(57)【要約】  歯科用物体をビルドアップする方法は、（ｉ）物体の三次元形状を決定するステップと、（ｉｉ）少なくとも第１及び第２の成分を混合して硬化性組成物を形成するステップと、（ｉｉｉ）ノズルを介して硬化性組成物を堆積させるステップと、（ｉｖ）データに基づいてコンピュータ制御によりノズルを移動することと組合わせてステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を実行するステップと、を含む。本発明は、最大限の幾何学的かつ光学的品質で歯科修復物などの物体を提供することに役立つ。
2018533431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用物体をビルドアップする方法であって、
前記物体の三次元形状を、前記形状を表すコンピュータ処理可能なデータの形態で決定するステップと、
少なくとも第１及び第２の成分を混合して硬化性組成物を形成するステップと、
ノズルを介して前記硬化性組成物を堆積させるステップと、
前記データに基づいてコンピュータ制御により前記ノズルを移動することと組合わせてステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を実行して、前記硬化性組成物を漸増的に堆積させることにより前記物体をビルドアップするステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記硬化性組成物がステップ（ｉｉｉ）においてまだ完全に硬化しないように、前記硬化性組成物が選択され、かつ前記ステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第３の成分を供給するステップを更に含み、前記第３の成分は、前記第２の成分とは異なる材料特性を有する硬化した組成物を提供するように構成された、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２及び前記第３の成分は、異なる物理的特性、具体的には、異なる発色性、異なる硬度、異なる弾性率、及び／又は異なる透光性を有する前記硬化した組成物を提供するように構成された、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の成分は、光硬化性樹脂を形成し、前記第２及び第３の成分は、着色剤を含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
混合用の前記第１、第２、及び第３の成分は、それぞれ第１の流量Ａ、第２の流量Ｂ、及び第３の流量Ｃで供給され、共通流量Ｄは、前記第２の流量Ｂ、前記第３の流量Ｃ、及び任意選択的に更なる成分の１つ以上の更なる流量の組合せにより形成され、Ａ：Ｄの混合比は、一定である、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
Ｂ：Ｃの前記混合比は、可変である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記硬化性組成物は、歯科用組成物である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記物体の前記形状は、歯科用物体、例えば、歯科修復物又は歯列矯正ブラケットの形状に対応する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記物体は、材料除去により歯科用物体を得ることができる歯科用ブランクを形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
幾何学的に所定の支持構造体を用意するステップと、
前記硬化性組成物を前記支持構造体上に直接堆積させて、歯科用ブランクを形成するステップと、
前記支持構造体を使用して、ミリング仕上げ又は研削用の機械の受け部で前記歯科用ブランクを支えるステップと、
前記ミリング仕上げ又は研削用の機械の補助により、前記歯科用ブランクから歯科用物体を機械仕上げするステップと、
を更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
堆積中に粘度を変更するための励起に前記硬化性組成物を曝露するステップを更に含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
堆積した硬化性組成物の増分を照射するステップを更に含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
歯科用物体をビルドアップするためのシステムであって、
前記物体の三次元形状を表すデータを処理するための制御部と、
少なくとも第１及び第２の成分を混合して硬化性組成物を形成するための混合手段と、
前記硬化性組成物から前記物体をビルドアップするための支持体と、
前記硬化性組成物を前記支持体上に堆積させるためのノズルと、
前記第１及び第２の成分を前記混合手段に向けて押し進めるための手段と、
前記データに基づいてコンピュータ制御により、前記ノズル及び前記支持体を互いに対して三次元経路上で移動して、前記硬化性組成物を漸増的に堆積させることにより前記物体をビルドアップするための駆動部と、
を備える、システム。
【請求項１５】
堆積した硬化性組成物に光を照射するように構成された光源を備える、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用物体のビルドアップ方法、具体的には、２つ以上の成分の混合から調製された硬化性組成物から物体がビルドアップされる方法に関する。本発明は、更に、歯科用物体をビルドアップするためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科分野において、患者の歯又は歯牙の修復は一般的に天然歯の物質を人工物質に取り替えることを含む。より大きな修復については、歯又は歯牙、若しくは少なくともその一部を取り替えるために、予め完成された歯科修復物又は補綴が一般的に用いられる。
【０００３】
歯科修復物は、多くの場合、自動化工程で製造され、そのような自動化工程は、典型的にはコンピュータ支援設計（Computer Aided Design）（ＣＡＤ）技術の使用、及びコンピュータ数値制御（Computer Numerical Controlled）（ＣＮＣ）機械による製造を含む。
【０００４】
歯科修復物の製造において、様々な自動処理が実際に確立されている。１つの一般的な方法は、ブランクから材料を除去することで個別の歯科修復物又はその前駆体を機械仕上げすることに、その後使用することができる標準ブランクを用意することを含む。複数の様々な種類の歯科修復物の十分に適応するサイズのこのようなブランクを提供する場合を除き、ブランクの形状は典型的に患者の口内の歯の任意の個別形状と相関関係にない。
【０００５】
このような処理は様々な利点を提供するが、いわゆるビルドアップ法が歯科修復物の作製について提案されている。そのようなビルドアップ工程は、大きめのサイズの標準化されたブランクを提供しその後の工程でそのブランクから材料を取り除くのではなく、概ね、順次材料を加えて所望の個々の形状を生成することによって、典型的には、個々の歯科用修復材を実質的にその形状にビルドアップすることを可能にする。
【０００６】
例えば国際公開第２０１２／０７８５３３号は、粉末セラミック材料から歯科用修復材を製造するためのそのようなビルドアップ工程、及びそれに対応するデバイスを記述している。国際公開第２０１３／０９５９６８号は、自動化製造工程内で個別の色を有する歯科修復物を提供するための方法及びシステムを記述している。
【０００７】
様々な観点において歯科修復物を作製する既存の方法が有利ではあるものの、個別又はカスタマイズされた歯科修復物を、自動処理される割合が高く、最高品質を有しながら最小費用で作製する方法の需要は普遍的に存在する。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、一態様では、歯科用物体のビルドアップ方法、具体的には、歯科修復物及び／又は歯科矯正装置のビルドアップ方法に関する。方法は、
（ｉ）物体の三次元形状を、その形状を表すコンピュータ処理可能なデータの形態で決定するステップと、
（ｉｉ）少なくとも第１及び第２の成分を混合して硬化性組成物を形成するステップと、
（ｉｉｉ）ノズルを介して硬化性組成物を堆積させるステップと、
（ｉｖ）そのデータに基づいてコンピュータ制御によってノズルを移動して、硬化性組成物を漸増堆積させることにより物体をビルドアップすることと組合わせて、ステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を実行するステップと、を含む。
【０００９】
本発明は、特に化学反応によって硬化性の液体又はペースト状の材料から物体のビルドアップを可能にすることにおいて有利である。これは、材料の溶解の冷却により硬化する材料に基づく従来技術の方法と対照的である。本発明は、更に、天然歯の色又は色の濃淡に似た色を有する物体（歯科修復物及び／又は歯列矯正ブラケット）の調製を可能にするため、歯科及び歯科矯正領域において有利である。更に、本発明は、相対的に幾何学的に精密な、かつ所定の色の濃淡を呈する物体の調製に役立つ。本発明は、最大限の幾何学的かつ光学的品質で歯科修復物の作製を可能にすることにおいて特に有利である。
【００１０】
歯科用物体は、具体的には、中実の物理的物体である。本明細書の目的において、「硬化性」という用語は、原料の重合を伴う。
【００１１】
一実施形態では、硬化性組成物がステップ（ｉｉｉ）においてまだ完全に硬化していないように、硬化性組成物が選択され、かつステップ（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が実行される。硬化性組成物は、例えば、所定の作用時間を呈するように選択される。本明細書の目的においては、作用時間中に、硬化性組成物は、依然、流動性（液体又はペースト状）である。更に、硬化性組成物は、好ましくは、連続サイクルで混合されて堆積される。これは、連続サイクルにおいて、連続フロー中に第１及び第２の成分が漸増的に供給され混合されて堆積されることを意味する。物体は、典型的には、多数の増分でビルドアップされるが、そのような増分は、好ましくは、供給、混合、及び堆積の連続サイクルに基づく。これは、最初に所定の量が混合され、その後混合された量が堆積されるバッチ式の手順と対照的である。
【００１２】
一実施形態では、方法は、第３の成分を供給するステップを更に含む。第３の成分は、好ましくは、第２の組成物とは異なる材料特性を有する硬化した組成物を提供するように構成される。
【００１３】
好ましくは、第１及び第２の成分、並びに任意選択的に第３の成分は、混合手段に連続的に供給される。第１及び第２の成分、並びに任意選択的に第３の成分の混合物は、好ましくは混合手段を連続的に出ていく。混合物は、好ましくは、堆積されるためにノズルを介して誘導される。第１、第２、及び任意選択的に第３の成分は、好ましくは、それらが混合手段を貫流する際に混合され、混合手段を出ると、組合わせて硬化性組成物を形成する。本発明と共に使用することができるとき、混合手段は、ダイナミックミキサとすることができる。そのようなダイナミックミキサは、個別の成分が混合バレルに入ることができる入口端部、及び個別の成分からの混合物が混合バレルを出ることができる出口端部を有する混合バレルを含むことができる。成分が混合バレルを貫流する際に成分を攪拌するように構成された混合ロータが、好ましくは混合バレル内に配置される。好ましくは、混合ロータは、成分の流れを横切る平面内で本質的に回転する混合パドルを有する。混合ロータは、好ましくはモータ駆動される。あるいは、混合手段は、静的ミキサである。静的ミキサもまた、個別の成分が混合バレルに入ることができる入口端部、及び個別の成分からの混合物が混合バレルを出ることができる出口端部を有する混合バレルを含む。しかし、混合ロータの代わりに、混合らせんが、好ましくは混合バレル内に配置される。混合らせんは、１つの理想的ならせん状構造体に対応しなくてもよく、いくつかの実施形態ではらせん形状に基づく一連のデフレクタを含むことができることを、当業者は認識するであろう。混合らせんは、特定の方法で成分の流れを連続的に分割して融合し、成分から混合物を、それによって硬化性組成物を形成するように構成される。
【００１４】
一実施形態では、第２及び第３の成分は、異なる物理的特性、具体的には、異なる発色性、異なる硬度、異なる弾性率、及び／又は異なる透光性を有する硬化した組成物を提供するように構成される。例えば、第１及び第２の成分から混合された硬化性又は硬化した組成物は、第１及び第３の成分から混合された硬化性又は硬化した組成物とは異なる色／透光性を有することができる。したがって、第１の成分を有する混合物内の第２及び／又は第３の成分の量の制御により、硬化性／硬化した組成物の色／透光性を制御することができる。
【００１５】
更なる実施形態では、第１の成分は、光硬化性樹脂を形成する。そのような硬化性樹脂は、好ましくは光開始剤を含む。光開始剤は、例えば、４００ｎｍ〜５５０ｎｍ（ｎｍ＝ナノメートル）の範囲の波長の可視光に曝露されると重合し、したがって硬化する組成を開始する、カンファキノンに基づくことができる。
【００１６】
更なる実施形態では、第２及び第３の成分は、好ましくは着色剤を含む。着色剤又は１つ以上の着色剤の組成物は、好ましくは、第２及び第３の成分とは異なる。第１の成分は、例えば、概ね無色（例えば、透明又は半透明）とすることができる、又は基調色を有することができる。したがって、硬化性組成物は、組合わせた第１、第２、及び／又は第３の成分による所望の色で提供することができる。
【００１７】
好ましくは、混合用の第１の成分は、第１の流量Ａで供給され、混合用の第２の成分は、第２の流量Ｂで供給され、混合用の第３の成分は、第３の流量Ｃで供給される。第１、第２、及び第３（並びに任意選択的に更なる成分）は、好ましくは、同時に供給され、それらが供給されたような比率で融合される。好ましくは、共通流量Ｄは、第２の流量Ｂ、第３の流量Ｃ、及び任意選択的に更なる成分の１つ以上の更なる流量の組合せによって形成される。これは、好ましくは、成分Ｂ及びＣ（並びに任意選択的に更なる成分）の共通流量は、一定であることを意味する。更に、Ａ成分の流量もまた、好ましくは一定である。ゆえに、好ましくは、Ａ：Ｄの混合比は、一定である。前に言及したような任意の「更なる成分」は、異なる発色性及び／又は透光性を有する硬化した組成物を提供するように構成することができることが留意される。更に、好ましくは、Ｂ：Ｃ（又はＢ：Ｃ：更なる成分）の混合比は、可変である。好ましくは、成分Ｂ、Ｃ、及び更なる成分の比率は、ゼロから所定の最大値までの連続範囲内で調整することができる。
【００１８】
一実施形態では、硬化性組成物は、歯科用組成物である。例えば、３Ｍ  Ｆｉｌｔｅｋ  Ｓｕｐｒｅｍｅ  ＸＴＥ、又は６５重量％の有機マトリックス（７０重量％のＤ−Ｚｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、３０重量％のＤＥＳＭＡ）、３３重量％のＳｉＯ２、及び２重量％の光開始剤からなる歯科用組成物である。
【００１９】
一実施形態では、物体の形状は、歯科用物体、例えば、歯科修復物（歯科クラウン、インレーのみ、又は歯科ブリッジなどの）又は歯列矯正ブラケットの形状に対応する。
【００２０】
更なる実施形態では、物体は、材料除去により歯科用物体を得ることができる歯科用ブランクを形成することができる。歯科用ブランクは、歯科用物体の過大サイズの前駆体、例えば、いわゆるニアネットシェイプのブランクに対応することができる。過大サイズは、歯科用物体の外形のオフセットに基づくことができる。あるいは、過大サイズは、物体の外形の比例拡大に基づくことができる。これに関して、外形は、患者の口内に装着されると露出する歯科用物体の表面部分を指し、内形は、上／内部に歯科用物体が支えられる下部構造（例えば、歯、歯根、インプラント、アバットメント）に対する境界面を形成する歯科用物体の残りの表面部分を指す。
【００２１】
一実施形態では、方法は、幾何学的に所定の支持構造体を用意するステップを更に含む。そのような幾何学的に所定の支持構造体は、患者の口内の下部構造の物理的複製とすることができる。そのような下部構造は、例えば、歯科修復物、歯科用アバットメント、又は歯科用インプラントを支えるように準備された天然歯又は天然歯根とすることができる。物理的複製は、石膏モデル（又は別の材料で作製された物理的モデル）により形成することができる。そのような物理的複製は、患者の歯牙の歯科印象から得ることができ、歯科印象から、モデルが鋳造される。あるいは、物理的複製は、患者の歯牙をスキャンして、そのスキャンに基づいてコンピュータ制御された工程によって、例えば、機械仕上げ技術及び／又はラピッドプロトタイピング技術によって、物理的複製を製造することから得ることができる。
【００２２】
方法は、硬化性組成物を支持構造体上に直接堆積して歯科用ブランクを形成するステップを更に含むことができる。このステップでは、硬化性組成物は、まだ硬化されていない。したがって、硬化性組成物は、それが堆積される支持構造体の部分の形状に適応又は適合する。これにより、患者の口内の下部構造上に支えられることになる歯科用物体のそれらの部分の許容差を最小化することを提供する。
【００２３】
方法は、支持構造体を使用して、ミリング仕上げ又は研削用の機械の受け部で歯科用ブランクを支えるステップを更に含むことができる。これは、機械での位置決めの精度を最大化するのに役立つ。これにより、更に、機械に歯科用ブランクを別の方法で吊り下げる又は留める必要性を除去する。支持構造体は、機械での支持構造体の位置決めを可能にする基準構造体を含むことができる。そのような基準構造体は、歯科用ブランク／物体に対する所定の三次元距離及び／又は角度付けを有する所定の三次元形状を有することができる。
【００２４】
方法は、歯科用ブランクから歯科用物体を機械仕上げするステップを更に含むことができる。機械仕上げするステップは、ミリング仕上げ又は研削用の機械の補助により実行することができる。
【００２５】
一実施形態では、方法は、堆積中に硬化性組成物を粘度を変更するための励起、例えば、超音波に曝露するステップを更に含む。超音波は、混合手段及び／又はノズルに印加することができる。したがって、硬化性組成物の粘度は、超音波の影響下で一時的に低減させることができ、その結果、硬化性組成物の流れ及び順応性を、超音波に曝露されていない同じ硬化性組成物に対して増大させることができるようになる。これは、堆積の精度を最大化すること、したがって、ビルドアップされる物体の幾何学的精度を最大化することに役立つ。
【００２６】
更なる実施形態では、方法は、堆積した硬化性組成物の増分を照射するステップを更に含む。照射は、硬化性組成物の任意の堆積と同期して連続的に又は断続的に実行することができる。
【００２７】
更なる態様では、本発明は、歯科用物体をビルドアップするためのシステムに関する。システムは、物体の三次元形状を表すデータを処理するための制御部を備える。システムは、少なくとも第１及び第２の成分を混合して硬化性組成物を形成するための混合手段を更に備える。更に、システムは、硬化性組成物から物体をビルドアップするための支持体と、支持体上に硬化性組成物を堆積させるためのノズルとを備える。システムは、好ましくは、支持体及びノズルが互いに対して直交座標系に基づいて三次元で移動可能であるように構成される。
【００２８】
システムは、第１の成分、第２の成分、及び任意選択的に更なる成分を混合手段に向けて押し進めるための手段を備える。好ましくは、そのような手段は、成分のそれぞれ用の容器、及びそれぞれの成分を容器から排出するためのピストンを含む。例えば、気体圧力により加圧すること又はポンプを使用することによるなどの、混合手段に向かって成分を押し進めるための他の可能性を当業者は認識するであろう。システムは、好ましくは、第１の成分、第２の成分、及び任意選択的に更なる成分を混合手段に向けて押し進めるように構成され、混合手段は、内部でそれらの成分を混合して、混合物を混合手段からノズルを介して押し進めるためのものである。システムは、好ましくは、概ね本発明の方法又は本発明の方法のステップのサブセットを実行するために構成される。
【００２９】
システムは、データに基づいてコンピュータ制御により、ノズル及び支持体を互いに対して三次元経路上で移動するための駆動部を更に備える。それによって、硬化性組成物を漸増的に堆積させることにより、物体をビルドアップすることができる。
【００３０】
一実施形態では、システムは、光源、好ましくは青色光を発する光源を備える。光源は、任意の硬化性組成物に光を照射するように構成される。具体的には、光源は、白色光と比較して青色光を主として提供するように適応させることができる。
【００３１】
本明細書の目的においては、用語「青色光」は、約４３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の、好ましくは約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。本明細書の目的においては、用語「白色光」は、約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。白色光は、青色光の波長の範囲と重なり合う波長の光も含むが、白色光は、好ましくは、主として青色光の範囲の光からならず、青色光の範囲の外側の波長の可視光の主な部分を有する。対照的に、青色光は、好ましくは、主として約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の光からなる。青色光は、特に約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の外側の波長を有する光を、実質的強度で又はまったく、含まなくてもよい。具体的には、青色光は、約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の光の第１の部分を有することができ、好ましくは５７０ｎｍと５９０ｎｍの範囲の主な第２の光の部分を有さず、光の第２の部分の最大強度は、光の第１の部分の最大強度の、好ましくは１０％未満、より好ましくは１％未満である。更に、青色光は、４３０ｎｍと４８０ｎｍの範囲の外側かつ５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲の外側の可視光のスペクトル内の主な第３の部分を有さなくてもよく、光の任意の第３の部分の最大強度は、光の第１の部分の最大強度の、好ましくは２５％未満、より好ましくは２０％未満である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、支持構造体上にビルドアップされた歯科修復物の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、歯科用物体をビルドアップするためのシステム、具体的には、物理的歯科修復物をビルドアップするためのシステムを示す。システムは、第１の容器１１及び第２の容器１２と流体連通する混合手段１０を備える。第１及び第２の容器１１、１２のそれぞれは、融合されると硬化性組成物を形成するように適応されたＡ成分及びＢ成分をそれぞれ保持する。典型的には、成分Ａ及びＢは、異なる化学的構成のものである。一実施例では、成分Ａ及びＢは、融合及び／又は混合されると互いに化学的に反応するように適応されている。別の実施例では、成分Ａ及びＢは、付加的に第１及び第２の成分の混合物を光に曝露させる結果として、互いに化学的に反応するように適応されている。光の欠如では、そのような硬化性組成物は、硬化しない、又は光の曝露によるより著しく遅く硬化する。光硬化性歯科用組成物は、例えば、４００ｎｍ〜５５０ｎｍ（ｎｍ＝ナノメートル）の範囲の波長の可視光又は青色光に曝露されると重合する、したがって硬化する組成を開始する、カンファキノン又はＩｒｇａｃｕｒｅ（商標）８１９などの光開始剤を含むことができる。硬化性組成物を光に曝露するために、システムは、自動的に制御する（例えば、オン又はオフに切り替える）ことができる、光デバイス、例えば、ＬＥＤベースの光デバイスを備えることができる。
【００３４】
図示した実施例では任意選択の第３の容器１３は、Ｃ成分を保持するために示されている。第３の容器１３が存在する実施例では、硬化性組成物は、３つの成分のうちの２つ、又は成分Ａ、Ｂ、及び／若しくはＣの３つすべてを融合又は混合することから調製することができる。Ｃ成分は、Ｂ成分と同様な構成を有することができる。したがって、成分Ａ及びＣは、融合及び／又は混合される（任意選択的に上述したような追加の光の曝露と共に）と互いに化学的に反応するように適応されている。更に、硬化性組成物は、成分Ａ、Ｂ、及びＣを融合又は混合することから調製することができる。成分Ｂ及びＣは、同様な化学的構成のものとすることができるが、色及び／又は透光性が異なることができる。以下では、色及び／又は透光性が関係することがあるが、単に「色」と呼ばれる。したがって、成分Ａ及びＢから調製された硬化した組成物は、成分Ａ及びＣから調製された硬化した組成物とは異なる色を有する。成分Ａ、Ｂ、及びＣから調製された硬化した組成物は、したがって、成分Ａ及びＢ、又はＡ及びＣから調製された硬化した組成物とは異なる色を有する。成分の混合物内では、Ａ成分の比率は一定であり、かつ成分Ｂ及びＣの比率は異なることができることが好ましい。しかし、Ｂ及びＣの合計も、好ましくは一定である。更なる成分及び容器を提供することができ、その場合、Ｂ、Ｃ、及び更なる成分の合計は、好ましくは一定である。したがって、成分Ｂ、Ｃ、及び任意選択的に更なる成分は、「Ｄ」として示すことができる１つの共通流量を形成し、Ａ：Ｄ間の混合比は、好ましくは一定である。
【００３５】
以下では、概して成分Ａ、Ｂ、及びＣ、並びに関連付けられた技術的特徴を参照するが、更なる成分及び関連付けられた特徴は、任意選択的に提供される。システムは、この実施例ではダイナミックミキサを含む混合手段に成分Ａ、Ｂ、及びＣを供給するように構成される。ダイナミックミキサは、混合ロータ１０ａ及び内部に混合ロータが配置された混合バレル１０ｂを有する。システムは、成分をミキサ内に押し進めるために構成される。したがって、成分は、混合バレルの１つの端部でミキサに入り、混合バレルの反対側の他の端部に向かって成分が流れると混合される。ノズル１４は、混合手段１０を出る混合物をノズル出口１４に向かって誘導するための混合手段１０に取り付けられる。
【００３６】
第１、第２、及び第３のピストン１１４、１１５、１１６によって作用する圧力により、成分を混合手段に向けて押し進めることができる。システムは、好ましくは、成分Ａ、Ｂ、及びＣ間の混合比を調節可能に制御するために適応されている。図示した実施例では、容器１１、１２、１３から混合手段１０に向かう成分Ａ、Ｂ、及びＣの互いに対する流量を制御するための制御弁１５が設けられている。簡単な構成では、そのような制御弁は、それぞれの成分Ａ、Ｂ、又はＣの流れを許可すること、又は同じ成分の流れを阻止することを提供する、３つの遮断弁を有する。そのような制御弁で、成分Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、又はＡ、Ｂ、及びＣからの混合物をシステム内で調製することができる。遮断弁の代わりに、調整弁を使用することができることを当業者は認識するであろう。しかし、混合比を精密に制御するために、ピストン１１４、１１５、１１６を制御された方法で駆動することが有利であることが見出されている。したがって、システムは、第１、第２、及び第３のモータ１１１、１１２、１１３を有する。モータ１１１、１１２、１１３、及びピストン１１４、１１５、１１６は、協同して、ピストン１１４、１１５、１１６のそれぞれの繰り出し量を特定の一定速度に制御することができるようにする。したがって、成分Ａ、Ｂ、及びＣのそれぞれの流れもまた、特定の一定流量に制御して、特定の決定された混合比を提供することができる。好ましくは、繰り出し量／流量は、ゼロから特定の最大流量までの連続範囲内で制御することができる。したがって、成分Ａ、Ｂ、及びＣからの多数の異なる混合比をシステムで提供することができる。制御弁１５は、例えば、アフターフローの防止などの特定の利点を有するが、制御弁１５は、システムの原理機能に対して任意選択であることが留意される。
【００３７】
説明した構成要素は、異なる混合比、具体的には異なる色で成分Ａ、Ｂ、及びＣから硬化性組成物を調製するための分注サブシステムを形成する。この分注サブシステムは、更に、ノズル１４を介して分注されることになる硬化性組成物を提供する。硬化性組成物は、好ましくは硬化性歯科用組成物であり、異なる色は、好ましくは異なる歯の色である。
【００３８】
システムは、硬化性組成物から物体をビルドアップするための支持体１６を更に備える。この実施例では、幾何学的に所定の支持構造体２０１が、支持体１６上に配置される。したがって、物体は、支持構造体２０１上にビルドアップすることができる。この実施例では、支持構造体２０１は、患者の顎の物理的モデル２００、例えば、石膏モデル又は樹脂などの別の材料から作製されたモデル、例えば、別の３Ｄ印刷工程でビルドアップされたモデル内に用意された歯の複製である。支持構造体２０１は、歯科クラウンを支えるために用意された歯根を表す。しかし、物体は、支持構造体２００上に直接ビルドアップすることもできる。
【００３９】
システムは、駆動部（図示せず）を更に備える。駆動部は、コンピュータ制御により、ノズル１４及び支持体１６を互いに対して三次元経路上で移動することを提供する。駆動部は、ノズル１４及び／又は支持体１６のうちの１つ又は両方のいずれかを移動することを提供することができることを、当業者は認識するであろう。更に、この実施例での駆動部は、ノズル１４及び支持体１６を互いに対して図に示すようなＸ、Ｙ、及びＺ直交座標系の対応する異なる３つの次元上の３つの軸Ｘ、Ｙ、及びＺ上で移動するための個別の駆動部を有する。
【００４０】
システムは、とりわけ物体の三次元形状を表すデータを処理するための制御部３００を有する。更に、移動のコンピュータ制御は、そのデータに基づく。したがって、コンピュータ制御によって硬化性組成物を支持体１６又は支持構造体２０１に漸増的に堆積させることにより、物体をビルドアップすることができる。制御部３００は、好ましくは、更に、ピストン１１４、１１５、１１６の繰り出し量、制御弁（存在する場合）、及びダイナミックミキサ（例えば、混合速度並びに／又はミキサの起動及び停止）を制御するように適応されている。更に、制御部は、好ましくは、データを交換するための、具体的には物体の三次元形状を表すデータを受信するためのインターフェイスを有する。
【００４１】
具体的には、硬化性組成物を連続的に分注して、制御された方法で同時に（少なくとも概ね）連続的に三次元的にノズルを位置決めすることにより、物体又は物体の一部をビルドアップすることができる。本明細書の目的においては、概ね連続的な三次元の位置決めはまた、実際にはステッピングモータは小さな増分で移動するが、ステッピングモータベースの駆動部によって実現されることが留意される。更に、連続的に分注して位置決めしている間に、成分Ａ、Ｂ、及びＣ間の混合比、したがって、硬化性組成物の色は、変更することができる。したがって、システムは、色が段階的な物体、具体的には色が段階的な歯科修復物をビルドアップすることができる。分注及び位置決め中に連続範囲内で色を変更することにより、色の濃淡を連続的に提供することもできる。したがって、システムは、天然歯牙構造に快適に似ることができる歯科修復物を提供することができる。システムは、更に、色などの他の特性に関して段階的な物体をビルドアップすることができる。例えば、異なる硬度又は弾性率の材料を使用して、歯科修復物を作製することができる。
【００４２】
図２は、硬化性組成物からビルドアップされた物体、この実施例では歯科クラウンの前駆体２１０を示す。歯科クラウンの前駆体２１０は、支持構造体（歯科クラウンを支えるように調製された歯の複製）上に直接ビルドアップされている。概ね液体又はペースト状の粘稠度を有する硬化性歯科用組成物が硬化する前に分注されるため、支持構造体に最初に堆積した組成物は、ノズル１４及び支持構造体を互いに対して位置決めするためにシステムが提供する精度に無関係に、支持構造体の形状に精密に適合する。したがって、最終の歯科クラウンは、患者の歯根に対して精密な形状の境界面を備えることができる。任意選択的に、支持構造体は、患者の口内でクラウンと歯根との間に配置されることになる接着剤を補償するように、比例して三次元的に過大サイズとすることができる。典型的に患者の歯又は歯牙の歯科印象内で成形することから得られる石膏モデル上で、コーティング、例えば、樹脂又はワックスの層により、そのような過大サイズを提供することができる。しかし、デジタル的に形成された物理的モデルは、過大サイズで直接提供することができる。
【００４３】
この実施例における歯科クラウンの前駆体２１０は、第１の歯の色を有する硬化性組成物２１１の第１の部分、第２の歯の色を有する硬化性組成物２１２の第２の部分、及び第３の歯の色を有する硬化性組成物２１３の第３の部分からビルドアップされている。第１、第２、及び第３の歯の色は、異なる。したがって、歯科クラウンは、天然歯の色の濃淡に似ている。歯科クラウンの色及びクラウン（又はシステムによって調製された別の歯科修復物）内の色の幾何学的位置は、隣接する及び／又は反対側の歯牙の色の濃淡と合致するように選択されることが好ましい。したがって、クラウン（又は他の歯科修復物）は、患者の歯牙の残部の光学的外観に快適に適合することになる。歯科修復物は、歯科修復物の様々な幾何学的位置で３つより多い又は少ない色を備えることができることを、当業者は認識するであろう。
【００４４】
本発明における有用な典型的な歯の色は、企業ＶＩＴＡ  Ｚａｈｎｆａｂｒｉｋ（Ｇｅｒｍａｎｙ）のＶＩＴＡ  Ｃｌａｓｓｉｃａｌ  Ｓｈａｄｅ  Ｇｕｉｄｅによる色Ｂ１、Ａ１、Ｂ２、Ｄ２、Ａ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ４、Ａ３、Ｄ３、Ｂ３、Ａ３．５、Ｂ４、Ｃ３、Ａ４、Ｃ４を含むことができる。
【００４５】
歯科クラウンの前駆体２１０は、破線により示すような歯科クラウン２１４の形状に対して過大サイズとすることができる。これにより、相対的に精密な色の濃淡を有する歯科クラウンの前駆体２１０をビルドアップして、材料除去により（例えば、ミリング仕上げ及び研削により）相対的に精密な形状で最終のクラウンを提供することができる。更に、硬化性材料からビルドアップされた物体から材料を除去することによる物体（例えば、クラウン又は別の歯科修復物）の仕上げは、硬化中に環境と相互作用した硬化した材料の外面が取り除かれるということにおいて有利であることが見出されている。そのような外面は、使用される組成物及び環境に依存して、物体の更に内部の組成物と比較して、異なる機械的及び／又は光学的特性を有することができる。したがって、全体に相対的に均質な機械的及び／又は光学的特性を有する物体又は歯科修復物を実現することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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