(57)【要約】  本発明はスリーエム・エスペ（3M ESPE）社からＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）の商品名で販売されるタイプのディスペンサーであって、明細書に記載されるディスペンサーに好ましくは関する。ディスペンサーは好ましくは、歯科材料用の第１及び第２の成分をそれぞれ収容する第１及び第２のリザーバに対する第１及び第２のコンパートメントを少なくとも有する。ディスペンサーは更に、第１及び第２のリザーバから第１及び第２の成分をそれぞれ前進させるための第１の駆動部によって駆動される第１及び第２のプランジャを好ましくは有する。更に、第１及び第２の成分を自動的に混合して第１及び第２の成分から歯科材料を形成するための第２の駆動部によって駆動されるダイナミックミキサが提供される。ディスペンサーは更に、混合された歯科材料を分配するための分配部又は混合先端部を好ましくは有する。本発明はより好ましくは更に、少なくとも１種類の歯科材料を前進及び混合するように適合されたディスペンサー又は方法であって、予め定められた非一様駆動速度プロファイルにて作動する少なくとも１つの駆動部を備えたディスペンサー又は方法に関する。好ましくは、各成分を前進させるための前進速度プロファイル、及び／又は各成分を混合するための混合プロファイルが提供され、いずれのプロファイルも明細書で使用する用語としては「駆動速度プロファイル」と呼ぶ場合がある。両方のプロファイルが与えられることがより好ましい。
2009529375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科材料又はその成分を前進及び混合するように適合されたディスペンサーであって、
予め定められた非一様駆動速度プロファイルで作動する少なくとも１つの駆動部を備える、ディスペンサー。
【請求項２】
前記非一様駆動速度プロファイルを保存し、前記非一様駆動速度プロファイルに従って前記駆動部を制御するための駆動制御部を更に備える、請求項１に記載のディスペンサー。
【請求項３】
歯科材料を前進させるための第１の駆動部と、
前記歯科材料又はその成分を混合するための第２の駆動部とを更に備える、請求項１又は２に記載のディスペンサー。
【請求項４】
前記第１及び第２の駆動部は独立して作動可能である、請求項３に記載のディスペンサー。
【請求項５】
前記第１の駆動部は予め定められた前進速度プロファイルに基づいて作動して前記材料の成分を前進させる、請求項３又は４に記載のディスペンサー。
【請求項６】
前記第２の駆動部は予め定められた混合速度プロファイルに基づいて作動して前記材料の成分を混合する、請求項３〜５のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項７】
前記第１及び前記第２の駆動部はいずれも予め定められた速度プロファイルで駆動して前記材料の成分をそれぞれ前進及び混合する、請求項３〜６のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項８】
前記前進及び混合のための前記速度プロファイルは互いに調和する、請求項７に記載のディスペンサー。
【請求項９】
前進及び混合のための前記速度プロファイルは略比例する、請求項７又は８に記載のディスペンサー。
【請求項１０】
特定の材料又は材料の部類に使用されるようにそれぞれ適合された２以上の速度プロファイルが与えられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１１】
前記駆動制御部は少なくとも１つの非一様駆動速度プロファイルを含むデータベースを有する、請求項２〜１０のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１２】
前記駆動制御部は複数の非一様駆動速度プロファイルを含むデータベースを有する、請求項２〜１１のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１３】
前記データベースは少なくとも１組の前進速度プロファイル及び対応する混合速度プロファイルを含む、請求項１１又は１２に記載のディスペンサー。
【請求項１４】
少なくとも１つの駆動部は電圧、パルス幅、電流の少なくとも１つによって制御される電気モータである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１５】
前進及び混合される歯科材料及び／又は歯科材料の成分を識別するためのセンサを備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１６】
前記制御部は前記センサによって識別される歯科材料に基づいて前進速度プロファイル及び混合速度プロファイルの少なくとも１つを選択するように適合されている、請求項１４に記載のディスペンサー。
【請求項１７】
前記センサは、単一のスイッチ、複数のスイッチ、バーコード読み取り機、磁気コード読み取り機、電子式接触読み取り機、高周波読み取り機、及び光学式読み取り機から選択される要素を含む、請求項１５又は１６に記載のディスペンサー。
【請求項１８】
前記前進速度プロファイルは前記第１の駆動部を負の速度で駆動するためのセクションを含む、請求項３〜１６のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項１９】
前記非一様駆動速度プロファイルは、
メインフェーズでは安定状態速度で、
かつ前メインフェーズでは前記メインフェーズの速度よりも速い速度で、第１の駆動部及び／又は第２の駆動部を駆動するための少なくとも２つのセクションを有する、請求項３〜１８のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項２０】
（ａ）前記歯科材料用の第１及び第２の成分をそれぞれ収容するための少なくとも第１のリザーバ及び第２のリザーバと、
（ｂ）第１及び第２のリザーバから前記第１及び前記第２の成分をそれぞれ前進させるための第１の駆動部によって駆動される第１及び第２のプランジャと、
（ｃ）前記第１及び第２の成分を混合して前記第１及び第２の成分から前記歯科材料を形成するための前記第２の駆動部によって駆動されるダイナミックミキサと、
（ｄ）前記混合された歯科材料を分配するための分配部と、を備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のディスペンサー。
【請求項２１】
特に請求項１〜２０のいずれか一項に記載のディスペンサーを作動させるための、歯科材料を前進及び混合する方法であって、予め定められた非一様駆動速度プロファイルに基づいて少なくとも１つの駆動部を制御する工程を含む方法。
【請求項２２】
第１の駆動部によって前記歯科材料を前進させる工程と、第２の駆動部によって前記歯科材料を混合する工程と、を更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２の駆動部を独立して作動させる工程を更に含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の駆動部は予め定められた前進速度プロファイルに基づいて作動して材料を前進させる、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の駆動部は予め定められた混合速度プロファイルに基づいて作動して前記材料を混合する、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１及び前記第２の駆動部はいずれも予め定められた調和した速度プロファイルに基づいて作動して前記材料をそれぞれ前進及び混合する、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前進及び混合させるための前記速度プロファイルは互いに調和する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前進及び混合させるための前記速度プロファイル間の差は互いに比例する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
特定の材料又は材料の部類に使用されるように適合された２以上の速度プロファイルが与えられる、請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
速度プロファイルの対応したセクションに基づいて前記第１の駆動部を駆動して負の速度で運転させて逆方向の前進運動を与える工程を含む、請求項２２〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
速度プロファイルの少なくとも２つの対応したセクションに基づき、前記第１の駆動部及び／又は前記第２の駆動部を駆動して、
メインフェーズでは安定状態速度で、
かつ前安定状態モードでは前記安定状態速度よりも速い前安定状態速度で、運転させる工程を含む、請求項２２〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記速度プロファイルが前記第１の駆動部及び／又前記は第２の駆動部を駆動するための下記の各セクション、すなわち、
（ａ）速度が０から増加する第１のセクションと、
（ｂ）ピーク速度の第２のセクションと、
（ｃ）速度が減少する第３のセクションと、
（ｄ）ほぼ一定の安定状態速度の第４のセクションと、
（ｅ）速度が減少する第５のセクションと、
（ｆ）負の速度の第６のセクションと、
（ｇ）速度が負の速度から０方向又は０にまで増加する第７のセクションと、のうちの少なくとも２つのセクションを含む、請求項３〜２０のいずれか一項に記載のディスペンサー、又は請求項２１〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記速度プロファイルの前記第１のセクションは０．５〜８秒間である、請求項３２に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３４】
速度プロファイルの前記第１のセクションは０．５〜２秒間である、請求項３２又は３３に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３５】
前記速度プロファイルの前記第２のセクションは０．５〜８秒間である、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３６】
前記速度プロファイルの前記第２のセクションは０．５〜４秒間である、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３７】
前記第１の駆動部に対する前記速度プロファイルの前記第２のセクションは２５〜８０ｍｍ／分の範囲の速度を有する、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３８】
前記第１の駆動部に対する前記速度プロファイルの前記第２のセクションは３０〜６０ｍｍ／分の範囲の速度範囲を有する、請求項３２〜３７のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項３９】
前記第１の駆動部に対する前記速度プロファイルの前記第４のセクションは１５〜８０ｍｍ／分の範囲の速度を有する、請求項３２〜３８のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項４０】
前記速度プロファイルの前記第４のセクションは２５〜５０ｍｍ／分の範囲の速度を有する、請求項３２〜３９のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項４１】
前記高粘度材料の前記混合速度は前記低粘度材料の前記混合速度の１／２〜１／３の範囲内である、請求項１〜４０のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項４２】
前記混合速度プロファイルは、前記第２の駆動部とミキサとの結合を促進するために前記第２の駆動部を約５〜５０ｒｐｍの低速で運転させるセクションを含む、請求項１〜４１のいずれか一項に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項４３】
少なくとも１２０ｃｍ３／分の分配速度で材料を分配するように適合されている、特に請求項１〜２０又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のディスペンサー、又は特に請求項２１〜３２又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記分配速度が、少なくとも１２５ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１３０ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１４０ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１５０ｃｍ３／分である、請求項４３に記載のディスペンサー又は方法。
【請求項４５】
均質に混合された、ＤＩＮ ４８２３に基づくタイプ３の低粘度材料及びＤＩＮ ４８２３に基づくタイプ１の高粘度材料を、少なくとも１５０ｃｍ３／分の分配速度で分配するように適合されたディスペンサー又は方法であって、
材料の初期温度が２３℃である場合、剪断ひずみによる各材料の温度上昇が１２℃よりも小さい、特に請求項１〜２０又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のディスペンサー、又は特に請求項２１〜３２又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
分配される各歯科材料の予め定められた非一様駆動速度プロファイルを識別するための情報を含む、請求項１〜２０又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のディスペンサーの識別媒体。
【請求項４７】
分配される歯科材料の少なくとも１つの予め定められた非一様駆動速度プロファイルを含む、請求項１〜２０又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のディスペンサーのストレージ媒体。
【請求項４８】
請求項４６に記載の識別媒体又は請求項４７に記載のストレージ媒体を有するリザーバ又は１以上のリザーバを有するカートリッジ。
【請求項４９】
請求項１〜２０又は請求項３１〜４２のいずれか一項に記載のディスペンサーと、リザーバ又は１以上のリザーバを有するカートリッジと、を含むキット。
【請求項５０】
基材成分及び触媒成分を含む歯科用印象材を分配するための請求項１〜４９のいずれか一項に記載のディスペンサー、方法、識別媒体、ストレージ媒体、リザーバ、カートリッジ及び／又はキットの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯科材料を分配するためのディスペンサー及び方法に関する。より詳細には本発明は、歯の模型の作製に用いられる多成分印象材などの歯科材料を形成するためにペースト状又は粘性の高い各成分を混合することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の説明）
歯科学の分野では、印象材、修復材、接着材、セメント、エッチングゲル、シーラント材などの２種類以上の成分からなる歯科用組成物を混合、分配する目的でリザーバやカートリッジを備えた分配装置がしばしば用いられる。
【０００３】
カートリッジを備えたタイプのディスペンサーでは、分配作動時に使用者が手で前進させるか、又は機械によって自動的に前進するプランジャを分配装置が備えたものがある。多くの場合、こうしたプランジャはカートリッジの開放端に挿入され、カートリッジ内部でピストンに対して押圧される。プランジャが前進してピストンが動くと、プランジャによってカートリッジの前面の吐出口又は開口部から所定量の材料が吐出、分配される。
【０００４】
こうした装置の分配カートリッジは、互いに平行に配された２つの円筒形のコンパートメントをしばしば備えている。各コンパートメントにはリザーバを配することができる。各リザーバには、通常基材ペースト又は触媒ペーストである特定の成分が収容される。これら２成分は各リザーバから混合部又は先端部へと押し出され、そこで混合されて所望の歯科材料を形成する。ミキサとして固定式の混合構造を有するスタティックミキサ、又は好ましくは回転式の混合子を有するダイナミックミキサを用いることができる。混合物は更に歯科の専門家が適宜使用できるよう混合先端部から圧出される。
【０００５】
例えば、欧州特許公開公報第ＥＰ−Ａ−０４９２４１３号には多成分材料を混合、分配するための装置が開示されている。この装置は、コンパートメントを有するカートリッジ用の谷形の容器としてのハウジングを有している。カートリッジは各コンパートメントの前端に取り付けられたミキサヘッドを有する。カートリッジ内に移動可能に配された剛性のプランジャと、プランジャを駆動するための電気モータと、カートリッジと平行に延び、カートリッジ間に配されたミキサ回転シャフトであって、ミキサヘッド内に回転可能に支持された混合子にその前端が係合したミキサ回転シャフトと、シャフトを駆動するための電気モータ。２つのプランジャは横部材によって後端が相互に固定的に連結されており、電気モータによって同時に前進させられる。作動時には、充填されたカートリッジとカートリッジに取り付けられたミキサヘッドとからなるユニットを上記の容器内に入れる。次いでプランジャがそれぞれのカートリッジ内でゆっくりと前進させられると２種類の成分はミキサヘッド内に注入される。同時に混合子が回転することにより２つの成分は混合されて使用状態の材料としてミキサヘッドの吐出口から押し出される。所定量の材料が分配された後、装置を停止させる。この文献の開示内容をここに援用するものである。
【０００６】
分配装置の別の例としてモータ駆動混合ユニット、及び再使用及び交換可能なカートリッジを有する自動分配システム（例、スリーエム・エスペ・アーゲー（3M ESPE AG）社から販売されるＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）分配装置）がある。この混合ユニットはカートリッジを収容するためのチャンバ若しくはコンパートメントと、カートリッジの２つのコンパートメント内にそれぞれ押し込まれて各コンパートメントに入れられた粘性成分に高い圧力を作用させるように構成された２つの平行なモータ駆動プランジャを備える。プランジャ駆動用のモータは、粘性成分が高圧下で混合先端部内へと押し出されるような高いトルクを与える。更にモータは、粘性成分が押し出されない場合にカートリッジ内部でプランジャを前後に高速で動かすための適度の高速を与える。こうした装置では一般にＤＣモータが用いられている。このモータは、カートリッジに新たな成分を充填し、かつ／又は装置に新たなカートリッジを挿入するための後方位置へとプランジャを動かす。再充填の後、各リザーバと直接接触するか、リザーバの各端部に設けられたプランジャと間接的に接触する位置へと各プランジャは押し込まれる。各プランジャが成分又はプランジャと接触すると、抵抗力、従って負荷が増大し、分配作動時に駆動用ギアボックス及びモータに高い負荷が作用する。
【０００７】
一般にこれらの多成分ディスペンサーは、特に材料成分の混合比が１：１以外の場合に、各駆動部材が同時に動くように構成されている。例えば、歯科用印象材の各成分は多くの場合１：２（場合により１：５）の比で混合される。こうした混合比のため、各駆動部材を同期的に前進させることが困難な場合がある。また、多成分ディスペンサーでは、例えば材料成分の各コンパートメントの断面積に適合し、所望の混合比に基づいて各チャンバから各材料成分を分配するうえで必要とされる異なる押圧力を作用させることができるよう、各駆動部材のプランジャが異なる断面積を有する場合がある。例えば１：５の組成では、両コンパートメント内の圧力が同じであるものとして押圧力の比は１：２５である。更に混合材料の大部分を形成する材料成分には、この成分を他の材料成分に対してより高粘度とする充填材がしばしば含まれることから、押圧力の比は１：２５以上に高くなる。こうした個々の材料成分間の粘度の差は必要とされる押圧力にも影響する。全体としてこのことは、成分の吐出時には各駆動部材（プランジャを含む）に作用する負荷が異なることを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
粘度と混合比に応じて、装置の始動時における個々のカートリッジシリンダ内での圧力の上昇の仕方が異なることから、各成分がミキサに到達する時間が異なる場合がある。こうした場合、ミキサから最初に分配されるペーストでは混合比が所望の値と異なり、それによってペーストの硬化が不完全となったり、遅くなったり、あるいはペーストが他の好ましくない性質を有することがある。
【０００９】
スリーエム・エスペ（3M ESPE）社は、米国特許第ＵＳ６２４４７４０Ｂ１号の上述のダイナミックミキサと同様のダイナミックミキサ、並びにダイナミックミキサに装着され、触媒ペースト及び基材ペーストでそれぞれ充填された第１及び第２のコンパートメントを提供している。
【００１０】
ドイツ特許第ＤＥ １９９５１５０４ Ｃ２号は、２以上のペースト状成分及び／又は液体成分から歯科混合物を製造するための装置に関するものである。この装置では、制御部を用いてダイナミックミキサの回転子の回転速度を連続的に制御することが可能である。更に必要に応じてカートリッジに嵌め込まれるプランジャの供給速度を互いに独立して制御することが可能である。供給速度の制御は、カートリッジに示される情報を用いて検知される個々の成分の材料特性、及び／又は、対応するレギュレータを用いて入力される、最終混合物の粘度及び硬化時間などの予め定められた特性に基づいたものである。これにより単一の混合装置を用いて、装置に入れられる各成分を改質することなく組成及び特性の異なる混合物を製造することが可能である。
【００１１】
米国特許第ＵＳ６，３１５，１６４Ｂ１号は、互いに並行して配されるとともにミキサ内に開口する交換可能な複数のカートリッジから各成分を押し出すことによって特に歯科用の多成分混合物を分配するための方法及び装置に関するものである。粘度及び摩擦特性に応じて異なる前進速度によって混合性に悪影響が及ぼされないよう、前進速度は特に一定の混合時間となるように予め定められた一定値に維持される。
【００１２】
欧州特許出願公開第ＥＰ ０ ０８７ ０２９ Ａ１号は歯科材料を混合するための装置に関するものである。材料の成分を押し出すためのプランジャの速度は予め選択された一定の速度で制御することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、好ましくは、スリーエム・エスペ（3M ESPE）社からＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）の商品名にて販売されるタイプの、上記に述べたようなディスペンサーに関する。こうしたディスペンサーは、歯科材料用の第１及び第２の成分をそれぞれ収容する第１及び第２のリザーバに対する第１及び第２のコンパートメントを少なくとも備えることが好ましい。ディスペンサーは更に、第１及び第２のリザーバから第１及び第２の成分をそれぞれ押し出すための第１の駆動部によって駆動される第１及び第２のプランジャを備えることが好ましい。更に、第１及び第２の成分から歯科材料を形成するために第１及び第２の成分を自動的に混合するための第２の駆動部によって駆動されるダイナミックミキサが提供される。こうしたディスペンサーは、混合された歯科材料を分配するための分配部又は混合先端部を更に有することが好ましい。
【００１４】
ミキサは、最初の成分を受け入れるための流入口を一端に有するとともに混合物を分配するための流出口を他端に有する混合チャンバを有することが好ましい。混合チャンバ内には、例えば混合パドルを有する混合ロータのようなモータ駆動（ダイナミック）混合子が好ましくは収容される。プランジャによって前進される材料が流入口から流出口へ混合チャンバを通過する間に、好ましくは混合子によって流れの方向に対して横方向に剪断されることによって材料は混合される。すなわち、材料は好ましくは回転ロータの回転軸の方向に混合チャンバを通過する際に、回転式混合ロータの混合パドルによって剪断される。材料成分は一旦混合されると互いに化学的に反応する可能性があることから、こうしたミキサは使い捨てであり、混合チャンバ内に残留する材料はミキサとともに処分されることが好ましい。
【００１５】
混合チャンバ内に配される混合子は前記第２の駆動部によって駆動されることが好ましい。こうした構成は出願番号０４ ０２ ２５９５の欧州特許出願に述べられている。その開示をここに援用するものである。
【００１６】
本発明はより詳細には、予め定められた(predetermined)非一様な(non-uniform)駆動速度プロファイル(drive speed profile)で作動する少なくとも１つの駆動部を含む、少なくとも１種類の歯科材料を前進かつ混合するために適合されたディスペンサー又は方法に関する。各成分を前進させるうえで予め定められた前進速度プロファイルが与えられ、及び／又は、各成分を混合するうえで予め定められた混合速度プロファイルが与えられることが好ましいが、いずれのプロファイルも本明細書において用いるところの「駆動速度プロファイル」でありうる。両方のプロファイルが与えられることがより好ましい。
【００１７】
簡単のため、「非一様な駆動速度プロファイル」を単に「速度プロファイル」とも称する。
【００１８】
「速度」なる語には、第１の駆動部によって駆動されるプランジャの直線運動あるいは並進運動の速度など、駆動部によって駆動される１以上のアクチュエータの所望の、又は実際の速度が含まれる。また、駆動部の「速度」なる語には、駆動部又は回転駆動されるアクチュエータの所望の、又は実際の時間当たりの回転数（一般に毎分当たりの回転数（ＲＭＰ）として測定される）が含まれる場合もある。好ましくはこれは第２の駆動部によって駆動されるミキサの時間当たりの回転数である。
【００１９】
好ましくは使用者は、本発明に基づくディスペンサー又は方法を用いて歯科用印象材をトレイに満たす。使用者が例えば装置のボタンを押すことなどによって歯科材料を分配するための装置を起動すると、以下に述べるようにスタートアップ・フェーズ、メインフェーズ、及び必要に応じてエンドフェーズを含むサイクルが開始される。ディスペンサーがスタートアップ（又は第１又は初期）フェーズを開始して第１及び第２のリザーバからミキサへと第１及び第２の成分を前進させる第１の駆動部が起動すると、これら２以上の成分が分配される前にミキサ内で適正に混合されるように第２の駆動部が同時にダイナミックミキサを駆動する。すべてのフェーズにおいて、関連する非一様駆動速度プロファイルに基づき、両駆動部を作動させるか、あるいは少なくとも一方の駆動部を他方の駆動部の速度が０である一定時間にわたって作動させる。
【００２０】
混合チャンバの容量が歯科材料で最初に満たされるまでには一定の時間を要することから、一般に混合物は使用者がサイクルを開始してから一定の時間遅れて分配される。スタートアップ・フェーズはミキサが完全に満たされるのに要する時間を少なくともカバーする。スタートアップ・フェーズは更に、大まかに言って、材料成分が混合チャンバに最初に入る状態から、ミキサによって連続的に均質に混合された材料が形成されるようになるまでの時間である混合プロセスの過渡フェーズをカバーする。過渡フェーズはミキサを満たすのに必要な時間の一部か若しくはこれよりも長い時間であってよい。前者の場合、分配される材料のすべてが使用可能であるが、後者の場合では分配されるペーストの初めの量は充分に混合されていないために捨てる必要がある。
【００２１】
スタートアップ・フェーズの後、ディスペンサーはメイン（又は安定状態）フェーズに入る。メインフェーズでは、ディスペンサーは均質に混合された歯科材料を例えば歯科用印象材用のトレイへと好ましくは分配する。
【００２２】
使用者によって装置が停止されるとディスペンサーは通常メインフェーズを終了し、エンドフェーズに入る。例えばトレイが材料で充分に満たされた場合などにメインフェーズを停止するには、使用者が装置を作動させるために押されていたボタンを放すか、又はもう一度ボタンを押すようにすればよい。リザーバが空になると装置が自動的に停止するようにしてもよい。すなわち、プランジャがそれ以上動かなくなったことを自動的に検出し、それに応じて、又は所定時間の後に装置が制御されるようにしてもよい。いずれの場合でも、歯科材料の分配動作は直ちに、若しくは短時間の遅れの後に停止し、場合によりディスペンサーは下記に更に説明するようなエンドフェーズに入る。
【００２３】
このサイクルにはスタートアップ・フェーズ、メインフェーズ、及びエンドフェーズのうちの少なくとも２つが含まれることが好ましく、これら３つのすべてが含まれることがより好ましい。サイクルには他のフェーズが含まれていてもよい。
【００２４】
本発明に基づいて提供される予め定められた非一様駆動速度プロファイルとは、速度を１サイクルの駆動時間に対して表したものである。ただし、１サイクルの時間的長さ、好ましくはメインフェーズの長さは本発明に基づけば変化しうるものである。速度プロファイルは更に下記に更に説明するようなアルゴリズムによって設定、生成することが可能である。
【００２５】
「所定」なる語は、１サイクル間のモータの始動フェーズ又は使用者による制御操作の単なる結果としての速度プロファイルを有する実施形態は除外するものとする。
【００２６】
「非一様」なる語は、そのサイクルを通じて基本的に一定ではない速度を包含するものである。「非一様」速度プロファイルには、繰返しプロファイル、すなわち非一様プロファイル部分の２以上の繰返しからなるプロファイルが含まれる。
【００２７】
各駆動部は開ループ制御されることが好ましい。各駆動部又は駆動部のうちの１つを閉ループ制御することも可能である。これは、実際の駆動速度を測定し、測定値を用いてモータを調節、制御するものである。
【００２８】
速度プロファイルは好ましくは２種類のものに大別される。好ましい第１の種類の速度プロファイルは、メモリに保存され、装置によって実行されるものである。好ましい第２の種類の速度プロファイルは、１以上の変量に基づいたアルゴリズムに基づくものである。変量（例えば、リザーバの容量、リザーバ内に残留する材料、モータの強度及び／又はサイズ、材料の性質、及び／又はメインフェーズの所要時間、周辺及び／又は成分温度などの可変パラメータなど）が入力され、又は装置によって決定されたなら、これをアルゴリズムに代入すると、アルゴリズムが速度プロファイルを決定し、速度プロファイルはメモリに保存されて装置によって実行される。これはサイクルが開始された初期か、又は速度プロファイルがある程度実行された残りのサイクルの間に行うことができる。こうした場合、好ましくはエンドフェーズ又はメインフェーズの後のフェーズは、メインフェーズの所要時間に応じて変化しうる。
【００２９】
駆動部が予め定められた非一様駆動速度プロファイルに従って作動するように、本発明は好ましくは非一様駆動速度プロファイルを保存するためのメモリ又はデータ記憶装置、及び速度プロファイルに基づいて駆動部を制御するための駆動制御部を提供する。駆動制御部は、コンピュータメモリや任意の既知のデータ記憶システムなどのデータ記憶装置を有することが好ましい。
【００３０】
駆動制御部はディスペンサーに物理的に組み込まれていることが好ましいが、データ記憶装置をディスペンサーに取り付け、導入、又は接続が可能であるか又はＲＦＩＤや無線通信技術などの任意の遠隔操作によって通信する別個の要素としてもよい。こうした別個のデータ記憶要素には、駆動制御部によって評価可能な１以上の速度プロファイルが保存されてもよく、これにより使用者が異なるデータ記憶装置によってディスペンサーに異なるカスタマイズを行うことが可能となる。また、駆動制御部及び記憶装置をディスペンサーに組み込んでもよい。
【００３１】
こうした駆動制御部は好ましくはデータ記憶装置、ＣＰＵ、及び／又は論理要素及び他の必要な電子的／電気的要素を備えた電子ユニットである。
【００３２】
駆動制御部と記憶装置とが分離可能な要素である場合も、やはり駆動制御部と好ましい内蔵記憶装置とは機能的ユニットを構成する。従って記憶装置の特徴又は機能は駆動制御部の特徴又は機能と更に呼ぶこともできる。駆動制御部及び／又は記憶装置は更に電気的／電子的要素又は回路を含んでもよい。本発明では、電気的／電子的要素は装置内又は装置上のどこかに配置される必要はない。更にいえば電気的／電子的要素は必ずしも互いの近くに配置せずともよい。
【００３３】
駆動制御部は使用者によって予めプログラム可能なものであってもよく、使用者は必要に応じて特定の非一様駆動速度プロファイルを作成することができる。
【００３４】
また、より好ましくは駆動制御部は異なる種類又は部類の材料に対する少なくとも１つ又は複数の速度プロファイルを含むデータベースを有してもよい。こうした材料及び材料の部類を下記に述べる。データベースは好ましくは少なくとも１組の前進速度プロファイル及び対応する混合速度プロファイルを含みうる。駆動制御部は前進駆動部及び混合駆動部の両方を制御するものでもよく、各駆動部に１つの駆動制御部を割り当ててもよい。後者の場合、各制御部は両駆動部が並列制御されるように調和することが好ましい。
【００３５】
好ましくは本発明に基づくディスペンサーは歯科材料を前進及び／又は混合するための少なくとも１つの駆動部を有する。駆動部は、電圧、パルス幅、電流及び周波数の少なくとも１つによって制御される電気モータであることが好ましい。こうした実施形態では、駆動制御部はこれらのパラメータの少なくとも１つを好ましくは開ループ制御するように構成されている。モータはＤＣモータでもＡＣモータでもよいがＤＣモータが好ましい。
本発明に基づくディスペンサーは、歯科材料を前進させるための第１の駆動部と、歯科材料を混合するための第２の駆動部とを有することが好ましい。これらの駆動部は独立して作動するように構成されることが好ましい。第１の駆動部は予め定められた（直線運動又は並進運動の）前進速度プロファイルに基づいて作動することで材料を前進させることが好ましく、第２の駆動部は予め定められた（回転運動の）混合速度プロファイルに基づいて作動することで材料を混合することが更に好ましい。
【００３６】
更に好ましい実施形態では、第１及び第２の駆動部がそれぞれ予め定められた速度プロファイルに基づいて作動し、それぞれ予め定められた方式で材料を前進及び混合する。更に好ましい実施形態では、前進及び混合のための速度プロファイルは協働性が最適となるように互いに適合される。すなわち、前進速度プロファイル及び混合速度プロファイルは互いに補完することで設定時間などの混合材料の１以上の性質が最適化されるように設計される。更に好ましい実施形態では、前進及び混合のための速度プロファイルは互いに対して比例する。すなわち、一方の速度プロファイルを定数で乗じるか除すると他方の速度プロファイルが得られる。この定数は両速度プロファイルが同じである場合には１であり、適当な場合、例えば混合速度プロファイルが０であるような場合には０でもありうる。
本発明に基づけば、特定の材料又は材料の部類又はそれらの成分にそれぞれ適合した２以上の速度プロファイルを与えてもよい。
【００３７】
更なる好ましい実施形態では、本発明に基づくディスペンサーは、前進及び混合される歯科材料及び／又はその成分を識別するためのセンサを更に有する。この場合、制御部は、センサによって識別される歯科材料又は成分に基づいて、データ記憶装置に保存された前進速度プロファイル及び混合速度プロファイルの少なくとも１つを選択するように適合されていることが好ましい。その場合センサは、単一のスイッチ、複数のスイッチ、バーコード読み取り機、磁気コード読み取り機、電子式接触読み取り機、高周波読み取り機、及び光学式読み取り機から選択される要素を含みうる。
【００３８】
検出可能な信号をセンサに与えるため、リザーバ、カートリッジ、又はパッケージに識別媒体を配して、分配される歯科材料のそれぞれに対する予め定められた非一様駆動速度プロファイルを識別するための情報を有する要素を検出してもよい。これに代えるか又はこれに加えて、分配される歯科材料又は材料の群若しくは部類又はそれらの成分のそれぞれに対する少なくとも１つの予め定められた非一様駆動速度プロファイルを含むストレージ媒体（例、ＲＦＩＤタグ、フラッシュメモリーカードなどの任意の種類のメモリーカード、タグ又は媒体）を提供してもよい。こうしたストレージ媒体は分配される材料とともに材料の供給業者から入手可能である。これにより、例えばストレージ媒体で与えられる特定の速度プロファイルに基づいて装置で処理することが可能な新しい材料が与えられた場合などに、非一様駆動速度プロファイルに関して装置を常に更新しておくことが可能である。上述したようなストレージ媒体は駆動制御部の既存のデータ記憶装置に代えて用いられる媒体でもよい。また、こうしたストレージ媒体を用いて非一様駆動速度プロファイルを駆動制御部の既存の記憶装置に伝送し、最終的に既存の記憶装置に加えて用いることも可能である。
【００３９】
本発明は、こうしたパッケージ、リザーバ、又はカートリッジに更に関し、２つ以上のリザーバは前述したような識別媒体、又はストレージ媒体を有する。
【００４０】
好ましくは本発明に基づく非一様駆動速度プロファイルは、第１の駆動部を負の速度で作動させるためのセクションを含んでおり、プランジャを逆方向に移動させることを意味する。このことは、使用時にディスペンサーの材料リザーバ内でプランジャによって上昇する圧力を解放したり、更には、分配又は混合用の先端部から混合された材料を引き込んで分配サイクルの終了後に材料が流出したり無駄になることを防止するためにサイクルの終了時又は終了間際において特に有用である。こうした機能がない場合、装置の停止時に材料コンパートメントの弾性弛緩に起因する残圧によってこうした材料が流出して無駄となる。
【００４１】
非一様駆動速度プロファイルは、メインフェーズでは安定状態速度で、前メインフェーズでは安定状態速度よりも速い前安定状態速度で第１の駆動部及び／又は第２の駆動部を駆動するための少なくとも２つのフェーズを、代わりに又は好ましくは更に有することが好ましい。
【００４２】
より好ましくは本発明に基づく方法又は装置は、下記のフェーズのうちの少なくとも２つと、下記の各セクションのうちの少なくとも１つを含む前進速度及び／又は混合速度の速度プロファイルを有する。
【００４３】
すなわち、
−速度が増加する第１のセクションと、
−負荷ピーク速度の第２のセクションと、
−速度が減少する第３のセクションとを含むスタートアップ・フェーズ、
速度が一定の第４のセクションを含むメインフェーズ、
−速度が減少する第５のセクションと、
−負の速度の第６のセクションと、及び／又は、
−速度が負の速度から０方向若しくは０にまで増加する第７のセクションとを含むエンドフェーズ。
【００４４】
理解を助けるうえで各フェーズ及びセクションに名前と番号を付したが、これらの名前及び番号は各工程の優先順位又は順序を与えるものではない。速度プロファイルは記載のものよりも多くの、若しくは少ないフェーズ及び／又はセクションを含んでもよい。より好ましい実施形態では、少なくとも第５〜第７のセクションが、別の好ましい実施形態では少なくとも第２〜第５のセクションが上記に示した順序となっている。
【００４５】
使用者がサイクルを開始すると、特に各成分をミキサへ、更にその内部へと前進させ、最初に材料又は成分の適正な混合を可能とするため、比較的高速のスタートアップ・フェーズで速度プロファイルが好ましく始まる。これはミキサが完全には充填されていない場合に特にあてはまる。比較的高速のスタートアップ・フェーズは、使用者が起動ボタンを放したり、好ましくは制御ボタンを再度押すことなどによって、ディスペンサーのメインフェーズを終了させないかぎり好ましく継続する。それ以上の材料が必要でなくなり、また、例えば使用者が起動又は制御ボタンを放すと、前進速度の速度プロファイルは減速しつつ継続し、サイクルの終了時又は終了間際では負の速度で継続する。いずれの場合でも、少なくともメインフェーズの基本的な長さは使用者によって制御されることが好ましい。
【００４６】
速度プロファイルの残りのフェーズ及びセクションは使用者によって影響されないことが好ましい。場合により、メインフェーズ後の各セクションはメインフェーズの長さに依存する。これは、異なる長さのメインフェーズによって減少可能な圧力が異なることから、材料リザーバ内で上昇した圧力を解放するために第１の駆動部が負の速度で駆動されるような速度プロファイルで有利である。
【００４７】
本発明に基づく好ましいディスペンサーは、歯科材料用の第１及び第２の成分をそれぞれ収容する第１及び第２のリザーバに対する第１及び第２のコンパートメントを少なくとも備える。更に、第１及び第２のプランジャが設けられ、第１及び第２のリザーバから第１及び第２の成分をそれぞれ前進させるための第１の駆動部によって駆動される。更にディスペンサーは、第１及び第２の成分を自動的に混合して歯科材料を形成するための第２の駆動部によって駆動されるダイナミックミキサを有する。好ましくは混合された歯科材料を分配するための分配部も与えられる。
【００４８】
これらの概念は前述のＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）ディスペンサーによって好ましくは実現され、より好ましくは本明細書中にその開示内容を参考として援用する出願番号ＥＰ ０５００５３６７の欧州特許出願に更に記載されるディスペンサーにおいて実現される。
【００４９】
上記に述べた構造又は方法によって、少なくとも約１２０ｃｍ３／分、好ましくは少なくとも１２５ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１３０ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１４０ｃｍ３／分、より好ましくは少なくとも１５０ｃｍ３／分の分配速度を得ることができる。本発明では装置及び材料の性能を最適化するためにパラメータが選択されることからこうした分配速度が得られる。例えばこうしたパラメータには、高速で前進させる一方で、低速で混合を行って材料の熱の発生を抑えることも含まれるが、これによって分配された後の混合物の性質が影響される。これに対し、従来の装置は高い混合性及び最大の運転性能のみを与えるように概して設計されており、材料の性質に対する他の副次的影響については考慮されていない。
【００５０】
本発明には更に、上記に述べたディスペンサーと少なくとも１つのカートリッジを含むキットが含まれる。
【００５１】
本発明は装置、方法、識別媒体、ストレージ媒体、リザーバ、カートリッジ、及び／又はキットに関するものであり、これらは詳細にはすべて歯科用印象材、より詳細には基材成分と触媒成分とからなる歯科用印象材に適合されたものである。
【００５２】
流動可能な歯科材料又はその成分の分配又は吐出をより効率的かつ高い信頼度で制御するためのディスペンサー及び方法を提供し、高品質の混合歯科材料を製造することは、本発明の好ましい利点である。
【００５３】
本発明の更なる好ましい利点は、流動可能な歯科材料又はその成分の分配動作をミキサ内での混合プロセスの過渡フェーズが短縮されるように制御するためのディスペンサー及び方法を提供することである。混合の開始時にはミキサが材料によって部分的にしか充填されていないことから、混合材料の質はメインフェーズにおけるよりも低い。従って従来の装置から分配される材料の初めの部分は安定状態となるまで捨てられるのが一般的であった。本発明の装置は予め定められた駆動速度プロファイルにより最初から良好な混合性が得られる。これにより混合材料の質が充分に高くなるまでに捨てられる材料が少なくなることから、一方では時間の節約につながる。他方では、本来であれば捨てられていた材料のコストが節約される。
【００５４】
速度プロファイルが予め決められており、使用者が材料の性質に対してのみ設定、調整を行っていた従来技術とは異なることから、本発明の装置は材料の性質、装置の性質及び特定の材料に用いられるミキサの性質に関して高信頼度かつ正確な速度パラメータを好ましく与えることができる。これらのパラメータは使用者よりも装置の製造業者や材料の供給業者によってより正確に決定されるものであり、それにより材料性能が向上することが期待される。特定の前進駆動速度プロファイル及び混合速度プロファイルは使用される材料の性質に基づいて当業者によって決定されうるものである。
【００５５】
特定の混合速度プロファイルに関しこうした速度プロファイルは、混合プロセスによる材料中での熱の発生を抑える一方で均質な混合を行うため、ミキサが充填されるまでの混合プロセスの開始時における高い混合速度と、メインフェーズにおける低い速度とを有していてよい。混合中に材料を加熱すると材料は理想よりも早く硬化してしまい、作業時間が短くなってしまうことからこうした予め定められた非一様混合速度プロファイルは有用であると考えられる。
【００５６】
別の実施例では、前進速度プロファイルは、材料の個々の成分を同期して前進させるために始めに比較的低い前進速度を有していてもよい。これは、互いに異なる流動特性を有する材料成分で必要とされる場合がある。こうした材料の非同期的な前進は、材料成分の異なる流動特性によって対応するプランジャに異なる力が作用することに主としてよるものである。装置の構造のため一般にプランジャを案内するための剛性が限定されていることから、各プランジャに異なる力が作用するとプランジャが若干傾く可能性がある。従ってディスペンサー及び材料ごとに異なる速度プロファイルが必要とされる場合がある。
【００５７】
本発明の装置及びミキサの使用と組み合わせた場合に、高品質かつ可能な最大速度で混合及び分配するのに特定の速度プロファイルを必要とする他の材料もありうる。例えば、ミキサ及び／又はプランジャの速度プロファイルは時間とともに速度を減少させること、時間とともに速度を増加させること、あるいはこれらを連続して行うことを含んでいてもよい。
【００５８】
好ましくは本発明によって、各種の材料を混合サイクルの全体にわたって高い混合性かつ最大の速度で分配することが可能となる。一般に混合性は、ミキサ内の材料に作用する剪断ひずみに依存する。この剪断ひずみは混合駆動速度で駆動される混合パドルの回転によって一般にもたらされる。混合される材料はミキサを通じて連続的に前進させられることから、材料には回転式混合パドルの予め定められた回転数の回転が作用するが、こうした回転は本発明を用いない場合、高い混合性を得るうえで充分である場合も、ない場合もある。従って混合性は、本明細書で述べる要領で実施される、混合駆動速度及び前進駆動速度の両者に依存する。従来の使用者によって調整可能な装置は一般的に主として最適な混合性を得るために調整されていた。これに対し、本発明は、分配動作を通じて概ね非一様である最適速度パラメータが予め決められ、装置に保存されていることから、各種の材料について前進速度又は混合速度の一方を常に駆動するか、双方を可能な最大速度で駆動するという利点を与えるものである。
【００５９】
本発明の更なる別の利点は、分配サイクルの開始前に駆動シャフトに新たなミキサが連結されている間における好ましい予め定められた低いミキサ速度である。より好ましくは、本発明の装置は長手軸に沿ってバネに抗して移動可能な駆動シャフトを備える。これは、ミキサ駆動シャフトが駆動シャフト上に配された後に新しいミキサに適正に連結されるうえで有用である。極めて低速でのミキサの作動時には、駆動シャフトが軸方向に所望の位置に戻ることによってミキサにしっかりと連結される。駆動シャフトがミキサにしっかりと連結するには、駆動シャフトは混合速度よりも低い速度で、好ましくは０よりも高く±１００ｒｐｍよりも低い速度で、より好ましくは±５〜±５０ｒｐｍで作動することが好ましい。そうでない場合、高速での作動時に駆動シャフトが高いトルクを伝達するために駆動シャフトとミキサとの間に高い摩擦が生ずることから軸方向の運動が妨げられる。
【００６０】
本発明は、歯科材料の前進を制御するためのカスタマイズされた方法、及び／又は少なくとも２種類の歯科用成分を混合するためのカスタマイズされた方法が提供されるという更なる利点を有する。前記の前進させるための方法と前記の混合するための方法との組み合わせは、信頼性、時間、及び／又は分配される歯科材料の状態の点からより効率的となるように特によく適合されている。このことは、硬化時間、流動及び混合条件、２つの成分の反応前の粘度、各成分の反応速度、化学反応の熱力学、押し出しの際の粘度上昇プロファイル、及び混合された歯科材料が装置から吐出される際の最終的な流動特性といったパラメータがそれぞれ異なる歯科材料又はその成分の種類が増えるという観点から重要である。従って本発明によってこうした多様な材料及びそれらの成分に対して前進及び混合方法を具体的にカスタマイズ又は個別化することが可能となる。
【００６１】
更に本発明の利点として、スタートアップ・フェーズとエンドフェーズとの間のメインフェーズでは、異なる歯科材料の材料パラメータに応じて可能な最大速度で大量の材料が分配されることによって歯科医の時間が節約されるという点がある。これは材料を可能な最大速度で混合することなく好ましく行われる。材料を最大速度で混合すると上記に述べたように温度が上昇して材料の硬化時間及び作業時間が短くなってしまう。
【００６２】
高粘度の材料を高い前進速度を用いて低い混合速度で混合することが可能であることによって別の好ましい利点が与えられる。従って材料を比較的低い電力で混合することが可能であり、そのため装置で比較的小型のモータを用いることが可能である。
【００６３】
均質な混合物を得るには、初期のスタートアップ・フェーズでは混合チャンバがまだ材料で充填されていないために、混合速度は小型のモータによって得られる高速で駆動すればよい。この後、混合チャンバが材料で充填された時点でより低い混合速度を用いればよく、これも大型で高出力のモータを必要としない。
【００６４】
本発明の更なる好ましい利点は、サイクルの終了時又は終了間際に第１のモータを逆方向に作動させることによって、ディスペンサーが停止させられた後に印象材が分配装置から制御不能に流出する（これにより周辺が汚れ、印象材が無駄となる）ことが防止される点である。
【００６５】
更に本発明は、必要に応じて初めから高い混合速度で始動することで始めに分配される材料をも均一に混合することができるという好ましい利点を与えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
（図面の詳細な説明）
図１は、リザーバに入った歯科材料の成分を収容するのに適した、互いに隣接かつ平行に配された２つのコンパートメント１１、１２を好ましくは有するディスペンサー１０の一例を示したものである。力伝達部材として機能し、コンパートメント１１、１２に収容された成分又は物質を前方に移動させるために各コンパートメント１１、１２内部に移動可能に配される２つのプランジャ（図示せず）を前進させるための第１の駆動部が配されている。第１の駆動部は、プランジャを駆動するための任意の適当な方法で各プランジャに結合される電気モータを好ましくは有する。好ましくは、第１のモータとプランジャとは、本明細書中に援用する出願番号ＥＰ ０５ ００ ５３６７の同時係属中の欧州特許出願に記載されるような、いわゆるプッシュ−プルチェーンを介して結合される。
【００６７】
ミキサ１５はコンパートメント１１、１２の前端の流出口と流体連通している（図示せず）２つのプランジャは各コンパートメント内へと同時に動かされるように横部材（図示せず）によって後端が好ましくは固定的に連結されているが、各プランジャは１つの駆動部又は複数の駆動部によって独立して駆動されてもよい。各プランジャは好ましくはプランジャヘッドとプランジャロッドを有する。プランジャはピストンと称される場合もある。
【００６８】
作動時には、リザーバに入った予めパッケージングされた成分又は物質をそれぞれが収容したコンパートメント１１、１２を有するカートリッジ１３がディスペンサー１０内に入れられ、これらの成分はフォイルバッグに入った状態で与えられる。各プランジャはプランジャヘッドがパッケージングされた各成分又は物質の後端に当接するように構成されている。更なる説明は省くがプランジャヘッドは各コンパートメント１１、１２内に嵌るような寸法を有し、好ましくはプランジャロッドよりも大きな直径を有する。プランジャは、長手軸方向に充分な推進力が作用するように剛性のものである。各プランジャがコンパートメント１１、１２内で前方に移動するに従って各リザーバが開かれる。プランジャがそれぞれのコンパートメント１１、１２内にゆっくりと前進させられると２種類の成分はミキサ１５に注入される。各成分又は物質はミキサ１５内で混合されて使用可能状態の歯科材料を形成し、この材料が混合先端部１７のような吐出部から公知の方法で押し出される。
【００６９】
好ましくは電気モータである第２の駆動部（図示せず）によって、好ましくは上記に述べたような方法でミキサ１５内の混合シャフトが駆動される。
【００７０】
好ましくはディスペンサー１０の両側面に配置されるとともに駆動部及び／又はプランジャ及び／又は駆動部の他の適当な要素に結合され、プランジャの手動による移動を可能とする回転可能なノブ２０が示されている。例えばカートリッジ１３がディスペンサー１０に新たに挿入された場合にプランジャを手動でカートリッジ方向又はカートリッジ内部へと前進（ミキサに向かう方向）させたり、プランジャをカートリッジから外して使用済みカートリッジ１３を交換するためにプランジャを手動で後方（ミキサから離れる方向）に移動させることができる。
【００７１】
図１ｂは、データ記憶装置３１及び上記に既に述べた他の要素を有する駆動制御部３０の好ましい実施形態を示したものである。材料のパッケージなどから材料の部類や上記に述べた他のパラメータを決定するためのセンサ４０が好ましく配されている。図１ａに示されるカートリッジ１３にインジケータを配し、センサ４０によってこのインジケータを読み込むことが好ましい。図１ｂでは、駆動制御部３０はセンサ４０から情報を受け取った後、検出された材料又は材料の部類に対応する適当な速度プロファイルをデータ記憶装置３１から選択し、これに基づいて分配サイクルの開始時に２つの駆動部５０、５１を駆動する。第１の駆動部５０は適当なギアボックス又は好ましくはプッシュ−プルチェーン機構によってプランジャ６０、６１を直線的に駆動する。第２の駆動部５１は内部に収容された回転式混合シャフトを介してミキサ１５を駆動する。装置のセンサがインジケータ／タグ／バーコードから読み取る情報には、実際の駆動プロファイル、又はただの参照番号（例、材料の部類）、又は装置が既存のデータベースで対応する見出し項目を検索してその見出し項目で保存されているプロファイルを用いて駆動部を作動させることができるような他の情報が含まれる。この情報には更に速度プロファイル（例、材料ごとに異なる速度プロファイル）が含まれていてもよく、これを既に駆動制御部に保存されている速度プロファイルと組み合わせる。
【００７２】
図２〜４は第１及び第２の駆動部について、また主として流動特性によって区別される異なる材料について、異なる速度プロファイルを有するサイクルを示したものである。図２ａ、３ａ、４ａは前進速度プロファイルを時間の関数として示したものである。図２ｂ、３ｂ、４ｂは混合速度プロファイルを時間の関数として示したものである。
【００７３】
非常に大まかな言い方をすると、材料の粘度は化学組成と充填材の含量に依存する。やはり非常に大まかな言い方をすると、充填材（例、石英）の含量が高いほど粘度は高くなる。粘度が高いほど駆動部は大きな力を必要とし、また材料がミキサ内で混合される際に材料中での剪断速度が高くなり、更に材料が混合される際に材料中で温度がより上昇する。駆動速度プロファイルを設計するにあたってはこれらの要因が考慮される。
【００７４】
粘度が異なる成分を混合して得られる材料もある。上記にやはり述べたように粘度と混合比に応じて分配サイクルの開始時における個々のコンパートメント内での圧力の上昇の仕方が異なることから、各成分がミキサに到達する時間が異なる場合がある。こうした場合、ミキサから最初に分配される材料では混合比が所望の値と異なり、それによってペーストの硬化が不完全となったり、遅くなったり、あるいは材料が他の好ましくない性質を有したりすることがある。この材料は捨てなければならない。
【００７５】
上記の問題点を鑑み、改良されたディスペンサー及び分配方法を提供するため、図２〜４に例示するような個別の速度プロファイルが提案される。図２はドイツ連邦規格ＤＩＮ ４８２３のタイプ３材料に基づく比較的低粘度の成分又は歯科材料に対する速度プロファイルを示したものである。図３に示す最適化された速度プロファイルは、ＤＩＮ ４８２３のタイプ１材料に基づく高粘度材料に対するものであり、図４に示す速度プロファイルは、ＤＩＮ ４８２３のタイプ０材料に基づくパテ粘度材料に対するものである。
【００７６】
図２〜４ではいずれも大まかに３つのフェーズが示されている。ただしフェーズはこれよりも多いか少ない場合もありうる（各セクションはグラフの勾配／傾きが変化する点で大まかに分割される）。図２〜４ではこれらのフェーズは破線によって分割されており、最初のスタートアップ・フェーズ、メインフェーズ、及びエンドフェーズを含んでいる。これらのフェーズの指定は例示的なものであり、示される速度プロファイルはこれよりも多いか又は少ないフェーズに、又は異なる時点で分割することも可能である。
【００７７】
図２ａ、２ｂでは、スタートアップ・フェーズは、比較的速やかに速度が増大する第１のセクションと、比較的高い負荷ピーク速度の第２のセクションと、速度が減少する第３のセクションとを含んでいる。これは、図２ａの場合（比較的低粘度）では、比較的低い駆動力によって各コンパートメント又はリザーバ内に充分な圧力を最初に速やかに蓄積させることが可能であり、これにより材料がミキサに速やかに押し出されることを示している。このような成分又は材料の動的な挙動のため、特に上記に述べたようにミキサが完全に充填されていない場合には、初期の混合を適切に行うためにミキサを最初は非常に高速で回転させる。これは図２ｂに示される。混合によって材料は温度上昇の影響を受けやすくなっている。そこで図２ａ、２ｂにそれぞれ明らかに示されるように前進速度及び混合速度をメインフェーズで安定状態速度にまで低下させる。
【００７８】
エンドフェーズでは図２ａの前進速度は速度が減少する第５のセクションと、負の速度の第６のセクションと、負の速度から０へ向けてあるいは０にまで速度が増大する第７のセクションとを示している。材料が混合先端部から更に流出することを防止するため、プランジャを後退（ミキサから離れ、コンパートメントから外に向かう方向）させて各コンパートメント内の圧力を解放し、圧力を０に向けてあるいは０にまで低下させる。図２ｂには対応する混合速度の減少が示されている。ミキサは一般にミキサ内部の材料を前進も後退もさせず、また混合方向を逆転させてもやはり混合が行われることから、通常はミキサには負の（逆の）回転方向は適用されない。混合速度は本質的には絶対値であるが、本発明では２つの方向の混合速度を与えることができる（例えば、混合性を高めるためと、異なる方向で異なる混合効果を得るべくミキサを駆動するため）。
【００７９】
図３ａでは、スタートアップ・フェーズにおける前進速度はメインフェーズでは安定状態速度にまで上昇させられている。各成分の粘度が図２に示した場合よりも高いことから、充分に力を蓄積して各成分をミキサ内に適切に前進させるために駆動部又はモータによって与えられる力は比較的高くなっている。エンドフェーズは図２ａに示されるものと同様の速度プロファイルのセグメントを有しているが、図３ａに示されるようにより高粘度の成分ではプランジャが後退して圧力を解放するうえでより多くの時間と空間を必要とすることから、その時間は長くなっている。同じことが図４ａに示される場合にもあてはまる。
【００８０】
図３ｂ及び４ｂに示されるように、第２の駆動部によって駆動されるミキサは第１の駆動部によって駆動されるプランジャよりも若干早く停止する場合がある。ミキサへ前進させられる材料がない場合でも、各コンパートメント内の圧力を０に向けてあるいは０にまで低下させ、装置の停止後の更なる材料の不要な分配を防止するには更なる時間を要する。
【００８１】
図５ａ〜ｃは、合計すると全硬化時間Ｔｃとなる３つの時間枠を示している。第一に、Ｔｆとして示される、各成分を混合して歯科用トレイに分配するために必要な時間である。第二に、Ｔｗとして示される、満たされたトレイを印象材が歯を包むように患者の口内に配置するのに必要な作業時間である。第三に、Ｔｓとして示される硬化時間であり、この間は印象材によって歯の正確な模型が形成されるように印象材を歯に対して動かしてはならない。従来の材料及び分配装置についてこれらの時間を図５ａに示す。
【００８２】
図５ｂは、ミキサ内での材料の剪断による混合中の温度上昇に影響されやすい材料の挙動を示している。使用者が材料をより速く分配しようとして前進速度及び混合速度を単純に増大させると、印象材の温度上昇によって硬化が早まる。一方で、トレイを満たすのに要する時間はＴｆ’へと短くなり、これは一般に望ましいことである。他方で、Ｔｃ’として示される硬化時間が短くなることから、Ｔｗ’及びＴｓ’として示される作業時間及び硬化時間が大幅に短縮される。これによって使用者が印象材で満たされたトレイを患者の口内に適切に配置するための時間が大幅に減少し、場合によっては不足する。換言すると、全体の印象プロセスの速度を高める目的で前進速度及び混合速度を増大させると不満足な結果となる傾向がある。こうした認識は本発明の一部をなすものである。
【００８３】
本発明は、予め定められた非一様駆動速度プロファイルを用いて混合速度及び／又は前進速度を駆動することによって異なる成分又は材料の部類に対して最適な処理条件を与えるものである。歯科材料及び他のパラメータに応じて、こうした速度プロファイルには各成分又は材料を前進、混合及び分配するための異なるフェーズ及びセクションが含まれる。
【００８４】
図５ｃは、本発明のディスペンサー及び方法によれば、トレイを満たすのに要する時間をより短い時間であるＴｆ”にまで短縮することが可能であることを示しているが、その際、混合速度及び前進速度の双方を本発明に基づく非一様駆動速度プロファイルで駆動することによって混合速度が最小化されるとともに前進速度が最大化されることから、一般に材料の硬化が早まることがない。従って混合時の温度上昇は図５ａに示される状況と概ね等しく、従って硬化時間Ｔｃ”もまた図５ｂに示されるようには一般に短縮されず、Ｔｃに等しくなっている（Ｔｃ”＝Ｔｃ）。更にこれにより、一般に硬化時間Ｔs”は短縮されないという仮定が成り立つ（Ｔｓ”＝Ｔｓ）。全体として、トレイを満たす時間がＴｆ”に短縮されることによって作業時間がＴｗ”へと直接増大する。これはＴｆ”及びＴｗ”を加え合わせると図５に示される状況にほぼ等しい長さとなり、従って一方の結果が減少すると他方の結果が増大することによる。このようにして、材料を化学的に変化させることなく専門家のための作業時間を増大させることが可能であり、これは大きな利点である。
【実施例】
【００８５】
分配可能な材料の例としては、スリーエム・エスペ（3M ESPE）社によって提供されるような印象材である、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）」、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｑｕｉｃｋ」、「Ｉｍｐｒｅｇｕｍ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｓｏｆｔ」、「Ｉｍｐｒｅｇｕｍ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｈ ＤｕｏＳｏｆｔ」、「Ｉｍｐｒｅｇｕｍ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｌ ＤｕｏＳｏｆｔ」、「Ｉｍｐｒｅｇｕｍ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）」、「Ｐｅｒｍａｄｙｎｅ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｈ」、「Ｐｅｒｍａｄｙｎｅ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｌ」、「Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｈ」、「Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｌ」、「Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）Ｈ Ｑｕｉｃｋ」、及び「Ｒａｍｉｔｅｃ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）」があり、それぞれ触媒及び基材リザーバに充填される。
【００８６】
均質に混合されなかった材料の領域は、互いに対して、又は存在する領域に対して色が異なることから、切断面において視認できる線状部分によって明らかに識別された。
【００８７】
比較例
スリーエム・エスペ（3M ESPE）社からＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）２ディスペンサーとして市販される、２成分歯科用印象材を混合及び分配するための装置を下記の方法で使用した。
【００８８】
装置に、スリーエム・エスペ（3M ESPE）社からＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）として市販される、２つのフォイルバッグに入った２成分歯科用印象パテ材を装填した。一方に基材ペーストが、他方に触媒が入った２つのフォイルバッグを、やはりＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）２ディスペンサー用に市販されている２連カートリッジに挿入し、カートリッジを装置に装填した。
【００８９】
装置を従来の使用法（装置に付属の使用法の指示にしたがったものでよい）で使用して印象材を混合し、歯の模型の作製用に歯科学で一般的に用いられている歯科用トレイに分配した。トレイは５０ｇの上記材料が入るサイズのものを用いた。
【００９０】
前進速度は一定であり、混合速度は１つのモータにより互いに対して一定の比とした。前進速度はこうした装置で通常用いられる速度である約２２．５ｍｍ／分で一定とした。混合速度もやはりこうした装置で通常用いられる速度である約３６０ｒｐｍで一定とした。いずれの速度も公称速度であり、材料を前進及び混合するのに必要とされるエネルギーに起因する装置の駆動部への負荷のため、実際の速度は上記の速度と若干異なりうる（上記速度よりも概ね低い）。
【００９１】
装置は手動で始動及び停止させた。５０ｇの印象材でトレイを満たすのに要した全時間は３７秒であった。
【００９２】
（実施例１）
前進速度を与えるモータと、混合速度を与える別のモータを有する本発明に基づく２成分歯科用印象材を混合及び分配するための装置を以下のようにして使用した。
【００９３】
スリーエム・エスペ（3M ESPE）社からＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）Ｐｅｎｔａ（登録商標）として市販されるパテ粘度の２成分歯科用印象材について比較例と同ように駆動速度のパラメータを設定し、上記の装置の駆動制御部に保存した。
【００９４】
比較例で使用したのと同様の、本発明の装置に適合した、上記の材料が入った２つのフォイルバッグを有するカートリッジに、この材料について設定した駆動速度プロファイル（速度−時間）を選択するための情報の入ったチップを更に設けた。前進速度プロファイル及び混合速度プロファイルは図４ａ及び４ｂにそれぞれ示したものである。この情報を装置によってカートリッジのチップから読み取った。
【００９５】
プランジャをフォイルバッグの端部近くにまで手動で前進させ、次いで装置の「スタート」ボタンを押して分配プログラムを起動することによって混合及び押し出しプロセスを開始した。
【００９６】
スタートアップ・フェーズ：装置は約３．５秒間のスタートアップ・フェーズによって自動的に始動した。このフェーズでは、本発明に基づく第１の駆動部によって駆動されるプランジャを約４５ｍｍ／分の範囲の速度で前進させて、混合先端部内に印象材を押し出した。ミキサを駆動する本発明に基づく第２の駆動部は７５０ｒｐｍの速度で駆動した。比較例と同様、上記の速度は公称速度であり、実際の速度は上記速度とは若干異なりうる（上記速度よりも概ね低い）。より明確な定義をするため、加速及び減速作動時の第１及び第２の駆動部の速度については更なる説明は省略する。
【００９７】
メインフェーズ：装置は１１．５秒間のメインフェーズに自動的に移行し、印象材が混合先端部からトレイに直接吐出された。ミキサは３７０ｒｐｍの速度（公称速度）で駆動した。このフェーズでは、プランジャの前進速度は依然４５ｍｍ／分（公称速度）であった。
【００９８】
エンドフェーズ：使用者が「スタート」ボタンを放すと、装置は５秒間の予め定められたエンドフェーズに自動的に移行した。このフェーズでは、第１の駆動部を−４４ｍｍ／分（公称速度）の負の速度（逆方向への駆動）で駆動してプランジャを逆方向に移動させてフォイルバッグ及びミキサ内の圧力を低下させた。ミキサは１９０ｒｐｍの速度（公称速度）で回転させた。
【００９９】
装置は全体で約１９秒後、エンドフェーズの終了後に自動的に停止した。これはトレイを５０ｇの材料で満たすのに充分であった。従ってトレイを満たすのに要した全体の時間は比較例で要した時間の約１／２であった。上記の実施例におけるような装置及びパラメータを用いて混合性を個別に評価した。下記に述べる試験法によると、Ｐｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）２から分配された材料と、本発明の装置から分配された材料の混合性は同様であった。押し出された印象材の均質性を下記の方法によって評価した。
【０１００】
長さ約１０ｃｍ、直径約８ｍｍの歯科用印象材のストランドを、下記に述べるような本発明の装置を用いて、モータ駆動されるステージのプラットフォーム上に押し出した。これにより、プラットフォームの表面に印象材のストランドが直線状に置かれた状態となった。歯科材料は、異なる色の２種類の成分を混合し、押し出されたストランドの長さに沿った色の変化を視覚的に確認することで２種類の成分の混合性のおおよその見当がつくように調製した。ストランドを縦に半分に切断して混合性をより正確に調べた。
【０１０１】
しかしながら上記に述べたように、混合材料が均一に混合されていなかったり硬化が早過ぎる場合には、材料を単純により速い速度で分配することが常に有効であるとはいえない。
【０１０２】
本発明に基づく装置を使用した更なる実施例を下記の表にまとめた。比較のため、上記実施例で用いたパテ材料も表に含めた。
【表１】
2009529375.tif 000003
これら３つの実施例を上記表に示したパラメータを用いて行った。本発明によれば歯科用トレイを満たすのに要する時間が短縮されることが示された。実施例Ｂ及びＣでは、スリーエム・エスペ（3M ESPE）社から販売される標準的なＰｅｎｔａｍｉｘ（登録商標）２ディスペンサーが要する時間の約半分であった。実施例Ａ、Ｂ及びＣのいずれにおいても、ミキサは上述の従来のディスペンサーで要した時間に対して２倍速く充填された。これによってトレイを満たす全体の時間が短縮され、材料でミキサを満たす際の過渡フェーズが速やかに終了することから、安定状態に速やかに達する。更に、一旦混合された材料は硬化を始め、その粘度が連続的に増大することから、本発明によれば、最初に満たされる材料と最後に満たされる材料との間の稠度が従来技術に対してより近い材料によってトレイが満たされることになる。このため印象の精度が高くなる。
【０１０３】
以上、本発明を装置のカテゴリーなどの１つのカテゴリーの文脈において説明したが、他のカテゴリーにおけるそれぞれの特徴も本発明及び説明文に包含されるものとする。
本発明はまた、上記の異なる実施形態に関して説明した特徴の組み合わせを有する実施形態も包含するものである。
【０１０４】
以下の図面は本発明に基づく好ましい実施形態の例示を目的としたものであって、特許請求の範囲の保護範囲を何ら限定することを目的とするものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１ａ】本発明に基づいて使用されるディスペンサーの一実施形態の斜視図。
【図１ｂ】図１ａのディスペンサーの構成及び各要素間の相互作用を示す概略図。
【図２】図２ａは、分配される特定の第１の部類の材料について前進速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。図２ｂは前記特定の第１の部類の材料について混合速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。
【図３】図３ａは、分配される特定の第２の部類の材料について前進速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。図３ｂは、前記特定の第２の部類の材料について混合速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。
【図４】図４ａは、分配される特定の第２の部類の材料について前進速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。図４ｂは、前記特定の第３の部類の材料について混合速度の好ましい非一様駆動速度プロファイルを示す図。
【図５】図５ａは、従来技術に基づくトレイ充填時間、作業時間、及び硬化時間を示す図。図５ｂは、硬化時間が大幅に短縮された、トレイ充填時間、作業時間、及び硬化時間を示す図。図５ｃは、本発明に基づくトレイ充填時間、作業時間、及び硬化時間を示す図。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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