定の間隔をもって平行に配置される複数の放熱フィンを有し、互いに隣接する放熱フィンの間に溝状の通風路を形成するヒートシンクが接合された放熱面と、を有する基体を有し、前記発光面を前記光透過性窓材に向けて前記光源室内に配置される光源アッセンブリーと、前記吸気孔と対向するように前記光源室内に配置される吸気ファンと、前記排気孔と対向するように前記光源室内に配置される排気ファンと、を有し、前記ヒートシンクにおける通風路の一方端と対向するように前記吸気ファンを配置すると共に前記通風路の他方端と対向するように前記排気ファンを配置することによって、両ファンを駆動したときの空気の流れが規制されており、
前記重合容器は、上方が解放されると共に上方に向かって拡径する、円錐台形状又は略円錐台形状を有し、内部に前記対象物を収容可能な重合カップと、頂部に開口を有する有底の円筒状又は箱状の筺体であって、当該開口を通して前記重合カップを着脱可能に収容する第二の筺体と、を有し、
前記光照射器の前記複数の発光ダイオードから出射され、前記光透過性窓材を透過した光を前記重合容器の前記重合カップ内に照射するようにしたことを特徴とする前記重合装置である。
【００１１】
上記本発明の重合装置において、前記光源室の筒状側室の断面が円形、略円形、楕円形、略楕円形又は多角形であることが好ましい。
【００１２】
また、前記本発明の重合装置においては、装置小型化の観点から、前記光源室内に、電池又は外部電源から供給される電力を用いて、前記複数の発光ダイード、前記吸気ファン及び前記排気ファンからなる群より選ばれる少なくとも１つの駆動を制御する制御手段が配置されていることが好ましい。
【００１３】
更に、前記本発明の重合装置においては、持ち運び易く、また美観的にも優れるという観点から、前記光照射器及び重合容器は、相互に作用して、前記重合カップ上端周縁が前記光源室の光透過性窓材の下方に所定の距離を保って重なるようにして両者を一体化することができる一体化機構を有することが好ましく、重合容器の温度を均一化し易いという観点から、前記一体化機構は、前記光照射器と前記重合容器とが一体化したときにおいて、前記光照射器及び前記重合容器の接触部を共に非金属材料で構成するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の重合装置は、光源としてＬＥＤを用いているため、コンパクト化が可能で持ち運びやすいために、訪問診療時の義歯補修などに好適に使用することができる。しかも、光源として、たとえば１０個といった複数のＬＥＤを用いているため、義歯の予備成形体などの対象物の表面に高強度で光を照射することができる。さらに、コンパクトな装置内に複数のＬＥＤを搭載しているにもかかわらず、これらＬＥＤで発生する熱を有効に装置外に放熱することができるため、装置内に配置される制御装置に熱ストレスがかかり難く、また、重合容器内の温度分の不均一化を防止できるため、安定して精度の高い重合硬化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本図は、代表的な本発明の重合装置の斜視図である。
【図２】本図は、図１に示す本発明の重合装置のＸＸ´断面図である。
【図３】本図は、図１に示す本発明の重合装置のＹＹ´断面図である。
【図４】本図は、図３の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の重合装置は、「光重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する部材又は物品からなる対象物」に光を照射することによって前記未重合部を重合させるための重合装置である。
【００１７】
ここで、光重合硬化性組成物としては、ラジカル重合性単量体及び光重合開始剤を含む組成物であれば特に限定されず使用でき、当該光重合硬化性組成物には、必要に応じて充填材や顔料や染料等のその他の成分が含まれていても良い。好適に使用できる光重合硬化性組成物を例示すれば、所謂、義歯床裏装材や歯科用コンポジットレジン等として使用される光硬化性の歯科用重合硬化性組成物を挙げることができる。また、前記対象物となる部材又は物品は、その一部が前記光重合硬化性組成物で構成されていればよい。このような対象物としては、義歯の義歯床に補修用裏装材を盛りつけて成形したものや、模型上や金属フレーム上に歯冠用硬質レジンを歯の形状に盛りつけ成形したもの等を挙げることができる。
【００１８】
また、前記対象物に照射する光は、前記光重合硬化性組成物に含まれる光重合開始剤を活性化する波長の光（活性化光）を含む光であれば特に限定されず、使用される光重合活性剤の種類に応じて適宜決定すればよいが、通常は、短波長の可視光や紫外線が使用されることが多い。
【００１９】
本発明の重合装置は、前記光（活性化光）を外部に向けて出射する特定の光照射器と、前記対象物を内部に収容し、そこで前記光照射器から出射された活性光を当該対象物に照射して重合硬化を行う、特定の重合容器とを有する。
【００２０】
以下、図面を参照して、前記光照射器及び前記重合容器の構造等、延いては本発明の重合装置の構造等について詳しく説明する。ただし、本発明は図面に示される態様に限定されるものではない。
【００２１】
図１〜図３に示されるように、本発明の重合装置１００は、光照射器２００と、重合容器３００を含んでなる。
【００２２】
前記光照射器２００は、円筒状の側壁２２１と、円形の天井２２２と、円形の光透過性窓材２３０を有する床２２３と、によって画定される光源室２２０を有し、前記側壁２２１には、それぞれスリット状に複数設けられた吸気孔２２４及び排気孔２２５が設けられている第一の筺体２１０を有する。そして前記光源室２２０の内部には、光源アッセンブリー２４０、吸気ファン２５０、排気ファン２６０及び制御手段２８０が配置されている。
【００２３】
前記第一の筺体２１０（側壁２２１、天井２２２及び床２２３の光透過性窓材２３０以外の部分等）の材質としては、合成樹脂、金属、セラミックスなどが使用できるが、工業的な量産が容易であることから、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂材料を使用するのが好適である。また、光透過性窓材２３０は、後述する発光ダイオード（ＬＥＤ）２４３から出射される活性化光を透過するもの、好ましくは該活性化光の透過率が８０％以上のものであれば特に限定されないが、前記活性化光が波長３８０ｎｍ〜５００ｎｍの可視光又は紫外線である場合には、ガラス、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＶＣ、ＰＡ、ＰＳ等の材料で構成される厚さが１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍの板状体が好適に使用される。なお、光透過性窓材２３０の面積は、装置を小型化でき且つ義歯などの対象物の表面に十分な光を照射することができるという観点から２０〜２２５ｃｍ２（窓の形状が円形である場合の直径で表すと約５〜約１７ｃｍ）特に５０〜１７０ｃｍ２（窓の形状が円形である場合の直径で表すと約８〜約１５ｃｍ）であることが好ましい。床２２３の前面を光透過性窓材２３０としても良いが、窓材を交換可能とすることが好ましく、そのためには床２２３の中央部に光透過性窓材２３０よりも僅かに小さい開口を設け、当該開口の外側に残った縁部に光透過性窓材２３０を螺子やボルト・ナットを用いて着脱可能に固定することが好ましい。
【００２４】
このように光透過性窓材２３０を着脱可能に取り付けることにより、長期間の使用により光透過性窓材２３０に傷がついたり清掃によって容易に除去できない汚れが付着したりした場合等には、光透過性窓材２３０を交換することにより、光透過性を良好に保つことが可能になる。
【００２５】
光透過性窓材２３０の交換頻度を低減する目的で、保護フィルム２３１を使用しても良い。特に、対象物が、重合硬化時の重合発熱によって揮発する低分子量（特に分子量が２００以下）の単官能重合性単量体成分を含有する重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する場合には、当該成分が光透過性窓材２３０に付着する。このときの付着物は付着後に硬化して容易に除去できないため、このような対象物の重合を行う場合には、光透過性窓材２３０の外側の表面を、汚れ防止のための保護フィルム２３１で被覆することが好ましい。このような保護フィルム２３１を用いることにより、前記付着物により光透過率が低下した場合には、この保護フィルム２３１のみを交換すればよく、窓材を交換する場合と比べて交換の手間やコストを大幅に低減することが可能となる。このような保護フィルム２３１としては、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＶＣ、ＰＳ、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)等が好適に使用できる。
【００２６】
なお、上記低分子量の単官能重合性単量としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロキシエチルプロピオネート、エトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００２７】
さらに、重合時において雰囲気酸素などの影響により不可避的に形成される所謂表面未重合層の形成を防止するために、対象物を水又は温水に沈めた状態で重合を行う技術が知られており（特許文献３参照）、本発明の重合装置においても後述する重合カップ３１０に水又は温水を注入する場合もあり得る。このような場合に備えて、光源室２２０内に蒸気や液体状態の水が入らないように、固定部にガスケット２３２を介在させて気密に封止することが好ましい。ガスケット２３２は気密シール可能なものであれば特に限定されないが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴムなどからなる弾性シール部材を用いることが好ましい。
【００２８】
光源アッセンブリー２４０は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２４３が所定パターンで配置された発光面２４２と、所定の間隔をもって平行に配置される複数の放熱フィン２４６を有し、互いに隣接する放熱フィン２４６の間に溝状の通風路２４７を形成するヒートシンク２４５が接合された放熱面２４４と、を有する基体２４１を含んでなる。そして当該光源アッセンブリー２４０は、前記発光面２４２を前記光透過性窓材２３０に向けて配置され、前記複数のＬＥＤ２４３から出射され、前記光透過性窓材２３０を透過した活性光を外部に向けて出射できるようになっている。
【００２９】
なお、前記光源アッセンブリー２４０は、所謂ヒートシンク付きＬＥＤモジュールと基本的には同じものであり、基体２４１やヒートシンク２４５の材質やＬＥＤ（パッケージ化されていても良い）及びヒートシンク２４５の接合方法などはヒートシンク付きＬＥＤモジュールと特に変わる点はないが、前記基体２４１の形状及び面積（実質的に発光面２４２の形状及び面積に対応する）は、前記光透過性窓材２３０の形状及び面積と同等であることが好ましい。また、発光面２４２に配置される複数のＬＥＤ２４３の数及び配列パターンは発光面２４２の形状及び面積や、個々のＬＥＤの指向角度（半値角）等に応じて対象物に対してなるべく均一な光照射ができるように適宜決定すればよいが、指向角度（半値角）が１１０〜１４０度のＬＥＤを使用する場合には、発光面２４２の単位面積の個数が０．１０〜０．２５（個／ｃｍ２）となるようにすることが好ましい。
【００３０】
前記発光面２４２の裏側の放熱面２４４は、ヒートシンク２４５が接合されている。当該ヒートシンク２４５は、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で構成され、図３に示されるように複数の放熱フィン２４６が互いに所定の間隔をもって平行に配置された構造を有しする。そして、隣接する放熱フィン２４６間の溝状間隙は、通風路２４７を形成し、当該通風路２４７を冷却用空気が通過する際にＬＥＤ駆動時に発生する熱を奪うことにより、光源アッセンブリー２４０の冷却が行われる。
【００３１】
冷却用空気は、吸気ファン２５０を駆動させることにより、これと対向する位置に存在する吸気孔２２４から取り込まれる外部空気であり、使用後の暖められた空気は、これと対向する位置に存在する排気孔２２５を介して外部に排出される。本発明の重合装置では、上記の空冷機構において、排気ファン２６０を追加して配置し、吸気ファン２５０と排気ファン２６０とを同期させて駆動させることにより、大型のファンを使用することなく、冷却空気流速を速める（単位時間当たりに通風路２４７を通過する空気の量増やす）様にしている。設置スペースの小さい小型のファンが使用できるため、２つ使用しても狭い光源室２２０の空間内に設置可能となり、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００３２】
また、本発明の重合装置では、吸気孔２２４、吸気ファン２５０、通風路２４７、排気ファン２６０及び排気孔２２５が一直線上に並ぶように、通風路２４７の一方端と対向するように吸気ファン２５０を配置すると共に通風路２４７の他方端と対向するように排気ファン２６０を配置している。そして、このことによって両ファンを駆動したときの空気の流れを規制している。すなわち、このような配置構造を採ることによって、放熱フィン２４６からの熱を吸収して加熱された空気は、光源室２２０の内部において通風路２４７以外の空間に広がり難くなる。したがって、前記２つのファンの併用による冷却効率の向上効果と、この流れ規制によって、光源室２２０内部に配置された制御手段２８０等の機器や回路などに対する熱ストレスを低減することが可能となる。なお、制御手段２８０とは、複数のＬＥＤ２４３、吸気ファン２５０、排気ファン２６０等の駆動を制御する手段を意味する。
【００３３】
なお、本発明の重合装置では、吸気孔２２４が配置された側壁２２１の内壁面と吸気ファン２５０の空気を吸い込む面との間の最大距離が２０ｍｍ以下となるように吸気ファン２５０を配置する事が好ましく、１０ｍｍ以下となるように配置する事が特に好ましい。外部空気が吸気孔２２４を通過する際に通風抵抗を生じる為、外部空気の取り込み量は吸気ファンの最大風量より小さくなるが、上記のように吸気ファン２５０を配置する事で、通風抵抗による風量低下を最小限にとどめられ、外部空気をより多く取り込む事ができ、冷却効率を向上させる事が可能となる。また、排気孔２２５が設置された側壁２２１の内壁面と排気ファン２６０の空気を排出する面との間の最大距離についても当該距離が２０ｍｍ以下となるように排気ファン２６０を配置する事が好ましく、１０ｍｍ以下となるように配置する事が特に好ましい。吸気孔と同様に、排気孔においても通風抵抗を生じる為、通風路２４７で加熱された空気の排出量は排気ファン２６０の最大風量より小さくなるが、上記のように排気ファン２６０を配置する事で通風抵抗による風量低下を最小限にとどめることができ、通風路２４７で加熱された空気をより多く排出する事で冷却空気の流れ規制を高度に実現するができ、冷却効率をさらに向上させる事が可能となる。同様の効果をさらに高めるために、吸気孔２２４と吸気ファン２５０の間や排気孔２２５と排気ファン２６０の間に、両者間を繋ぐ導風管（ダクト）や空気の流れを規制する為のフードを配置してもよい。
【００３４】
制御手段２８０の駆動源（動力）としては、電池（図示せず）又は外部電源コード用ポート２９０を介して外部から供給される電力が用いられる。そして、光照射器２００の第一の筺体２１０に取り付けられている、何れも図示しない、操作パネルや各種スイッチ類に基づく指令や、必要に応じて設置させる各種センサ類からの情報に基づいて前記機器類の駆動を制御する。このようなスイッチ類やセンサ類としては、主電源スイッチ、照射を開始させるためのメインスイッチ、タイマースイッチ、選択スイッチ、表示灯、出力を制御する為の光センサ、温度センサ、安全装置としてのサーミスタ、傾斜スイッチ、接点スイッチ、近接スイッチなどを挙げることができる。また、制御手段２８０による制御方法の例としては、照射時間の制御方法として、第一の筺体２１０の外側面にタイマースイッチを配置し任意調整する方法、制御手段２８０にマイコンを搭載し、例えば、照射開始から５分後や１０分後に自動消灯するよう、プログラミングにより照射時間を制御する方法な等が採用さできる。このとき、プログラミングされた照射時間の選択は、第一の筺体２１０の外側面に選択スイッチを配置して選択することもできるし、メインスイッチの押した回数で選択することもできる。また、吸気ファン２５０及び排気ファン２６０の駆動の制御方法としては、温度センサで検知した温度が規定温度以下になるまで駆動するようにプログラミングして制御する方法や、光照射開始と同時に駆動を開始し、消灯後一定時間駆動し続けるようにプログラミングして制御する方法などが採用できる。
【００３５】
重合容器３００は、上方が解放されると共に上方に向かって拡径する、円錐台形状又は略円錐台形状を有し、内部に前記対象物を収容可能な重合カップ３１０と、頂部に開口３２１を有する有底の円筒状又は箱状の筺体であって、開口３２１を通して重合カップ３１０を着脱可能に収容する第二の筺体３２０と、を有する。そして、光照射器２００の複数のＬＥＤ２４３から出射され、光透過性窓材２３０を透過した光（活性化光）が、重合カップ３１０の内部に照射されるようになっている。
【００３６】
重合カップ３１０としては、少なくともその内表面が、アルミニウム、ステンレス、金属メッキを施したガラス又は透明樹脂等の、前記活性化光を反射する材料で構成されていることが好ましい。そうすることによって、重合カップ３１０は錐台形状又は略円錐台形状を有しているので、その側面で反射した光の一部が底面で反射して対象物の裏側にも光を照射することが可能となる。このとき、円錐台形状又は略円錐台形状における母線の垂線に対する角度は、５〜３０度（ｄｅｇ）であることが好ましい。また、重合カップ３１０の上端周縁３１１（カップの円形若しくは略円形の開口部）は、光透過性窓材２３０の範囲内に収まるものであり、光透過性窓材２３０が円形である場合には、上記周縁の径（開口部の口径）は光透過性窓材２３０の径と同等か、僅かに小さいことが好ましい。
【００３７】
なお、前記したように、重合硬化時の重合発熱によって揮発する低分子量の単官能重合性単量体成分を含有する重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する対象物を重合する場合には、当該成分が、重合カップ３１０の内表面に付着して活性化光の反射を阻害するばかりでなく、このような付着物が堆積した場合には、当該堆積物が対象物に付着した状態で重合が起こってしまうこともある。このような問題を回避できるという観点から、重合カップ３１０を取り外し可能とし、清掃や交換が容易にできるようにすることが好ましい。また、重合装置１００の使用時において重合カップ３１０に内装され、当該重合カップ３１０と実質的に相似する形状を有し、少なくともその内表面がＬＥＤ２４３から出射される光を反射する材料で構成されるディスポーザブルカップ（図示せず）を使用することもできる。使用時に未使用の上記重合カップ３１０やディスポーザブルカップを毎回セットして重合を行い、使用後に廃棄することにより、上記問題の発生を容易に回避することが可能となり、衛生の確保も容易となる。さらに、重合カップ３１０自体を上記したようなディスポーザブルカップで構成しても良い。
【００３８】
第二の筺体３２０の材質は、特に限定されるものではないが、通常は第一の筺体２１０と同じ材質である。また、その形状及び大きさは、重合カップ３１０を着脱可能に収容できるものであれば特に限定されないが、重合カップ３１０の上端周縁３１１が光源室２２０の光透過性窓材２３０の下方に所定の距離を保って重なるようにしたときに第一の筺体２１０と一体となるような形状及び大きさであることが好ましく、図に示す態様では、両者を重ねたときに円柱状となるようにされている。
【００３９】
容易にこのような一体構造とすることができるようにするために、光照射器２００及び重合容器３００は、相互に作用して、重合カップ３１０の上端周縁３１１が光源室２２０の光透過性窓材２３０の下方に所定の距離を保って重なるようにして両者を一体化することができる一体化機構を有することが好ましい。このような一体化機構としては、図４に示されるように、光照射器２００側の一体化機構２７０として、第一の筺体２１０の底（床２２３の裏側）の最外周よりやや内側に環状の嵌合凸部を設けると共に、重合容器３００側の一体化機構３３０として、第二の筺体３２０の外周壁上端近傍の一部を薄肉化して上記嵌合凸部と嵌合し、当該凸部を載せることができるような棚部を形成したものを挙げることができる。このような一体化機構を採用する場合には、重合容器３００から、第一の筺体２１０を通じてＬＥＤ２４３から発生した熱が第二の筺体３２０に伝わることを可及的に避けるために、両者が一体化したときにおいて、その接触部を共に、合成樹脂等の非金属材料で構成することが好ましく、接触面積もできるだけ少なくするようにすることが好ましい。
【００４０】
以上、図面に基づいて本発明の重合装置について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、様々な改変をすることは勿論可能である。たとえば、前記一体化機構は、第一の筺体及び第二の筺体の形状等に応じて適宜変更可能であり、第二の筺体を引き出しタイプとして、第一の筺体内に収まるような形とし、引き出を開けた状態で対象物を重合カップ内に収容した後に引き出しを閉め、引出が閉まった状態で重合カップの上端周縁が光透過性窓材の下方に所定の距離を保って重なるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００・・重合装置
２００・・・光照射器
２１０・・・第一の筺体
２２０・・・光源室
２２１・・・側壁
２２２・・・天井
２２３・・・床
２２４・・・吸気孔
２２５・・・排気孔
２３０・・・光透過性窓材
２３１・・・保護フィルム
２３２・・・ガスケット
２４０・・・光源アッセンブリー
２４１・・・基体
２４２・・・発光面
２４３・・・ＬＥＤ
２４４・・・放熱面
２４５・・・ヒートシンク
２４６・・・放熱フィン
２４７・・・通風路
２５０・・・吸気ファン
２６０・・・排気ファン
２７０・・・一体化機構（光照射器側）
２８０・・・制御手段
２９０・・・外部電源コード用ポート
３００・・・重合容器
３１０・・・重合カップ
３１１・・・重合カップ上端周縁
３２０・・・第二の筺体
３２１・・・開口
３３０・・・一体化機構（重合容器側）
【図１】
2020032160.tif 000003
【図２】
2020032160.tif 000004
【図３】
2020032160.tif 000005
【図４】
2020032160.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月27日(2019.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記光源室を画定する前記筒状の側壁の断面が円形、略円形、楕円形、略楕円形又は多角形である、請求項１に記載の重合装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０３４８９１号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３４８３８号公報
【特許文献３】特開昭６２−６８４５２号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記本発明の重合装置において、前記光源室を画定する前記筒状の側壁の断面が円形、略円形、楕円形、略楕円形又は多角形であることが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月7日(2019.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射器と重合容器とを有し、前記重合容器内部に収容された「光重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する部材又は物品からなる対象物」に前記光照射器から出射された光を照射することによって前記未重合部を重合させるための重合装置であって、
前記光照射器は、
筒状の側壁と、天井と、光透過性窓材を有する床と、によって画定される光源室を有し、前記側壁には吸気孔及び排気孔が設けられている第一の筺体と、
複数の発光ダイオードが所定パターンで配置された発光面と、所定の間隔をもって平行に配置される複数の放熱フィンを有し、互いに隣接する放熱フィンの間に溝状の通風路を形成するヒートシンクが接合された放熱面と、を有する基体を有し、前記発光面を前記光透過性窓材に向けて前記光源室内に配置される光源アッセンブリーと、
前記吸気孔と対向するように前記光源室内に配置される吸気ファンと、
前記排気孔と対向するように前記光源室内に配置される排気ファンと、を有し、
前記ヒートシンクにおける前記溝状の通風路の一方端と対向するように前記吸気ファンを配置すると共に当該溝状の通風路の他方端と対向するように前記排気ファンを配置することによって、前記吸気ファン及び前記排気ファンを同期させて駆動して前記光照射器を稼働させたときにおいて、前記放熱フィンから熱を吸収して加熱された空気が、前記光源室の内部において前記通風路以外の空間に広がらないようにして流れるように、空気の流れが規制されており、
前記重合容器は、
上方が解放されると共に上方に向かって拡径する、円錐台形状又は略円錐台形状を有し、内部に前記対象物を収容可能な重合カップであって、その内表面が前記透過性窓を透過した光を反射する材料で構成される重合カップと、
頂部に開口を有する有底の円筒状又は箱状の筺体であって、当該開口を通して前記重合カップを着脱可能に収容する第二の筺体と、を有し、
前記光照射器の前記複数の発光ダイオードから出射され、前記光透過性窓材を透過した光を前記重合容器の前記重合カップ内に照射するようにしたことを特徴とする前記重合装置。
【請求項２】
光源室を画定する前記筒状の側壁の断面が円形、略円形、楕円形、略楕円形又は多角形である、請求項１に記載の重合装置。
【請求項３】
前記光源室内に、電池又は外部電源から供給される電力を用いて、前記複数の発光ダイード、前記吸気ファン及び前記排気ファンからなる群より選ばれる少なくとも１つの駆動を制御する制御手段が配置されて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の重合装置。
【請求項４】
前記光照射器及び重合容器は、相互に作用して、前記重合カップの上端周縁が前記光源室の光透過性窓材の下方に所定の距離を保って重なるようにして両者を一体化することができる一体化機構を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の重合装置。
【請求項５】
前記一体化機構は、前記光照射器と前記重合容器とが一体化したときにおいて、前記光照射器及び前記重合容器の接触部を共に非金属材料で構成するものである、請求項４に記載の重合装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
すなわち、本発明は、光照射器と重合容器とを有し、前記重合容器内部に収容された「光重合硬化性組成物で構成される未重合部を有する部材又は物品からなる対象物」に前記光照射器から出射された光を照射することによって前記未重合部を重合させるための重合装置であって、
前記光照射器は、筒状の側壁と、天井と、光透過性窓材を有する床と、によって画定される光源室を有し、前記側壁には吸気孔及び排気孔が設けられている第一の筺体と、複数の発光ダイオードが所定パターンで配置された発光面と、所定の間隔をもって平行に配置される複数の放熱フィンを有し、互いに隣接する放熱フィンの間に溝状の通風路を形成するヒートシンクが接合された放熱面と、を有する基体を有し、前記発光面を前記光透過性窓材に向けて前記光源室内に配置される光源アッセンブリーと、前記吸気孔と対向するように前記光源室内に配置される吸気ファンと、前記排気孔と対向するように前記光源室内に配置される排気ファンと、を有し、前記ヒートシンクにおける前記溝状の通風路の一方端と対向するように前記吸気ファンを配置すると共に当該溝状の通風路の他方端と対向するように前記排気ファンを配置することによって、前記吸気ファン及び前記排気ファンを同期させて駆動して前記光照射器を稼働させたときにおいて、前記放熱フィンから熱を吸収して加熱された空気が、前記光源室の内部において前記通風路以外の空間に広がらないようにして流れるように、空気の流れが規制されており、
前記重合容器は、上方が解放されると共に上方に向かって拡径する、円錐台形状又は略円錐台形状を有し、内部に前記対象物を収容可能な重合カップであって、その内表面が前記透過性窓を透過した光を反射する材料で構成される重合カップと、頂部に開口を有する有底の円筒状又は箱状の筺体であって、当該開口を通して前記重合カップを着脱可能に収容する第二の筺体と、を有し、
前記光照射器の前記複数の発光ダイオードから出射され、前記光透過性窓材を透過した光を前記重合容器の前記重合カップ内に照射するようにしたことを特徴とする前記重合装置である。