JP2016507286A - 歯科用窯 - Google Patents

Abstract

この発明は、場合によって予加熱窯内で予加熱した後に窯内に収容可能であって支台上、特にその中央に載置可能な歯科補綴部材を焼成あるいはプレスするための歯科用窯、特に焼成窯あるいはプレス窯に係り、前記歯科用窯が焼成される最大の歯科補綴部材の少なくとも２倍の大きさより大きな直径を有する燃焼室を備えるとともに、歯科用窯（１０）上あるいは歯科用窯のために制御装置および操作ユニットを設けてなり、操作ユニット（２６）を介して焼成すべきあるいはプレスすべき歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または重量および／または数量を単位として設定可能である。【選択図】図１

Description

この発明は請求項１前段に記載の歯科用窯に関する。

歯科用窯において焼成する歯科補綴部材の温度曲線の軌跡を判定して調節する制御を実施することが古くから知られている。

この種の高コストな制御の一例が独国特許出願公開第３５０５３４６号Ａ１明細書に開示されている。この文献によって知られている解決方式においては、加熱出力の供給に際して溶融物の温度変化を可能な限り正確に測定するとともに加熱出力を供給するごとに達成された温度上昇を検出することによって溶融物の液相温度を捕捉する。

この以前に提案された解決方式から既に、特定の歯科用窯に正確な温度／時間プロフィールを容易に提供するためには不充分であることが判明しており；歯科補綴部材の内部に存在する実温度は実用上において場合によって窯温度から大きく相違する。

相異の数値は実用上において多数のパラメータに依存する。それには、歯科補綴部材のサイズ、質量、および形状が含まれるが、さらに材質、材料の溶融温度、固有熱容量、窯内における歯科補綴部材の配置（すなわち大抵は環状に配置される加熱装置からの距離）、昇温速度、減圧下で稼働する歯科用焼成窯の場合減圧の大きさ、ならびにプレス窯の場合プレス材料に対する圧力も含まれる。

さらに、周囲環境気圧および周囲環境温度等のその他のパラメータも実施される温度プロフィール内で部分的に意義を有する。

所要の温度を可能な限り正確に実現し得るようにするために、温度を表示しまた温度／時間グラフを象徴的に表示する制御パネルも開発されている。その一例が独国特許出願公開第３１４６３９１号Ａ１明細書に記載されている。

しかしながら、その種の解決方式の実現に際して、材料に適した方式で提示された製造指示と多数のパラメータに配慮しても不良焼成が発生し従って品質欠陥を有する歯科補綴部材が製造されることが頻繁に観察された。

勿論セラミックの変色は塗装処理によって少なくとも部分的に後から補償することができる。しかしながら使用される歯科用セラミックが製造者によって指定された温度経移をもって所要の温度で焼成されないと、通常そのセラミックの固有仕様が達成されない。例えば、二ケイ酸リチウムセラミックは良好な生態適合性を示し、歯科補綴部材が対向する拮抗歯に対して全くあるいは極僅かの装着違和感しかもたらさないことを伴う。しかしながら、正確な温度−圧力経緯が維持されないと、そのセラミックの好適な特徴が低減されて達成されるかまたは全く達成されなくなる。

古いセラミック、または二酸化ジルコニウムセラミックにおいては使用形態によって脆性破壊とそれに従った修復要求が発生する可能性もある。

歯科補綴部材の焼成に際しての欠陥をさらに最小化するために、多数の提案と改良が成されている。例えば、独国特許出願公開第１０２００７０３５６０９号Ａ１明細書に開示されているように、焼成物の温度をより良好に捕捉することが試みられている。それにもかかわらず、焼成に際しての危険と前述した問題を解消するかあるいは抑制することが要望されている。

従って本発明の目的は、焼成不良を発生させるリスク、あるいは仕様に比べて低下した材料品質を有する歯科補綴部材を製造するリスクをさらに最小化させ、場合によっては完全に排除する、請求項１前段に記載の歯科用窯を提供することである。

前記の課題は、本発明に従って請求項１によって解決される。従属請求項によって好適な追加構成が定義される。

本発明によれば、周知のセンサを測定装置として変則的な目的で使用する。従来使用されている赤外線センサが可能な限り正確に焼成する歯科補綴部材の表面温度を監視すべきものであるのに対して、本発明においてそれと異なっていて焼成する歯科補綴部材のサイズおよび／または数を検出するために赤外線センサが使用される。本発明によれば検出された数値を歯科補綴部材の単位に換算することが含まれているため、サイズの検出から当然重量の検出も達成される。

そのことについて例を挙げて説明する。

本発明に係る赤外線センサによって焼成する歯科補綴部材のサイズ測定が実施される。例えば、２ｍｍ×３ｍｍのサイズが示される。このサイズが単位１に割り当てられ、またただ１本の歯に対してのみ歯科補綴部材が焼成されることが前提とされ、すなわち例えば単一の歯に対するクラウンとして判定される。

次の焼成に際して赤外線センサが２２ｍｍ×７ｍｍのサイズを検出したとする。２２ｍｍという長さから本発明に係る制御装置は歯科補綴部材が３部品からなるブリッジにかかるものと計算し、従って相応に大きくかつ重量がある歯科補綴部材を焼成すべきであると認識する。

ここで使用者は、制御装置から表示装置に提供される推奨値に従って、歯科用窯を第１のケースにおいて１単位に設定、第２のケースにおいて３単位に設定する。

第３のケースにおいては検出装置が４ｍｍ×３ｍｍのサイズと、さらに別の４ｍｍ×５ｍｍのサイズを検出する。検出装置がそれらの数値を制御装置に伝送し、その制御装置がそれらの数値の標準化によって２個のクラウンが焼成されそのうち１個が幾らか大きくもう１個が幾らか小さいものであることを判断する。同時に検出装置が歯科補綴部材の数として２を判定し、その数値も制御装置に伝送する。好適な構成形態によれば、その数値が表示装置上で使用者に対して提示され、使用者が単位数に従って歯科用窯を設定する。

意外なことに、上記の本発明に係る方法は極めて信頼性が高く、また習熟度が低い歯科技工士でも良好な焼成結果が可能になることが判明した。

好適な構成形態によれば、追加的に窯自体によって以下のような“微細調節”が実施され、すなわち検出装置が１つの単位に割り当てられたサイズの上端にある数値、例えば１単位に対しての４ｍｍ×５ｍｍ等のサイズを検出すると温度パラメータが幾らか高められ、または検出されたサイズが前記単位に割り当てられた数値の下端にある場合、例えば前述した第１の例のように２ｍｍ×３ｍｍのサイズである場合、前記温度パラメータが幾らか低減される。

この発明は、サイズあるいは重量検出のための赤外線センサあるいはサーモグラフィカメラの適用に限定されるものではない。例えば、それに代えて載置された歯科補綴部材による窯底部の負荷を測定する、耐熱防護されたひずみ計を窯底部に内蔵することもできる。この処理によっても焼成される歯科補綴部材のサイズあるいは重量を判定することができる。

同様に、挿入されるマッフルのサイズおよび／または重量が判定されるプレス窯に本発明を適用することもできる。一般的に多部品型のブリッジはより大きなマッフル、すなわち例えば３００ｇのマッフル内で焼成する。より小さな歯科補綴部材は逆に２００ｇあるいは僅か１００ｇのより小さなマッフル内で効率的に焼成することができる。例えば、４ないし９部品型のブリッジを上記のように大きな３００ｇ型マッフルで焼成し、他方で３ないし５部品型のブリッジに対して２００ｇ型マッフルでも充分であり、またさらに小さな歯科補綴部材には１００ｇ型マッフルを使用することができる。

プレス窯においては単位の提示をブリッジの部品の数あるいは個々の歯の数に関連付けるのではなく例えばマッフルサイズに関連付けることが好適であり、従って検出された１００ｇ型マッフルを１で、２００ｇ型マッフルを２で、また３００ｇ型マッフルを３で表示する。そのマッフルサイズは、ここでも本発明に係る好適な方式で赤外線センサあるいは重量センサを介して検出することができる。

しかしながら、検出装置は上述した各センサに限定されることはない。従って例えば開放された焼成窯あるいはプレス窯において焼成される歯科補綴部材あるいはマッフルの形状を光学式カメラによって検出し、場合によっては互いに角度を付けて配置され歯科補綴部材あるいはマッフルに対して照準を合わせた２台のカメラを使用するかあるいはカメラを９０°旋回させることによって二次元に捕捉する。それによっても焼成すべきあるいはプレスすべき歯科補綴部材のサイズとまたそれに伴って重量および数量を捕捉することができ、そして本発明に従って単位に定量化および／または標準化して、好適には使用者に対して提供することができる。

変更された構成形態において、前述したような単位判定に基づいて窯がいわば自動的に設定され、使用者に対しては、例えば単位の数を表示する表示装置を介して、単に判定されたサイズが標準化された形式で提示される。

本発明によれば、判定された単位に依存してプレスプログラムあるいは焼成プログラムが設定され、その際使用者の介入を可能にすることが好適である。しかしながら、可能な使用者の介入には、使用者によって予設定された単位数値に適合しない焼成プログラムあるいはプレスプログラムが設定されることを防止するような論理検査ユニットも含まれることが好適である。

好適な構成形態において、制御装置に結合されていて歯科補綴部材のサイズおよび／または数量および／または重量を検出する検出装置を歯科用窯が備える。

好適な構成形態において、検出装置が検出した歯科補綴部材のサイズおよび／または数量および／または重量の数値を制御装置に伝送し、また前記制御装置がそれらの数値を定量化して１，２．．．というような単位で操作ユニットを介して使用者に提供する。

好適な構成形態において、歯科用窯が表示装置を備えていて、それを介して歯科補綴部材のサイズおよび／または数量および／または重量を単位として表示可能である。

好適な構成形態において、検出された単位としての歯科補綴部材のサイズまたは重量に従ってプレスプログラムまたは焼成プログラムの設定を可能にする操作フィールドを操作ユニットが備える。

好適な構成形態において、操作ユニットが音声制御および／またはジェスチャー制御および／または遠隔コントローラを介した制御を可能にする。

好適な構成形態において、検出装置が焼成あるいはプレスされる歯科補綴部材の数量および／またはサイズを検出するものであり、赤外線センサあるいはカメラを備える。

好適な構成形態において、検出装置が赤外線センサあるいはカメラの出力信号を制御装置に伝送し、また捕捉された画像の個々の領域を認識して歯科補綴部材に割り当てる画像認識装置を前記制御装置が備える。

好適な構成形態において、制御装置が赤外線センサあるいはカメラによって検出された歯科補綴部材の画像を介してその数量および／またはサイズを前記赤外線センサあるいはカメラと歯科補綴部材の間の所与の離間距離に基づいて判定し、前記歯科補綴部材の画像の認識結果に基づいて数量および／またはサイズを出力する。

好適な構成形態において、カメラをサーモグラフィカメラとして形成し、検出装置によって検出された歯科補綴部材の画像の画像認識に際して高温の歯科補綴部材に相当する高温の領域の輪郭を低温の周囲環境から識別しそれに基づいて歯科補綴部材の数量および／またはサイズを判定する。

好適な構成形態において、検出装置が歯科補綴部材のサイズおよび／または重量に関する数値を制御装置に伝送し、また定量化のために前記制御装置が一種の端数処理の方式で所与の数値領域との比較を実行し、端数処理した結果を単位として表示するために表示装置に伝送する。

好適な構成形態において、歯科用窯のプレスサイクルあるいは焼成サイクルの開始に際してその歯科用窯の検出装置を能動的に付勢し、歯科用窯上あるいは歯科用窯内への歯科補綴部材の接近および／または挿入および／または載置に際して歯科補綴部材の数量、サイズ、および／または重量を自動的に検出する。

好適な構成形態において、歯科補綴部材を歯科用窯内において焼成物担持部材上に収容するように適合させ、前記歯科用窯の検出装置が前記焼成物担持部材をそれの重量、それのサイズ、すなわち高さおよび／または直径、それの密度、すなわち質量に関して測定し、制御装置が前記焼成物担持部材のパラメータを定量化に取り入れる。

好適な構成形態において、焼成物担持部材等の歯科用窯の焼成補助部材が符号を有し、その符号を介して歯科用窯の検出装置が前記焼成補助部材を識別して焼成プログラムあるいはプレスプログラムの自動調節を実行する。

好適な構成形態において、検出装置を介しての焼成物担持部材あるいはその他の焼成補助部材の認識に際して焼成プログラムあるいはプレスプログラムの制御のための補正ファクタを制御装置が実行し、特に表示装置上で、可能な選択のために使用者に対して補正を補正ファクタあるいは補正値として提示する。

本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する実施例の説明によって明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る表示装置を備えた焼成窯を概略的に示した説明図である。

図１に示された歯科用窯１０は窯下部材１２と窯上部材１４を備え、前記窯上部材は周知の燃焼フードの形式で旋回および／または上下動作可能に前記窯下部材上に取り付けられる。そのため、周知の方式で歯科用窯１０の後方領域に詳細には図示されていない関節が設けられる。

燃焼フードは基本的に中空シリンダ形状に形成されていて、その際周知の方式でシリンダ壁部に窯加熱装置が設置される。従って、そのように形成された燃焼室も同様にシリンダ形状になる。下側は窯底部１６によって仕切られ、それが歯科補綴部材１８を収容するように設計される。ここで図示された実施例においては２個のクラウンが歯科補綴部材として並んで窯底部１６上に配置されている。

窯上部材は窯下部材１２に対して環状に接合する。前記窯上部材はパッキング２０によって前記窯下部材に対して密封され、従って前記燃焼室に減圧を与えることができる。

窯底部１６は載置面２２によって被包されていて、その載置面が既に焼成された歯科補綴部材を冷却のためにそこに配置するか、または次に焼成すべき歯科補綴部材を焼成の準備のためにそこに載置することを可能にする。

本発明によれば、歯科用窯が詳細には図示されていない制御装置２４を備えており、それによって設定された焼成プログラムに従った焼成サイクルの制御を可能にする。さらに、操作ユニット２６が窯前面に設置されており、それが図示された実施例においてタッチパネル式のモニタを含む。

操作ユニットはさらに表示装置を備え、図示された実施例においては追加的かつ独立式の表示装置２９が設けられているが、勿論操作ユニット２６内に内蔵することも可能である。

図１に示されるように、燃焼室は図示された歯科補綴部材１８に比べて著しく大きくなり、実用上は少なくとも２倍の大きさとなる。

本発明によれば、さらに検出装置２８が設けられ、それが図示された実施例においてサーモグラフィカメラとして形成されている。検出装置は窓あるいは場合によって貫通口を介してその軸が歯科補綴部材１８に対して指向する。そのため、支承装置３０を介して窯に固定的に取り付けられ、図示された実施例においては窯下部材１２に取り付けられている。

減圧下で稼働する焼成窯の場合燃焼フードが耐圧性の窓を備えていて、それを介して検出装置２８が歯科補綴部材を捕捉する。

本発明によれば、検出装置２８を窯底部１６の著しく上方に配置して窯底部に対して傾斜させ、特に窯底部の中央に対して傾斜させることが好適である。

図１には示されていないものの、焼成物担持部材あるいはその他の収容システム、または中央低没部を窯底部内に設けることもでき、それによって使用者に対してその位置に歯科補綴部材を載置すべきであることが明確にされる。

検出装置２８の旋回状態によって、その検出装置の視界から見て前後に位置する歯科補綴部材をも検出装置が捕捉するが、検出装置が窯底部１６上に設置された場合はそれが不可能となる。

変更された構成形態によれば、燃焼フード内に窓あるいは貫通口が設けられず、窯上部材１４と燃焼フードが未だ閉鎖されていない際に検出装置２８が能動になる。この場合検出装置が歯科補綴部材に対して自由な視界を有する。

図示された実施例において、検出装置２８は赤外線センサ、サーモグラフィカメラ、あるいは光学カメラとして形成することができる。いずれにしても、検出装置は挿入された歯科補綴部材の二次元の大きさならびに形状を原則的に捕捉する。

変更された構成形態によれば、支承装置３０は窯下部材１２上で垂直軸周り、好適には窯軸周りで例えば９０°旋回可能にする。この構成形態によれば、挿入された歯科補綴部材の三次元の大きさ、形状、ならびに数も検出することができる。

この場合、検出装置２８の出力信号が制御装置２４に伝送され、その制御装置が必要に応じて例えば認識ソフトウェを使用して前記出力信号を評価する。

検出結果は表示装置２９上に数値的に表示され、本実施形態の場合２個の歯科補綴部材がクラウンとして検出されるため「２」の形式で表示される。

図示された両方の歯科補綴部材の代わりに１個の６部品式ブリッジが存在する場合、制御装置２４がそれに従った信号を評価する。

捕捉された画像は単に輪郭として単一の歯科補綴部材に相当する。しかしながら、さらに著しく大きくなりまた原則的に半月状に幾らか湾曲することもある。

その場合制御装置２４は閾値検知を介して、認識された歯科補綴部材がサイズ的に７部品式ブリッジよりも小さくまた５部品式ブリッジよりは大きいものであることを判定し得る。従って数字「２」の代わりに数字「６」が表示装置２９上に表示される。

その種の窯の使用者に対する数値的な表示は極めて理解が容易であり、その際表示装置２９上で表示される“２”の下あるいは横に“単位”と言う言葉を固定表示として表示し得ることが理解される。

そのようにして得られた歯科補綴部材に関する検出結果に基づいて、歯科用窯１０が制御装置２４を介して使用者に対して歯科補綴部材の標準化されたサイズに設定された焼成プログラムを提示する。図示された実施例において使用者が操作ユニット２６を介してそのプログラムをさらに変更するかまたは詳細設定することができる。

この数値的な指示によって熟練度の低い歯科技工士による誤操作が有効に排除されるが、熟練した歯科技工士はさらに追加的な後設定を実施するか、例えば閉鎖時点あるいは焼成曲線の経緯を設定することができる。

本発明によれば、制御装置２４内に焼成サイクルの基本曲線が記録され、それにおいて閉鎖時点ならびに温度経移の両方に関して固定されているが、必要に応じて操作ユニット２６を介してさらに変更することもできる。

周知の方式によって熱電対あるいは赤外線センサを介して歯科用窯１０の燃焼室内の温度を検出することができ、所要の温度経移のための制御パラメータとして使用し得ることが理解される。

本発明に係る歯科用窯の変更された構成形態によれば、歯科補綴部材の単位設定がアラビア数字とは違う形式で表示され、例えば単位を象徴するブロックあるいは円等の表示シンボルを介して表示する。

別の好適な構成形態によれば、単純に焼成サイクルの終了のみをシンボル化するのみでなく例えば温度変化によって温度を段階表示する信号フィールドが表示装置２９上に設けられる。ここで、歯科用窯の熱電対によって測定された温度を標準化して提示するために、特に少数の中間色を伴った青および赤色が推奨される。

表示装置２８が操作を容易にするストップフィードを含むこともでき、それによって未熟な歯科技工士に対して窯上部材１４の開放直後には歯科補綴部材を取り出さず焼成サイクルの終盤の冷却が充分に進行した後に取り出すべきであることを提示する。

Claims (15)

1. 場合によって予加熱窯内で予加熱した後に窯内に収容可能であって支台上、特にその中央に載置可能な歯科補綴部材を焼成あるいはプレスするための歯科用窯、特に焼成窯あるいはプレス窯であって、前記歯科用窯が焼成される最大の歯科補綴部材の少なくとも２倍の大きさより大きな直径を有する燃焼室を備えるとともに、歯科用窯（１０）上あるいは歯科用窯のために制御装置および操作ユニットを設けてなる歯科用窯であり、操作ユニット（２６）を介して焼成すべきあるいはプレスすべき歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または重量および／または数量を単位として設定可能であることを特徴とする歯科用窯。
2. 制御装置（２４）に結合されていて歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または数量および／または重量を検出する検出装置（２８）を歯科用窯（１０）が備えることを特徴とする請求項１記載の歯科用窯。
3. 検出装置（２８）が検出した歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または数量および／または重量の数値を制御装置（２４）に伝送し、また前記制御装置（２４）がそれらの数値を定量化して１，２．．．というような単位で操作ユニット（２６）を介して使用者に提供することを特徴とする請求項１または２記載の歯科用窯。
4. 歯科用窯（１０）が表示装置（２９）を備えていて、それを介して歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または数量および／または重量を単位として表示可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の歯科用窯。
5. 検出された単位としての歯科補綴部材（１８）のサイズまたは重量に従ってプレスプログラムまたは焼成プログラムの設定を可能にする操作フィールドを操作ユニット（２６）が備えることを特徴とする請求項４記載の歯科用窯。
6. 操作ユニット（２６）が音声制御および／またはジェスチャー制御および／または遠隔コントローラを介した制御を可能にすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の歯科用窯。
7. 検出装置が焼成あるいはプレスされる歯科補綴部材（１８）の数量および／またはサイズを検出するものであり、赤外線センサあるいはカメラを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の歯科用窯。
8. 検出装置が赤外線センサあるいはカメラの出力信号を制御装置（２４）に伝送し、また捕捉された画像の個々の領域を認識して歯科補綴部材（１８）に割り当てる画像認識装置を前記制御装置（２４）が備えることを特徴とする請求項７記載の歯科用窯。
9. 制御装置（２４）が赤外線センサあるいはカメラによって検出された歯科補綴部材（１８）の画像を介してその数量および／またはサイズを前記赤外線センサあるいはカメラと歯科補綴部材（１８）の間の所与の離間距離に基づいて判定し、前記歯科補綴部材（１８）の画像の認識結果に基づいて数量および／またはサイズを出力することを特徴とする請求項７または８記載の歯科用窯。
10. カメラをサーモグラフィカメラとして形成し、検出装置によって検出された歯科補綴部材（１８）の画像の画像認識に際して高温の歯科補綴部材（１８）に相当する高温の領域の輪郭を低温の周囲環境から識別しそれに基づいて歯科補綴部材（１８）の数量および／またはサイズを判定することを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の歯科用窯。
11. 検出装置が歯科補綴部材（１８）のサイズおよび／または重量に関する数値を制御装置（２４）に伝送し、また定量化のために前記制御装置（２４）が一種の端数処理の方式で所与の数値領域との比較を実行し、端数処理した結果を単位として表示するために表示装置（２９）に伝送することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の歯科用窯。
12. 歯科用窯（１０）のプレスサイクルあるいは焼成サイクルの開始に際してその歯科用窯（１０）の検出装置（２８）を能動的に付勢し、歯科用窯（１０）上あるいは歯科用窯内への歯科補綴部材（１８）の接近および／または挿入および／または載置に際して歯科補綴部材（１８）の数量、サイズ、および／または重量を自動的に検出することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の歯科用窯。
13. 歯科補綴部材（１８）を歯科用窯（１０）内において焼成物担持部材上に収容するように適合させ、前記歯科用窯（１０）の検出装置が前記焼成物担持部材をそれの重量、それのサイズ、すなわち高さおよび／または直径、それの密度、すなわち質量に関して測定し、制御装置（２４）が前記焼成物担持部材のパラメータを定量化に取り入れることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の歯科用窯。
14. 焼成物担持部材等の歯科用窯（１０）の焼成補助部材が符号を有し、その符号を介して歯科用窯（１０）の検出装置が前記焼成補助部材を識別して焼成プログラムあるいはプレスプログラムの自動調節を実行することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の歯科用窯。
15. 検出装置（２８）を介しての焼成物担持部材あるいはその他の焼成補助部材の認識に際して焼成プログラムあるいはプレスプログラムの制御のための補正ファクタを制御装置（２４）が実行し、特に表示装置（２９）上で、可能な選択のために使用者に対して補正を補正ファクタあるいは補正値として提示することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の歯科用窯。

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