(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造された砥石を軸に固定するか、或いは軸上に一体的に砥石を製造するかした歯科用軸付砥石において、該軸付砥石を回転させて該軸付砥石の表面を別の回転砥石で削り取ることによって、前記歯科用軸付砥石の使い初めの切れ味を、設計上予定した被研磨対象物を十分に研磨したときに得られる定常的な切れ味とほぼ同等にしたことを特徴とする歯科用軸付砥石。
【請求項２】
歯科用軸付砥石の製造方法において、砥石の種類と被研磨対象物と、粗研磨、中研磨、仕上げ研磨などの研磨の種類により決定する型番の設計工程と、該型番ごとに包括的に実行する、前記歯科用軸付砥石で設計上予定した被研磨対象物を十分に研磨したときに得られる定常的な切れ味を測定する工程と、前記歯科用軸付砥石の使い初めの切れ味を、前記定常的な切れ味とほぼ同等にするための手段及び条件を決定する工程と、個々の製品ごとに実行する、砥石を製造して軸に固定するか或いは軸上に一体的に砥石を製造する工程と、該砥石の表面を決定された前記手段及び条件で削り取る工程と、を有することを特徴とする歯科用軸付砥石の製造方法。
【請求項３】
前記砥石の表面を削り取る手段が回転砥石で、前記歯科用軸付砥石を回転して研磨し、歯科用軸付砥石の偏心を修正することを特徴とする請求項２記載の歯科用軸付砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用合金や歯科用陶材や歯科用合成樹脂などで作製されたインレーやクラウンやブリッジ等の歯科用修復物の形態修正や咬合調整等のために研磨するのに使用する歯科用軸付砥石とその製造方法に関するものである。
なお、この明細書でいう「研磨」は、砥石でワークに行う加工を総称し、通常「研削」と言われる研磨量の大きい加工も含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯科用合金、歯科用陶器又は歯科用合成樹脂などで作製されたインレーやクラウンやブリッジの形態修正や咬合調整をするために、金属製シャンクの先端に砥石を取りつけた歯科用軸付砥石を使用している。歯科用軸付砥石には、シリコンカーバイドなどの砥粒を結合材で固めたものを使用する。
【０００３】
歯科用軸付砥石には、カーボランダムポイントと称する硬い砥石と、シリコンポイントと称する若干弾性のある砥石とがある。両者とも砥粒は同じものを使用しているが、カーボランダムポイントは、結合材として、粘土、長石等のセラミック系の混合物を使用する。そして、この結合材と砥粒を均一になるように混合して金型内に詰めて成形し、成形後に金型から取り出して高温で焼結して成形する。
【０００４】
シリコンポイントは、結合材としてゴム、各種の樹脂、又はこれらの混合物が使用される。この軸付砥石の製造方法は、まず、所定の粒度の砥粒と半溶融状態の結合材とを混ぜ、砥粒が均等に分布するように混練する。このように混練され半溶融状態の原料を、金型内に圧入して加熱固化し、砥石を成形する。
【０００５】
砥石とシャンクとの結合は、砥石を成形するときにシャンクの先端を金型内に挿入して一体にして成形する方法と、砥石成形時にシャンクの入る穴を形成し、砥石を成形後に、砥石の穴にシャンクを挿入して接着材で接着固化する方法とがある。シリコンポイントでは、前者の方法を主として採用し、カーボランダムポイントでは後者の方法を採用している。
【０００６】
また、前記カーボランダムポイントとシリコンポイントは、合金、陶器、合成樹脂などの被研磨対象物や、粗研磨、中研磨、仕上げ研磨などの研磨の目的に合わせて砥粒や粒度を代えて種々のタイプが提供されている。
【０００７】
図４は、このようにして形成された従来の歯科用軸付砥石の表面における砥粒の状態を説明する図である。砥石１２は、図示しない金型に押し込んで成形されるので、砥粒１２ａの平らな面が金型に接触する方向に移動して安定する。したがって、成形後の状態は、砥粒の角部である切刃が結合材内に埋没し、砥石表面は殆ど切れない部分のみで構成され、つるつるの状態になっている。なお、図示は省略するが、砥石１２の内部には砥粒１２ａが均等な状態で混入している。
【０００８】
このような砥石１２でインレーやクラウンやブリッジを研磨すると、最初のうちは、砥粒１２ａが表面に突出していないので、全然切れない。しかし、使用するに従い、結合材１２ｂや砥粒１２ａが脱落して、砥粒１２ａの切刃（角部）が現れると、突然切れる状態になる。そのため、使用者は、研磨のコントロールに非常に気を使うことになる。また、つるつる状態の砥石１２で研磨すると、摩擦熱が発生し、患者の口腔内で使用している場合には、患者に苦痛を与えることになる。また、口腔外で作業している場合でも、摩擦熱によって被研磨対象物の色が焦げて変色する場合もあり、被研磨対象物の商品価値を損なうことになる。
【０００９】
シャンクを取りつけた直後の軸付き砥石は、バリがあるので、エメリーペーパーでバリ取りをすることが知られている（たとえば特許文献１）。また、別の問題として、シャンクを取りつけた歯科用軸付砥石は若干の偏心もしている。軸付砥石は、２０，０００〜３０，０００ｒｐｍの高速回転をするので、偏心があると振動を生じ、特に、細かな部分の研磨がやりにくくなるなど、使い勝手が悪い。
【００１０】
しかしながら、エメリーペーパーでの研磨は、バリとり程度しかできず、研磨能力の改良は勿論、偏心の修正もできず、従来の歯科用軸付砥石は、新品のときの研磨能力が低く、使い勝手がよくなかった。
【特許文献１】特開平９−１１７４５９  段落００１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事実から考えられたもので、新品のときから使い終わるまで、ほぼ一定の切れ味を保つことができる歯科用軸付砥石と、その製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明の歯科用軸付砥石は、製造された砥石を軸に固定するか、或いは軸上に一体的に砥石を製造するかした歯科用軸付砥石において、該軸付砥石を回転させて該軸付砥石の表面を別の回転砥石で削り取ることによって、前記歯科用軸付砥石の使い初めの切れ味を、設計上予定した被研磨対象物を十分に研磨したときに得られる定常的な切れ味とほぼ同等にしたことを特徴としている。
【００１３】
また、歯科用軸付砥石の製造方法において、砥石の種類と被研磨対象物と、粗研磨、中研磨、仕上げ研磨などの研磨の種類により決定する型番の設計工程と、該型番ごとに包括的に実行する、前記歯科用軸付砥石で設計上予定した被研磨対象物を十分に研磨したときに得られる定常的な切れ味を測定する工程と、前記歯科用軸付砥石の使い初めの切れ味を、前記定常的な切れ味とほぼ同等にするための手段及び条件を決定する工程と、個々の製品ごとに実行する、砥石を製造して軸に固定するか或いは軸上に一体的に砥石を製造する工程と、該砥石の表面を決定された前記手段及び条件で削り取る工程と、を有することを特徴としている。また、前記別の砥石が回転砥石で、前記歯科用軸付砥石を回転して研磨し、歯科用軸付砥石の偏心を修正することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シャンクを取りつけた後の歯科用軸付砥石の砥石外周面全体を、軸付砥石の種類、被研磨対象物、研磨の目的等に合わせて適当な手段及び条件で削り取ることによって、砥石の表面に砥粒のエッジからなる切刃を均等な分布で突出させ、新品のときから被研磨対象物を十分に研磨したときに得られる定常的な切れ味とほぼ同等の切れ味を得ることができる。また、その後の使用によって、表面の結合材や砥粒が剥落して新しい研磨面が形成されても、新品のときの研磨面と同じものが現れることになり、砥石が新品を使いはじめるときから切れ味がよく、しかも、使用可能期間の最後までほぼ同一の切れ味を保つことができるという優れた効果を奏し得る。
【００１５】
また、上記研磨と同時に偏心の修正ができ、使用時の振動を抑えて、安定した研磨が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の研磨装置を模式的に示す平面図である。同図に示す研磨装置１００は、図の中央やや右寄りに回転砥石１１０を有する。回転砥石１１０は、総形であり、歯科用軸付砥石１０の砥石１２の外形にぴったりと接触できるような形状の研磨面を有している。回転砥石１１０は、回転軸１１１の先端に取りつけられ、回転軸１１１は、両端を軸受１１３，１１３で支持されている。回転軸１１１は、モータ１１５とベルト等の駆動伝達１１７によって接続され、回転砥石１１０は、回転軸１１１を中心に回転する。送りハンドル１１９は、モータ１１５から回転砥石１１０までを一体にして、図の上下方向に移動可能である。
【００１８】
回転砥石１１０の下方には、歯科用軸付砥石１０があるが、これは、コレットチャック１２０に把持されている。コレットチャック１２０は、軸受１２２で支持され、モータ１２４の回転を駆動伝達手段１２６によって伝達されて回転する。
【００１９】
チャック開閉レバー１２８は、一方向に回動すると、コレットチャック１２０が先端に把持している歯科用軸付砥石１０を開放する。開放した位置でチャック開閉レバー１２８をフリーにすると、チャック開閉レバー１２８は図示しない弾性体によって逆方向に回転し、コレットチャック１２０を閉じる。この閉じた状態が、ワークを保持した状態である。ハンドル１３１，１３２を回転させることによって、ワークとしての歯科用軸付砥石１０を含むコレットチャック１２０からモータ１２４までを、図１の上下左右方向に移動することができる。
【００２０】
歯科用軸付砥石１０は、軸（シャンク）１１の先端に砥石１２が固定されたもので、この製造方法は、従来例で説明したのと同じである。この歯科用軸付砥石１０は、砥石の種類と被研磨対象物と、粗研磨、中研磨、仕上げ研磨などの研磨の種類により決定する型番等が設計される。
【００２１】
歯科用軸付砥石１０の研磨方法を説明する。チャック開閉レバー１２８を図の時計方向に回転するとコレットチャック１２０が開き、歯科用軸付砥石１０の軸１１を挿入する。チャック開閉レバー１２８に加えた力を取り去ると、チャック開閉レバー１２８は弾性手段により図示の位置に復帰し、歯科用軸付砥石１０の軸１１をしっかりと把持する。
【００２２】
モータ１１５とモータ１２４を回転して回転砥石１１０と歯科用軸付砥石１０の双方を回転させる。ハンドル１３１，１３２を回して砥石１２を回転砥石１１０に近づけ、概略の位置を決める。その後、送りハンドル１１９で微調整しながら砥石１２の表面を研磨する。
【００２３】
回転砥石１１０の研磨により、砥石１２は偏心が修正され、さらに総形に研磨されることで、砥石１２は、図４の状態から図２の状態へと変化する。このとき、当然であるが、砥石１２にあったバリもとれている。
【００２４】
次に、本発明の砥石１２の研磨について、説明する。歯科用軸付砥石１０の砥石１２を成形する場合、砥粒１２ａと結合材１２ｂとを混合して砥粒１２ａが均一に分布するようにする。これを金型などに押し込んで成形するが、金型に押し込む際に、砥粒１２ａの最も外側のものは、その平らな面を金型の内面に密着させた状態で安定する。したがって、成形された砥石１２は、表面がつるつるし、かつ、砥粒１２ａの平らな面が表面に出た状態となっている。
【００２５】
図３は、砥石１２の切れ味と砥石１２の研磨時間との関係を示す線図である。縦軸は切れ味で、これは、単位時間に研磨した削り粉の重量で評価している。横軸は研磨時間である。
【００２６】
曲線１に示す砥石１２は、通常の砥石である。砥石１２は、成形されたばかりの状態では、前記のように、表面がつるつるして切れ味は非常に悪い。しかし、設計上で予定された被研磨対象物を研磨すると、まず、表面側から結合材１２ｂが剥落し始め、これに伴って、砥粒１２ａが突出し始める。これに伴って切れ味は上昇する。しかし、最初に突出する砥粒１２ａは、砥石１２の表面にあったもので、平らな面が表に出ている。砥粒１２ａは、尖ったエッジ部分が切刃となって、被研磨対象物を研磨するので、平らな面ではあまり研磨できない。
【００２７】
さらに砥石１２が被研磨対象物を研磨すると、表面にあった砥粒１２ａも剥落し、次の砥粒１２ａによる研磨面が形成される。このときの砥石１２の表面状態を図２に示す。ここでは、砥粒１２ａの向きがランダムになっており、かなりの数の砥粒１２ａのエッジが外側に向いている。したがって、表面にあった砥粒１２ａによる研磨よりも切れ味が良くなる。
【００２８】
そして、研磨を継続することで結合材１２ｂや砥粒１２ａが剥落し、新しい研磨面が形成されるが、新しく突出した砥粒１２ａは、ランダムな向きになっており、エッジもほぼ一定の数の砥粒１２ａが砥石１２の表面にほぼ一定状態で分布している。したがって、曲線１に示すように、常に、ほぼ同一の切れ味を保つことができる。
【００２９】
曲線２は、被研磨対象物を研磨したとき、一時的に切れ味が上昇し、その後切れ味が下がって定常の状態になる場合の例である。これは、たとえば、次のような場合に生じると考えられる。成形直後の砥石１２は、前述したように表面がつるつるして切れ味が悪い。そのため、切削圧を高くすると、結合材１２ｂの剥落とともに砥粒１２ａの破砕も起こる。砥粒１２ａは破砕により切刃となるエッジが多数発生するので、切れ味が急激に上昇する。切れ味の上昇により切削圧が低下することになり、砥粒１２ａの破砕が減少して、エッジの数が低下し、定常的な切れ味に達する、と考えられる。
【００３０】
曲線１の場合でも、曲線２の場合でも、また、定常になるまでの時間が長いか短いかなどの相違はあっても、いずれは定常的な切れ味に達する。本発明では、図２又は図３に示す定常的な切れ味になるまで砥石１２を回転砥石１１０で研磨するのである。
【００３１】
回転砥石１１０で砥石１２を研磨し、定常的な切れ味にする手段及び条件、すなわち、回転砥石１１０の砥粒の材質、粒度、結合材、研磨速度等は、どのような型番の砥石１２を研磨するかにより異なるが、試行錯誤的に型番ごとに最適な条件を包括的に求めることができる。
【００３２】
砥石１２が定常的な切れ味に達したかどうかは、実際に砥石１２を使用して図３に示す線図を得ることで知ることができるが、別の方法もある。たとえば、かなりの時間使用して切れ味がほぼ安定して良好になった歯科用軸付砥石１０は、定常的な切れ味を有するものとみなすことができる。このような砥石１２が設計上予定された被研磨物を研磨したときの切れ味を測定し、これと同じ切れ味になるように砥石１２を回転砥石１１０で研磨する方法もある。
【００３３】
これら定常的な切れ味を測定する工程及び、砥石１２の使い初めの切れ味を、該定常的な切れ味とほぼ同等にするための手段及び条件を決定する工程は、型番ごとに包括的に実行する。
【００３４】
ワークとしての砥石１２が定常的な切れ味に達したら、そのときの研磨条件と同じ条件で回転砥石１１０による研磨をすると、次の砥石１２に対して繰り返し研磨ができ、大量生産も可能となる。
【００３５】
また、各種の砥石１２に対して使用する回転砥石１１０と、研磨条件を表にしておくことで、ワークがどのような砥石１２になっても、簡単に研磨条件を決めて研磨することができる。
【００３６】
従来の歯科用軸付砥石１０は、バリ取りのための研磨はされていた。しかし、バリ取りの研磨量は、通常、非常に小さい。また、エメリーペーパーによる研磨では、偏心は取れない。これに対し、本発明の研磨量は、砥粒１２ａが砥石１２の表面に突出する程度まで行っている。また、回転砥石１１０で回転する砥石１２を研磨するので、偏心も修正されている。
【００３７】
こうしてできた歯科用軸付砥石１０は、表面に均一な分布で各被研磨対象物に合った程度に砥粒１２ａの角部である切刃が突出しているので、新品の状態から研磨力が優れたものとなっている。
【００３８】
図１に示す実施例の装置では、回転砥石１１０としては、ダイヤモンド砥粒を用いた総形の電着砥石を使用したが、電着砥石に限定されるものではなく、メタルボンド砥石、ＣＢＮ砥石、また、スティック型砥石等を使用することが可能である。また、回転砥石１１０として総形の砥石を使用すると、砥石１２の全外周面を一度で研磨できるが、円筒状の軸付砥石など、側面のみを使用するタイプであれば、総形である必要はない。砥粒１２ａを砥石１２の表面に突出させ、定常的な切れ味にするだけであれば、回転砥石１１０以外の砥石を使用することも可能である。
【００３９】
なお、回転砥石１１０と砥石１２の回転方向は、同方向にすることが望ましい。こうすると、接触部では逆方向に移動しており、小さい回転数で大きな研磨速度を得ることができるからである。しかし、これも、同方向に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の研磨装置を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の歯科用軸付砥石の表面における砥粒の状態を説明する図である。
【図３】砥石の切れ味と砥石の研磨時間との関係を示す線図である。
【図４】従来の歯科用軸付砥石の表面における砥粒の状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０      歯科用軸付砥石
１１      軸
１２      砥石
１２ａ    砥粒
１２ｂ    結合材
１１０    回転砥石（別の砥石）
【図１】
0004815226.tif 000002
【図２】
0004815226.tif 000003
【図３】
0004815226.tif 000004
【図４】
0004815226.tif 000005