| 【発明の名称】 |
レジン硬化用機器 |
| 【発明者】 |
【氏名】峪口 敦男
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数個の発光ダイオードと、前記発光ダイオードを冷却する冷却手段と、前記発光ダイオードそれぞれからの光を集めて照射するための集光照射手段と、を備えてなることを特徴とするレジン硬化用機器。
【請求項２】 前記冷却手段がペルチェ素子である請求項１記載のレジン硬化用機器。
【請求項３】 請求項１の発明において、さらに、前記複数個の発光ダイオードが当該機器使用に際し適正温度内に維持されるように前記冷却手段を作動させる冷却制御手段を備えることを特徴とするレジン硬化用機器。
【請求項４】 前記冷却制御手段が、前記発光ダイオードの使用に先だって前記冷却手段を作動させることを特徴とする請求項３記載のレジン硬化用機器。
【請求項５】 前記冷却制御手段が、前記発光ダイオードが設定温度以下に冷却されていない場合にはその作動を許可しないことを特徴とする請求項４記載のレジン硬化用機器。
【請求項６】 プリント基板と、前記プリント基板の配線表面側に付設される複数個の発光ダイオードと、前記プリント基板の裏面側に冷却面において付設されるペルチェ素子と、前記発光ダイオードそれぞれからの光を集めて照射するための集光照射手段と、を備えてなることを特徴とするレジン硬化用機器。
【請求項７】 複数の発光ダイオードからの光を集め照射してレジンを硬化させるもので、前記発光ダイオードとしてピーク発光波長が異なる複数種類のものを用いることを特徴とするレジン硬化用機器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】［発明の属する技術分野］この発明は、歯科で用いられるレジン硬化用機器に関する。
【０００２】［従来の技術］最近、歯科材料として光重合型レジンが普及しており、この光重合型レジンの硬化は従来一般にはハロゲンランプを用いて行なっている。
【０００３】［発明が解決しようとする課題］上記ハロゲンランプの出力光にはいろいろな波長の光が含まれているので、光学フィルターを用いてレジン硬化に有効な光を取り出し照射するようにしている。しかしながら、有効な光の割合が少なく全体として光の強さを大とする必要があり、したがって、強い光を扱わなければならないので使用上安全面での問題があり、また、連続使用が行なえないので作業効率も悪かった。
【０００４】この発明は上記の事情に鑑みて行なったもので、光重合型レジンの硬化に好適に使用できるレジン硬化用機器を提供することを目的とする。
【０００５】［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、この発明では、レジン硬化用機器を、複数個の発光ダイオードと、発光ダイオードを冷却する冷却手段と、発光ダイオードそれぞれからの光を集めて照射するための集光照射手段とを備えてなる構成とした。
【０００６】上記構成によれば、冷却手段により冷却されることで発光ダイオードが安定作動される。
【０００７】冷却手段としては、例えばペルチェ素子が用いられ、ペルチェ素子を用いることで機器の小型化が図られる。
【０００８】複数個の発光ダイオードが当該機器使用に際し適正温度内に維持されるように冷却手段を作動させる冷却制御手段を備えることで、冷却動作が無駄なく安定して行なわれる。
【０００９】さらに、冷却制御手段が、発光ダイオードの使用に先だって冷却手段を作動させることで発光ダイオードの予冷却が行なわれ、これにより大きな電流を流して発光ダイオードを強力に作動することで、短時間でのレジン硬化を可能とし、その結果、治療時間が短縮される。
【００１０】さらに、冷却制御手段が、発光ダイオードが設定温度以下に冷却されていない場合にはその作動を許可しないようにすることで、誤操作による発光イオードの熱損傷を回避できる。
【００１１】また、この発明では、レジン硬化用機器を、プリント基板と、プリント基板の配線表面側に付設される複数個の発光ダイオードと、プリント基板の裏面側に冷却面において付設されるペルチェ素子と、発光ダイオードそれぞれからの光を集めて照射するための集光照射手段とを備えてなる構成とした。
【００１２】上記構成によれば、ペルチェ素子によりプリント基板に取り付けられた発光ダイオードの冷却が行なわれ、これにより、発光ダイオードが安定作動される。とくに、この組立構成では組立容易で安定した構成が得られる。
【００１３】また、この発明では、複数の発光ダイオードからの光を集め照射してレジンを硬化させるもので、発光ダイオードとしてピーク発光波長が異なる複数種類のものを用いることを特徴とするレジン硬化用機器を提供する。
【００１４】上記構成によれば、照射光の実質的ピーク波長幅が広くなり、レジンの硬化性能に優れ、また、異なる複数のレジンに使用可能なレジン硬化用機器が得られるようになる。
【００１５】［発明の実施の形態］図１はこの発明のレジン硬化用機器の内部構成を示す構成図である。
【００１６】レジン硬化用機器１はケーシング２内に内部機器３が装着されて構成されており、全体は手に持つことができる程度の大きさである。
【００１７】内部機器３は、略円形のプリント基板４と、プリント基板４の配線表面側に付設される複数個の発光ダイオード５と、プリント基板４の裏面側に冷却面において付設される冷却手段としてのペルチェ素子７と、ペルチェ素子７の発熱面側に取り付けられるアルミ放熱板９と、発光ダイオード５それぞれからの光を集めて照射するための集光照射手段としての多数本の光ファイバを束ねて熱融着させて形成した断面円形の光ファイバ束体８とから構成されている。上記ペルチェ素子７はプリント基板４と放熱板９間に挟まれる状態に設けられている。
【００１８】上記光ファイバ束体８は多数本の光ファイバが熱融着されて形成され、太径の基部１０端面が発光ダイオード５それぞれにに臨設され、細径部１１の先端側がケーシング２の先端側開口１３から外部に突出しその先端は折り曲げ加工されている。光ファイバ束体８は基部１０が弾性環体１５を介してケーシング２内に装着固定されている。プリント基板４の発光ダイオード５が取り付けられた側には、温度センサ１７が取り付けられている。１８はマイクロコンピュータよりなる冷却制御手段としての制御回路、２０は作動表示ランプ、２１は第１スイッチ、２２は第２スイッチである。
【００１９】図２は発光ダイオード５のプリント基板４面上の配置構成を示し、複数の発光ダイオード５が帯状に並列配置されている。発光ダイオード５としては、ピーク発光波長が４５０ｎｍ、４８０ｎｍの２種類のもの５ａ、５ｂが３０個づつ用いられている。
【００２０】図３はレジン硬化用機器１の回路構成を示す。制御回路１８には第１スイッチ２１、第２スイッチ２２、第１リレースイッチ２５、第２リレースイッチ２６、第３リレースイッチ２７、温度センサ１７のそれぞれが接続されている。第１リレースイッチ２５は制御回路１８からの駆動信号でｏｎされ作動表示ランプ２０に電源３０を与える。第２リレースイッチ２６は制御回路１８からの駆動信号でｏｎしてペルチェ素子７に電源３０を与える。第３リレースイッチ２７は制御回路１８からの駆動信号でｏｎしてＬＥＤ５に電源３０を与える。電源３０は電池であってもよく、機器外から導入してもよい。
【００２１】以下、図４のフローチャートを参照して使用に際しての動作説明を行なう。
【００２２】歯科医が治療に際してレジン硬化を行なう場合、まず、第１スイッチ２１をｏｎする。この第１スイッチ２１のｏｎ信号が与えられると（ステップ１）制御回路１８は第２リレースイッチ２６をｏｎしペルチェ素子７を作動開始する（ステップ２）。これによりペルチェ素子７に隣接するプリント基板４、さらには、そのプリント基板４に取り付けられた発光ダイオード５が冷却され、その検知温度が温度センサ１７から制御回路１８に与えられ、制御回路１８はその温度が設定温度（７度Ｃ）以下になっているかどうかを判定する（ステップ３）。時間経過に伴いペルチェ素子７による冷却が十分に行なわれて設定温度以下になった場合には第１リレースイッチ２５をｏｎし作動表示ランプ２０を点灯する（ステップ４）。この点灯により歯科医は機器が使用可能であることを知り、光ファイバー束体８の先端を歯のレジン塗布部へ向け第２スイッチ２２をｏｎする。制御回路１８は第２スイッチ信号が与えられると（ステップ５）第３リレースイッチ２７をｏｎしてすべての発光ダイオード５（５ａ、５ｂ）を同時に所定時間（５秒）作動する（ステップ６）。これにより光ファイバー束体８先端から照射される光によりレジンが硬化される。発光ダイオード５は作動されることで温度上昇するが、連続作動されているペルチェ素子７により冷却され、再び設定温度以下になった状態で使用可能となる。第１スイッチ２１によりｏｆｆ入力があった場合には（ステップ７）ペルチェ素子７の作動が停止され（ステップ８）、動作が終了する。
【００２３】上記の発光ダイオード５の作動時には、定格電流が３０ミリアンペアとする場合に７５ミリアンペアの電流を与える。これにより図５に示すように定格電流を与えた際の発光強度Ｙに対して１．５倍の大きな発光強度Ｘを得ることで５秒間の短かい時間での光照射によりレジンの硬化ができるようにし、治療時間の短縮化を図っている。このように大きな電流を与えると発光ダイオード５は急激に温度上昇するが、作動に際し常にペルチェ素子７により１０度Ｃぐらいに予冷却されていることで発光ダイオード５の温度上昇は２５度Ｃ程度に押さえられ、これにより、発光ダイオード５の熱損傷が防止されるようになっている。上記のように発光ダイオード５に大きな電流を与えるのは、現在製造される発光ダイオードは小形で光量が小さくしたがって集合使用しているが、その場合でも短時間でレジンを硬化させるには十分な光量が得られないことも理由としている。なお、ペルチェ素子７による予冷却が行なわれていても発光ダイオード５が長く作動されると温度上昇して損傷するので、その点において第２スイッチ２２入力による発光ダイオード５の作動時間を５秒と制限してその損傷を回避できるようにしている。また、ステップ３で発光ダイオード５が十分に冷却されたことを条件にステップ５で第２スイッチ２２のｏｎ入力を判定するので、誤操作により発光ダイオード５が冷却されていない段階で第２スイッチ２２のｏｎ入力があっても、発光ダイオード５が作動されることはなく、これによっても発光ダイオード５の損傷を回避できるようにしている。
【００２４】さらに、上記における光照射は発光ダイオード５としてピーク発光波長が４５０ｎｍ、４８０ｎｍの２種類のもの５ａ、５ｂを同時使用して行なっていることで、異なるレジンに対応使用できるようになっている。レジンの硬化は特定の波長の光が一定量得られることで行なわれ、レジンの種類によってその特定波長は若干異なっている場合がある。上記のように２種類の発光ダイオード５ａ、５ｂを用い４５０ｎｍ、４８０ｎｍのピーク発光波長の２つの光を用いると、図５に示すように、それにより得られる合成スペクトルはピーク発光波長値が実質的に４５０〜４８０ｎｍの幅Ｚのあるものとなり、その結果、硬化発光波長が４４５〜４８５ｎｍの範囲とするレジンであれば硬化可能となる。
【００２５】［発明の効果］この発明によれば、光源である発光ダイオードが冷却されて安定使用されるレジン硬化用機器が得られる。
【００２６】また、この発明によれば、ピーク発光波長が異なる複数種類のものを用いたことにより照射光のピーク波長幅が実質的に広くてレジンの硬化性能に優れ、また、異なる複数のレジンに使用可能なレジン硬化用機器が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９９１１６４６７
【氏名又は名称】株式会社サコグチ
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２４日（２０００．５．２４） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３２７５１７（Ｐ２００１−３２７５１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２７日（２００１．１１．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９５３２２（Ｐ２０００−１９５３２２） |
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