(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯列の印象を採得し、採得した印象材から支台歯模型を作り、この支台歯模型の表面形状データ及び隣在歯データより３次元仮想歯科補綴物データを形成し、耐火性を有する支台歯模型上に前記３次元仮想歯科補綴物データに基づいてセラミックスゲルを吐出することで射出造形を行った後、前記支台歯模型と前記造形物を焼成する歯科補綴物の製造方法。
【請求項２】
前記隣在歯データに色情報を加え、前記セラミックスゲルの着色剤の成分を前記色情報に基づいて調整する請求項１に記載の歯科補綴物の製造方法。
【請求項３】
前記セラミックスゲルが、セラミックス粉末１に対して、０．１から３倍量の水及びバインダーを０．０１から１倍量添加して得られる請求項１に記載の歯科補綴物の製造方法。
【請求項４】
補綴物の色が隣在歯の色をデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、CCDカメラで撮影して得られる画像に基づいて決定される請求項２に記載の歯科補綴物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、歯科補綴物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックス成形体の製造方法には、スリップキャストのように、鋳型に泥しょうを流し込みこれを乾燥させて得る方法や、射出成形のように、バインダーを含むセラミックス粉末を鋳型等に吹き付けて形成する方法や、加圧成形、塑性成形等があるが、これらは、いずれも鋳型の形状に従って成形されることから、外観は、多少複雑なものが、形成されるものの、成形体の内部であって、外部から遮断されたような構造にあっては、部分的に形成した加工品を組み合わせて結合する等の煩雑な作業を必要とした。
他方ＣＡＤ／ＣＡＭの利用は、仮想的３次元構造をコンピュータ上で形成し、これを元に、ブロックを研削したりする等して、形成する方法も提案されているが、内部構造にいたっては、上述のような煩雑な作業を免れることはできない。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
セラミックスは、医科や歯科等にも生体材料として使用されているものが数多くあり、金属や樹脂と比較して安定で且つ安全な材料として用いられている。しかし、従来のセラミックス成形体の製作は非常に手間がかかり、非常に煩雑な作業を要するものであった。また、特に歯科補綴物として用いるセラミックスの製造は歯科技工士の手作業によるもので、品質や精度は人によってバラバラである。
また、セラミックスの成形体が必要するものは、医科や歯科の分野に限らず、数多く存在する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、目的とする３次元仮想構造を作るために、ある形状を参考にするための３次元形状計測のステップ。着色する必要がある場合は、参考にするための画像解析のステップ。前述の計測データを元に、ＣＡＤ等で３次元仮想構造を作り、ＣＡＭ等で加工データに変換する仮想構造製作ステップ。セラミックスの粉体又はゲル等を吐出させながら、成形体を製作していくステップ。成形体を焼成するためのステップを加えた、セラミックス成形体を自在に製造する方法を実現する。
中でも様々な造形が要求される歯科補綴物の製造に本発明は好適に対応する。
本発明におけるセラミックスとは、ハイドロキシアパタイト、αリン酸カルシウム、βリン酸カルシウム等のリン酸カルシウム化合物、長石、石英、ケイ石等の各種ポーセレン、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグネシウムの酸化金属等、様々なものが例示される。
【０００５】
本発明におけるセラミックスゲルは、例えば、上述したセラミックス粉末（粒径０．１μｍから１００μｍ）１に対して、０．１から３倍量の水を混合したものが示され、必要に応じバインダーとしてコーンスターチ、澱粉、ポリビニルアルコール等をセラミックス粉末に対して０．０１から１倍の量を添加する。バインダーの量はセラミックスの種類等によって適宜なされるものである。ポーセレンパウダーは場合により、一度溶解して固化させて粉砕した粉体（フリット）を使用する場合がある。フリットとすることにより不純物を排除させることができる。
尚、上記セラミックスゲルは、造形作業中乾燥固化していく程度のものが好ましく、乾燥固化の速度は、造形速度に応じ調整可能であり、又、固化する速度が遅ければ射出造形速度を低くする等の調整が適宜なされ得るものである。
また場合によって、築盛したものに振動を与えることにより、セラミックスゲルが濃縮され、水分が浮き上がり、その水分を取ることにより、固化を促進させる方法もある。
【０００６】
セラミックス粉体にて造形する方法として、ある型にバインダーを予め塗布し、その後セラミックス粉体を塗布することがあげられる。また、厚さを要する場合はバインダーとセラミックス粉体を交互に塗布することによって、解決される。
その他、本発明は、ゲルの替わりに着色剤を吹き付けて、補綴物に着色する場合も含まれる。
即ち、歯科用に製作された補綴物の色は、必ずしも、隣接歯の色と同じではないことから、特に前歯においては、歯の色の違いが目立つ。
従って、この違いを解消するため、本発明は、例えば、ＣＣＤカメラ、ＣＤＳ、受光素子（例えばＲＧＢフィルタを備えた3つの受光素子の組み合わせ）、スキャナ等による隣接する歯の着色の測定をした後、当該着色データに基づいて、電子機械的に着色剤を選択決定し、この選択決定された着色剤を、補綴物に吐出着色させることで、  補綴物と天然歯とが区別が付かない状態を形成し得るものである。又、セラミックゲル、又はセラミックス粉体の吐出造形時に着色を併せて行うものであっても良い場合もある。
【０００７】
本発明の３次元形状計測のステップとは、接触式のプローブやレーザー光を利用した光計測等の３次元形状計測できる装置により、目的の３次元仮想構造に対して参考となるものを、３次元形状計測するものである。また、コンピュータのみで、３次元の仮想構造が製作可能ならば、必ずしもこのステップを必要とするものでは無い。
画像解析ステップとは、セラミックス成形体に着色するときに参考とするものがある場合、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラやスキャナー等でコンピュータに画像を取入れ、光の三原色であるＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に分解して色を解析する方法等の、一般的に用いられている方法で各部分の色を解析していくステップで、必ずしもこのステップを必要とするものでは無い。
仮想構造製作ステップとは、参考とする形状や色等が存在するならば、そのデータをコンピュータ上に取入れ、目的とする形状をコンピュータ上で、ＣＡＤ等によって、仮想構造を作る。さらに、仮想構造をＣＡＭ等によって、加工データに変換するステップである。
【０００８】
バインダー、着色剤、セラミックスの粉又はゲルをシリンジに注入する。このシリンジは着色剤やセラミックの種類によっては複数用意する。このシリンジを仮想構造の加工データに基づいて、移動させ、一定量を吐出させる３次元駆動部をもつ装置にてセラミックス成形体を作製するステップである。
焼成ステップは、セラミックス成形体を温度５００から２０００℃、時間０．１ｈから４８ｈで焼成するもので、セラミックスや成型品の性質等によって、適宜選択される。また、焼成する環境としても、真空、減圧、高圧の気圧等、窒素、アルゴン等の雰囲気等も、セラミックスや成型品等の性質によって適宜選択する。
セラミックスの粉又はゲルを吐出させる時に使用する型は、作業模型としての役割とポーセレン焼成のための耐火材としての役割の両方担ったものが望ましく、α石英とクリストバライトを基本組成とし、結合材としてマグネシアを使用した耐火材が考えられる。
本発明における、基台とは、例えば、更に造形を加えようとするものや、造形物を形成しようとする台、その周辺に造形した後、あとで取り除く様な型等である。
【０００９】
本発明における相対的な移動とは、基台を固定して、吐出手段を移動させる場合、吐出手段を固定して基台を移動する場合を示す。吐出動作は、例えば移動しながら、或いは移動を停止した状態で、連続的または断続的にセラミックス粉体またはゲルを吐出させる様なものを示す。
【００１０】
実施例１
本発明で用いられるセラミックス成形体製造装置（１５）は、歯科のセラミックスのクラウンを、自動的に築盛をするものである。セラミックス成形体製造装置（１５）はＸ軸（１２）、Ｙ軸（１３）、Ｚ軸（６）に、それぞれＸ軸モータ（３）、Ｙ軸モータ（１４）、Ｚ軸モータ（８）がついており、３次元的に移動を可能としたものである。
長石を主体とした以下の成分例よりなるセラミックスゲル
長石粉末（平均粒径１５μｍ）          ３５  重量％
粘土                                  １５  重量％
ポリビニルアルコール                    ５  重量％
水                                    ４５  重量％
をセラミックスゲル専用タンク（１）に入れる。このセラミックスゲルは、歯科で使用する色粉が混入した状態である。ここでは、長石を主体としたセラミックスに色の違いによる６種類のものを用意した。その６種類は、歯科でいうところのＡ２、Ａ３、Ａ３．５、Ａ４、透明、ステインである。６種類のセラミックスゲルはそれぞれのセラミックスゲル専用タンク（１）からセラミックス輸送ポンプ（２）で、セラミックス輸送ホース（７）を通して、シリンジ（９）に供給していく。シリンジ（９）に供給されたそれぞれのセラミックスゲルは吐出口（１０）から吐出させ、セラミックス成形体（５）を作製していく。（４）は、支台歯模型取付け専用台である。
【００１１】
歯科の補綴物のクラウンの製作を示す。
歯列の印象を採得し、印象材から支台歯模型（１６）を作る。ここで使用する耐火性を有する支台歯模型用材料は歯科で通常に使用しているもので、基本組成はα石英とクリストバライトで、結合材にマグネシアを用いたものである。これは、作業模型としての役割とポーセレン焼成のための耐火材としての役割の両方担ったものである。
支台歯を型取った支台歯模型（１６）を３次元形状計測装置にて、デジタイジングする。
補綴するクラウンの隣在歯をデジタルカメラにて撮影し、画像データをパソコン上にて、色を解析する。
デジタイジングした３次元形状データと隣在歯の色の解析データを元に、ＣＡＤによって、仮想のクラウンを作製する。パソコン上の仮想データをＺ軸方向に分解し、加工データに変換する。
セラミックス成形体製造装置（１５）の所定の位置に、耐火材で出来た支台歯模型（１６）を装着する（図２）。（１１）は、支台歯模型取付け専用台取付け治具である。（１７）は、支台歯模型取付け専用台である。
耐火材の支台歯模型（１６）の上にセラミックスのゲルを断層的に吐出していく。図３のように出来上がったセラミックス成形体（１８）を、支台歯模型（１６）と一緒に、歯科技工用の電気炉にて焼成した。焼成したセラミックス成形体（１８）を支台歯模型（１６）から取り外し完成とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例で用いられるセラミックスゲル吐出によるセラミックス成形体を製造するセラミックス成形体製造装置を示す図。
【図２】  本発明の実施例を説明する図。
【図３】  本発明の実施例を説明する図。
【符号の説明】
1  セラミックスゲル専用タンク
2  セラミックス輸送ポンプ
3  Ｘ軸モータ
4  支台歯模型取付け専用台
5  セラミックス成形体
6  Ｚ軸
7  セラミックス輸送ホース
8  Ｚ軸モータ
9  シリンジ
10  吐出口
11  支台歯模型取付け専用台取付け治具
12  Ｘ軸
13  Ｙ軸
14  Ｙ軸モータ
15  セラミックス成形体製造装置
16  支台歯模型
17  支台歯模型取付け専用台
18  セラミックス成形体
【図１】
0004430853.tif 000002
【図２】
0004430853.tif 000003
【図３】
0004430853.tif 000004