(57)【要約】【課題】明瞭に視認することができ、ミラーの部分が傷つきにくいデンタルミラーを提供すること。【解決手段】前記課題を解決するための手段としては、把持可能な形状を有する本体と、前記本体の先端に配置された基板上に形成され、表面層を有するミラーとを備え、前記表面層の厚さは、１００〜３００ｎｍであり、前記表面層は、その内部にアナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンからなり、前記基板上から突出してなる複数の微小構造体を有し、前記微小構造体の最大幅は、３０〜１００ｎｍであり、前記表面層における前記複数の微小構造体の単位面積当たりの占有率が５０〜１００％であることを特徴とするデンタルミラーである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持可能な形状を有する本体と、前記本体の先端に配置された基板上に形成され、表面層を有するミラーとを備え、
前記表面層の厚さは、１００〜３００ｎｍであり、
前記表面層は、その内部に、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンからなり、前記基板上から突出してなる複数の微小構造体を有し、
前記表面層を見たときの前記微小構造体の最大長さが３０〜１００ｎｍであり、
前記表面層における前記複数の微小構造体の単位面積当たりの占有率が５０〜１００％であることを特徴とするデンタルミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デンタルミラーに関し、さらに詳しくは、明瞭に視認することができ、ミラーの部分が傷つきにくいデンタルミラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
口腔内の歯の内側（裏側）を目視するミラーを備えるデンタルミラーは、歯科医が用いるのみならず、一般的に広く用いられている。このデンタルミラーは、口腔内で使用するので、口腔内に存在する物質によって、使用中に曇りが生じて明瞭に視認することができなくなることがある。ここで、例えば、歯科医が用いる場合には、正確な診断が要求されるので、口腔内においても明瞭に視認することが要求されている。
【０００３】
上記したように、デンタルミラーの使用時に、ミラー表面が曇ることにより、明瞭に視認することができなくなることを解決するためには、表面が曇りにくい鏡等を提供することが要求される。
【０００４】
そこで、表面が曇りにくい鏡等として、例えば、「親水性表面を備えた複合材であって：基材と、前記基材の表面に接合され、TiO2、ZnO、SnO2、SrTiO3、WO3、Bi2O3、Fe2O3からなる群から選ばれた光触媒性半導体材料とシリカとを含む光触媒性被膜とを備え、前記被膜の表面は光触媒性半導体材料の光励起に応じて親水性を呈することを特徴とする複合材」が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、表面が曇りにくい鏡等として、例えば、「反射コーティングを備えた基材と、前記基材の表面に接合され、光触媒性半導体材料を含む実質的に透明な層とを備え、前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を光励起時に水との接触角に換算して約５゜以下の水濡れ性を呈する親水性になし、もって、付着した湿分の凝縮水及び／又は水滴が前記層の表面に広がり、基材が湿分凝縮水及び／又は水滴によって曇り若しくは翳るのが防止されるようになったことを特徴とする防曇性鏡」が提案されている（特許文献２）。
【０００６】
さらに、表面が曇りにくい鏡等として、例えば、「基材と、前記基材の表面に接合されアナターゼ型チタニア結晶またはルチル型チタニア結晶からなる表面層を備え、前記アナターゼ型チタニア結晶またはルチル型チタニア結晶は、前記複合材の表面を、光励起に応じて、水との接触角に換算して約１０゜以下の水濡れ性を呈するべく親水性になすものであることを特徴とする、親水性複合材」が提案されている（特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７５６４７４号公報
【特許文献２】特許第２９２４９０２号公報
【特許文献３】特許第２９４３７６８号公報
【０００８】
ここで、特許文献１に記載の複合材を製造する方法としては、例えば、「無定形チタニアの焼成による光触媒層の形成・・・（１）有機チタン化合物の加水分解と脱水縮重合・・・混合物をスプレーコーティング、フローコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティングその他のコーティング法により、基材の表面に塗布し、常温から200℃の温度で乾燥させる。乾燥により、チタンのアルコキシドの加水分解が完遂して水酸化チタンが生成し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定形チタニアの層が基材の表面に形成される。・・・（２）無機チタン化合物による無定形チタニアの形成・・・（３）スパッタリングによる無定形チタニアの形成・・・」と記載されている（特許文献１  第７頁左欄第１２行〜右欄第３行）。
【０００９】
また、特許文献１に記載の複合材を製造する方法としては、例えば、「・・・シリカ配合チタニアからなる光触媒層・・・（１）アナターゼ型又はルチル型チタニアの粒子とシリカの粒子とを含む懸濁液を基材の表面に塗布し、基材の軟化点以下の温度で焼結する。・・・」と記載されている（特許文献１  第７頁右欄第１９行〜第３１行）。
【００１０】
一方、特許文献２に記載の防曇性鏡を製造する方法としては、例えば、特許文献１と同様の記載がある（特許文献２  [００３１]〜[００３６]）。また、特許文献３に記載の親水性複合材を製造する方法としては、例えば、特許文献１と同様の記載がある（特許文献３  [００２０]〜[００２２]）。
【００１１】
上記したように、特許文献１〜３に記載の発明においては、いずれも、チタニアの膜は、塗布又はスパッタリングにより形成されている。
【００１２】
また、特許文献１には、「・・・内視鏡レンズや歯科用歯鏡が曇ると、的確な診断、手術、処置の障害となる。・・・」と記載されている（特許文献１  第３頁右欄第１９行〜第３１行）。特許文献２にも、特許文献１と同様の記載がある（特許文献２  [０００４]）。また、特許文献３にも、特許文献１と同様の記載がある（特許文献３  [０００３]）。
【００１３】
上記したように、特許文献１〜３に記載の発明は、歯科用歯鏡に適用することを示唆されているが、特許文献１〜３に記載の発明は、あくまで防曇性を向上させることを主眼としてなされている。
【００１４】
しかしながら、デンタルミラーは、口腔内で使用するので、口腔内に存在する治療後の歯の破片によって、ミラーの表面が傷つく場合がある。そのため、ミラーの表面が傷つくことにより、口腔内において明瞭に視認することができなくなる場合が生ずる。すなわち、デンタルミラーに使用されるミラーは、防曇性を向上することのみならず、傷がつかないことも要求される。
【００１５】
ここで、特許文献１には、「実施例16  鉛筆スクラッチ試験  チタニア含有トップコートの耐摩耗性を調べるため、鉛筆スクラッチ試験を行った。・・・」と記載されている（特許文献１  第１５頁右欄第３４行〜第３７行）。また、特許文献２にも、特許文献１と同様の記載がある（特許文献２  [００７６]）。また、特許文献３にも、特許文献１と同様の記載がある（特許文献３  [００５２]）。
【００１６】
すなわち、特許文献１〜３の発明においては、チタニアの膜の耐磨耗性を鉛筆硬度によって、評価しているのである。ここで、チタニアの膜の厚さは、ｎｍ単位であり、鉛筆硬度で評価しようとしても、チタニアの膜を形成した基板の硬度に影響されてしまうという問題がある。つまり、チタニア膜の表面を所定硬度の鉛筆で引っかくと、チタニア膜が直ちに剥がれてしまってチタニア膜の下にある基板の表面を鉛筆で引っかいてしまうので、チタニア膜の鉛筆硬度を測定したとはいいながら実はチタニア膜の下にある基板の表面硬度を測定していることになる。したがって、特許文献１〜３の発明においては、口腔内に存在する治療後の歯の破片によって、傷がつかない程度の耐磨耗性を有するか否かは不明である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この発明の課題は、明瞭に視認することができ、ミラーの部分が傷つきにくいデンタルミラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、把持可能な形状を有する本体と、前記本体の先端に配置された基板上に形成され、表面層を有するミラーとを備え、
前記表面層の厚さは、１００〜３００ｎｍであり、
前記表面層は、その内部に、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンからなり、前記基板上から突出してなる複数の微小構造体を有し、
前記表面層を見たときの前記微小構造体の最大長さが３０〜１００ｎｍであり、
前記表面層における前記複数の微小構造体の単位面積当たりの占有率が５０〜１００％であることを特徴とするデンタルミラーである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、前記表面層の厚さは、１００〜３００ｎｍであるので、表面反射率が大きくならないので、口腔内を明瞭に視認することができる。また、前記表面層における前記複数の微小構造体が特定の割合で存在することにより、ミラーの部分が傷つきにくいデンタルミラーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る一例としてのデンタルミラーを説明する。なお、本発明に係るデンタルミラーは、図１及び図２に示されるデンタルミラーに限定されない。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、一例としてのデンタルミラー１は、本体２と、ミラー３とを備えることを基本とする。本体２は、把持可能な形状を有する。具体的には、本体２は、全体が棒形状を有し、その断面が円形状を有する。なお、本体２は、上記した形状に限られず、断面が、楕円形状、又は三角形、四角形等の多角形状を有していてもよい。本体２の先端部２Ａは、本体２の軸線方向に対して、傾斜している。先端部２Ａは、円盤形状を有している。なお、先端部２Ａは、上記した形状に限られず、楕円形状、又は三角形、四角形等の多角形状を有していてもよい。
【００２２】
ミラー３は、前記本体２の先端部２Ａに配置されている。図３に示されるように、ミラー３は、基板３Ａ及び表面層３Ｂを有する。基板３Ａは、円盤形状を有する鏡である。なお、基板３Ａは、上記した形状に限られず、楕円形状、又は三角形、四角形等の多角形状を有していてもよい。
【００２３】
図４及び図５に示されるように、表面層３Ｂは、前記基板３Ａ上に形成されている。前記表面層３Ｂの厚さは、１００〜３００ｎｍである。前記表面層３Ｂの厚さが、１００ｎｍ未満であると、濡れ性が低下し、場合によっては濡れ性が消滅する。また、前記表面層３Ｂの厚さが、３００ｎｍを超えると、酸化チタンが有する高屈折率性により、多重反射が増大し、繊細な像が得られない場合がある。また、前記表面層３Ｂの厚さが、３００ｎｍを超えると、製膜時間が長くなり、製造コストが増大するという問題が生ずる場合がある。
【００２４】
図４及び図５に模式的に示されるように、前記表面層３Ｂは、その内部に前記基板３Ａ上から突出してなる複数の微小構造体３Ｃの集合体により形成される。微小構造体３Ｃそれぞれは前記基板３Ａより突出し、又は立設した微小な長尺状の形態を呈する。この長尺状の形態は、短軸長よりも長軸長が長い長粒子状楕円体であり得、また、柱状体、又は筒状体であることもある。微小構造体３Ｃの大きさとして、基板３Ａ上に形成された微小構造体３Ｃの横断面（表面層３Ｂが形成される基板３Ａの平面に平行な断面）における最大長さは、通常、３０〜１００ｎｍである。
【００２５】
前記微小構造体３Ｃの最大長さが、３０ｎｍ未満であると、形成される表面層が光を吸収する光吸収層になってしまうという問題が生ずる場合がある。また、前記微小構造体３Ｃの最大長さが、１００ｎｍを超えると、表面層３Ｂの硬度が著しく低下するという問題が生ずる場合がある。なお、微小構造体３Ｃの高さは、上記した表面層３Ｂの厚さと略同一である。
【００２６】
微小構造体３Ｃは、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンからなる。
【００２７】
図４及び図５に示されるように、前記表面層３Ｂにおける前記複数の微小構造体３Ｃの単位面積当たりの占有率が５０〜１００％である。前記複数の微小構造体３Ｃの単位面積当たりの占有率が、５０％未満であると、濡れ性が低下するという問題が生ずる場合がある。
【００２８】
また、この発明においては、前記微小構造体３Ｃの上面に、二酸化ケイ素からなる薄膜が形成されていることが好ましい。この二酸化ケイ素の薄膜の厚みは通常の場合、５〜３０ｎｍである。二酸化ケイ素の薄膜が形成されていると、更に耐久性が向上する。
【００２９】
また、デンタルミラー１の製造方法を以下に説明する。まず、初めに、ミラー３を製造する。ミラー３の基板３Ａを製造する。この基板３Ａの製造方法としては、一般的な鏡の製造方法、又は、これに類似する方法を採用することができる。図６に示されるように、この基板３Ａの製造方法としては、例えば、ガラス板３Ｄ上に、硝酸銀水溶液を注ぎ、その後、苛性ソーダ等によってコロイド状の銀を前記ガラス板３Ｄに沈着させ、反射層３Ｅを形成する方法を挙げることができる（図６（Ａ）参照）。
【００３０】
次に、基板３Ａを構成するガラス板３Ｄの一方の面上に、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンを蒸着させる（図６（Ｂ）、（Ｃ）参照）。蒸着時の温度は、３８０〜４５０℃である。蒸着時の温度が、３８０℃未満であると、表面層３Ｂの親水性が低下する場合がある。蒸着時の温度が、４５０℃を超えると、微小構造体３Ｃの大きさを制御できなくなる場合があり、真空排気時間も大幅に延長される場合があり、さらには、通常の真空蒸着機で用いられているパッキンも品質低下を起こすことにより、蒸着時に必要な真空を維持できなくなる可能性がある。
【００３１】
蒸着時の酸素分圧は、５×１０−３〜１０×１０−３Ｐａである。蒸着時の酸素分圧が、５×１０‐３Ｐａ未満であると、ミラー３が黒くなって鏡として使用することができなくなる可能性がある。蒸着時の酸素分圧が、１０×１０−３Ｐａを超えると、ミラー３の硬度が低下し、また、表面層３Ｂの基板３Ａへの密着性が低下する場合がある。
【００３２】
酸化チタンを蒸着した後に、場合により二酸化ケイ素の薄膜を形成する。二酸化ケイ素の薄膜を形成する条件は、前記酸化チタンを形成する条件と同様である。
【００３３】
なお、上記したように、ガラス板３Ｄの一方の面上に、反射層３Ｅを形成した後、ガラス板３Ｄの他方の面上に、表面層３Ｂを形成したが、これに限られず、ガラス板３Ｄの一方の面上に、表面層３Ｂを形成した後、ガラス板３Ｄの他方の面上に、反射層３Ｅを形成するようにしてもよい。
【００３４】
ミラー３を形成した後、ミラー３を所定の形状を有する本体２の先端部２Ａに配置、固定することにより、デンタルミラー１が完成する。
【００３５】
本発明によれば、表面層３Ｂの厚さは、１００〜３００ｎｍであるので、表面反射率が大きくならず、口腔内を明瞭に視認することができる。
【００３６】
また、表面層３Ｂにおける微小構造体３Ｃが特定の割合で存在することにより、ミラー３の部分が傷つきにくいデンタルミラー１を提供することができる。
【００３７】
さらに、微小構造体３Ｃは、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンからなることにより、光触媒の作用によって、表面層３Ｂに付着する口腔内で発生する有機物等を分解することができる。したがって、表面層３Ｂの親水性を向上させるので、例えば、口腔内で発生する湿分によるミラー３の曇りを防止することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に限定されるものでは無い。
【００３９】
（実施例）
まず、公知の方法に従って、ミラーの基板を製造した。次に、基板を構成するガラス板の一方の面上に、アナタ−ゼ型構造を有する酸化チタンを真空蒸着させることにより、表面層を形成した。真空蒸着時の温度は、４００℃であった。
【００４０】
真空蒸着時の酸素分圧は、７×１０−３Ｐａであった。また、蒸着速度は、０．２〜０．４ｎｍ・ｓｅｃ−１であった。さらに、真空蒸着に用いた酸化チタンの原料は、Ｔｉ３Ｏ５（日亜化学株式会社製）であった。真空蒸着に用いた蒸着装置は、ＳＧＣ−１３００（株式会社  昭和真空製）であった。
【００４１】
図７は、本実施例におけるミラーの断面状態を示す電子顕微鏡写真である。図７に示されるように、ミラーの表面層の内部に微小構造体を有することが確認された。
【００４２】
なお、実施例において、前記表面層の厚さは、１５０ｎｍであった。また、前記微小構造体の横幅は、３０〜９０ｎｍであった。さらに、前記表面層における前記複数の微小構造体の単位面積当たりの占有率が６０％であった。
【００４３】
また、図８に、表面層の硬度と、蒸着時の酸素濃度との関係を示した。さらに、図９に、ミラーと水との接触角と、蒸着時の基板の加熱温度との関係を示した。なお、表面層の硬度の測定は、ナノインデンテーションテスター（エリオニクス社製  製品名  ＥＮＴ‐１１００a）を使用して行った。また、接触角の測定は、接触角計を使用して行った。
【００４４】
図８に示される表面層の硬度と、蒸着時の酸素濃度との関係から、１０×１０-3Ｐａで光学硝子ＢＫ７と同等の硬度になり、７×１０-3Ｐａでは溶融石英以上の硬度を持つことにより、口腔内での使用時にキズ防止に役立つ。
【００４５】
図９に示されるミラーと水との接触角と、蒸着時の基板の加熱温度との関係から、加熱温度が３８０℃を超えると水の接触角が１０°以下となり、基板表面に達した水は水玉になれず薄い水の膜になってしまう。したがって、基板表面での光の散乱は起こらず、曇ることがなく明瞭な視界が確保できる。
【００４６】
（比較例）
比較例において、真空蒸着時の温度が３００℃であった他は、実施例と同様にして、ミラーを製造した。
【００４７】
図１０は、比較例におけるミラーの断面状態を示す電子顕微鏡写真である。図１０に示されるように、ミラーの表面層の内部には、実施例におけるような微小構造体は、確認されなかった。
【００４８】
なお、比較例において、前記表面層の厚さは、１６０ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、この発明に係る一例としてのデンタルミラーを示す平面図である。
【図２】図２は、この発明に係る一例としてのデンタルミラーを示す側面図である。
【図３】図３は、この発明における本体の先端部を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、この発明におけるミラーの一部分を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、この発明におけるミラーの一部分を示す拡大平面図である。
【図６】図６は、この発明におけるミラーの製造方法を説明する概略図であり、図６（Ａ）は、ガラス板に反射層を形成する手順を説明する図であり、図６（Ｂ）は、ガラス板に酸化チタンの蒸着を行う手順を説明する図であり、図６（Ｃ）は、ガラス板に表面層が形成された状態を説明する図である。
【図７】図７は、実施例におけるミラーの断面状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図８】図８は、表面層の硬度と、蒸着時の酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、ミラーと水との接触角と、蒸着時の基板の加熱温度との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、比較例におけるミラーの断面状態を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００５０】
１    デンタルミラー
２    本体
２Ａ    先端部
３    ミラー
３Ａ    基板
３Ｂ    表面層
３Ｃ    微小構造体
３Ｄ    ガラス板
３Ｅ    反射層
【図１】
2007175251.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007175251.tif 000009
【図８】
2007175251.tif 000010
【図９】
2007175251.tif 000011
【図１０】
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