JP7807917B2 - マウスピース及びマウスピースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層造形装置で製造される、歯を覆うように口腔内に装着されるマウスピース及びマウスピースの製造方法に関するものである。

積層造形装置を使用してマウスピースを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、患者の歯列データを基に、歯科矯正用アライナーを３Ｄプリンターで製作する構成が記載されている。これにより、アライナーを直接的に造形し、既存のアライナーのように、雄型を作製する必要がなく、工程が短縮され、コストも削減される。

また、特許文献２には、患者の歯列データを基に、バイトスプリントを３Ｄプリンターで製作する構成が記載されている。これにより、顎変形症患者の上下顎骨切り手術後の上顎と下顎との正常な位置関係を正確に設定することのできるバイトスプリントを得ることができる。

特開２０１８－９４２４５号公報 特開２００６－８１７４７号公報

ところで、３Ｄプリンターで造形した造形物は、造形方向（積層方向）によって、積層痕の残り方が異なる。特に、ドーム形状のように、大きな面から小さな面を順に積層することになる形状の場合には、完成した造形物の表面に、年輪のような環状の積層痕が形成される。この環状の積層痕は、マウスピース形状の造形物を製造する場合には、造形物の何れかの場所に必ず形成される。発明者らは、この環状の積層痕が前歯部に形成されると、大きく審美性が損なわれることを見出した。

天然歯には、規則的な環状の模様がほとんど見られない。一方、環状の積層痕は、光が乱反射しやすく、天然歯の有する半透明性を得られなくなってしまう。そのため、環状の積層痕が前歯部に形成されたマウスピース等を装着した際に違和感を与えてしまう。また、前歯部の審美性は、顔貌に影響する。そのため、前歯部の審美性が低下すると、患者のＱＯＬ（Quality of Life）は大きく低下する。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、歯科矯正用アライナー及びバイトスプリントが３Ｄプリンターによって製造される積層方向（造形方向）が記載されていない。そのため、特許文献１に記載のアライナー及び特許文献２に記載のバイトスプリントは、前歯部に環状の積層痕が形成されてしまう、という問題がある。

そこで、本発明は、前歯部における環状の積層痕の形成を防止することができるマウスピースの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のマウスピースの製造方法は、積層造形装置で製造される、歯を覆うように口腔内に装着されるマウスピースの製造方法であって、前記マウスピースは、前歯の頬側面を覆う頬側部に、環状の積層痕が形成されないように硬化層が積層して製造されることを特徴とする。

前記目的を達成するために、本発明のマウスピースは、歯を覆うように口腔内に装着されるマウスピースであって、前歯の頬側面を覆う頬側部に、環状の積層痕を有しないことを特徴とする。

このように構成された本発明のマウスピース及びマウスピースの製造方法は、前歯部に環状の積層痕が形成されてしまうことを防止することができる。

実施例１の歯列矯正用アライナーと下顎を示す分解斜視図である。 実施例１の歯列矯正用アライナーを、３次元データにおいて、矯正目標位置の歯モデルに装着した状態を示す臼歯の断面図である。 実施例１の歯列矯正用アライナーの製造方法を説明するフローチャートである。 実施例１の積層造形工程を説明する図である。 実施例１の積層造形工程を説明する図である。 実施例１の積層造形工程を説明する図である。 実施例１の積層造形工程で作製された造形物を示す側面図である。 歯列矯正用アライナーを角度θ＝０°で造形したときの前歯部を示す図である。 歯列矯正用アライナーを角度θ＝３０°で造形したときの前歯部を示す図である。 歯列矯正用アライナーを角度θ＝６０°で造形したときの前歯部を示す図である。 歯列矯正用アライナーを角度θ＝９０°で造形したときの前歯部を示す図である。 実施例２の積層造形工程で作製された造形物を示す側面図である。 実施例２の歯列矯正用アライナーの硬化層の断面図である。 別の実施例の歯列矯正用アライナーの製造方法を説明する斜視図である。

以下、本発明によるマウスピース及びマウスピースの製造方法を実現する実施形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

実施例１におけるマウスピースは、下顎の歯を覆うように口腔内に装着される歯列矯正用アライナーに適用される。

［歯列矯正用アライナーの構成］
図１は、実施例１の歯列矯正用アライナーと下顎を示す分解斜視図である。図２は、実施例１の歯列矯正用アライナーを、３次元データにおいて、矯正目標位置の歯モデルに装着した状態を示す臼歯の断面図である。以下、実施例１の歯列矯正用アライナーの構成を説明する。

なお、図中において、歯１０は矯正前のものを示し、歯モデル１０Ａは矯正目標位置のものを示す。また、図１に示すように、前歯１４を覆う歯列矯正用アライナー２０の部分を、前歯部２４とする。

歯列矯正用アライナー２０は、図２に示すように、矯正目標位置の歯モデル１０Ａに密着するように作成された３次元データに基づいて、積層造形装置によって形成される。歯列矯正用アライナー２０は、矯正前の歯１０に装着されて、矯正対象となる歯１０を矯正目標位置に矯正する。

（歯の構成）
歯１０は、図１に示すように、咬合面１１と、頬側面１２と、舌側面１３と、で構成される歯冠を有する。歯１０は、歯１０の根元を取り巻く歯肉１５によって支持される。

咬合面１１とは、上下の歯の咬み合い側の端部であり、臼歯における咬合面のことをいう。

（歯モデルの構成）
歯モデル１０Ａは、図２に示すように、臼歯部分においては、咬合面１１に対応する咬合面モデル１１Ａと、頬側面１２に対応する頬側面モデル１２Ａと、舌側面１３に対応する舌側面モデル１３Ａと、で構成される。歯モデル１０Ａは、前歯部分においては、頬側面１２に対応する頬側面モデル１２Ａと、舌側面１３に対応する舌側面モデル１３Ａと、で構成される。

（歯列矯正用アライナーの構成）
歯列矯正用アライナー２０は、図１及び図２に示すように、臼歯部分においては、咬合部２１と、頬側部２２と、舌側部２３とで凹溝状に形成される。歯列矯正用アライナー２０は、前歯部分においては、頬側部２２と、舌側部２３とで凹溝状に形成される。歯列矯正用アライナー２０は、下顎の歯冠に脱着可能になっている。歯列矯正用アライナー２０は、下顎の全部の歯１０の歯冠を覆うように、凹溝状に形成される。

咬合部２１は、図２に示すように、歯モデル１０Ａの咬合面モデル１１Ａに沿った形状に形成される。すなわち、咬合部２１は、咬合面モデル１１Ａを覆う形状に形成される。

頬側部２２は、歯モデル１０Ａの頬側面モデル１２Ａに沿った形状に形成される。すなわち、頬側部２２は、頬側面モデル１２Ａを覆う形状に形成される。

舌側部２３は、歯モデル１０Ａの舌側面モデル１３Ａに沿った形状に形成される。すなわち、舌側部２３は、舌側面モデル１３Ａを覆うように形成される。

このように構成された歯列矯正用アライナー２０は、下顎の全部の歯１０の歯冠を覆うように装着される。歯列矯正用アライナー２０が装着された歯１０は、矯正目標位置に矯正される。

歯列矯正用アライナー２０は、複数用意され、歯１０を段階的に、最終矯正目標位置に矯正する。１つの歯列矯正用アライナー２０は、歯１０を、例えば、０．２５［ｍｍ］程移動して矯正することができる形状に形成される。

［歯列矯正用アライナーの製造方法］
図３は、実施例１の歯列矯正用アライナー２０の製造方法を説明するフローチャートである。図４～６は、実施例１の積層造形工程を説明する図である。図７は、実施例１の積層造形工程で作製された造形物を示す側面図である。以下、実施例１の歯列矯正用アライナー２０の製造方法を説明する。

（口腔内データ取得工程）
図３に示すように、口腔内データ取得工程（ステップＳ１０）では、３次元スキャナーを用いて、患者の口腔内をスキャンして、口腔内の３次元データを取得する。

（デジタルセットアップ工程）
デジタルセットアップ工程（ステップＳ１１）では、口腔内データ取得工程で取得した口腔内の３次元データをコンピュータで解析し、矯正目標位置の歯モデル１０Ａの３次元データを作成する。例えば、０．２５［ｍｍ］刻みのように、段階的に最終矯正目標位置に矯正する場合は、複数の矯正目標位置の歯モデル１０Ａの３次元データを作成する。

（３次元データ作成工程）
３次元データ作成工程（ステップＳ１２）では、デジタルセットアップ工程で作成した矯正目標位置の歯モデル１０Ａの３次元データに基づいて、歯列矯正用アライナー２０の３次元データを作成する。

作成された歯列矯正用アライナー２０の３次元データには、必要に応じてサポートを付与してよい。サポートの形状や太さ、密度、角度、分岐の有無等は、３次元データの大きさ、角度、オーバーハング部に応じて適宜調整される。

（積層造形工程）
積層造形工程（ステップＳ１３）では、３次元データ作成工程で作成した歯列矯正用アライナー２０の３次元データに基づいて、積層造形装置によって、歯列矯正用アライナー２０を製造する。

具体的には、図４に示すように、積層造形装置３０は、液状の光硬化性樹脂Ｗを収容した容器３２と、容器３２内で、上下方向に移動可能に構成される可動ステージ３３と、紫外線レーザ光３１ａを照射する紫外線レーザ装置３１とを備える。なお、光硬化性樹脂Ｗは、例えば、（メタ）アクリル系モノマー等のラジカル重合性化合物と、エポキシ化合物等のカチオン重合性化合物を含む重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有するものを使用することができる。

このように構成された積層造形装置３０は、まず、図４に示すように、可動ステージ３３の上面が、光硬化性樹脂Ｗの液面から所定の距離（例えば、０．０１［ｍｍ］）だけ下方に位置するように配置される。

次いで、紫外線レーザ装置３１が、可動ステージ３３上の光硬化性樹脂Ｗの薄層に、紫外線レーザ光３１ａを、歯列矯正用アライナー２０の３次元データに基づいた所定のパターンで走査する。これにより、歯１０の外形を有する第１硬化層（硬化層２５の一例）２５ａが形成される。

次いで、図５に示すように、可動ステージ３３が、所定の距離（例えば、０．０１［ｍｍ］）だけ下方に移動する。これにより、第１硬化層２５ａの上に光硬化性樹脂Ｗの薄層が形成される。

次いで、図６に示すように、紫外線レーザ装置３１が、第１硬化層２５ａ上の光硬化性樹脂Ｗの薄層に、紫外線レーザ光３１ａを、歯列矯正用アライナー２０の３次元データに基づいた所定のパターンで走査する。これにより、歯１０の外形を有する第２硬化層（硬化層２５の一例）２５ｂが形成される。

以後、同様の動作を繰り返して、最終的に、図７に示すように、複数の硬化層２５ａ、２５ｂ、・・・、２５ｎ（２５）が所定の積層ピッチ（実施例１では、０．０１［ｍｍ］）で積層された、サポート２６が付随した歯列矯正用アライナー２０が作製される。

なお、歯１０の咬合面１１を覆う歯列矯正用アライナー２０における咬合平面を、咬合平面Ｓ１とする。咬合平面とは、左右中切歯の近心隅角間の中点（切歯点）と左右側第一大臼歯の遠心頬側咬頭頂を含む平面として規定される基準面を指す。すなわち、咬合平面Ｓ１は、歯列矯正用アライナー２０の各歯１０を覆う部分の並び方向に平行な平面である。歯列矯正用アライナー２０の前後方向Ｄを含む鉛直面を鉛直面Ｓ２とする。

咬合平面Ｓ１と、鉛直面Ｓ２との交線を第１交線Ｌ１とする。鉛直面Ｓ２と、水平面Ｓ３との交線を第２交線Ｌ２とする。第１交線Ｌ１と第２交線Ｌ２とのなす角度を角度θとする。歯列矯正用アライナー２０は、角度θとなる姿勢で硬化層２５が鉛直方向に積層される。

（後処理工程）
後処理工程（ステップＳ１４）では、サポート２６が、ニッパー等の工具を使用して、歯列矯正用アライナー２０から除去される。なお、サポート２６を除去した後に、サポート２６の痕を研磨してもよい。

また、後処理工程（ステップＳ１４）では、製造された歯列矯正用アライナー２０から一部あるいは全部の未反応物、例えば未重合の単量体を除去する。後処理工程には、重力や遠心力を利用した未反応物の除去、有機溶剤による洗浄やエアブローによる未反応物の除去、乾燥、蛍光灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ光源などを用いた照射器による光重合や熱重合を施す工程を含んでもよい。

以上の工程を経て、歯列矯正用アライナー２０が製造される。

［様々な角度で造形された歯列矯正用アライナー］
図８は、歯列矯正用アライナーを角度θ＝０°で造形したときの前歯部を示す図である。図９は、歯列矯正用アライナーを角度θ＝３０°で造形したときの前歯部を示す図である。図１０は、歯列矯正用アライナーを角度θ＝６０°で造形したときの前歯部を示す図である。図１１は、歯列矯正用アライナーを角度θ＝９０°で造形したときの前歯部を示す図である。以下、様々な角度で造形された歯列矯正用アライナーについて説明する。

なお、図１に示すように、前歯１４の中切歯１０ａを覆う歯列矯正用アライナー２０の前歯部２４を、中切歯部２０ａとする。前歯１４の側切歯１０ｂを覆う歯列矯正用アライナー２０の前歯部２４を、側切歯部２０ｂとする。前歯１４の犬歯１０ｃを覆う歯列矯正用アライナー２０の前歯部２４を、犬歯部２０ｃとする。

（角度θ＝０°）
角度θ＝０°の場合、図８に示すように、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの上端には、環状の積層痕Ｍ１が形成される。環状の積層痕Ｍ１は、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂを正面から見た際には、全く見えない状態である。また、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの頬側部２２には、略水平に直線状の積層痕Ｎ１が形成される。

角度θ＝０°の場合、歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向に硬化層２５が積層される。そのため、歯列矯正用アライナー２０の前歯部２４の頬側部２２には、咬合平面Ｓ１に対して水平に積層痕Ｎ１が形成される。なお、角度θ＝１８０°の場合の造形物は、角度θ＝０°の場合の造形物と、同じように積層痕が形成される。

（角度θ＝３０°）
角度θ＝３０°の場合、図９に示すように、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの上端には、環状の積層痕Ｍ２が形成される。環状の積層痕Ｍ２は、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂを正面から見た際には、ほとんど見えない状態である。また、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの頬側部２２には、略水平に直線状の積層痕Ｎ２が形成される。

角度θ＝３０°の場合、歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向に対して、角度θ＝３０°傾斜した方向に硬化層２５が積層される。なお、角度θ＝１５０°、角度θ＝２１０°又は角度θ＝３３０°の場合の造形物は、角度θ＝３０°の場合の造形物と、同じように積層痕が形成される。

（角度θ＝６０°）
角度θ＝６０°の場合、図１０に示すように、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの上端には、環状の積層痕Ｍ３が形成される。環状の積層痕Ｍ３は、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂを正面から見た際には、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの上部に多少見えるが、目立たない状態である。また、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの頬側部２２の上部から下部にかけて、曲線状の積層痕Ｎ３が形成される。

角度θ＝６０°の場合、歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向に対して、角度θ＝６０°傾斜した方向に硬化層２５が積層される。なお、角度θ＝１２０°、角度θ＝２４０°又は角度θ＝３００°の場合の造形物は、角度θ＝６０°の場合の造形物と、同じように積層痕が形成される。

（角度θ＝９０°）
角度θ＝９０°の場合、図１１に示すように、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの頬側面１２には、環状の積層痕Ｍ４が形成される。環状の積層痕Ｍ４は、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂを正面から見た際には、中切歯部２０ａと側切歯部２０ｂの頬側部２２の全面に、明確に見える状態である。

角度θ＝９０°の場合、歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向に対して、角度θ＝９０°傾斜した方向に硬化層２５が積層される。なお、角度θ＝２７０°の場合の造形物は、角度θ＝９０°の場合の造形物と、同じように積層痕が形成される。

以上より、歯列矯正用アライナー２０は、角度θが、０～６０°、１２０～２４０°、又は、３００～３６０°となるようにして、造形されることが好ましい。

より好ましくは、歯列矯正用アライナー２０は、角度θが、０～３０°、１５０～２１０°、又は、３３０～３６０°となるようにして、造形される。

すなわち、歯列矯正用アライナー２０は、前歯（中切歯部２０ａ，側切歯部２０ｂ，犬歯部２０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕が形成されないように硬化層２５が積層して製造される。

［歯列矯正用アライナー及び歯列矯正用アライナーの製造方法の作用］
以下、実施例１の歯列矯正用アライナー及び歯列矯正用アライナーの製造方法の作用を説明する。実施例１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法は、積層造形装置３０で製造される、歯１０を覆うように口腔内に装着されるマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法であって、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕が形成されないように硬化層２５が積層して製造される（図７）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を形成しないようにすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際に、他人から環状の積層痕を見られないようにすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

ところで、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕が形成されるように硬化層が積層してマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を造形した場合、環状の積層痕が形成された頬側部２２に、積層ピッチに相当する段差が形成されてしまう。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した場合、異物感が顕著となってしまう。

これに対し、実施例１では、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕が形成されないように硬化層２５を積層して造形される。そのため、環状の積層痕が形成された頬側部２２に、積層ピッチに相当する段差より小さい段差とすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の異物感を抑制することができる。

実施例１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合平面Ｓ１と、前後方向Ｄを含む鉛直面Ｓ２との第１交線Ｌ１と、水平面Ｓ３と、前後方向Ｄを含む鉛直面Ｓ２との第２交線Ｌ２と、のなす角度θが、０～６０°、１２０～２４０°、又は、３００～３６０°となる姿勢で、硬化層２５が鉛直方向に積層して製造される（図１０）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を形成しないようにすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

実施例１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合平面Ｓ１と、前後方向Ｄを含む鉛直面Ｓ２との第１交線Ｌ１と、水平面Ｓ３と、前後方向Ｄを含む鉛直面Ｓ２との第２交線Ｌ２と、のなす角度θが、０～３０°、１５０～２１０°、又は、３３０～３６０°となる姿勢で、硬化層２５が鉛直方向に積層して製造される（図９）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、略直線状の積層痕を形成することができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

実施例１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、歯１０を覆うように口腔内に装着されるマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）であって、前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を有しない（図８及び図９）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を形成しないようにすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際に、他人から環状の積層痕を見られないようにすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

実施例２のマウスピース及びマウスピースの製造方法は、積層造形工程において、歯列矯正用アライナーが造形される角度θが異なる点で、実施例１のマウスピース及びマウスピースの製造方法と相違する。

［歯列矯正用アライナーの製造方法］
図１２は、実施例２の積層造形工程で作製された造形物を示す側面図である。以下、実施例２の歯列矯正用アライナーの製造方法を説明する。なお、上記実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一の用語又は同一の符号を用いて説明する。

（積層造形工程）
積層造形工程では、歯列矯正用アライナー２０は、図１２に示すように、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１に、硬化層２５が、所定の積層ピッチ（実施例２では、０．０１［ｍｍ］）で積層されて製造される。すなわち、歯列矯正用アライナー２０は、積層造形装置３０によって、積層方向を咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１として、造形される。言い換えると、歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１に、積層痕を有する。すなわち、歯列矯正用アライナー２０は、第１交線Ｌ１と第２交線Ｌ２とのなす角度を角度θ＝０°で硬化層２５が積層される。

なお、角度θ＝１８０°の場合の造形物は、角度θ＝０°の場合の造形物と、同じように積層痕が形成される。また、垂直方向Ｄ１は、略１°程の誤差を含むものとする。

歯列矯正用アライナー２０は、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１において、歯列矯正用アライナー２０の咬合面である咬合部２１と反対側に、歯列矯正用アライナー２０を支持するサポート２６が形成される。

［歯列矯正用アライナー及び歯列矯正用アライナーの製造方法の作用］
図１３は、実施例２の歯列矯正用アライナーの硬化層の断面図である。以下、実施例２の歯列矯正用アライナー及び歯列矯正用アライナーの製造方法の作用を説明する。

実施例２のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１に硬化層２５が積層されて製造される（図１２）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を形成しないようにすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際に、他人から環状の積層痕を見られないようにすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

また、図１３に示すように、硬化層２５の面積を大きくすることができる。そのため、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の強度を高くすることができる。一方、咬合平面Ｓ１に水平方向に積層した場合は、各層の面積が小さくなってしまい、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１のマウスピースの強度が低くなってしまう。

また、積層造形装置３０で造形された造形物は、積層方向の強度より、積層方向に垂直な方向の強度の方が高くなる。実施例２では、積層方向が咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１であるため、咬合平面Ｓ１に対して水平方向の引張強度及び圧縮強度を向上させることができる。言い換えると、実施例２では、歯１０の前歯１４を覆う前歯部２４の頬側部２２は、咬合平面Ｓ１に水平方向の引張強度及び圧縮強度を向上させることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の着脱時に、曲げや伸ばしやねじり等の負荷が繰り返しかかる前歯部２４の強度を向上させることができる。

また、積層造形装置３０で造形された造形物は、積層回数が多くなる程、積層方向の圧縮強度を高くすることができる。さらに、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１に硬化層２５が積層されるので、頬側部２２は、前記以外の方向で積層した場合より、積層回数を多くすることができる。そのため、頬側部２２の圧縮強度を、前記以外の方向で積層した場合より高くすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）による矯正時に、矯正しようとする歯１０から反作用力を受ける頬側部２２の強度を向上させることができ、頬側部２２におけるクリープ変形を生じにくくすることができる。つまり、歯１０によるマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の変形を抑制することができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）による歯１０の矯正の正確性を向上させることができる。

実施例２のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、上顎の歯又は下顎の歯の全部を覆うように、凹溝状に形成される（図２）。

これにより、図１３に示すように、硬化層２５を環状にして閉じた形状にすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の強度を高くすることができる。

実施例２のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の製造方法において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１において、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合部２１と反対側に、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を支持するサポート２６が形成される（図１２）。

これにより、サポート２６を除去した際のサポート２６の跡を、咬合部２１に形成しないようにすることができる。そのため、サポート２６の跡によって、咬合部２１に応力が集中してしまうことを防止することができる。その結果、繰り返し荷重がかかる咬合部２１に対して、耐久性を向上させることができる。

実施例２のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）は、歯１０を覆うように口腔内に装着されるマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）であって、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１に、積層痕を有する（図１２）。

これにより、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の前歯（中切歯１０ａ，側切歯１０ｂ，犬歯１０ｃ）の頬側面１２を覆う頬側部２２に、環状の積層痕を形成しないようにすることができる。そのため、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際に、他人から環状の積層痕を見られないようにすることができる。その結果、マウスピース（歯列矯正用アライナー２０）を口腔内に装着した際の審美性を向上させることができる。

また、硬化層２５の面積を大きくすることができる。そのため、咬合平面Ｓ１に垂直方向Ｄ１のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の強度を高くすることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、上記実施例と略同様であるので説明を省略する。

［審美的満足度の評価］ 本発明のマウスピース（歯列矯正用アライナー２０）の効果を確認するために、以下のように、審美的満足度の評価を行った。

図８に示す角度θ＝０°で造形した歯列矯正用アライナー２０と、図９に示す角度θ＝３０°で造形した歯列矯正用アライナー２０と、図１０に示す角度θ＝６０°で造形した歯列矯正用アライナー２０と、図１１に示す角度θ＝９０°で造形した歯列矯正用アライナー２０と、図１４に示す積層方向Ｄ２を前後方向Ｄに垂直な幅方向に造形した歯列矯正用アライナー２０と、を準備した。

各歯列矯正用アライナー２０を装着した状態を５名の被験者に見せて、以下の３項目に対して、「全く思わない＝４点」，「あまり思わない＝３点」，「多少そう思う＝２点」，「強く思う＝１点」，「とても強く思う＝０点」の５段階評価を行った。

・積層段差 ：凹凸があることが目に付く
・透明性 ：透明性が低い
・不自然さ ：「天然歯ではない」という違和感を覚える

項目毎に平均値を算出して、平均値が２を上回った場合に審美性が良好であると評価した。

角度θ＝０°で造形した歯列矯正用アライナー２０は、積層段差が３．６で、透明性が３．２で、不自然さが３．６であった。角度θ＝３０°で造形した歯列矯正用アライナー２０は、積層段差が３．６で、透明性が３．８で、不自然さが３．８であった。角度θ＝６０°で造形した歯列矯正用アライナー２０は、積層段差が２．８で、透明性が３．４で、不自然さが３．２であった。角度θ＝９０°で造形した歯列矯正用アライナー２０は、積層段差が１．６で、透明性が１．２で、不自然さが１．２であった。積層方向Ｄ２を前後方向Ｄに垂直な幅方向に造形した歯列矯正用アライナー２０は、積層段差が３．２で、透明性が３．８で、不自然さが３．２であった。

以上より、角度θ＝０°と角度θ＝３０°と角度θ＝６０°の場合、各項目とも良好な評価が得られた。また、角度θ＝０°と角度θ＝３０°の場合、各項目ともさらに良好な評価が得られた。また、積層方向Ｄ２を前後方向Ｄに垂直な幅方向に造形した場合も、各項目とも良好な評価が得られた。一方、角度θ＝９０°の場合、各項目とも良い評価は得られなかった。

以上、本発明のマウスピース及びマウスピースの製造方法を実施例１及び実施例２に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。

実施例１及び実施例２では、第１交線Ｌ１と第２交線Ｌ２とのなす角度θが、０～６０°、１２０～２４０°、又は、３００～３６０°となる姿勢で、硬化層２５が鉛直方向に積層される例を示した。しかし、図１４に示すように、積層方向Ｄ２を、前後方向Ｄに垂直な幅方向としてもよい。また、積層方向を、前後方向Ｄに垂直な幅方向に対して傾斜した方向にしてもよい。これにより、前歯の頬側面を覆う頬側部に、縦方向の積層痕を形成することができ、審美性を向上させることができる。

実施例１及び実施例２では、積層造形装置３０を、紫外線によって硬化する光硬化樹脂を使用した吊り下げ式の光造形装置を例として示した。しかし、積層造形装置としては、光硬化樹脂を使用した吊り上げ式の光造形装置であってもよいし、プロジェクターの光を利用して光硬化樹脂を硬化させ積層していくプロジェクション方式であってもよいし、液状の紫外線硬化樹脂を噴射して、紫外線を照らすことにより硬化させ積層させるインクジェット方式であってもよいし、熱に溶ける樹脂を１層ずつ積み上げていく熱溶解積層方式であってもよいし、粉末状の材料に高出力のレーザ光線をあて焼結させる粉末焼結方式であってもよい。

実施例１及び実施例２では、歯列矯正用アライナー２０を、歯冠を覆う凹溝状に形成される例を示した。しかし、歯列矯正用アライナーとしては、歯冠と歯肉、あるいは歯冠と床部分を覆う形状であってもよい。

実施例１及び実施例２では、歯列矯正用アライナー２０が、下顎の全部の歯１０の歯冠を覆うように、凹溝状に形成される例を示した。しかし、歯列矯正用アライナーは、一部の歯の歯冠を覆うように、凹溝状に形成されてもよい。

実施例１及び実施例２では、本発明を下顎の歯冠に装着する歯列矯正用アライナー２０に適用する例を示した。しかし、本発明は、上顎の歯冠に装着する歯列矯正用アライナーに適用することができる。

実施例１及び実施例２では、本発明を、歯１０を覆うように口腔内に装着される歯列矯正用アライナー２０に適用する例を示した。しかし、本発明は、歯列矯正用アライナーに限定されず、歯ぎしり防止用のマウスピース、顎関節疾患や睡眠時無呼吸症候群の治療用マウスピース、ホワイトニング用のマウスピース、インダイレクトボンディング用のマウスピース、スポーツ用マウスピースにも適用することができる。また、本発明のマウスピースは、歯を覆うようにして装着される装置を含むものとする。

本出願は、２０１９年６月１２日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－１０９８８６と、２０１９年６月１２日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－１０９８８７とに基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (6)

1. 積層造形装置で製造される、歯を覆うように口腔内に装着されるマウスピースの製造方法であって、
   前記マウスピースは、前歯の頬側面を覆う頬側部に、環状の積層痕が形成されないように硬化層が積層して製造され、
   前記マウスピースの咬合平面と、前後方向を含む鉛直面との第１交線と、
   水平面と、前後方向を含む鉛直面との第２交線と、のなす角度が、
   ３０°、６０°、１２０～１５０°、２１０～２４０°、又は、３００～３３０°となる姿勢で、
   前記硬化層が鉛直方向に積層して製造される
   ことを特徴とする、マウスピースの製造方法。
2. 前記マウスピースの咬合平面と、前後方向を含む鉛直面との第１交線と、
   水平面と、前後方向を含む鉛直面との第２交線と、のなす角度が、
   ３０°、１５０°、２１０°、又は、３３０°となる姿勢で、
   前記硬化層が鉛直方向に積層して製造される
   ことを特徴とする、請求項１に記載のマウスピースの製造方法。
3. 前記硬化層が、前記マウスピースの咬合平面に垂直方向に対して、３０°又は６０°傾斜した方向に積層して製造される
   ことを特徴とする、請求項１に記載のマウスピースの製造方法。
4. 前記マウスピースは、上顎の歯又は下顎の歯の全部を覆うように、凹溝状に形成される
   ことを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載のマウスピースの製造方法。
5. 前記マウスピースは、前記咬合平面に垂直方向において、前記マウスピースの咬合部と反対側に、前記マウスピースを支持するサポートが形成され、
   上顎の歯又は下顎の歯の全部を覆うように、凹溝状に形成される
   ことを特徴とする、請求項３に記載のマウスピースの製造方法。
6. 積層造形装置で製造される、歯を覆うように口腔内に装着されるマウスピースの製造方法であって、
   前記マウスピースは、前歯の頬側面を覆う頬側部に、縦方向の積層痕が形成され、環状の積層痕が形成されないように硬化層が前記マウスピースの前後方向に垂直な幅方向又は前後方向に垂直な幅方向に対して傾斜した方向に積層して製造される
   ことを特徴とする、マウスピースの製造方法。