(57)【要約】  歯内治療やすり（１０）を製造する方法は、所望の程度の鋭さを有する歯内治療やすりを形成する化学的切削加工工程を含む。化学的切削加工工程は、歯内治療やすり（１０）のテーパ状の部分（１８）を形成する。工程は、（ａ）金属ロッド（１２）の切削部に螺旋状の切削端縁を形成するステップと（ｂ）切削部（１８）を少なくとも研ぎ、任意にテーパ付けするためにロッド（１２）の切削部（１８）を化学的に切削加工するステップとを含む。ロッド（１２）は、例えば、ステンレス鋼またはニッケルチタン合金など任意の望ましい金属材料で形成されてよい。切削端縁は、ねじり、切削、研削、機械加工、レーザー微細機械加工または粗粒噴射によって形成されてもよい。化学的切削加工はまた、ひびまたは微小な亀裂を除去し、ひびや破損に対してより耐性のあるより連続的な切削端縁を形成することができる。
2008520354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１つまたは複数の切削端縁を含む切削部を有する中間器具を準備するステップと、
（ｂ）前記１つまたは複数の切削端縁を研ぐために、前記切削部の少なくとも一部分を化学的に切削加工し、それによって所望の程度の鋭さを有する歯内治療器具を形成するステップと
を含むことを特徴とする、歯内治療処置を行なう際に使用する歯内治療器具を製造する方法。
【請求項２】
前記化学的に切削加工するステップの結果として、前記中間器具と比べて微小な亀裂またはひびがより少なく、より連続的な表面を有する歯内治療器具となることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記切削部の少なくとも一部分は、前記切削部に前記１つまたは複数の切削端縁を形成するように、金属ロッドに対して機械加工、研削、切削、レーザー微細機械加工、機械加工または粗粒噴射のうち少なくとも１つを行なうことによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記切削部の少なくとも一部分は、前記切削部に螺旋状の切削端縁を形成するように、多角形の横断面を有する金属ロッドをねじることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記化学的に切削加工するステップの少なくとも一部は、酸性の化学的切削加工用組成物を使用して行なわれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記酸性の化学的切削加工用組成物が、フッ化水素酸、硝酸、水および湿潤剤のうち１つまたは複数を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項７】
前記化学的に切削加工するステップは、前記切削部の少なくとも一部分を、前記化学的切削加工用組成物に所定の速さで徐々に挿入するおよび／またはそこから引き出すことによって行なわれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記切削部の少なくとも一部分を、約１分と約６０分の間の所定の浸漬時間だけ前記化学的切削加工用組成物に浸漬するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項９】
前記切削部の少なくとも一部分は、約０．１ｍｍ／分と約６ｍｍ／分の間の速さで前記化学的切削加工用組成物に挿入および／またはそこから引き出されて、所望のテーパを有する切削部を形成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記切削部の少なくとも一部分は、約０．５ｍｍ／分と約３ｍｍ／分の間の速さで前記化学的切削加工用組成物に挿入および／またはそこから引き出されて、所望のテーパを有する切削部を形成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記切削部の少なくとも一部分は、約０．８ｍｍ／分と約１．２ｍｍ／分の間の速さで前記化学的切削加工用組成物に挿入および／またはそこから引き出されて、所望のテーパを有する切削部を形成することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記化学的に切削加工するステップが、約０．０２ｍｍ／ｍｍと約０．０６ｍｍ／ｍｍの間のテーパを有する切削部を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記化学的に切削加工するステップが、結果として前記歯内治療器具の有意なテーパ付けをもたらさないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記中間器具が、前記化学的に切削加工するステップに先立ってテーパ付けされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記化学的に切削加工するステップがさらに、前記中間器具または前記化学的に切削加工するステップ中に使用される化学的組成物のうちの少なくとも１つに電流を通すことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記化学的に切削加工するステップが、同時に複数の中間器具を化学的に切削加工することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記中間器具がニッケル−チタン合金を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかによって製造されることを特徴とする歯内治療器具。
【請求項１９】
遠位端に隣接するテーパ状の切削部を画定するように近位端および前記遠位端を有する金属ロッドと、
前記金属ロッドを研削する、機械加工するまたはねじること、および少なくとも１つの切削端縁を研ぐように、前記切削部の少なくとも一部分を化学的に切削加工することによって形成される、前記切削部の周りに延在する前記少なくとも１つの螺旋状の切削端縁と
を含むことを特徴とする、歯内治療処置を行なう際に使用するために適合された歯内治療器具。
【請求項２０】
前記化学的な切削加工は、前記ロッドを前記研削、機械加工またはねじることによって生じ得る、前記少なくとも１つの螺旋状の切削端縁中の任意の微小な亀裂またはひびを除去することを特徴とする請求項１９に記載の歯内治療器具。
【請求項２１】
前記金属ロッドは、ニッケル−チタン合金で形成されることを特徴とする請求項１９に記載の歯内治療器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯内治療の分野に関し、詳細には、ガッタパーチャなどの充填材を収容するために根管を整えるのに使用する歯内治療器具に関する。より詳細には、本発明は歯科治療やすりを製造する方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
生きている歯の根管が感染したり、膿瘍ができたりすると、不快感、および多くの場合には耐え難い痛みが生じることがある。歯科医療の初期の時代には、唯一の解決策は歯を抜くことであった。しかしより最近では、歯科医は、感染した歯の神経を形成する歯髄物質をうまく除去し、神経物質を包含していた管を慎重に整えた後、この管をガッタパーチャなどの不活性な充填材で再び満たし、患者が歯を失わずにすむことを可能にすることを習得した。
【０００３】
根管の修復をうまく実現するために、歯科医は慎重におよびできるだけ完全に歯の感染した歯髄物質を除去して、周辺組織の感染が継続または発生するのを防がなければならない。除去工程は一般に、根管が不活性物質で効果的に首尾よく充填および密閉されて、清掃および成形された根管内でさらに感染が起こる可能性を排除することができるように、根管を成形することを含む。
【０００４】
ガッタパーチャなどの物質で充填するために調整中の根管の清掃および成形は、根管内の組織を除去する切削面を含む金属やすりを使用することで実現する。切削面は一般に、やすりに形成される螺旋状の縦溝によって形成される。１つまたは複数の螺旋状の切削面が形成されてもよく、これらは所望により軸方向に離間されてもよい。
【０００５】
いくつかの既存の歯内治療器具および製造方法が開示されている（例えば、特許文献１、２および３参照。）。
【０００６】
根管が真っ直ぐであることはめったになく、湾曲部および歪曲部を有することが多いので、少なくともいくつかの歯内治療やすりは可撓性であることが有利である。現在のところ、構造物の好ましい材料としてはステンレス鋼があり、より最近ではニッケル−チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）の合金が挙げられる。このような材料、特にニッケル−チタン合金は、優れた可撓性、弾性および強度を示し、おそらく使用中に機能しなくなることはない。可撓性および強度は、清掃工程でやすりが破損するのを回避するのに重要である。
【０００７】
歯内治療器具は、手で扱われる、またはその使用中やすりの回転を可能にする電動ハンドピースに嵌合するように設計されてもよい。手で使用することを目的とする歯内治療器具は一般に、歯科医の親指と人差し指の間で容易に操作できるように構成され、器具の近位端に取り付けられる直径が拡大されたプラスチック製のハンドルを備える。電動ハンドピースで使用することを目的とする器具は、電動ハンドピースのチャック内に取外し可能に収容されるように構成されたステムを同器具の近位端に有し、これにより、さらに所望により歯科医が器具を回転させることができる。
【０００８】
既存の歯内治療やすりを製造する現在の１つの方法は、研削操作による。研削操作では、金属の（一般にはチタン合金）ロッドが比較的遅い送り速度で回転研削ホイールを通過するように進められる。テーパ状の歯内治療やすりを製造するために、切削の深さをロッドの長さに沿って変えてもよい。このような方法は開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
このようにロッドをテーパ付けおよび研削するには、ロッドの研削、回転およびテーパ付けを行なう多くの可動部を備える複雑で精密な機械加工装置が必要とされる。この方法は、かなり複雑で比較的費用がかかる。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，９３４，９３４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６５３，５９０号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７６２，５４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
複雑さが低減された機械装置を使用して、妥当な費用で歯内治療器具を製造することができる代替の製造方法を提供することは、当技術分野における進歩となろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、歯内治療器具を製造する方法を提供する。一実施形態によれば、本発明は、（ａ）多角形横断面を備えた切削部を有する金属ロッドを準備するステップと、（ｂ）金属ロッドの切削部に１つまたは複数の切削端縁を形成するために、ロッドをねじるステップと、（ｃ）切削端縁を研ぐまたはさらに研ぐためにロッドの切削部を化学的に切削加工するステップとを含む。化学的切削加工はまた、切削端縁部を研ぐのに加えて、所望のテーパを有する切削部を形成してもよい。
【００１３】
金属ロッドは、三角形、四角形、あるいは直線のまたは湾曲した辺に囲まれた規則的または不規則な任意の様々な形状などの任意の様々な多角形の横断面を有してもよい。金属ロッドの切削部は典型的にはねじられ、これは反対側の端部を保持しながら切削部の一方の端部をひねることによって実現されてもよい。ロッドをねじることによって、多角形の頂点がひねられて、ロッドの切削部に沿って螺旋状の切削面を形成することになる。
【００１４】
切削面は、従来技術における任意の知られた方式で形成することができることを理解されたい。例えば、非テーパ状のやすりは（または最初のテーパを有するやすりでも）、任意の既知の方法（例えば、研削、切削、粒子噴射、機械加工、レーザー微細機械加工など）によって形成され、次いで化学的切削加工工程を使用して研がれ、これにより所望の鋭さを有する歯内治療器具を形成することができる。化学的切削加工工程はまた、やすりにテーパを形成するまたは追加のテーパを形成するのに使用されてもよい。やすりが研削または機械加工によって形成される場合、化学的切削加工はまた、破損箇所を広げて促進させる恐れのある微小な亀裂またはひびを減らすことによって、より平坦で連続的な（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）表面を形成することができる。したがって、化学的切削加工はより破損傾向の少ない、および破損に対してより耐性のある歯内治療やすりを形成する。
【００１５】
切削面を有する中間器具が形成されると、この中間器具の切削部は、化学的切削加工工程によって研がれる。一実施形態では、中間器具は化学溶液中に配置される。溶液の組成物は、フッ化水素酸、硝酸、水および湿潤剤を含んでもよい。やすりの任意の特定の部分が、化学的切削加工溶液と接触している時間が長くなるほど、その部分から剥離または除去される金属材料の量が多くなる。一実施形態では、少なくとも金属ロッドの切削部は化学的切削加工用組成物中に沈められ、化学的切削加工溶液に浸るようになる。浸漬時間を与えることによって、化学的切削加工溶液が、切削部の外側の金属酸化層を除去することになる。その後切削部は、テーパ状の切削部が所望の角度のテーパを有することになるように、所定の速さで徐々に引き出されてもよい。別の実施形態では浸漬時間は必要とされず、テーパ状の切削部が所望の角度のテーパを有することになるように、切削部は化学的切削加工溶液に徐々に挿入されおよび／またはそこから徐々に引き出されてもよい。
【００１６】
特定の浸漬時間（任意の）、および化学的切削加工用組成物に挿入するおよび／またはそこから引き出す速度は、使用する化学的切削加工用組成物、中間のやすりを形成する元の物質の種類、ロッドの開始の厚さ、および実現されるべきテーパによって決まる。使用時、浸漬時間は好ましくは約１分から約１時間、より好ましくは約３分から約３０分、最も好ましくは約５分から約２０分の範囲である。浸漬により、通常なら平坦なテーパの形成を妨げる恐れのある金属酸化層を除去する。
【００１７】
挿入および／または引き出しの好ましい速度は、約０．１ｍｍ／分から約６ｍｍ／分、より好ましくは約０．５ｍｍ／分から約３ｍｍ／分、最も好ましくは約０．８ｍｍ／分から約１．２ｍｍ／分の範囲である。
【００１８】
一実施形態によれば、化学的切削加工工程は、弱い電流を歯内治療やすりおよび／または化学溶液に流すことによって任意に強化されてもよい。表面的には「電解研磨」に関連するが、任意の電流を含む化学的切削加工は、逆の電気メッキを介すること自体ではなく、温度を高めることによって化学的切削加工の速度を速めると考えられている。
【００１９】
本発明の上述のおよび他の恩恵、利益ならびに特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明確になり、または以下に記載される本発明の実施によって理解することができる。
【００２０】
本発明の上記に記載のおよび他の恩恵、利益ならびに特徴が得られる方法のために、上記に簡単に記載した本発明のより詳細な説明を、添付の図面に図示されるその特定の実施形態を参照して提示する。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきでないことを理解しながら、本発明が、添付の図面の使用を通して、さらなる具体性および詳細と共に記載され説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
ここで、本発明の好ましい実施形態を示す図を特に参照して、本発明の歯内治療器具および製造方法の詳細な説明を提示する。同様の構造体には、同様の参照符号が与えられることを理解されたい。本発明の範囲を説明する文脈を提供するために、本出願を通して使用される特定の用語を次に定義する。
【００２２】
本明細書で使用されるように、用語、歯内治療「器具（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）」および歯内治療「諸器具（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）」は、根管または他の歯内治療処置で使用される歯内治療やすりおよび他の器具を指す。用語「中間のやすり」または「中間器具」は、化学的に切削加工される前の金属製の基板を指す。
【００２３】
本明細書で使用されるように、用語「多角形」および「多角形の」は、直線のまたは湾曲した辺によって閉鎖され囲まれた形状を指す。非限定的な例は、三角形、四角形、長方形、五角形、球面三角形、または図３Ａ〜３Ｇに例示されるような本明細書に開示される形状を含めるがそれらに限定されない任意の他の様々な規則的または不規則な形状を含む。
【００２４】
本明細書で使用されるように、用語「化学的切削加工」「剥離」および「エッチング」は、化学溶液に曝されることで物質が加工されるまたは成形される手順を指す。化学溶液に曝される間、溶液が化学的に作用するため物質の小片が「剥離される」または「エッチングされる」ので、成形が実現する。「化学的切削加工」は、剥離工程を促進するために、歯内治療器具および／または化学溶液に電流を通すことを含めてもよい。
【００２５】
本明細書で使用されるように、用語「浸漬時間」は、金属ロッドが静止した状態にある間、化学溶液の化学的切削加工用組成物に曝される時間量を指す。金属ロッドの浸漬は任意であり、通常であれば平坦なテーパの形成を妨げる恐れのある金属酸化層を除去する。
【００２６】
Ｉ．例示的歯内治療器具
図１および２を参照して、近位端１４および遠位端１６を有する金属ロッド１２を備える歯内治療器具１０を示す。金属ロッド１２の少なくとも一部分は、近位端１４と遠位端１６との間に配置される歯内治療器具の切削部１８を備える。この実施形態では、切削部１８は、金属ロッド１２の周りに螺旋状に延在する少なくとも１つの螺旋状の切削端縁２０を含む。ハンドル１９は、使用者または歯科用ハンドピース（例えば、往復ハンドピース）によって歯内治療器具１０を把持するのを容易にするために、金属ロッド１２の近位端１４に隣接して配置されてもよい。
【００２７】
切削部１８は好ましくは、遠位端１６へ向かって直径または幅を縮小させながら、近位端１４と遠位端１６との間でテーパ付けされる。テーパは、継続的または増分的（すなわち、階段状）であってもよい。テーパは、所望のいかなる量であってもよいが、好ましくは約０．０２ｍｍ／ｍｍから約０．０６ｍｍ／ｍｍの間である。任意の器具の特定のテーパは、目的の用途および歯科医の好みによる。例えば、０．０２２５ｍｍ／ｍｍのテーパは、約０．０２ｍｍ／ｍｍのテーパを有するガッタパーチャ錐体（コーン）を収容する根管を整える場合に好ましいことがある。
【００２８】
切削部１８は、約２ｍｍの長さからロッド１２の全長（約３０ｍｍ以上ほどであってよい）に至る長さを有してもよい。図示の実施形態では、切削部１８は、図１に示す歯根管の深さ全体に実質的に延在するのに十分な長さを有する。しかし、切削部は、歯冠やすりでのように先端１６に達する前に終わってもよく、または根尖やすりでのように先端１６付近の短い長さを有してもよいことを理解されたい。
【００２９】
図１および２に示す器具の切削部１８の横断面形状は三角形であり、図３Ａに最もよく示されるように３つの直線状の側面で構成される。三角形の頂点２２ａは、切削端縁２０を形成する。切削部１８は、ロッドをねじると切削端縁２０が形成されるような任意の多角形の横断面であってもよい。
【００３０】
好適な多角形の横断面のいくつかの非限定的な例を図３Ａ〜３Ｇに示す。図３Ａは、頂点２２ａが３つの切削端縁２０を形成する三角形の横断面を示す。図３Ｂは、交点２２ｂが４つの切削端縁を形成する四角形の横断面を示す。図３Ｃは、４つの湾曲した辺に囲まれ、そのうちの２つが凹で、２つが凸である横断面を示す。凸辺と凹辺の間の交点２２ｃは、４つの切削端縁を形成する。
【００３１】
図３Ｄおよび３Ｅは、代替の球面三角形の横断面を示しており、図３Ｄの三角形横断面は三角形の頂点２２ｄ間に凹辺を有し、図３Ｅの三角形横断面は三角形の頂点２２ｅの間に凸辺を有する。
【００３２】
図３Ｆは、４つの直線の辺によって分離された４つの凹状に湾曲した辺の組合せによって囲まれた横断面を示す。直線の辺と湾曲した辺の間の交点２２ｆは、８つの切削端縁を形成する。図３Ｇは、３つの凸状に湾曲した辺によって分離された３つの凹状に湾曲した辺によって囲まれた不規則な多角形の横断面を示す。６つの湾曲した辺の間の交点２２ｇは、６つの切削面を形成する。
【００３３】
ねじられると、種々の横断面の頂点または縁部２２ａ〜ｇが、螺旋状の切削端縁２０を形成する。
【００３４】
ＩＩ．  製造方法
図４、５Ａ、５Ｂおよび６Ａ〜６Ｅは、本発明による歯内治療器具を製造する方法の例示的実施形態を示す。以下にさらに記載するように、この方法は、記載されたタイプの歯内治療器具を金属ワイヤから効率的に製造することが知られている独自の工程を含む。金属ワイヤは、任意の好適な金属材料で、例えばステンレス鋼、ニッケル−チタン合金（Ｎｉ−Ｔｉ）、ニッケル−チタン−クロム合金、ニッケル−チタン−銅合金、ニッケル−チタン−ニオブ合金または他の任意の超弾性の金属材料で形成されてよい。任意の好適な金属材料が使用されてよいが、頑丈でさらに可撓性および弾性があることからニッケル−チタン合金が好ましい。ニッケル−チタン合金は好ましくは約２０％から約８０％の範囲、より好ましくは約３０％から約７０％の範囲、最も好ましくは約４０％から約６０％の範囲内のチタン含有量を有する。一実施形態では合金の残部は、ニッケル、および歯内治療器具としての使用において物質の適合性に悪影響を及ぼさない少量の他の成分を含んでもよい。
【００３５】
歯内治療器具が製造されるワイヤは、既に選択された多角形の横断面形状に引き伸ばされて与えられてもよい。あるいは、ワイヤは円形の横断面で与えられ、次いで当技術者に知られた工程によって所望の横断面に成形されてもよい。ワイヤの厚みについては、歯内治療器具は、遠位端１６で１．４ｍｍの厚さ（サイズ１４０）から遠位端１６で０．０６ｍｍの厚さ（サイズ０６）の範囲内の確立された標準に従って所定の大きさに作られる。
【００３６】
図４は、一実施形態による例示的製造方法の第１段階を実行する例示的装置を（拡大図で）示す。例示の装置は、コレット２６と、筐体キャップ２８と、インサート３０と、インサート筐体３２とコイル組立体３４とを含む。連続するワイヤは最初に所望の長さに切断される。ワイヤの長さ２４は、コレット２６から外へ延在するように配置され、これはよく知られた構造であってよい。ワイヤの長さ２４は、コレット２６から外へ延在し、筐体キャップ２８によってほとんど囲まれるインサート３０へと延在する。ワイヤ２４を収容するために、インサート３０は、その中央を通りワイヤ２４と同じ横断面形状を有する通路を含む。通路は、インサート３０内に収容されるべきワイヤ２４に間隙を与えるために、ワイヤ２４よりわずかに大きい。通路の端部は、ワイヤ２４を通路を通して容易に挿入するために広げられてもよい。
【００３７】
インサート３０は、硬質な物質、好ましくはサーメットなどのセラミックで形成される。インサート３０および筐体キャップ２８は、インサート筐体３２内に収容される。コイル組立体３４（加熱のため）は、インサート筐体およびインサートを取り囲む。ワイヤ２４は加熱され、次いでねじられる。ねじれは、コレット２６を回転させ元に戻すことによって実現される。
【００３８】
ワイヤ２４は、ねじりに先立って任意の既知の方法によって加熱されてもよい。好適な加熱方法の例には、電気抵抗加熱、対流加熱、トーチによる直接加熱またはＲＦ高周波誘導加熱が含まれる。ＲＦ高周波誘導加熱が好ましい加熱方法である。ＲＦ高周波誘導加熱では、ワイヤ２４は、中に電流が流されるコイル組立体３４を通って配置されると加熱される。電流およびコイル組立体３４は、ワイヤ２４がコイル組立体３４を通って配置される際、このワイヤ２４に焦点を合わせてもよい加熱領域を形成する。ワイヤ２４を加熱することで、その後ワイヤをねじるのを容易にする。
【００３９】
加熱する間金属ワイヤ２４の酸化を避けるために、可能であれば、加熱は希ガス環境下などの不活性な環境で行なわれることが好ましい。使用することができる不活性ガスの例には、限定されるものではないが、ヘリウム、アルゴンが含まれ、加熱された金属が窒素と反応して壊れやすい製品を形成することがない場合には、窒素も含まれる。チタンの合金は窒素と反応して壊れやすい窒化チタンを形成することから、チタン合金から歯内治療器具を製造する場合、窒素ガスを使用することは有利ではないことがある。窒素は、ステンレス鋼などの他の金属に対しては良好に使用できる。
【００４０】
インサート３０およびコレット２６は、一緒に機能してワイヤ２４をねじる。ワイヤ２４の両端が把持されるとコレット２６が回転し、これによりワイヤ２４をその長手軸の周りでひねる。これによりワイヤ２４の多角形横断面の頂点または交点２２は、図１および２に関して上記に記載されたように、螺旋状の切削端縁２０を形成する。コレット２６は、回転中または回転後のいずれかに元に戻されて、ワイヤ２４をインサート３０から取り出す。
【００４１】
図５Ａおよび５Ｂは、所望のテーパを生成するおよび／または切削端縁をさらに研ぐ化学的切削加工に先立ち、歯内治療器具の切削端縁または切削面を形成する代替の実施形態を示す。この実施形態によれば、連続的であってもよい金属ロッド４０が、従来の構造の軸方向送りブロック４２および割出しブロック４４を通って延在するように配置される。ワーク保持固定具４６は、ロッド４０の前方端を回転研削ホイール４８の周辺に隣接して支持するように配置される。次いで２つのブロック４２、４４は進められ、これによりロッド４０が約３〜８インチ／分（７．６２〜２０．３２ｃｍ／分）のゆっくりとした送り速度で、軸方向に回転研削ホイール４８を過ぎて移動する。この軸方向の移動と同時に、割出しブロック４４は、ロッド４０が抑制された速度でその軸の周りでゆっくりと回転するように働き、これによりロッド４０の研がれた面が螺旋形状を呈するようになる。
【００４２】
ロッド４０は、それぞれの研がれた切削端縁について一度だけ研削ホイール４８を過ぎて移動するのが好ましい。したがって、ロッド４０は、単一の通過で切削の全部の深さが除去されるように研削ホイール４８に対して配置される。研削ホイール４８は好ましくは、形成される切削端縁に対して垂直に延在する直径に沿う最大除去地点でロッド４０の直径の少なくとも約２５％を除去する。
【００４３】
研削ホイール４８は約３０００フィート／分（９１４ｍ／分）以下、好ましくは約２２００フィート／分（６７１ｍ／分）以下の比較的遅い表面速度で回転する。さらに、研削ホイール４８は、比較的細かい粗粒でできている（例えば、約２００、好ましくは約２２０粒度を超える）。研削ホイール４８は、概ね平坦な研削面を形成するように、前進するロッド４０の軸に対して概ね平行な軸の周りを回転するように配向される。また、ロッド４０がその軸の周りをゆっくりと回転することから、この平坦な表面は螺旋状の形状を呈する。器具が化学的切削加工に先立ってテーパ状の加工長さを有する場合、割出しブロック４４の軸は、この加工長さに沿って調節された種々の深さの切削を形成するように、研削ホイール４８の回転軸に対してわずかに傾斜する。
【００４４】
ロッド４０が所望の加工長さに沿って、第１の切削面を形成するのに十分な距離を回転ホイール４８を過ぎて進むと、送りブロック４２と、割出しブロック４４と、固定具４６を支持するテーブル５０は横方向に移動し、次いで軸方向の後方に、次に横方向に移動してその元の位置に戻る。同時にロッド４０は、その軸の周りに回転可能に割り出される。このロッドの割出し角度の範囲は、完成した器具の所望の切削面の数によって決まり、３つの面を形成する場合ロッドは１２０°で割り出される。次いでロッドは、第２の切削面を形成するために、ゆっくりと回転しながら軸方向に進められる。テーブル５０は、次いで再び上述の方式で横方向および後方に移動し、ロッド４０は回転可能に新たに１２０°割り出される。研削工程は次いで、器具の第３の切削面を形成するために繰り返される。
【００４５】
次にロッド４０は、軸方向にロッド４０を進め、次いでロッド４０を通って研削ホイールを横方向に移動させるなどの従来の技術によって切断されてもよい。切断されたロッド４０は次いで、さらに以下により完全に記載する化学的切削加工によって処理される。機械加工または研削工程のより詳細な説明（特許文献３）は、機械加工および研削によって切削端縁を形成することに関しては参照により組み込まれるが、化学的切削加工工程を含めるために本発明によって修正され改良されている。
【００４６】
金属ロッド１２を形成するために、ワイヤ２４の長さが切削されねじられると（またはロッド４０は、切削端縁または切削面を有する所望の中間物を形成するように機械加工、研削、または他の方法で処理されると）、ロッドは化学的に切削加工される準備が整う。現行の例は、ねじり、切削、機械加工、研削および粗粒噴射などの後、このロッドを化学的に切削加工することを含めるが、その順番は重要ではなく、ねじりおよび／または他の工程は化学的切削加工の後で行なわれてもよい。どちらの場合でも切削部１８は、金属ロッド１２の切削部１８の少なくとも一部分を化学的に切削加工することによって、テーパ付けされおよび／または研がれる。
【００４７】
ロッド１２の切削部１８は、化学的切削加工用組成物を含む溶液中に切削部１８を配置することによって化学的に切削加工される。組成物は、酸、水および湿潤剤を含んでもよい。好適な酸はフッ化水素酸および硝酸を含む。現在の好ましい組成物の１つは、約１０％のフッ化水素酸、約２０％の硝酸、約０．８％のＤａｐｃｏ６００１、湿潤剤および残余としての水を含む。パーセンテージは、容量パーセントとして与えられる。
【００４８】
化学的切削加工溶液を約１５°と約１０５℃との間、より好ましくは約２５°と約９０℃との間、最も好ましくは約３５°と約６５℃との間の温度で維持することが好ましい。さらに、この化学的切削加工溶液を攪拌することが好ましい。好適な攪拌速度は、約１から１２００ＲＰＭを含む。
【００４９】
各ロッド１２の切削部１８は、この切削部１８を化学的切削加工用組成物３６に徐々に挿入するおよび／またはそこから引き出すことによってテーパ付けすることができる。図５Ａ〜５Ｅは、切削部１８を徐々に引き出すことによるテーパ付けを示す。ロッド１２が組成物３６に挿入されるおよび／またはそこから引き出される速度は、使用する化学的切削加工用組成物３６、ロッド１２を形成する物質のタイプ、ロッド１２の開始の厚み、および実現されるべきテーパによって決まる。挿入および／引き出しの速度が遅くなると処理時間が長くなることになり、これは一般に切削部１８をより大量にテーパ付けすることになる。
【００５０】
一実施形態では、化学的切削加工用組成物から引き出す前に、少なくとも該切削部を該化学的切削加工用組成物に所定の浸漬時間浸漬させることが望ましい場合がある。使用時、好ましい浸漬時間は約１分から約６０分、より好ましくは３分から約３０分、最も好ましくは約５分から約２０分である。浸漬により外側の金属酸化層を剥離し、その結果テーパがより平坦になることがある。
【００５１】
切削加工用組成物によって剥離される金属材料の量は、金属ロッドの任意の特定の部分の処理時間に比例する。歯内治療やすり１０の遠位端１６からより多くの金属を剥離またはエッチングするために、歯内治療器具１０の遠位端１６は、ロッド１２の切削部１８の残りの部分よりも長く組成物３６に沈められる。ロッド１２の切削部１８は、所定の速さで徐々に組成物３６に挿入されおよび／またはそこから引き出され、金属ロッドはテーパ状の切削部１８を備えることとなる。
【００５２】
金属ロッド１２は、任意の所望の速度で挿入されおよび／または引き出されてもよいが、約０．１ｍｍ／分から約６ｍｍ／分、より好ましくは約０．５ｍｍ／分から約３ｍｍ／分、最も好ましくは約０．８ｍｍ／分から約１．２ｍｍ／分の速さで、ロッド１２を挿入および／または引き出すのが好ましい。挿入および／または引き出しの特定の速さは、使用する実際の化学的切削加工用組成物３６、ロッド１２を形成する物質のタイプ、ロッド１２の開始の厚み、および実現されるべきテーパによって決まる。当業者であれば、所与の金属ロッドに対して所望のテーパを形成する速度を選択することができるであろう。
【００５３】
金属ロッド１２は、好ましくは、平坦なテーパを形成するために継続的に化学的切削加工用組成物３６に挿入されおよび／またはそこから引き出されるが、ロッド１２は、あるいは増分的に、化学的切削加工用組成物に挿入されおよび／またはそこから引き出されてもよい。増分的な挿入および／または引き出しによって、平坦なテーパでなく、いくつかの用途においては望ましい場合がある階段状のテーパになる。
【００５４】
図６Ａ〜６Ｅは、ロッド１２が切削加工用組成物３６から徐々に引き出される場合の化学的切削加工工程での様々な段階を示す。図６Ａは、各金属ロッド１２の切削部１８全体が組成物３６に沈められている化学的切削加工工程の開始時の状態を示す。図６Ｂは、ロッド１２の切削部１８が切削加工用組成物３６から部分的に引き出された化学的切削加工工程での中間段階を示す。図６Ｃは、切削部１８がさらに引き出されたより進んだ中間段階を示し、図６Ｄは、切削部１８がほとんど完全に引き出されたさらにより進んだ中間段階を示す。図６Ｅは、切削部１８が切削加工用組成物３６から完全に引き出された段階を示す。
【００５５】
図７Ａ〜７Ｂは、連続するテーパ状の切削部１８を有する例示の歯内治療器具１０を示す。図７Ａに示す器具は、約０．０２ｍｍ／ｍｍのテーパを含み、図７Ｂに示す器具は、約０．０６ｍｍ／ｍｍのテーパを含む。
【００５６】
場合によっては、化学的切削加工工程により、金属の層が切削端縁に隣接して除去されるので、その結果切削端縁がより鋭利になる。場合によっては、化学的切削加工工程は、テーパ状の器具を形成するよりも切削端縁を研ぐためにだけ使用されてもよい。このような場合、器具の長さ全体はほぼ同じ時間だけ化学的溶液に浸されてもよい。場合によっては、器具は化学的切削加工の前に既にテーパ付けされてもよい（例えば、研削、切削または機械加工によって）。器具が研削または機械加工によって形成された場合、化学的切削加工は、研削によって生じる微小な亀裂またはひび（これらは使用中に容易に広がり人の根管内でのやすりの破損を引き起こす恐れがある）を除去するのに使用することができる。化学的切削加工は、こういったひびを除去し優れて連続的な表面、および使用中の破損に対してより耐性のあるやすりを形成することができる。
【００５７】
化学的切削加工工程は、歯内治療器具および／または化学的溶液に電流を通すことによって任意に促進されてもよい。多くの場合、電解研磨または逆の電気メッキを起こすというより、単に化学的切削加工を促進するために弱い電流を使用することが好ましい。歯内治療器具および／または化学的溶液に比較的弱い電流を通すことは、化学的切削加工工程が起こる温度を上昇させることによって化学的切削加工工程を促進すると考えられている。例えば、切削端縁の近傍の酸性水溶液の温度を上昇させることによって、酸が歯内治療器具から金属原子の層を剥離することができる速度を速めることができる。歯内治療器具および／または化学的溶液に電流を通すかどうかにかかわらず、本明細書で開示されるタイプの化学的切削加工溶液の使用は、結果として「化学的切削加工」となる。
【００５８】
化学的切削加工の後ロッド１２は次いで、図１の例について示すように、完全な器具を形成する従来の方式でさらに処理される（例えば、近位端１４にハンドルまたはステム１９を嵌合する、任意にロッド１２の表面処理をするなど）。記載の特許請求される工程は、安価で高品質な歯内治療器具を製造することが判っている。さらに、少なくともいくつかの多角形横断面の場合、化学的切削加工によるテーパ付けは、結果として、化学的に切削加工される際切削面が鋭くなることがわかっている。この工程は、所望により一度に少数のまたは多くの器具を製造する商業用途に好適であり、既存の製造方法に必要とされる複雑な機械的な切削加工機械装置を必要としない。
【００５９】
歯内治療器具の切削面または切削端縁は、ねじる代わりに当技術分野で知られた他の手段によって形成することができる。例えば、切削、研削、粗粒噴射、機械加工、レーザー微細機械加工などによって形成することができる。
【００６０】
また本特許請求された発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形式に具現化することができることを理解されたい。記載の実施形態は全ての点において、限定するものではなく、単に例示とみなされるべきである。したがって本発明の範囲は、上述の説明によるものでなく添付の特許請求の範囲によって示されるものである。特許請求の範囲の等価物の意義および範囲内にある全ての変更は、その範囲内に包含されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】根の１つに歯内治療器具が配置されている、２つの根を有する歯の断面図である。
【図２】例示の歯内治療器具の切削部の斜視図である。
【図３Ａ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｂ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｃ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｄ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｅ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｆ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図３Ｇ】本発明の方法によって製造された例示の歯内治療器具の多角形の横断面図である。
【図４】本発明による歯内治療器具を製造するために金属ロッドをねじる装置の分解図である。
【図５Ａ】切削端縁を歯内治療やすりへと機械加工または研削するのに使用される機械加工装置を示した図である。
【図５Ｂ】切削端縁を歯内治療やすりへと機械加工または研削するのに使用される機械加工装置を示した図である。
【図６Ａ】金属ロッドの切削部をテーパ付けするために化学的に切削加工される例示の金属ロッドを示した図である。
【図６Ｂ】金属ロッドの切削部をテーパ付けするために化学的に切削加工される例示の金属ロッドを示した図である。
【図６Ｃ】金属ロッドの切削部をテーパ付けするために化学的に切削加工される例示の金属ロッドを示した図である。
【図６Ｄ】金属ロッドの切削部をテーパ付けするために化学的に切削加工される例示の金属ロッドを示した図である。
【図６Ｅ】金属ロッドの切削部をテーパ付けするために化学的に切削加工される例示の金属ロッドを示した図である。
【図７Ａ】例示のテーパ状の金属ロッドを示した図である。
【図７Ｂ】例示のテーパ状の金属ロッドを示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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