(57)【要約】【課題】歯の根管等の狭い領域の殺菌に有効な殺菌装置を提供する。【解決手段】殺菌装置１００は、紫外線を発するＬＥＤ等の半導体発光素子を有し、該半導体発光素子が発する紫外線を照射対象部に照射する照射部１０と、半導体発光素子が発する紫外線を反射する粒子を含む液体を照射対象部の近傍に供給する供給部１２と、照射部１０および供給部１２を有する筐体１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を発する半導体発光素子を有し、該半導体発光素子が発する紫外線を照射対象部に照射する照射部と、
前記半導体発光素子が発する紫外線を反射する粒子を含む液体を前記照射対象部の近傍に供給する供給部と、
前記照射部および前記供給部を有する筐体と
を備えることを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記照射部は、前記照射対象部である根管内に挿入、または、根管上部に設置できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記粒子は、紫外線を反射する金属微粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記金属微粒子は、ＴｉまたはＡｇを含むことを特徴とする請求項３に記載の殺菌装置。
【請求項５】
前記照射部は、先端の幅が２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記半導体発光素子は、ピーク発光波長が２５０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の範囲にある紫外線を発することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯内治療における根管内の細菌を殺菌紫外線照射によって殺菌する根管内殺菌装置が考案されている（特許文献１参照）。この根管内殺菌装置における紫外線発生部は、波長２００〜３００ｎｍの範囲の光を豊富に放射し、且つ、光ファイバへの光入射効率を高くすることができる点発光源と、反射集光ミラーや集光レンズ等との組合せにより構成されている。点光源としては、高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、マイクロ波放電ランプ等が用いられる。そのため、紫外線発生部は大きくなりがちであり、可撓性のある光ファイバによって紫外線発生部から離れた光出射部まで紫外線を導光している。
【０００３】
近年、紫外線の光源として、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子の開発が進んでいる。そのため、装置の小型化が可能である。例えば、弾性的に復元可能な可撓性を有する長尺体の先端部に紫外光を発するＬＥＤチップが固定された光照射装置が考案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−２８８７４号公報
【特許文献２】特許第５６３２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の装置では、光ファイバ先端の正面やＬＥＤチップ発光面の正面を紫外線で照射することは比較的容易であるが、それ以外の領域を照射することは困難である。そのため、紫外線照射対象の形状や場所によっては、十分な殺菌を行えない可能性もある。例えば、歯の根管の穴は狭く湾曲していることがあり、奥側まで紫外線が直接届かないことがある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、歯の根管等の狭い領域の殺菌に有効な殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の殺菌装置は、紫外線を発する半導体発光素子を有し、該半導体発光素子が発する紫外線を照射対象部に照射する照射部と、半導体発光素子が発する紫外線を反射する粒子を含む液体を照射対象部の近傍に供給する供給部と、照射部および供給部を有する筐体とを備える。
【０００８】
この態様によると、照射部から照射対象部に向けて直接照射された紫外線だけでなく、粒子で反射された紫外線によっても照射対象部を殺菌できるため、照射部から直接紫外線が届かないような領域の殺菌が可能となる。
【０００９】
照射部は、照射対象部である根管内に挿入、または、根管上部に設置できるように構成されていてもよい。これにより、根管のような複雑な形状や狭い形状を有する照射対象部であっても、紫外線照射による殺菌が可能となる。
【００１０】
粒子は、紫外線を反射する金属微粒子であってもよい。
【００１１】
金属微粒子は、ＴｉまたはＡｇを含んでもよい。これにより、より殺菌効果を高めることができる。
【００１２】
照射部は、先端の幅が２．０ｍｍ以下であってもよい。これにより、照射対象部のより奥まった領域の殺菌が可能となる。
【００１３】
半導体発光素子は、ピーク発光波長が２５０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の範囲にある紫外線を発してもよい。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、他の装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、歯の根管等の狭い領域の殺菌に有効な殺菌装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る殺菌装置を根管殺菌に用いた様子を説明する模式図である。
【図３】図３（ａ）は、粒子が分散されていない液体内での紫外線の拡散状態を示す図、図３（ｂ）は、粒子が分散されている液体内での紫外線の拡散状態を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】第３の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す殺菌装置１００は、紫外線を照射対象部に照射する照射部１０と、紫外線を反射（散乱）する粒子を含む液体を照射対象部の近傍に供給する供給部１２と、照射部１０および供給部１２を有する筐体１４と、を備える。
【００１９】
照射部１０は、半導体発光素子として深紫外線を発する発光ダイオード（以下、「ＵＶ−ＬＥＤ」と称する。）を有している。本実施の形態に係るＵＶ−ＬＥＤ１６は、サファイアからなる基板と、ＡｌＧａＮ系の発光層と、基板と発光層との間に積層されたＡｌＮからなる格子不整緩衝層と、を有している。これにより、小型で高効率の殺菌装置を実現できる。
【００２０】
また、殺菌装置１００は、供給部１２から供給される粒子を含む液体を貯留するタンク１８と、ＵＶ−ＬＥＤ１６に電力を供給する電源２０と、を更に備える。照射部１０は、細長い胴体部２２を有する。胴体部２２の一端２２ａは、筐体１４の内部に保持されている。また、胴体部２２の他端２２ｂには、ＵＶ−ＬＥＤ１６が載置されており、ＵＶ−ＬＥＤ１６を保護するためのカバー２４が設けられている。
【００２１】
供給部１２は、タンク１８から供給された液体を吐出口２６まで導く配管２８を有する。タンク１８は、紫外線反射率の高い金属等の微粒子（例えばＴｉ，Ａｇ，ＴｉＯ２等）を含んだ水が貯留されている。微粒子は、紫外線を反射する径以上であり、かつ、根管の径と比較して小さいことが望ましく、数μｍ〜数百μｍがさらに望ましい。より具体的には、微粒子の径（直径）は、例えば、好ましくは１０〜５００μｍの範囲、更に好ましくは５０〜３００μｍの範囲に含まれているとよい。そして、殺菌装置１００の動作時において、ポンプ等の動力源の圧力によって配管２８を経由した粒子含有液体が吐出口２６から照射対象部に向けて吐出する。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る殺菌装置を根管殺菌に用いた様子を説明する模式図である。
【００２３】
図２に示すように、歯１０２の根管１０４内に、殺菌装置１００の細長い胴体部２２を挿入し、ＵＶ−ＬＥＤ１６を点灯させるとともに吐出口２６から粒子含有液体を根管１０４に向けて供給する。これにより、反射や散乱の機能を担う粒子１０６が分散された液体で根管１０４内が満たされる。なお、照射部１０の胴体部２２を根管１０４の上部に設置してもよい。
【００２４】
図３（ａ）は、粒子が分散されていない液体内での紫外線の拡散状態を示す図、図３（ｂ）は、粒子が分散されている液体内での紫外線の拡散状態を示す図である。図３（ａ）、図３（ｂ）では、液体で満たした試験管１０８内に、光ファイバ１１０を浸漬し、その先端から紫外線を照射した状態を示している。
【００２５】
図３（ａ）に示す試験管１０８は、生理食塩水で満たされている。そのため、光ファイバ１１０の先端の正面方向にのみ紫外線が照射させている。一方、図３（ｂ）に示す試験管１０８は、３８ｗｔ％の銀粒子が分散された液体で満たされている。この場合、光ファイバ１１０の先端の正面方向だけでなく、その周囲も紫外線で照射されていることがわかる。
【００２６】
前述の試験では、３８ｗｔ％の銀粒子が分散された液体を用いたが、この粒子の濃度（ｗｔ％）は、濃度が低過ぎると十分に反射されずに紫外線が奥まで届かないが、濃度が高過ぎても紫外線が粒子で遮られて奥まで届かない。また、粒子の濃度は、粒子の径、比重により異なる。このため、粒子の種類により、最適な濃度を決める必要がある。さらに、タンク内の微粒子を含んだ液体は、攪拌機、超音波等で攪拌しておくことが望ましい。
【００２７】
したがって、図２に示すように、殺菌装置１００を用いて根管１０４を殺菌すると、照射部１０から照射対象部である根管１０４に向けて直接照射された紫外線だけでなく、粒子１０６で反射された紫外線によっても根管１０４の内面を殺菌できるため、照射部１０から直接紫外線が届かないような領域の殺菌が可能となる。粒子含有液体の供給は、根管１０４内が満たされる程度の供給でもよく、また、根管１０４内が満たされた後も連続で供給してもよい。連続で粒子含有液体を供給した場合、粒子の移動、回転が起こり、ＵＶ−ＬＥＤからの照射された紫外線が粒子の反射により多くの方向に照射され、殺菌箇所の増加が期待できる。
【００２８】
なお、本実施の形態に係る照射部１０は、根管１０４内に挿入できるように構成されている。具体的には、照射部１０は、先端の幅が２．０ｍｍ以下である。好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．２ｍｍ以下である。これにより、根管１０４のような湾曲した複雑な形状や奥まった狭い形状を有する照射対象部であっても、紫外線照射による殺菌が可能となる。
【００２９】
また、本実施の形態に係るＵＶ−ＬＥＤ１６は、ピーク発光波長が２５０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の範囲、好ましくはピーク発光波長が２６０ｎｍより大きく３００ｎｍ以下の範囲にある紫外線を発する。これにより、口腔内の細菌を効率よく殺菌できる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。殺菌装置２００は、タンク１８に貯留されている粒子含有液体を可撓性のあるチューブ３０を用いて照射対象部の近傍に供給する点が大きな特徴である。したがって、チューブ３０の長さや直径を調整することで、より照射対象部の近傍に粒子含有液体を供給できる。
【００３１】
（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る殺菌装置の概略構成を示す模式図である。殺菌装置３００は、照射部１０を光ファイバ３２で構成している点が大きな特徴である。特に可撓性の光ファイバ３２を用いることで、照射対象部のより奥側まで紫外線を照射することができる。また、ＵＶ−ＬＥＤ１６を照射部１０の先端から離れた位置に配置できるため、装置のレイアウトの自由度が増す。例えば、配線等の通電部を照射部１０の先端まで設ける必要がなく、照射部１０の絶縁性を考慮した設計が必要なくなる。
【００３２】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  照射部、  １２  供給部、  １４  筐体、  １６  ＵＶ−ＬＥＤ、  １８  タンク、  ２０  電源、  ２２  胴体部、  ２６  吐出口、  ２８  配管、  ３０  チューブ、  ３２  光ファイバ、  １００  殺菌装置、  １０２  歯、  １０４  根管、  １０６  粒子、  １０８  試験管、  １１０  光ファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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