(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、
該金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤー表面の歯牙と接触する面が露出するように前記金属ワイヤー表面の歯牙と接触する面にコーティングされた層を除去するステップと、
前記コーティングされた層が除去された歯牙と接触する面を表面処理するステップと、
を含んでなることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２】
金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、
該金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップと、
該透明金属酸化物膜上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤー表面の歯牙と接触する面が露出するように前記金属ワイヤー表面の歯牙と接触する面にコーティングされた層を除去するステップと、
前記コーティングされた層が除去された歯牙と接触する面を表面処理するステップと、
を含んでなることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項３】
金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、
該金属ワイヤーの後部と前部の歯牙と接触する面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部及び前部の歯牙と接触する面をマスキングするステップと、
前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、
前記パリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップの後に前記マスクを除去するステップと、
を含んでなることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項４】
金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、
該金属ワイヤーの後部及び前部の歯牙と接触する面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部及び前部の歯牙と接触する面をマスキングするステップと、
前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップと、
該透明金属酸化物膜上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、
前記パリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップの後に前記マスクを除去するステップと、
を含んでなることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項５】
金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、
該金属ワイヤーの表面にマスキングパリレン膜を形成した後、前記金属ワイヤーの歯牙と接触しない面または前部の歯牙と接触しない面に形成されたマスキングパリレン膜を除去するステップと、
前記金属ワイヤーのマスキングパリレン膜が除去された歯牙と接触しない面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤーのマスキングパリレン膜が除去された歯牙と接触しない面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、
前記金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタン上に透明なパ
リレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、
前記金属ワイヤー上に残存するマスキングパリレン膜と、マスキングパリレン膜上にコ
ーティングされた層とを除去するステップと、
を含んでなることを特徴とする歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項６】
前記金属ワイヤーが、ステンレス、ＮｉＴｉ、ニッケル（Ｎｉ）系合金、チタン（Ｔｉ）系合金、銅（Ｃｕ）系合金、アルミニウム（Ａｌ）系合金のうち、いずれか１つで形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項７】
前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングする前に、前記金属ワイヤーが、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いてウェット洗浄されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項８】
前記金属ワイヤーの表面エッチングが、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＨＦ、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２Ｏまたは有機溶剤に混合して製造されたエッチング溶液を用いて行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項９】
前記金属ワイヤーが、前記エッチング溶液で電解または無電解エッチングされて表面処理されることを特徴とする請求項８に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１０】
前記金属ワイヤーが、前記表面処理によって０．１μｍ〜５０μｍの幅と深さを有する屈曲が形成されることを特徴とする請求項９に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１１】
前記表面処理された金属ワイヤーが、アルカリ、有機溶剤、及び水のうち、いずれか１つを用いてウェット洗浄されることを特徴とする請求項９に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１２】
前記金属ワイヤーの表面を物理的または化学的エッチングした後に行われる熱処理が、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜３００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１３】
前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質が、湿式電解メッキまたは乾式メッキを用いてコーティングされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１４】
前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質が、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つまたは混合物質であることを特徴とする請求項１３に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１５】
前記コーティングされる金属物質が、０．１μｍ〜２０μｍの間の厚さで前記金属ワイヤーの表面にコーティングされることを特徴とする請求項１４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１６】
前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質が、プラズマを用いたスパッタリング法、熱真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、真空スプレー噴射法、及び湿式電解メッキのうち、いずれか１つを利用して形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１７】
前記金属ワイヤーの表面を白色またはアイボリー色の金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンでコーティングした後、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いて前記金属ワイヤーの表面を超音波洗浄することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１８】
前記金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後に行われる熱処理が、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項１９】
前記白色またはアイボリー色の金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンの表面が、化学的エッチングされた後に熱処理が行なわれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２０】
前記金属物質の表面エッチングが、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２Ｏに混合して製造されたエッチング溶液を用いて行われることを特徴とする請求項１９に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２１】
前記金属物質の表面エッチングが、１０℃〜１００℃の温度で１秒〜５分間行われることを特徴とする請求項２０に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２２】
前記金属物質、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ、またはウレタンの表面を化学的エッチングした後に行われる熱処理が、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする請求項１９に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２３】
前記透明金属酸化物膜が、ナノ粒子サイズの粒で構成されたゾル状態の原料を真空スプレー噴射法を利用してコーティングすることにより形成されることを特徴とする請求項２または４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２４】
前記透明金属酸化物膜が、スパッタリング法、熱真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法のうち、いずれか１つを利用して形成されることを特徴とする請求項２または４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２５】
前記透明金属酸化物膜が、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣａＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＯ、ＷＯ２、及びＷＯ３のうち、いずれか１つまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項２または４に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２６】
前記透明金属酸化物膜が、１ｎｍ〜１μｍの間の厚さでコーティングされることを特徴とする請求項２５に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２７】
前記透明金属酸化物膜が、真空チャンバーにおいて１５℃〜３００℃の間の温度でコーティングされることを特徴とする請求項２５に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２８】
前記透明なパリレン膜が、Ｃ型、Ｎ型、Ｄ型、Ｆ型、ＨＴ型、Ａ型、ＡＭ型ダイマーのうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項２９】
前記透明なパリレン膜の厚さが、１μｍ〜５０μｍの間の範囲であることを特徴とする請求項２８に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【請求項３０】
前記透明なパリレン膜を形成した後に行われる熱処理が、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜２５０℃の間の温度で行われ、１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯列矯正用ワイヤーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯列矯正用ワイヤーの製造方法に関し、特に、人体に無害で、歯牙の色を維持し続けられる歯列矯正用ワイヤーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、歯周炎の進行によって歯周組織が歯ぐきの周縁から順次破壊されて、歯槽骨が次第に消失されるにしたがって、その歯周炎発生部の歯牙が動揺する、いわゆる、歯槽膿漏の症状が現れる。このような歯槽膿漏の歯牙に対する治療方法は、動搖が激しくて保存の希望がない歯牙に対しては抜歯をするが、動搖してはいるものの、保存の希望がある歯牙に対しては、これと隣接した動搖の少ない歯牙と一緒に固定する方法がある。
【０００３】
隣接した複数の歯牙を固定するときは、金属ワイヤーを使用するのが一般的である。これは、金属ワイヤーの弾性を用いて、固定対象である複数の歯牙に金属ワイヤーを巻き、これらの歯牙に金属ワイヤーの曲げや引張りによって発生する負荷荷重を加え、この荷重によって歯牙を固定する方法である。
【０００４】
上記の方法では、金属ワイヤーを固定対象の歯牙に順次巻いて取り付ける作業に工数が所要され、加えられる荷重のため、患者が常時痛みを感じ、不快感を覚え、口を開いたとき、正面から金属ワイヤーが目につくため、見かけ上、よくないという問題がある。
【０００５】
したがって、近年、形状記憶合金を用いて歯列を固定する方法が提案されている。これらの方法は、予め母相状態の形状が所望の形状、すなわち、解剖学的に均一な歯列をなす形状になるように、形状記憶合金製であるワイヤー形状の矯正部材に熱処理を行い、この矯正部材を低温の環境で患者の歯列に合せて設置し、加熱して本来の形状に復帰させ、弾性力によって歯列を矯正するものである。
【０００６】
図１は、従来の歯列矯正用ワイヤーの概略図及び断面図である。
【０００７】
図１（ａ）に示すように、歯列矯正用ワイヤー１０は、外形的には一般的なワイヤーと類似している。しかし、内形的には一般的なワイヤーと異なるため、添付の図１（ｂ）を参照して、その形状及び製造工程について簡単に説明する。
【０００８】
添付の図１（ｂ）は、添付の図１（ａ）に示された歯列矯正用ワイヤーにおける「Ａ」部の断面図である。
【０００９】
図１（ｂ）に示すように、従来の歯列矯正用ワイヤー１０は、金属ワイヤー１１と、該金属ワイヤー１１の表面に形成されるテフロン（登録商標）コーティング膜１３とで形成されている。前記金属ワイヤー１１は、一般的な金属ワイヤー又は形状記憶合金で形成された金属ワイヤーであってもよい。そして、前記テフロン（登録商標）コーティング膜１３は、各種のコーティング方法によって前記金属ワイヤー１１の表面にコーティングされ形成される。前記テフロン（登録商標）コーティング膜１３は、歯牙の色に近いようにコーティングされる。
【００１０】
上記のように、従来は、歯牙の色を出すために、金属ワイヤーの表面にテフロン（登録商標）コーティング膜を設けて歯列矯正用ワイヤーを形成したが、前記テフロン（登録商標）は、人体に対する有害性の論難のため、問題になっている。したがって、人体に無害な歯列矯正用ワイヤーを提供することが急務である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記した従来の技術の問題を解決するために提案されたものであって、その目的は、歯牙の色を維持し続けられ、人体に無害な歯列矯正用ワイヤーの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記の目的を達成するための本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、該金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「テフロン（登録商標）」という）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされた層の一側面を除去した後、コーティングされた層が除去された一側面を表面処理するステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の目的を達成するための本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、該金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップと、該透明金属酸化物膜上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされた層の一側面を除去した後、コーティングされた層が除去された一側面を表面処理するステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１４】
また、上記の目的を達成するための本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、該金属ワイヤーの後部と前部の一側面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部及び前部の一側面をマスキングするステップと、前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するための本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、該金属ワイヤーの後部及び前部の一側面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部及び前部の一側面をマスキングするステップと、前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップと、該透明金属酸化物膜上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１６】
さらに、上記の目的を達成するための本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、該金属ワイヤーの表面にマスキングパリレン膜を形成した後、前記金属ワイヤーの一側面または前部の一側面に形成されたマスキングパリレン膜を除去するステップと、前記金属ワイヤーのマスキングパリレン膜が除去された一側面の表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーのマスキングパリレン膜が除去された一側面の表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤー上に残存するマスキングパリレン膜と、マスキングパリレン膜上にコーティングされた層とを除去するステップとを含んでなることを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記金属ワイヤーは、ステンレス、ＮｉＴｉ、ニッケル（Ｎｉ）系合金、チタン（Ｔｉ）系合金、銅（Ｃｕ）系合金、アルミニウム（Ａｌ）系合金のうち、いずれか１つで形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングする前に、前記金属ワイヤーは、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いてウェット洗浄されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記金属ワイヤーの表面エッチングは、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＨＦ、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２Ｏまたは有機溶剤に混合して製造されたエッチング溶液を用いて行われることを特徴とする。
【００２０】
また、前記金属ワイヤーは、前記エッチング溶液で電解または無電解エッチングされて表面処理されることを特徴とする。
【００２１】
また、前記金属ワイヤーは、前記表面処理によって０．１μｍ〜５０μｍの幅と深さを有する屈曲が形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記表面処理された金属ワイヤーは、アルカリ、有機溶剤、及び水のうち、いずれか１つを用いてウェット洗浄されることを特徴とする。
【００２３】
また、前記金属ワイヤーの表面を物理的または化学的エッチングした後に行われる熱処理は、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜３００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする。
【００２４】
また、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質は、湿式電解メッキまたは乾式メッキを用いてコーティングされることを特徴とする。
【００２５】
また、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質は、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つまたは混合物質であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記コーティングされる金属物質は、０．１μｍ〜２０μｍの間の厚さで前記金属ワイヤーの表面にコーティングされることを特徴とする。
【００２７】
また、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質は、プラズマを用いたスパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、熱真空蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｃｕｕｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、イオンプレーティング法（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）、真空スプレー噴射法、及び湿式電解メッキのうち、いずれか１つを利用して形成されることを特徴とする。
【００２８】
また、前記金属ワイヤーの表面を白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンでコーティングした後、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いて前記金属ワイヤーの表面を超音波洗浄することを特徴とする。
【００２９】
また、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後に行われる熱処理は、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする。
【００３０】
また、前記白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面は、化学的エッチングされた後に熱処理が行なわれることを特徴とする。
【００３１】
また、前記金属物質の表面エッチングは、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２Ｏに混合して製造されたエッチング溶液を用いて行われることを特徴とする。
【００３２】
また、前記金属物質の表面エッチングは、１０℃〜１００℃の温度で１秒〜５分間行われることを特徴とする。
【００３３】
また、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面を化学的エッチングした後に行われる熱処理は、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする。
【００３４】
また、前記透明金属酸化物膜は、ナノ粒子サイズの粒で構成されたゾル状態の原料を真空スプレー噴射法を利用してコーティングすることにより形成されることを特徴とする。
【００３５】
また、前記透明金属酸化物膜は、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、熱真空蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｃｕｕｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、イオンプレーティング法（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）のうち、いずれか１つを利用して形成されることを特徴とする。
【００３６】
また、前記透明金属酸化物膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣａＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＯ、ＷＯ２、及びＷＯ３のうち、いずれか１つまたはこれらの混合物であることを特徴とする。
【００３７】
また、前記透明金属酸化物膜は、１ｎｍ〜１μｍの間の厚さでコーティングされることを特徴とする。
【００３８】
また、前記透明金属酸化物膜は、真空チャンバーにおいて１５℃〜３００℃の間の温度でコーティングされることを特徴とする。
【００３９】
また、前記透明なパリレン膜は、Ｃ（Ｄｉ−ｃｈｌｏｒｏ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型、Ｎ（Ｄｉ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型、Ｄ（Ｔｅｔｒａ−ｃｈｌｏｒｏ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型、Ｆ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２、２］ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型、ＨＴ型、Ａ型、ＡＭ型ダイマーのうち、少なくとも１つを用いることを特徴とする。
【００４０】
また、前記透明なパリレン膜の厚さは、１μｍ〜５０μｍの間の範囲であることを特徴とする。
【００４１】
また、前記透明なパリレン膜を形成した後に行われる熱処理は、大気圧または真空チャンバー内において５０℃〜２５０℃の間の温度で行われ、１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
上記のような構成及び作用、そして好ましい実施形態を有する本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法によれば、歯列矯正用ワイヤーに透明な金属物質をコーティングした後、透明なパリレン膜をコーティングすることにより、歯牙の色を出す透明な金属物質の変色を防ぐことができ、歯牙に着用する間に歯牙との一体感を与えるので、嫌悪感を減らすことができるという効果がある。
【００４３】
また、パリレン膜を最外郭表面にコーティングすることにより、人体に無害で、軟らかい質感を与えるので、歯牙にさらに向上した着用感を与えることができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の歯列矯正用ワイヤーの概略図及び断面図である。
【図２】本発明の実施形態によって製造された歯列矯正用ワイヤーの概略図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態によって歯牙の前部及び後部を説明するための歯牙の概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態によって金属ワイヤーの後部及び前部の一側面をマスキングした例示図である。
【図５】本発明の他の実施形態によって金属ワイヤーの後部及び前部の一側面にパリレン膜がコーティングされない歯列矯正用ワイヤーの製造工程図である。
【図６】本発明の実施形態に係るダイマーの構造式である。
【図７】本発明の実施形態に係る表面処理した金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【図８】本発明の実施形態に係る表面処理した金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【図９】本発明の実施形態に係る表面処理した金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【図１０】本発明の実施形態に係る表面処理した金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【図１１】本発明の実施形態に係る白色の金属物質が表面処理された金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【図１２】本発明の実施形態に係る白色の金属物質が表面処理された金属ワイヤーの顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、上記のような構成手段からなっている本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法に関する作用及び好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００４６】
図２は、本発明の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法によって製造された歯列矯正用ワイヤーの概略図及び断面図である。
【００４７】
図２（ａ）に示すように、歯列矯正用ワイヤー２０は、外形的には一般的なワイヤーと類似している。しかし、内形的に一般的なワイヤーと異なるため、添付された図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照して、その形状及び製造工程について説明する。
【００４８】
添付された図２（ｂ）は、本発明の実施形態を説明するために添付された図２（ａ）に示された歯列矯正用ワイヤーで「Ａ」部分の断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示された歯列矯正ワイヤーの「Ｂ」部分の断面図である。
【００４９】
図２（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤー２０は、長く形成される金属ワイヤー２１と、該金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる白色の金属物質２３と、該金属物質２３の表面にコーティングされる透明金属酸化物膜２４と、該透明金属酸化物膜２４上に形成される透明なパリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）膜２５とを備えてなる。前記透明金属酸化物膜２４は、前記白色の金属物質２３と前記透明なパリレン膜２５との間に存在してもよいし、存在しなくてもよい。
【００５０】
一方、図２（ｃ）に示すように、金属ワイヤー２１の前部一側面には、白色の金属物質２３、透明金属酸化物膜２４、透明なパリレン膜２５などがコーティングされない。
【００５１】
ここで、前部とは、図３に示すように、左側の３番から右側の３番まで、または左側の５番から右側の５番までを意味し、残りが後部に該当する。一方、図２（ｂ）では、後部の金属ワイヤー上に白色の金属物質２３、透明金属酸化物膜２４、及び透明なパリレン膜２５が全てコーティングされたものを例示しているが、後部にも図２（ｃ）に示すように、金属ワイヤーの一側面が、白色の金属物質２３、透明金属酸化物膜２４、及び透明なパリレン膜２５などがコーティングされない構造であってもよい。
【００５２】
前記金属ワイヤー２１は、一般金属素材及び形状記憶合金素材を含む金属合金を用いて形成される。前記金属ワイヤー２１を形成するための金属合金素材は、ステンレス、ＮｉＴｉ、ニッケル（Ｎｉ）系合金、チタン（Ｔｉ）系合金、銅（Ｃｕ）系合金、アルミニウム（Ａｌ）系合金のうち、いずれか１つで形成されることが好ましい。
【００５３】
普通、金属は弾性限界を越えて変形を与えると、熱したり冷やしても本来の形に戻らない。しかし、ある合金は、高温で適した形状に成形した後、室温で変形してから、さらに加熱すれば、本来成形した形状に戻る。
【００５４】
このような効果を形状記憶効果というが、これは、合金が与えられた形状を原子配列として記憶しているために生じる。このような効果は、拡散によらずに変態する合金で表れるが、高温時の母状原子配列が低温での変形の際にも記憶されており、さらに高温になれば、本来の原子配列に再配列されるものである。
【００５５】
この効果では、形状回復と同時に大きい力が発生する。力が発生するため、形状記憶合金は感知素子としての用途だけでなく、機械部品を締めるのに使用される。したがって、形状記憶合金素材で形成された金属ワイヤーを用いて歯牙を矯正することができる。
【００５６】
前記形状記憶合金素材及び一般金属合金素材を用いて形成される金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる金属物質２３は、歯牙の色と類似した色合である白色が前記金属ワイヤー２１の表面に帯びられるようにする。
【００５７】
前記金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる金属物質２３は、湿式電解メッキまたは乾式メッキを用いてコーティングされる。
【００５８】
前記金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる白色の金属物質２３は、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つまたは少なくとも２つ以上が混合された混合物質であることが好ましい。
【００５９】
前記白色の金属物質２３の表面には、透明な金属酸化物膜２４がコーティングされ得るが、このとき、前記透明な金属酸化物膜２４は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣａＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＯ、ＷＯ２、及びＷＯ３のうち、いずれか１つまたはこれらの混合物が真空蒸着されて形成される。
【００６０】
前記透明金属酸化物膜２４は、１ｎｍ〜１μｍの間の厚さを有することが好ましく、このような厚さを有する透明な金属酸化物膜２４を形成するために、プラズマを用いたスパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、熱真空蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｃｕｕｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、イオンプレーティング法（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）のうち、いずれか１つを利用することが好ましい。また、ナノ粒子サイズの粒で構成されたゾル状態の原料を真空スプレー噴射法を利用してコーティングすることにより形成することもできる。
【００６１】
前記白色の金属物質２３または前記透明金属酸化物膜２４上には、高分子化合物である透明なパリレン膜２５がコーティングされて形成される。前記透明金属酸化物膜２４の表面にコーティングされる前記透明パリレン膜２５は、１μｍ〜５０μｍの間の厚さで形成されることが好ましい。
【００６２】
前記パリレンは、人体に無害なものとして検証された物質であって、均一に前記透明な金属酸化物膜２４の表面にコーティング可能であり、よい表面照度を有しており、感触が軟らかいので、前記パリレンがコーティングされた歯列矯正用ワイヤーを歯牙に着用するとき、よい質感を有することができるようにする。
【００６３】
前記のような構造からなる本発明の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーを製造する方法について、以下に説明する。
【００６４】
本発明の第１の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造ステップは、金属合金素材で金属ワイヤーを製造するステップと、前記金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップと、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行うステップと、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされた層の一側面を除去した後、コーティングされた層が除去された一側面を表面処理するステップとを含んでなる。
【００６５】
一方、本発明の第２の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、前記白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明なパリレン膜を形成する前に、前記金属ワイヤーの表面にコーティングされる金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップを行うことができる。すなわち、前記金属ワイヤーの表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行うステップ後に、前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物をコーティングするステップを行う。その後、前記透明金属酸化物上に透明なパリレン膜を形成した後、熱処理を行う。
【００６６】
一方、本発明の第３の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、前記第１の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法にマスキング工程を含む構成となっている。
【００６７】
すなわち、金属ワイヤーの表面に物理的エッチングまたは化学的エッチングを行う前に、前記金属ワイヤーの後部と前部の一側面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部全体及び前部の一側面をマスキングするステップがさらに含まれる構成が本発明の第３の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造工程である。
【００６８】
ここで、金属ワイヤーの後部とは、歯列矯正用ワイヤーのうち、奥歯部分を矯正する部分を意味する（図３参照）。したがって、金属ワイヤーの前部とは、前歯と犬歯を矯正する部分を意味する。
【００６９】
上記のように、奥歯を矯正する部分である金属ワイヤーの後部をマスキングする理由は、奥歯の矯正をパリレン膜がコーティングされていない金属ワイヤーだけで行うためである。奥歯を矯正するためには、犬歯または前歯よりさらに多くの力が加えられなければならず、矯正過程中に、歯列矯正用ワイヤーのスライディング効果がよくなければならない。
【００７０】
上記のように、さらに多くの力を奥歯に加え、スライディング効果をよくするためには、奥歯を矯正する歯列矯正用ワイヤーの部分（後部）にはパリレン膜を形成せず、金属ワイヤーだけで構成することが好ましい。したがって、歯列矯正用ワイヤーの製造過程中、前記金属ワイヤーの後部をマスクによってマスキングする工程が必要である。
【００７１】
一方、前部の一側面をマスキングする理由は、見かけ上にみえる部分は、美観のために白色またはアイボリー色でコーティングし、矯正のために歯牙に接触する金属ワイヤーの一側面は、コーティングされないようにして、上述した効果（スライディング効果）を得るためである。
【００７２】
図４は、前記金属ワイヤー２１の後部全体と前部一側面とがマスクによってマスキングされたものである。上記のように、金属ワイヤー２１の後部及び前部一側面をマスクによってマスキングする１つの方法として、弾力のある材質で作られたチューブ２７や前記後部及び前部一側面を引込むことができるボックス（ｂｏｘ）を金属ワイヤー２１の後部及び前部一側面に装着する。このとき、前記マスクとして使用される弾力のあるチューブ２７またはボックスは、ポリマーまたは金属材質で形成される。すなわち、シリコンなどのポリマーまたはウレタンなどのゴム製品で前記マスクを形成することができる。
【００７３】
前記金属ワイヤー２１の後部全体及び前部一側面をマスキングする他の方法として、前記後部全体及び前部一側面が外部に露出しないようにするマスキングジグを用いる。すると、後部全体及び前部一側面がパリレンコーティングされることを防ぐことができる。前記マスキングジグは、ポリマー、金属、またはゴム材質で作られ、前記後部及び前部一側面をマスキングしつつ固定する。すると、パリレンコーティングが進められても前記後部及び前部一側面にはパリレンコーティングがなされない。
【００７４】
上記では、後部と前部一側面がマスキングされることを説明したが、マスキングする部分は変更され得る。すなわち、金属ワイヤー全体の一側面のみマスキングすることもできる。
【００７５】
一方、第４の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、上述した第３の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法に透明金属酸化物膜がコーティングされるステップをさらに含む。
【００７６】
すなわち、第４の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、金属ワイヤーの表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングする前に、金属ワイヤーの後部全体及び前部一側面をマスキングする工程を含むだけでなく、透明なパリレン膜を白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に形成する前に、前記白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に透明金属酸化物膜をコーティングするステップをさらに行う。したがって、前記透明金属酸化物膜は、前記白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンと透明なパリレン膜との間に形成される。
【００７７】
一方、第５の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、第３の実施形態及び第４の実施形態のように、金属ワイヤーの後部及び前部の一側面がパリレン膜でコーティングされないようにする構成を有する。しかし、チューブやジグをマスキング手段として用いずに、パリレン膜をマスキング手段として用いることを特徴とする。
【００７８】
図５は、上記第５の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法を説明するための工程図である。
【００７９】
同図に示すように、本発明の第５の実施形態に係る歯列矯正用ワイヤーの製造方法は、次のような工程によって行われる。
【００８０】
まず、金属合金素材で金属ワイヤー２１を製造し、前記金属ワイヤーの表面全体にマスキングパリレン膜２７を形成した後、前記金属ワイヤーの一側面または前部の一側面に形成されたマスキングパリレン膜を除去する（Ｓ１）。すなわち、金属ワイヤー全体のうち、一側面のマスキングパリレン膜を除去するか、前部一側面のマスキングパリレン膜のみを除去する。
【００８１】
その後、前記金属ワイヤーのマスキングパリレン膜が除去された一側面の表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングした後、熱処理を行う。この処理は、次の処理である金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンコーティングを円滑に行うためである。すなわち、金属物質などが金属ワイヤーによくコーティングされ得るようにエッチング処理を行った後、熱処理を行う。
【００８２】
次いで、前記金属ワイヤー２１のマスキングパリレン膜が除去された一側面の表面が白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後、熱処理を行う（Ｓ２）。図５では、前記金属ワイヤー２１の前部のみに前記白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングしたものを例示するが、場合によっては、前記前部だけでなく、残存するマスキングパリレン膜２７上にも白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングすることができる。前記前部のみに白色金属物質をコーティングするためには、電気メッキ法を利用し、前記マスキングパリレン膜２７も同時にコーティングするためには、蒸着法を利用することができる。
【００８３】
次に、前記白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上のみに、或いは、白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、ウレタン、またはマスキングパリレン膜２７に透明なパリレン膜２５を形成した後、熱処理を行う（Ｓ３）。図５では、前記金属ワイヤー２１の前部のみに前記白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンがコーティングされるため、前記透明なパリレン膜２５は、前部にコーティングされた白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンと後部に形成されるマスキングパリレン膜２７とに形成される。もちろん、この場合にも、前記前部に形成された白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上のみに透明なパリレン膜２５を形成することもできる。
【００８４】
その後、前記金属ワイヤー２１の後部上に順次形成されるマスキングパリレン膜２７と透明なパリレン膜２５、或いは、前記マスキングパリレン膜２７、白色またはアイボリー色の金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン及び透明なパリレン膜２５を除去する（Ｓ４）。すなわち、金属ワイヤー上に残存するマスキングパリレン膜と、マスキングパリレン膜上にコーティングされた層とを除去する。
【００８５】
図５では、後部に白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンがコーティングされないため、前記マスキングパリレン膜２７と透明なパリレン膜２５とが除去されるものを例示する。このように、金属ワイヤー２１の後部上に形成されたマスキングパリレン膜２７などの除去には多様な方法を利用することができる。例えば、刃で傷を出した後に剥がす作業によって簡単に除去することができる。
【００８６】
上記のような構成手段からなっている本発明の歯列矯正用ワイヤーの製造方法に対する各ステップについて具体的に説明すれば、次のとおりである。
【００８７】
まず、金属合金素材で金属ワイヤー２１を製造する。すなわち、金属合金素材であるニッケル（Ｎｉ）系合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ＮｉＴｉ、チタン（Ｔｉ）系合金、銅（Ｃｕ）系合金、アルミニウム（Ａｌ）系合金のうち、いずれか１つを用いて金属ワイヤー２１を製造する。このような金属ワイヤー２１は、弾性と引張力を有している。
【００８８】
前記金属ワイヤー２１が製造されると、第１の実施形態及び第２の実施形態では、前記金属ワイヤー２１の表面を物理的エッチングまたは化学的エッチング処理する。そして、熱処理を行う。前記金属ワイヤー２１の表面を物理的エッチングまたは化学的エッチングする前には、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いて前記金属ワイヤーの表面をウェット洗浄することが好ましい。すなわち、物理的エッチングまたは化学的エッチングを行う前に金属ワイヤー２１の表面を洗浄することが好ましい。
【００８９】
前記金属ワイヤー２１の表面エッチングは、所定の屈曲を形成させることができるエッチング溶液を用いることができるが、本発明では、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＨＦ、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２Ｏまたは有機溶剤（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなど）に混合して製造されたエッチング溶液を用いる。
【００９０】
前記金属ワイヤー２１は、前記エッチング溶液に入れられた状態で電解または無電解エッチングされて表面処理される。この表面処理によって前記金属ワイヤー２１の表面は所定形状で屈曲が発生する。すなわち、前記金属ワイヤー２１は、前記表面処理によって０．１μｍ〜５０μｍの幅と深さを有する屈曲が形成される。前記表面処理された金属ワイヤーは、アルカリ、溶剤、及び水のうち、いずれか１つを用いてウェット洗浄されることが好ましい。
【００９１】
図７〜図１０は、前記金属ワイヤー２１を電気化学的エッチングで表面処理した顕微鏡写真である。ここで、図７は、ステンレス（ＳＵＳ）材質の金属ワイヤー２１をＨＣｌで２０分間（４５℃の温度で）エッチングした後の顕微鏡写真であり、図８は、ステンレス材質の金属ワイヤー２１を硫酸と水とを１：２で混合した溶液で５分間（７０℃の温度で）エッチングした後の顕微鏡写真であり、図９は、ＮｉＴｉ材質の金属ワイヤー２１をＦｅＣｌ３水溶液で１分間（４０℃の温度で）エッチングした後の顕微鏡写真であり、図１０は、ＮｉＴｉ材質の金属ワイヤー２１をＦｅＣｌ３水溶液で１分間（５０℃の温度で）エッチングした後の顕微鏡写真である。
【００９２】
上記のように、物理的エッチングまたは化学的エッチングで表面処理された金属ワイヤー２１は所定の条件で熱処理される。前記化学的エッチングした後に行われる熱処理は、大気圧または０．１ｍＴｏｒｒ以内の真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の温度で１分〜４８時間の間、行われることが好ましい。
【００９３】
一方、本発明に係る第３の実施形態及び第４の実施形態では、上述した金属ワイヤーの表面処理（物理的または化学的エッチング）前に金属ワイヤーの後部全体及び前部一側面を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーの後部及び前部一側面をマスキングする工程を行う。このようなマスキング工程は、金属ワイヤーの後部及び前部の一側面にパリレン膜が形成されることを防止するためである。
【００９４】
前記マスクは上述したように、弾力性のあるチューブまたは前記金属ワイヤーのマスキング部分を引込むことができるボックスまたは前記金属ワイヤーのマスキング部分が外部に露出しないようにするマスキングジグが該当し得る。前記マスクは、ポリマー、金属材質、またはゴム材質で形成され得る。すなわち、シリコンなどのポリマー、ウレタンなどのゴム、または多様な金属材質で前記マスクを形成することができる。
【００９５】
すなわち、歯列矯正用ワイヤーのマスキングされる部分を、パリレン膜が形成されず、金属ワイヤーのみで構成されるようにすることにより、歯牙を矯正する金属ワイヤーのマスキングされる部分によって、前記歯牙に強い力を加え、スライディング効果を増大させて歯牙の矯正を容易にすることができる。
【００９６】
このように、第３の実施形態及び第４の実施形態では、金属ワイヤーのマスキングされる部分を覆うことができるマスクによって前記金属ワイヤーのマスキングされる部分をマスキング処理した後、上述した物理的エッチングまたは化学的エッチングを行い、熱処理を行う。第３の実施形態及び第４の実施形態における金属ワイヤーの表面処理及び熱処理は、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態で説明したものと同じである。また、第５の実施形態で行う金属ワイヤーの表面処理及び熱処理も上述した工程と同じである。
【００９７】
上記のような条件で熱処理を受けた金属ワイヤー２１の表面は、白色またはアイボリー色を帯びることができるように、金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンでコーティングされる。前記金属ワイヤーの表面に蒸着される金属物質は、湿式電解メッキ方式または乾式メッキ方式によってコーティングされる。
【００９８】
また、前記金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンは、プラズマを用いたスパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、熱真空蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｃｕｕｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、イオンプレーティング法（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）、真空スプレー噴射法、及び湿式電解メッキのうち、いずれか１つを利用して形成されることもできる。
【００９９】
前記金属ワイヤー２１の表面に蒸着されて歯牙色と類似した白色またはアイボリー色を帯びる金属物質は、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）のうち、いずれか１つまたは少なくとも２つ以上が混合された混合物質であることが好ましい。
【０１００】
前記金属ワイヤー２１の表面を白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンでコーティングした後には、アルカリ、有機溶剤、または超純水を用いて前記金属ワイヤーの表面を超音波洗浄することが好ましい。
【０１０１】
上記のような物質で前記金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンは、０．１μｍ〜２０μｍの間の厚さで前記金属ワイヤー２１の表面にコーティングされる。前記金属ワイヤー２１の表面に金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後には、熱処理が行われる。
【０１０２】
前記金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンをコーティングした後に行われる熱処理は、大気圧または０．１ｍＴｏｒｒ以内の真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の間の温度で１分〜４８時間の間、行われることを特徴とする。
【０１０３】
上記のように熱処理を行った白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンは表面処理される。すなわち、前記熱処理を受けた白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面は化学的エッチング処理される。その後、熱処理が行われる。このような工程は、前記白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタン上に形成される透明なパリレン膜または透明な酸化物膜が容易に形成され得るようにするために必要である。
【０１０４】
しかし、上記のような白色またはアイボリー色の金属物質、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面処理は選択的工程であり、必ず行われなければならない工程ではない。
【０１０５】
前記金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面に対して化学的エッチングを行う場合には、所定のエッチング溶液を用いる。すなわち、前記金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの表面エッチングは、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ２のうち、いずれか１つまたは混合物をＨ２０に混合して製造されたエッチング溶液を用いて行われる。
【０１０６】
図１１は、ＮｉＴｉ材質の金属ワイヤーの表面に前記金属物質２３をコーティングした後、ＨＮＯ３とＨ２Ｏが混合された混合溶液を用いて前記金属物質２３の表面を１８秒間エッチング処理した顕微鏡（５００倍拡大）写真であり、図１２は、ステンレス（ＳＵＳ）材質の金属ワイヤーの表面に前記金属物質２３をコーティングした後、ＨＮＯ３とＨ２Ｏが混合された混合溶液を用いて前記金属物質２３の表面を５０秒間エッチング処理した顕微鏡（５００倍拡大）写真である。
【０１０７】
上記のようなエッチング溶液を用いて行われる前記金属物質２３の表面エッチングは、１０℃〜１００℃の間の温度で１秒〜５分間行われる。このように、前記金属物質２３などの表面に対して化学的エッチングを行った後、熱処理を行う。前記金属物質などの表面を化学的エッチングした後に行われる熱処理は、大気圧または０．１ｍＴｏｒｒ以内の真空チャンバー内において５０℃〜６００℃の間の温度で１分〜４８時間の間、行われる。
【０１０８】
上記のように、金属物質２３などに対して表面エッチングを行い、熱処理を行った後には、透明金属酸化物膜２４をコーティングした後、透明なパリレン膜を形成したり（第２の実施形態及び第４の実施形態に該当）、前記透明金属酸化物膜２４のコーティングなしで透明なパリレン膜を形成することができる（第１の実施形態及び第３の実施形態に該当）。
【０１０９】
前記透明金属酸化物膜２４は、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、熱真空蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｖａｃｕｕｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、電子ビーム蒸着法（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、イオンプレーティング法（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）のうち、いずれか１つを利用して前記金属物質２３上に形成される。
【０１１０】
一方、前記透明金属酸化物膜２４は、ナノ粒子サイズの粒で構成されたゾル状態の原料を真空スプレー噴射法を利用してコーティングすることにより、前記金属物質２３上に形成され得る。
【０１１１】
前記透明金属酸化物膜２４は、透明な色を帯びることができれば、多様な金属酸化物で形成することができるが、本発明では、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＣａＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＯ、ＷＯ２、及びＷＯ３のうち、いずれか１つまたはこれらのうち、少なくとも２つ以上を混合した混合物であることが好ましい。
【０１１２】
上記のように形成された透明金属酸化物膜２４は、前記歯牙矯正用歯列ワイヤーを歯牙に着用した場合に着用感がよい厚さで形成されなければならないが、大体１ｎｍ〜１μｍの間の厚さでコーティングされることが好ましい。
【０１１３】
前記透明金属酸化物膜２４を真空蒸着する場合、真空チャンバーにおいて１５℃〜３００℃の間の温度で行われることが好ましく、透明金属酸化物膜２４は、真空チャンバー内に酸素ガスを１ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍの間で流して形成される。そして、前記透明金属酸化物膜２４は、プラズマ処理して形成するが、５０ｓｃｃｍ〜５００ｓｃｃｍのアルゴンガスを流し、透明金属酸化物膜のプラズマ処理のうち、チャンバー圧力は１ｍＴｏｒｒ〜２０ｍＴｏｒｒを維持させることが好ましい。
【０１１４】
上記のように、金属物質２３上に透明な金属酸化物膜２４を形成した後には、前記透明金属酸化物膜２４上に透明なパリレン膜２５を形成し、熱処理を行う。このように、パリレン膜２５をコーティングして前記白色またはアイボリー色を帯びる金属物質２３、テフロン（登録商標）、エポキシ、またはウレタンの変色を防ぎ、人体に無害な歯列矯正用ワイヤーを形成することができる。前記透明なパリレン膜の厚さは、着用感を考慮して１μｍ〜５０μｍの間の範囲であることが好ましい。
【０１１５】
一方、本発明に係る第１の実施形態及び第３の実施形態では、上記のような透明な金属酸化物膜２４を形成する工程は含まれない。すなわち、白色金属物質上に直ちに透明なパリレン膜が形成される。
【０１１６】
前記透明なパリレン膜を形成した後には、熱処理を行い、第１の実施形態及び第２の実施形態では、金属ワイヤーの表面にコーティングされた層の一側面を除去した後、コーティングされた層が除去された一側面を滑らかにするために表面処理する。前記コーティングされた層が除去される金属ワイヤーの一側面が歯牙に接触する部分である。
【０１１７】
前記透明なパリレン膜２５は、ダイマー（ｄｉｍｅｒ）原料を用いて前記透明金属酸化物膜２４上に形成されるが、前記透明なパリレン膜２５は、Ｃ（Ｄｉ−ｃｈｌｏｒｏ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型（図６（ａ）に図示）、Ｎ（Ｄｉ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型（図６（ｂ）に図示）、Ｄ（Ｔｅｔｒａ−ｃｈｌｏｒｏ−ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型（図６（ｃ）に図示）、Ｆ（Ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏ−［２、２］ｐａｒａ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ）型（図６（ｄ）に図示）、ＨＴ型（図６（ｅ）に図示）、Ａ型（図６（ｆ）に図示）、ＡＭ型（図６（ｇ）に図示）のダイマーのうち、少なくとも１つを用いて形成する。
【０１１８】
前記透明なパリレン膜２５は、前記ダイマーを気化器（ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）内で５０℃〜２５０℃の温度で気化させ、５５０℃〜８５０℃の温度の熱分解室（ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ）を通過させて、モノマー（ｍｏｎｏｍｅｒ）に分解させた後、真空チャンバー内でモノマーの分圧を１０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒに維持して、前記モノマーを前記透明金属酸化物膜の表面に蒸着させてなる。
【０１１９】
上記のように、透明なパリレン膜２５を形成した後には、熱処理を行うが、行われる熱処理は、大気圧または０．１ｍＴｏｒｒ以内の真空チャンバーにおいて５０℃〜２５０℃の間の温度で行われ、１分〜４８時間の間、行われることが好ましい。このような熱処理によって前記歯列矯正用ワイヤーの各構成要素間の結合力が強くなり、全体的な強度が向上する。
【０１２０】
本発明は上記において開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形で実現され得るものであり、ただし、上記において開示した実施形態は、本発明の開示が完全なようにし、通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、歯列矯正用ワイヤーの製造方法であって、歯列を矯正するワイヤーの製造産業に適用されることができ、歯科で使用される歯列矯正用ワイヤーの産業に利用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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