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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-02-06
(54)【発明の名称】貫通穴を備える多層ブランクを製造するための方法
(51)【国際特許分類】
B28B 1/30 20060101AFI20250130BHJP
A61C 13/083 20060101ALI20250130BHJP
A61C 5/77 20170101ALI20250130BHJP
A61C 13/09 20060101ALI20250130BHJP
B32B 18/00 20060101ALI20250130BHJP
B32B 3/24 20060101ALI20250130BHJP
C04B 35/486 20060101ALN20250130BHJP
【ＦＩ】
B28B1/30
A61C13/083
A61C5/77
A61C13/09
B32B18/00 A
B32B3/24 Z
C04B35/486
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024546051
(86)(22)【出願日】2023-02-03
(85)【翻訳文提出日】2024-09-03
(86)【国際出願番号】 US2023012314
(87)【国際公開番号】W WO2023150295
(87)【国際公開日】2023-08-10
(31)【優先権主張番号】17/592,677
(32)【優先日】2022-02-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517264281
【氏名又は名称】デンツプライ シロナ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100227329
【弁理士】
【氏名又は名称】延原 愛
(72)【発明者】
【氏名】フェッシェル，ステファン
(72)【発明者】
【氏名】フォルクル，ローター
(72)【発明者】
【氏名】ギース，スヴェン
(72)【発明者】
【氏名】ロシュ，トビアス
(72)【発明者】
【氏名】ゲブハルト，アンドレアス
【テーマコード（参考）】
4C159
4F100
4G052
【Ｆターム（参考）】
4C159GG04
4C159GG15
4C159RR02
4C159SS01
4C159TT02
4F100AA17A
4F100AA17B
4F100AA18A
4F100AA19A
4F100AA19B
4F100AA27A
4F100AD00A
4F100AD00B
4F100AD03A
4F100AD03B
4F100BA02
4F100BA07
4F100DC11A
4F100DC11B
4F100DC12A
4F100DC12B
4F100DD05A
4F100DD09B
4F100EJ172
4F100EJ17A
4F100EJ17B
4F100EJ482
4F100EJ483
4F100GB66
4G052DA02
4G052DB12
4G052DC06
(57)【要約】
セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、第１のセラミック材料をモールドに充填するステップと、可動ピンを下側プレスプランジャの上面からキャビティ内に延出するステップと、第１の層を通る貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が可動ピンと接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、第１の上側プレスプランジャを第１のセラミック材料に対してプレスするステップと、異なる組成の第２のセラミック材料をモールドに充填するステップと、可動ピンを第１の層の上面から第１の開口キャビティ内に延出するステップと、ブランクを形成するべく、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを第２の層に対してプレスするステップとを含む方法である。
【選択図】図１Ａ
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、
第１のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、第１の層を形成するべく前記第１のセラミック材料が注入可能な状態で前記モールドに充填されるステップと、
前記第１の層を形成するべく前記第１のセラミック材料を前記モールドに充填する前、充填している間、又は充填した後に、前記可動ピンを前記下側プレスプランジャの上面から前記キャビティ内に延出するステップであり、前記可動ピンが前記キャビティ内に少なくとも部分的に延出され、前記第１の層が形成されると、前記可動ピンの少なくとも一部が前記第１の層を通って延び、これにより、前記第１のセラミック材料に囲まれ、前記第１の層を通る貫通穴が形成されるステップと、
前記第１の層を通る前記貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が前記可動ピンと接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、前記第１の上側プレスプランジャを前記第１の層に対してプレスするステップと、
異なる組成の第２のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、第２の層を形成するべく前記第２のセラミック材料が注入可能な状態で前記第１の開口キャビティに充填されるステップと、
前記第２の層を形成するべく前記第２のセラミック材料を前記モールドに充填する前、充填している間、又は充填した後に、前記可動ピンを前記第１の層の上面から前記第１の開口キャビティ内に延出するステップであり、前記可動ピンが前記第１の開口キャビティ内に少なくとも部分的に延出され、前記第２の層が形成されると、前記可動ピンの少なくとも一部が前記第２の層を通って延び、これにより、前記第２のセラミック材料に囲まれ、前記貫通穴が前記第２の層を通るように延長されるステップと、
前記ブランクを形成するべく、前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを前記第２の層に対してプレスするステップと、
を含む方法。
【請求項2】
前記下側プレスプランジャは可動であり、前記第１の層、前記第２の層、又はその両方のプレスを支援する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１及び第２の上側プレスプランジャの少なくとも一部は、前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴を維持するべく前記可動ピンと接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記可動ピンは、前記それぞれの第１の層又は第１及び第２の層を通る前記貫通穴の維持を支援するべく、前記それぞれのプレスステップ中に前記第１の上側プレスプランジャ又は前記第２の上側プレスプランジャの下端部と接触するテーパ付きの自由端を備える概して円筒形の形状である、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記可動ピンの上端部は、各層を通る前記貫通穴の維持を支援するべく、前記それぞれのプレスステップ中に前記第１の上側プレスプランジャ又は前記第２の上側プレスプランジャと接触したままである、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記第２の上側プレスプランジャは、前記第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく前記第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、前記第２の上側プレスプランジャの下部は、前記ブランクの前記貫通穴の表面に沿って回転防止機能を付与する形状の上側着座部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記可動ピンの上端部は、前記第２の上側プレスプランジャの前記下部の遠位端と対応する形状を有し、前記可動ピンの上端部と前記第２の上側プレスプランジャの前記下部の遠位端は、前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴の維持を支援するべく、前記プレスステップ中に互いに連通する、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第２の上側プレスプランジャは、前記第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく前記第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、前記第２の上側プレスプランジャの前記下部は、前記ブランクの前記貫通穴の表面に沿って上側円錐部分及び下側円筒端部分を付与する形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ブランクの貫通穴の上側円錐部分は、前記ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、前記着座部分は、前記取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記可動ピンの上部は、前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴の維持を支援するべく、前記下側円筒部分と対応する形状を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項11】
前記ブランクを部分的に又は完全焼結するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記可動ピンを前記第２の開口キャビティ内に延出するステップと、前記第２のセラミック材料とは異なる組成の第３のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、前記第１、第２、及び第３の層の前記貫通穴を維持しながら第３の層を形成するべく、前記第３のセラミック材料が注入可能な状態で前記第２の開口キャビティ内に及び前記可動ピンの周りに充填されるステップと、
前記ブランクを形成するべく前記第１、第２、及び第３の層を通って延びる前記貫通穴と連通する第３の開口キャビティが形成されるように、第３の上側プレスプランジャを前記第３の層に対してプレスするステップであり、前記第３の上側プレスプランジャが、前記第３の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく前記第３のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、前記可動ピンと連通する前記第３の上側プレスプランジャの下部が、前記ブランクの前記貫通穴に上側円錐部分及び下側円筒端部分を概して画定する形状を付与する、ステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記ブランクの前記貫通穴の前記上側円錐部分は、前記ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、前記着座部分は、前記取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、
前記可動ピンを前記下側プレスプランジャの上面から前記キャビティ内に延出するステップと、
第１のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、貫通穴を有する第１の層を形成するべく、前記第１のセラミック材料が注入可能な状態で前記モールド内に及び前記可動ピンの周りに充填されるステップと、
前記第１の層の前記貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が前記可動ピンと接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、前記第１の上側プレスプランジャを前記第１の層に対してプレスするステップと、
前記可動ピンを前記第１の開口キャビティ内に延出するステップと、
異なる組成の第２のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、前記第１及び第２の層の両方の前記貫通穴を維持しながら前記第２の層を形成するべく、前記第２のセラミック材料が注入可能な状態で前記第１の開口キャビティ内に及び前記可動ピンの周りに充填されるステップと、
前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを前記第２の層に対してプレスするステップであり、前記第２の開口キャビティ及び前記貫通穴が前記ブランクのねじ穴を画定し、前記ねじ穴が、概して円筒形の下部と、回転防止機能を備えたねじ着座部を有する上部とを有する、ステップと、
を含む方法。
【請求項15】
前記下側プレスプランジャは可動であり、前記第１の層、前記第２の層、又はその両方のプレスを支援する、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記ブランクを部分的に又は完全焼結するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、
前記可動ピンを前記下側プレスプランジャの上面から前記キャビティ内に延出するステップと、
第１のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、貫通穴を有する第１の層を形成するべく、前記第１のセラミック材料が注入可能な状態で前記モールド内に及び前記可動ピンの周りに充填されるステップと、
前記第１の層の前記貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が前記可動ピンの上部と接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、前記第１の上側プレスプランジャを前記第１の層及び前記可動ピンの上部に対してプレスするステップであり、前記第１の層の前記第１のセラミック材料が前記第１の上側プレスプランジャによって圧粉されている状態で、前記可動ピンが前記第１の上側プレスプランジャのプレス移動によって前記下側プレスプランジャ内へ部分的に後退するステップと、
前記形成された第１の開口キャビティの少なくとも一部を露出させるべく、前記第１の上側プレスプランジャを除去するステップと、
前記可動ピンを前記第１の開口キャビティ内に延出するステップと、
前記第１のセラミック材料とは異なる組成の第２のセラミック材料を前記モールドに充填するステップであり、前記第１及び第２の層の両方の前記貫通穴を維持しながら前記第２の層を形成するべく、前記第２のセラミック材料が注入可能な状態で前記第１の開口キャビティ内に及び前記可動ピンの周りに充填されるステップと、
前記ブランクを形成するべく、前記第１及び第２の層を通って延びる前記貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを前記第２の層及び前記可動ピンの上部に対してプレスするステップであり、前記第２の上側プレスプランジャを前記第２の層及び前記可動ピンの上部に対してプレスする際に、前記第２の上側プレスプランジャのプレス移動によって前記可動ピンの少なくとも一部が前記下側プレスプランジャ内へ後退している間に前記第１及び第２のセラミック材料が圧粉されるステップと、
を含む方法。
【請求項18】
前記第２の上側プレスプランジャは、前記第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく前記第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、前記可動ピンと連通する前記第２の上側プレスプランジャの下部は、前記ブランクの前記貫通穴に上側円錐部分及び下側円筒端部分を概して画定する形状を付与する、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記ブランクの前記貫通穴の前記上側円錐部分は、前記ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、前記着座部分は、前記取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記ブランクを部分的に又は完全焼結するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
この国際特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる２０２２年２月４日に出願された米国特許非仮出願第１７／５９２，６７７号の利益及び優先権を主張するものである。
この国際特許出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる２０２２年２月４日に出願された米国特許非仮出願第１７／５９２，６７７号の利益及び優先権を主張するものである。
【0002】
本発明は、とりわけ、セラミック材料の多層ブランク、特に、歯科修復物の製作に用いられるブランクを製作するための方法に関するものであり、この方法では、貫通穴が設けられたダイに第１のセラミック材料、次いで、異なる組成の第２のセラミック材料が充填され、これらの材料がプレスされ、随意的に焼結される。
【0003】
本発明はまた、歯科用フレームワーク、クラウン、部分クラウン、キャップ、アバットメント（例えば、ツーピースアバットメント）、Ｔｉベース（又はＴｉベース用のアダプタ）、及び／又は、特に二酸化ジルコニウムを含有するセラミック材料で構成され、異なる組成の領域を有し、貫通穴が設けられた、特にクラウン又は部分クラウンなどの、予め形成されたねじ穴を備える予備焼結又は完全焼結された歯科修復物の製作に用いられるブランクに関する。
【背景技術】
【0004】
ＵＳ８９３６８４８Ｂ２は、歯の代替物の製作に用いられ、異なる化学組成のいくつかの層で構成される、二酸化ジルコニウムのブランクを開示している。これに関して、個々の層は異なる割合の酸化イットリウムを有する。
【0005】
二酸化ジルコニウム体は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で直線に沿って色度の減少又は増加を呈する（ＵＳ２０１４／０３２８７４６Ａ１）。
【0006】
ＷＯ２０１４／０６２３７５Ａ１に係る、歯科オブジェクトを製作するための二酸化ジルコニウムのブランクは、正方晶相と立方晶相の割合が異なる、少なくとも２つの材料領域を有し、一方の領域では比率が１よりも大きく、他方の領域では比率が１よりも小さい。
【0007】
ＥＰ２３７１３４４Ａ１は、表面から所望の深さまで分解防止剤が豊富に含まれているセラミック体に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
歯科修復物を製造するためのセラミック材料として二酸化ジルコニウムが用いられる。例えば、二酸化ジルコニウムのブランクからフレームワークがミリングされ、次いで、焼結されることがある。次の加工段階で、フレームワークにベニアが手作業で貼り付けられ、その場合、少なくとも１つの切縁材料が貼り付けられ、融合される。これらのプロセス手段はすべて時間がかかり、そのうえ、歯科修復物が要件を満たすことを保証しない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避する、特に、いくつかの追加の後処理ステップを減らしながら、面倒な仕上げをすることなく、審美的要件を満たし、さらには、患者の口内での歯科修復物の取り付けを簡素化しながら、強い負荷がかかる領域で強度の高いセラミック材料から歯科修復物を製造できる様態で上述のタイプの方法を開発することである。
【0010】
この目的を達成するために、とりわけ、ダイ内に及び可動ピンの周りに第１のセラミック材料の層を充填することが提案され、この場合、貫通穴が延びている第１の（又は唯一の）層が形成され得る。１つ以上のさらなる層が望まれる場合、第１のセラミック材料の第１の層の露出面に沿って、第１の開口キャビティが形成され得る。第１の開口キャビティ内に及び可動ピンの周りに第２のセラミック材料が充填され、第１の材料と第２の材料が一緒にプレスされ、随意的に熱処理されている間、貫通穴は、第１の材料と第２の材料（例えば、第１の層と第２の層）の両方を通るように維持され得る。
【0011】
本発明によれば、最初に、ダイに注入可能な材料の層が充填され、この場合、可動ピンがダイのキャビティ内に延出している。この材料は、例えば、１ｇ／ｃｍ３から１．４ｇ／ｃｍ３の間の、特に１．１５ｇ／ｃｍ３から１．３５ｇ／ｃｍ３の間の範囲のかさ密度を有する二酸化ジルコニウムの粒状材料を使用することによって、天然歯の切縁のような色合いにすることができる。好ましくは４０μｍから７０μｍの間の粒径Ｄ５０を有する粒状材料を充填した後に、例えばプレスプランジャによって、材料を通る貫通穴と、材料の露出面に沿った開口キャビティが形成される。これは、例えば、可動ピンが後退している間に第１のセラミック材料の一部を押し出す及び／又は軽く圧粉することによって行われる。したがって、特に実質的に円錐状の幾何学的形状を有する、そのように形成された凹部又はキャビティにおいて、可動ピンは、材料を一緒にプレスする準備としてキャビティに充填されている第２のセラミック材料に囲まれるようにキャビティ内に延出している。随意的に、プレスされた第１及び第２の材料（例えば、プレスされたセラミックブランク）が部分的に又は完全に／最終的に熱処理され得る。部分的及び／又は完全な熱処理は、プレスされた材料がダイ／モールド内にとどまっている状態で又はそこから取り出された後に行われ得る。ブランクからクラウン又は部分クラウン又はキャップが製造される場合、貫通穴は、円錐状に形状設定された凹部又はキャビティと概して位置合わせされ、これは、残根、アバットメント、又はＴｉベースの幾何学的形状とも概して位置合わせされ得ることが理解される。
【0012】
また、第１の開口キャビティに充填された第２のセラミック材料に第２の開口キャビティが設けられ得るように１つ以上のさらなる層を形成することも可能である。同様に、可動ピンが、第２のキャビティ内に延出し、最終的に貫通穴を維持しながら第２のキャビティを充填することになる第３のセラミック材料に囲まれる。このステップはすべての材料の同時プレスを付随することができる。
【0013】
材料の圧粉はそれとは独立して行われる。
【0014】
圧粉は、好ましくは２バールから２０，０００バールの間の圧力で行われ得る。好ましくは、１つ以上の内部層を形成する圧粉は、２バールから１００バール（例えば、５バールから５０バール）の範囲の圧力で行われ、一方、ブロック（例えば、すべての層）の最終的な圧粉は、５００バールから２０，０００バール（例えば、１０００バールから１０，０００バール）の範囲の圧力で行われ得る。およそ３ｇ／ｃｍ３の密度が達成され得る。
【0015】
次いで、プレスされたセラミックブランクの脱バインダ及び予備焼結が、７００℃から１１００℃の間、特に８５０℃から１０５０℃の間の範囲の温度で、１００分から１５０分の間の時間にわたって行われ得る。
【0016】
脱バインダ及び予備焼結は、ＩＳＯ６８７２に従って測定される、１０ＭＰａから６０ＭＰａの間、特に１５ＭＰａから４５ＭＰａの間の曲げ強さが達成されるような様態で行われ得る。
【0017】
第２のセラミック材料に第２の開口キャビティが形成され、それに第３のセラミック材料が充填される場合、この組成は、特に第２／第１の材料よりも低い透光性及び／又は高い曲げ強さを有するという点で、第２のセラミック材料の組成とは異なり得る。
【0018】
特に、本発明によれば、ダイの１つ以上のプレスツールに可動ピンが設けられ得る。可動ピンは、貫通穴を形成及び／又は維持するべく、第１のセラミック材料及び第２のセラミック材料の種々の層に設けられ得るいくつかの第１の開口キャビティ内に（例えば通って）延出し得る。それにより、いくつかの別個の分離されたブランク区域、いわゆるネストがもたらされ、したがって、予備焼結後に、特にミリング及び／又は研削を通じて、このようなブランクの区域からいくつかの歯科修復物を得ることができ、歯科修復物は、そのようなブランクのミリング及び／又は研削の前にブランクに予め形成されたねじ穴（例えば、貫通穴）を有する。これに関して、ブランク区域の寸法を互いに異なるようにして、異なる幾何学的形状の修復物を得ることが可能であり、それぞれの根側／象牙質側の材料領域の幾何学的構成も異なるようにすることができる。したがって、ブランクの後処理ステップを簡素化／削減し、及び／又は予め形成されたねじ穴を備える歯科修復物の取り付けを支援しながら、ネスト／ブランク区域の数及びそれらの幾何学的形状に応じて、１つのブランクから様々な形状の歯を得ることが可能になる。既に述べたように、必須ではないが、第２の領域（例えば、第２のさらなる層／材料）から象牙質コアが形成され、第１の領域（例えば、第１の層／材料）から切縁が形成され得ることが理解される。
【0019】
本発明は、特に、第１のセラミック材料の熱膨張係数よりも０．２μｍ／ｍ＊Ｋ～０．８μｍ／ｍ＊Ｋ高い、第２のセラミック材料の熱膨張係数を提供する。材料の熱膨張係数が異なる結果として、第１の材料、すなわち切縁材料に圧縮応力が生じ、これは、ブランクから得られる歯科修復物の強度の増加につながる。
【0020】
さらに、特に、第１の領域について、第２のセラミック材料に比べてより透光性が高く着色が少ない切縁材料が使用されるように、セラミック材料を所望の程度に着色することが可能である。
【0021】
ねじ穴を備える歯科修復物又は他の成形体が、貫通穴を備える予備焼結されたブランクから得られることが好ましい場合、当然のことながら、貫通穴を備えるブランクを最初に部分焼結又は完全焼結し、次いで、特にミリング又は研削によって成形体を形成するべくさらに加工することも可能である。
【0022】
貫通穴を備えるブランクがいつ焼結されるかに関係なく、特に、１３００℃から１６００℃の範囲内の温度で１０分から２５０分の間の時間にわたって行われる完全（又は全）焼結が提供される。焼結は僅かにより高い温度で行うこともできる。
【0023】
焼結が、例えば出発原料の製造業者が指定した温度より１００℃高い温度で、製造業者が完全又は十分な焼結のために推奨する時間を超えて行われる場合、これは過焼結と呼ばれる。
【0024】
これらの値は、出発原料が特に８０ｗｔ％を超える二酸化ジルコニウムを実質的に含有するときに特にあてはまる。
【0025】
二酸化ジルコニウムに、特に酸化イットリウムを添加することができるが、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、及び／又は酸化セリウムも添加することができる。
【0026】
セラミック材料を着色する場合、特に、Ｐｒ、Ｅｒ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びＭｎの群から選択された元素からの色付与酸化物、好ましくは、Ｔｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、及び／又はそれらの混合物を使用することができる。
【0027】
したがって、本発明はまた、使用するセラミック材料が二酸化ジルコニウムを含有し、これに酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、及び／又は酸化セリウム（ＣｅＯ２）、特に酸化イットリウムが添加され得ることを特徴とし、第１のセラミック材料は、色及び／又は室温で安定化した結晶形態に関して、第２のセラミック材料の材料とは異なる。
【0028】
さらに、第２の材料中の酸化イットリウムの割合が４．５ｗｔ％～９．５ｗｔ％の範囲内である及び／又は第１の材料中の割合が４．５ｗｔ％～１０．５ｗｔ％の範囲内であるような第１及び／又は第２のセラミック材料が提供され、第１のセラミック材料中の酸化イットリウムの割合は、第２の材料中の割合と等しいか又はそれよりも高くされ得る。
【0029】
これにより、第１の領域の材料、そしてまた第２の領域の材料は、予備焼結後の両方の領域の二酸化ジルコニウムの正方晶相と立方晶相の比率が≧１になるように選択され得る。
【0030】
第１及び第２のセラミック材料の基本材料として、以下のｗｔ％の組成が好ましい：
【表1】
【0031】
さらなる結合剤を添加することも可能である。これは上記の重量パーセントの記載では考慮されていない。
【0032】
本発明の教示によれば、完全焼結後に、ねじ穴を備えるモノリシック歯科修復物が得られ、原則としてベニアを付ける必要はないが、もし付けたとしても本発明から逸脱することはない。
【0033】
貫通して延びるねじ穴を有する歯科用フレームワーク、クラウン、部分クラウン、キャップ、アバットメント（例えば、ツーピースアバットメント）、Ｔｉベース、特にクラウン又は部分クラウンなどの、ねじ穴を備える歯科修復物の製造に用いるための貫通穴を備える予備焼結又は完全焼結されたブランクは、特に二酸化ジルコニウムを含有し、異なる組成の領域を有するセラミック材料を含み、第１の領域は第１のセラミック材料からなり、少なくとも１つの第２の領域は第２のセラミック材料からなり、これらの領域は互いに隣接し、貫通穴が少なくとも１つの第２の領域を通って延び、第２の領域は、第１の領域がベース領域からテーパする外側の幾何学的形状を有するように第１の領域内に延びることを特徴とする。これに関して、貫通穴がベース領域を通って延び、ベース領域は、第１の領域の外面の領域に延び、好ましくは、貫通穴が両方の領域を通って延びるように、第１の領域の外面の領域と合流する。
【0034】
ベース領域から延びる第２の領域にキャビティを設けることも可能である。
【0035】
これとは独立して、第２の領域は、その外側の幾何学的形状において、円錐状に延びる幾何学的形状を有し得る。
【0036】
第２の領域内に第３の領域が延びることも可能であり、前記第３の領域は、第２のセラミック材料の組成から逸脱する及び／又はそれとは異なる組成の第３のセラミック材料で構成される。
【0037】
本発明によれば、いくつかの第２の領域は第１の領域に囲まれていることが強調され、特に、複数の第２の領域のうちのいくつかはそれらの外側の幾何学的形状が異なり、貫通穴は好ましくは各領域を通って延びる。
【0038】
したがって、例えば、象牙質領域の強度が切縁領域の強度よりも高い、ねじ穴を有する異なる幾何学的形状のクラウン又は人工歯を製造することができる。この目的のために、貫通穴を有するブランクからねじ穴を備える歯科修復物を得る際に、貫通穴が種々の領域を通って延びる状態で、ブランクの第２の領域の区域で象牙質が形成され、第１の領域の区域から切縁領域が形成される。
【0039】
本発明は、ブランクは酸化イットリウムが添加されている二酸化ジルコニウムを含み、第２又は第３のセラミック材料中の酸化イットリウムの割合は４．５ｗｔ％から９．５ｗｔ％の間であり、第１のセラミック材料中の割合は４．５ｗｔ％から１０．５ｗｔ％の間であることをさらに特徴とし、第１のセラミック材料中の酸化イットリウムの割合は、第２のセラミック材料中の割合と等しいか又はそれよりも大きくされ得る。
【0040】
第１のセラミック材料中の酸化イットリウムの割合が、第２のセラミック材料中の割合よりも大きい場合、第２の領域の材料中のイットリウムの含有量がより低いことで、第１の領域と比較して強度がより高くなり得る。
【0041】
さらに、第２の領域のセラミック材料を着色し、第１の領域を、より低い度合いに着色する又はまったく着色しないことで、第２の領域よりも高い透光性をもつようにすることが可能である。
【0042】
予め形成されたねじ穴を有する歯科修復物、特に、それぞれ予め形成されたねじ穴を有する歯、クラウン又は部分クラウン、又はキャップは、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴を備え、第１の材料の第１の層は切縁側に延び、第２のセラミック材料からなる第２の層は根側に延び、第１の層は、第２の層よりも高い透光性及び／又は低い強度を有すること、及び、第１の層は、第２の層よりも約０．２μｍ／ｍ＊Ｋ～０．８μｍ／ｍ＊Ｋ低い熱膨張係数を有することを特徴とする。
【0043】
本発明は、歯科デバイス、及び歯科デバイスを製造するための方法に向けられている。一態様では、本開示は、セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、第１の層を形成するべく注入可能な状態の第１のセラミック材料をモールドに充填するステップと、第１の層を形成するべく第１のセラミック材料をモールドに充填する前、充填している間、又は充填した後に、可動ピンを下側プレスプランジャの上面からキャビティ内に延出するステップであり、可動ピンがキャビティ内に少なくとも部分的に延出され、第１の層が形成されると、可動ピンの少なくとも一部が第１の層を通って延び、第１のセラミック材料に囲まれ、これにより、第１の層を通る貫通穴が形成されるステップと、第１の層を通る貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が可動ピンと接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、第１の上側プレスプランジャを第１の層に対してプレスするステップと、異なる組成の第２のセラミック材料をモールドに充填するステップであり、第２の層を形成するべく第２のセラミック材料が注入可能な状態で第１の開口キャビティに充填されるステップと、第２の層を形成するべく第２のセラミック材料をモールドに充填する前、充填している間、又は充填した後に、可動ピンを第１の層の上面から第１の開口キャビティ内に延出するステップであり、可動ピンが第１の開口キャビティ内に少なくとも部分的に延出され、第２の層が形成されると、可動ピンの少なくとも一部が第２の層を通って延び、第２のセラミック材料に囲まれ、これにより、貫通穴が第２の層を通るように延長されるステップと、ブランクを形成するべく、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを第２の層に対してプレスするステップと、を含む方法を提供する。
【0044】
別の態様では、本開示は、セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、可動ピンを下側プレスプランジャの上面からキャビティ内に延出するステップと、第１のセラミック材料をモールドに充填するステップであり、貫通穴を有する第１の層を形成するべく、第１のセラミック材料が注入可能な状態でモールド内に及び可動ピンの周りに充填されるステップと、第１の層の貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が可動ピンと接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、第１の上側プレスプランジャを第１の層に対してプレスするステップと、可動ピンを第１の開口キャビティ内に延出するステップと、第１のセラミック材料とは異なる組成の第２のセラミック材料をモールドに充填するステップであり、第２のセラミック材料が、第１の層と第２の層の両方の貫通穴を維持しながら第２の層を形成するべく、注入可能な状態で第１の開口キャビティ内に及び可動ピンの周りに充填されるステップと、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを第２の層に対してプレスするステップであり、第２の開口キャビティ及び貫通穴がブランクのねじ穴を画定し、ねじ穴が、概して円筒形の下部と、回転防止機能を備えた成形部（例えば、アバットメント又はＴｉベース接続／嵌合部）を有する上部とを有する、ステップと、を含む方法を提供する。
【0045】
別の態様では、本開示は、セラミック材料の多層ブランクを形成するための方法であって、可動ピンを有する下側プレスプランジャを囲んでキャビティを形成する少なくとも１つの側壁を含むモールドを提供するステップと、可動ピンを下側プレスプランジャの上面からキャビティ内に延出するステップと、第１のセラミック材料をモールドに充填するステップであり、第１のセラミック材料が、貫通穴を有する第１の層を形成するべく、注入可能な状態でモールド内に及び可動ピンの周りに充填されるステップと、第１の層の貫通穴を維持するべく第１の上側プレスプランジャの少なくとも一部が可動ピンの上部と接触している状態で、第１の開口キャビティが形成されるように、第１の上側プレスプランジャを第１の層及び可動ピンの上部に対してプレスするステップと、第１の層の第１のセラミック材料が第１の上側プレスプランジャによって圧粉されている状態で、可動ピンが第１の上側プレスプランジャのプレス移動によって下側プレスプランジャ内へ部分的に後退するステップと、形成された第１の開口キャビティの少なくとも一部を露出させるべく、第１の上側プレスプランジャを除去するステップと、可動ピンを第１の開口キャビティ内に延出するステップと、モールドに第１のセラミック材料とは異なる組成の第２のセラミック材料を充填するステップであり、第２のセラミック材料が、第１の層と第２の層の両方の貫通穴を維持しながら第２の層を形成するべく、注入可能な状態で第１の開口キャビティ内に及び可動ピンの周りに充填されるステップと、ブランクを形成するべく、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴と連通する第２の開口キャビティが形成されるように、第２の上側プレスプランジャを第２の層及び可動ピンの上部に対してプレスするステップと、第２の上側プレスプランジャを第２の層及び可動ピンの上部に対してプレスする際に、第２の上側プレスプランジャのプレス移動によって可動ピンの少なくとも一部が下側プレスプランジャ内へ部分的に後退している間に第１及び第２のセラミック材料が圧粉されるステップと、を含む方法を提供する。
【0046】
また別の態様では、本発明の態様のいずれかは、以下の特徴の１つ又は任意の組み合わせによってさらに特徴付けられ得る：下側プレスプランジャは可動であり、第１の層、第２の層、又はその両方のプレスを支援する；上側プレスプランジャの少なくとも一部は、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴を維持するべく可動ピンと接触する；可動ピンは、第１の層又は第１の層と第２の層を通る貫通穴の維持を支援するべく、それぞれのプレスステップ中に第１の上側プレスプランジャ又は第２の上側プレスプランジャの下端部と接触するテーパ付きの自由端を備える概して円筒形の形状である；可動ピンの上端部は、各層を通る貫通穴の維持を支援するべく、それぞれのプレスステップ中に第１の上側プレスプランジャ又は第２の上側プレスプランジャと接触したままである；第２の上側プレスプランジャは、第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、第２の上側プレスプランジャの下部は、ブランクの貫通穴の表面に沿って回転防止機能を付与する形状の上側着座部を含む；可動ピンの上端部は、第２の上側プレスプランジャの下部の遠位端と対応する形状を有し、可動ピンの上端部と第２の上側プレスプランジャの下部の遠位端は、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴の維持を支援するべく、プレスステップ中に互いに連通する；第２の上側プレスプランジャは、第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、第２の上側プレスプランジャの下部は、ブランクの貫通穴の表面に沿って上側円錐部分及び下側円筒端部分を付与する形状を有する；ブランクの貫通穴の上側円錐部分は、ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、着座部分は、取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む；可動ピンの上部は、第１及び第２の層を通って延びる貫通穴の維持を支援するべく、第１の上側プレスプランジャ又は第２の上側プレスプランジャの下側円筒部分と対応する形状を有する；ブランクを部分焼結又は完全焼結するステップ；（ｉ）可動ピンを第２の開口キャビティ内に延出するステップ；（ｉｉ）第２のセラミック材料とは異なる組成の第３のセラミック材料をモールドに充填するステップであり、第１、第２、及び第３の層の貫通穴を維持しながら第３の層を形成するべく、第３のセラミック材料が注入可能な状態で第２の開口キャビティ内に及び可動ピンの周りに充填されるステップ；（ｉｉｉ）ブランクを形成するべく、第１、第２、及び第３の層を通って延びる貫通穴と連通する第３の開口キャビティが形成されるように、第３の上側プレスプランジャを第３の層に対してプレスするステップであり、第３の上側プレスプランジャが、第３の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく第３のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、可動ピンと連通する第３の上側プレスプランジャの下部が、ブランクの貫通穴に上側円錐部分及び下側円筒端部分を概して画定する形状を付与するステップ；ブランクの貫通穴の上側円錐部分は、ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、着座部分は、取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む；第２の上側プレスプランジャは、第２の開口キャビティの少なくとも一部を画定するべく第２のセラミック材料の少なくとも一部へプレスされる下部を含み、可動ピンと連通する第２の上側プレスプランジャの下部は、ブランクの貫通穴に上側円錐部分及び下側円筒端部分を概して画定する形状を付与する；ブランクの貫通穴の上側円錐部分は、ブランクから形成された修復物をアバットメントに固定するための取り付け器具を受け入れるべく着座部分を画定し、着座部分は、取り付け器具の回転を防止するための回転防止機能を含む、又はこれらの任意の組み合わせ。
【0047】
本明細書に示され説明されているように、本発明と共に他も存在するため、上記で言及した態様及び例は限定するものではないことを理解されたい。例えば、本発明の上記で言及した態様又は特徴のいずれかを組み合わせて、本明細書に記載された、図面に示された、又は他の様態で他の独自の構成をなすことができる。
【0048】
本発明のさらなる詳細、利点、及び特徴は、請求項及びそこに開示された特徴のみ及び／又はそれらの組み合わせからだけでなく、図面に示されている例示的な実施形態の以下の説明からも得られる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1A】デバイスを使用して実施される本発明の方法に係るデバイスの断面図である。
【図1B】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図1C】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図1D】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図2A】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図2B】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図2C】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図2D】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係るデバイスの断面図である。
【図2E】デバイスを使用して実施される本発明の方法の代替的なステップに係るデバイスの断面図である。
【図3】異なる材料特性の領域を備える、本発明に係る予め形成された貫通穴を有するブランクを示す図である。
【図4A】本発明に係る予め形成された貫通穴を有するブランクと、そこから得られる前歯の概略図である。
【図4B】本発明に係る予め形成された貫通穴を有するブランクと、そこから得られる臼歯の概略図である。
【図5】異なる材料特性の領域を備える、本発明に係る予め形成された貫通穴を有する別のブランクを示す図である。
【図6A】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係る代替的なデバイスの断面図である。
【図7A】デバイスを使用して実施される本発明の方法の別のステップに係る別の代替的なデバイスの正面図である。
【図8】異なる材料特性の複数の領域を備え、各領域は予め形成された貫通穴を有する、本発明に係るブランクの上面図である。
【図9】本発明の方法に係る予め形成された貫通穴を有する複数のブランクをマウントするための保持デバイスの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0050】
本発明の教示が図面を参照して説明され、図面において同じ要素には基本的に同じ参照符号が付けられており、特に、歯科修復物は、完全焼結後にすぐに使用可能なモノリシック歯の代替物が入手可能となるようにモノリシック構造を有するセラミック材料から製造される。
【0051】
この目的のために、本発明は、異なる組成、したがって特性を備えるセラミック材料の領域を有する、製造する修復物に応じて所望の光学的及び機械的特性を有するブランクの製作を提供し、これにより、前述のように、例えば手作業で切縁材料を貼り付ける必要なしに、完全焼結後にモノリシックに製作された歯の代替物をすぐに使用することが可能となる。
【0052】
さらに、高負荷が生じる領域で特に望ましい強度値を達成することができる。所望の光学特性を実現することができる。
【0053】
図面を参照して、例示的な実施形態ではクラウン又はアバットメントクラウン（例えば、アバットメント又はＴｉベースに取り付けるためのもの）である歯科修復物を製造することができる、ブランクの製造を説明する。
【0054】
この方法は、プレスツールを囲んで開口キャビティを画定する少なくとも１つの壁１１を有するダイ（モールド）１０を提供するステップを含む。プレスツールは、１つ以上の可動プレスツール（プランジャ）と、随意的に１つ以上の据置プレスツールを含み得る。１つ以上の可動プレスツールは、少なくとも１つの壁に沿って及び／又は対向する可動プレスツール又は据置プレスツール（含まれるとき）に対して移動可能であり得ることが理解される。１つの具体例では、プレスツールは、少なくとも１つの下側プレスツールと少なくとも１つの上側プレスツールを含み、下側プレスツールと上側プレスツールのうちの少なくとも一方が移動可能である。好ましくは、必須ではないが、プレスツールは、（必要な場合）互いに独立して作動的に移動するように構成された少なくとも１つの可動下側プレスツール（プランジャ）と少なくとも１つの可動上側プレスツール（プランジャ）を含み得る。
【0055】
プレスツールはさらに、１つ以上の可動又は据置プレスツールに対して独立して移動可能（及び／又はプレスする）少なくとも１つの可動ピン２３を含み得る。可動ピン２３は、１つ以上の可動又は据置プレスツールから延出するときにキャビティ１３の一部を占有できるように任意の形状及び／又はサイズで提供され得る。１つの例示的な実施形態では、可動ピン２３は、結果として得られるブロックが貫通穴を含み得るように、概して円筒形（例えば、棒形）の形状を有し得る。
【0056】
前述のように、プレスツールは少なくとも１つの可動ピン２３を含み得る。したがって、可動ピン２３は、１つ以上の可動プレスツール及び／又は随意的な１つ以上の据置プレスツール（含まれるとき）のうちの少なくとも一方に設けられ得ることが理解される。例えば、プレスツールは、可動ピン２３を備えた据置下側プレスツールと、据置下側プレスツールに向かう又は離れる方に独立して移動するように構成され得る可動上側プレスプランジャを含み得る。好ましくは、必須ではないが、プレスツールは、下側プレスプランジャと上側プレスプランジャなどの複数の可動プレスプランジャを含み、これらは、互いに対して（例えば、互いに向かう又は離れる方に）独立して移動可能であるように構成され得る。この例では、必須ではないが、下側プレスプランジャは可動ピン２３を含み得る。しかしながら、１つ以上の可動プレスプランジャ及び／又は随意的な１つ以上の据置プレスツールの他の組み合わせ／配向が様々な構成で提供され得ることがさらに理解され、１つ以上の可動プレスプランジャと随意的な１つ以上の据置プレスツールのうちの少なくとも一方は、少なくとも１つの可動ピン２３を含み得る。
【0057】
図１Ａを参照すると、可動下側プレスプランジャ１６を囲んでキャビティ１３を画定する少なくとも１つの壁１１を含み得るダイ１０の断面が提供されており、下側プレスプランジャ１６は可動ピン２３を独立して含み得る。下側プレスプランジャ１６は、可動ピン２３の上部２７（第１の位置、例えば、非延出位置にある）に加えて、結果的に形成されるブロックの少なくとも１つの表面を画定する上面１７を有する。この具体例では、上面１７と、非延出位置にある可動ピン２３の上部２７は、概して平坦な表面を画定し得る。しかしながら、下側プレスツール（可動又は据置のいずれにしても）の上面は、任意の形状又はトポロジカルな幾何学的形状を有し得ることが理解される。
【0058】
前述のように、可動ピン２３は、下側プレスプランジャ１６から延出したときに（第１の延出位置）、キャビティ１３の一部が可動ピン２３の延出した部分によって占有されるように、概して棒形状で提供され得る（図１Ｂ）。可動ピン２３が第１の延出位置に配置されると、第１の層２５（図１Ｄ）を形成するべく、可動ピン２３を囲む状態でダイ１０のキャビティ１３内に第１のセラミック材料１４の形態の注入可能な粒が充填される。好ましくは、可動ピン２３の上部２７は、下側プレスプランジャの上面１７から、第１の材料１４がキャビティ１３内に充填されるレベルを超える距離まで延出し得る。しかしながら、可動ピン２３の上部２７は、キャビティ１３の一部の充填後に、第１の材料１４の高さよりも低い延出位置まで移動し得ることが理解される。さらに、可動ピン２３を（例えば、下側プレスツールの上面１７の周囲の部分と概して水平／面一である非延出位置から）キャビティ１３内に延出する前に及び／又は延出している間に、キャビティ１３に第１のセラミック材料１４が充填され得ることが企図される。
【0059】
図６Ａ～６Ｂに示すような別の例では、本発明に係る可動ピン９０が提供され得る。可動ピン９０は、概して平坦な端２７を有する可動ピン２３とは異なる、テーパ付きの端９２を含み得る。含まれるとき、下側プレスプランジャ１６の方に延びる下側延長部９５を有する代替的な第２の上側プレスプランジャ９４も提供され得る。下側延長部９５は着座部４０と遠位端９６を有する。代替的な第２の上側プレスプランジャ９４の遠位端９６は、好ましくは、ブランクの形成中に可動ピン９０及び／又は代替的な第２の上側プレスプランジャ９４のいずれかの移動を支援するべく、可動ピン９０のテーパ付きの端部９２と対応（嵌合）する。この対応する構成は、移動中に遠位端２７をテーパ付きの端９２と係合した状態に保って、可動ピン９０と代替的な第２の上側プレスプランジャ９４との間の（例えば、水平方向又は他の方向の）係合解除を低減する又はなくすのに役立つことが理解される。代替的な第２の上側プレスプランジャ９４の遠位端２７と可動ピン９０のテーパ付きの端９２において、他の同様の対応する構成が提供され得ることが理解される。
【0060】
特に酸化イットリウムで安定化された二酸化ジルコニウムである、第１のセラミック材料１４は、以下のｗｔ％の組成を有することができる：
【表2】
【0061】
結合剤も添加され得るが、上記の重量パーセント値に考慮に入れられていない。
【0062】
しかしながら、特に、第１のセラミック材料１４が切縁材料として用いられる際に、高い透光性が望まれるため、着色酸化物が少量だけ含まれる又はまったく含まれない、例えば≦０．５ｗｔ％である組成が提供される。酸化イットリウムの割合が比較的高くなることで、製造された成形パーツ、すなわち歯科修復物の切縁領域において、正方晶相は５０～６０％のみとなり、残りは立方晶と単斜晶の結晶相となり得る。
【0063】
図１Ｃ～図１Ｄに示すように、第１の上側プレスプランジャ１８によって、材料１４に又はこの材料から形成された層に、開口キャビティ１９が形成される。第１の上側プレスプランジャ１８によって、可動ピン２３が下側プレスプランジャ１６の上面１７の方に押され（又は独立して後退し）、材料１４が変位又は僅かに圧粉される。そうすることで、キャビティ１９と連通する貫通穴２１が形成される。第１のキャビティ１９を形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で２バールを超える、好ましくは７バールを超える圧力で行われ得る。さらに、第１のキャビティ１９を形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で１００バール未満、好ましくは５０バール未満の圧力で行われ得る。第１のキャビティ１９を形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で２～１００バール、好ましくは７～５０バールの範囲の圧力で行われ得ることが理解される。第１の層の形成中に行われたのと同様の圧力で任意の中間層（最後の層を除く）が圧粉／プレスされ得ることが理解される。
【0064】
第１の層２５が形成された（例えば、圧粉／プレスされた）後に、材料１４が貫通穴２１に入るのを防ぐために可動ピン２３の少なくとも一部が第１の層２５内にとどまっている状態で、第１の上側プレスプランジャ１８がキャビティ１９から除去され得る（図１Ｄ）。随意的に、又は第１の上側プレスプランジャ１８のプレス移動に加えて、可動下側プレスプランジャ１６が、第１の上側プレスプランジャ１８の方に移動することによって第１の材料１４の圧粉を支援し得る。下側プレスプランジャ１６の移動中に、貫通穴２１が確実に維持されるように、可動ピン２３は下側プレスプランジャ１６とは独立して移動するように構成されることが理解される。例えば、下側プレスプランジャ１６が第１の上側プレスプランジャ１８の方に移動している間、可動ピン２３は、それ自体の独立した移動を通じて、及び／又は下側プレスプランジャ１６の方に移動する際の第１の上側プレスプランジャ１８の移動を通じて、下側プレスプランジャ１６の移動に対して反対方向に後退し（及び／又は押され）得る。さらに、可動ピン２３は、第１の上側プレスプランジャ１８及び／又は下側プレスプランジャ１６とは独立して、又は組み合わせて、又は第１の上側プレスプランジャ１８及び下側プレスプランジャ１６のうちの少なくとも一方の移動（又は接触）によって移動可能であることが企図される。可動ピン２３がキャビティ１９から下側プレスツールの上面１７の方に後退している間、第１の材料１４が貫通穴２１に入るのを防ぐ又は実質的に防ぐために、可動ピン２３の上部２７と第１の上側プレスプランジャ１８との間の少なくともいくらかの接触が維持される。別の限定ではない例では、第１の上側プレスプランジャ１８が第１の材料１４を（下側プレスツールの方に）変位させる／圧粉する際に、可動ピン２３の上部２７を押して、キャビティ１９を画定するように可動ピン２３を下側プレスツールの第１の表面１７の方に後退させてもよい。
【0065】
第１の材料１４の圧粉と可動ピン２３の（部分的）後退を通じて第１の層が形成されると、第１の上側プレスプランジャ１８がキャビティ１９から除去（又は部分的に除去）され得る。キャビティ１９を露出するべく第１の上側プレスプランジャ１８を除去している間又は除去した後に、可動ピン２３が、キャビティ１９の一部を占有するように第１の層２５から上方に延出し得る（図２Ａ）。随意的に、第２のセラミック材料２０が、延出した可動ピン２３を囲む状態でキャビティ１９内に充填され、第２の層２９の形成が開始され得る（図２Ｂ）。可動ピン２３は、第２のセラミック材料２０をキャビティ１９内に充填するときに、可動ピン２３の最上部２７が第２の材料２０の少なくとも一部の表面３１のすぐ上（又は同じ高さ）に位置し得るような距離だけキャビティ１９内で延出し得ることが理解される。代替的な実施形態では、可動ピン２３の最上部２７は、圧粉された第１の層２５の露出面２６と概して同じ高さのままであり、キャビティ１９に第２の材料２０を充填した後に、可動ピン２３は、可動ピン２３の上部２７が第２の材料の表面３１を突き通るまで延出し、第２の層２９（図示せず）を通る貫通穴２１が延長及び維持され得る。
【0066】
第２の材料２０は、以下のｗｔ％の組成のうちの１つを有し得る：
【表3】
【0067】
それに関して、製造される歯の象牙質は第２のセラミック材料２０から形成されるので、１つ又は複数の着色酸化物が、所望の歯の色をもたらす量で存在し得る。さらに、Ｙ２Ｏ３の割合が比較的低いため、完全焼結された歯の代替物の象牙質は、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％の高い正方晶相含有量を有することになり、したがって、高い強度が得られる。
【0068】
好ましくは、可動ピン２３は、キャビティ１９の充填前に延出される。可動ピン２３を囲む状態でキャビティ１９に第２のセラミック材料２０を充填した後に、材料１４、２０、又はこれらから形成された層又は領域が、第２の可動上側プレスツール（プランジャ）３０（図２Ｃ）をさらに含み得るプレスツールによって、ダイ１０内でプレスされる。第２の上側プレスプランジャ３０は、任意のサイズの任意の一般的な形状に構成され得る下面３２を含み、圧粉の結果として第２の層内に形成される第２のキャビティ３６を画定する。好ましくは、第２のキャビティ３６は貫通穴２１と連通し、したがって、貫通穴２１が第２の層２９内にさらに延長され得る。これは、第２の上側プレスプランジャ３０の一部が可動ピン２３と概して接触したままの状態で第２の上側プレスプランジャ３０による第２の材料のプレスを通じて達成され得る（図２Ｄ）。より具体的には、第２のプレスプランジャ３０が下側プレスツールの方に移動する際に、第２のプレスプランジャ３０は可動ピン２３を下側プレスツールの上面１７の方に押し（又は可動ピン２３が独立して後退し）、したがって、貫通穴２１が、プレス／圧粉ステップ中に第１の層２５と第２の層２９の両方において概して維持されている状態で第２の層２９内に延び得る。
【0069】
第２の材料２０が第２の上側プレスプランジャ３０によって（可動又は据置であり得る下側プレスツールの助けとともに）圧粉されると、上側プレスプランジャ３０の下面３２の形状と延出した可動ピン２３により、第２の層２９に第２のキャビティ３６が形成され得る。図２Ｃに示されている１つの具体例では、第２の上側プレスプランジャ３０は、第２の上側プレスプランジャ３０の下面３２によって画定される延長部３３を含み得る。ここで、延長部３３は、下側円筒部３８と上側着座部４０を有する概して「ねじ」形状の輪郭／プロファイルを画定し得るが、前述のように、下面３２の部分を画定するための他の形状及びサイズが企図される。好ましくは、下側円筒部３８の遠位端３５は、可動ピン２３の上部２７の形状／サイズと相補的である（及び／又はそれと嵌合する）ように構成され、したがって、遠位端３５と上部２７の連通／接触により、貫通穴２１が第１の層２５から第２の層２９の少なくとも一部まで続くのを支援する。第２の上側プレスプランジャ３０の下面３２の残りの部分は、本発明の立方体様の形状のブロックの概して平坦な外壁の形成を支援するべく概して平坦であり得ることが理解される。
【0070】
図２Ｄ及び代替的な図２Ｅに示されているように、第２の上側プレスプランジャの下部３８は、様々な長さにすることができ、したがって、第２のプレスステップが完了又は実質的に完了したときに、下部３８の遠位端３５は、図２Ｄに示すように第１の層２５及び第２の層２９の一部のみを通って（例えば、第２の層のみを通って）延び得るか、又は図２Ｅに示すように第１の層２５と第２の層２９の両方を通って延び得る。いずれの場合も、又は下部３８の遠位端３５がモールド内で異なる深さまで延びる場合、可動ピン２３は、第１及び第２のセラミック材料を通る貫通穴を維持するためにプレスステップ中に可動ピン２３の上端部が第２の上側プレスプランジャ３０の下部３８の遠位端３５と接触したままであることを保証するべく、モールド内で適宜位置決めされる。
【0071】
第２の上側プレスプランジャ３０の上側着座部４０は、ねじなどの取り付け器具の上部、又はツーピースアバットメント（例えば、Ｔｉベース）の下側区域の上部（金属）部分を受ける幾何学的形状を画定し得ることが理解される。好ましくは、必須ではないが、上側着座部４０（例えば、着座部及び／又はねじ着座部）は、アバットメント又はツーピースアバットメント（例えば、Ｔｉベースの金属部分を囲むジルコニア部分）が互いに対して回転するのを防ぐために、ブランク（例えば、貫通穴を備えるジルコニアブロック）の接続する幾何学的形状に設けられる回転防止機能を形成するように構成された外形を含む。
【0072】
図７Ａ～図７Ｃに示すような１つの限定ではない例では、代替的な第２の上側プレスプランジャ７０は、回転防止機能部７４を有する円錐形及び／又は円筒形に形状設定された延長部７２を含み得る。回転防止機能部７４は、図７Ｃに示すように、第２の上側プレスプランジャ７０の外面７６から外方（例えば、半径方向）に延び得る。図７Ｂに示すように、回転防止機能部７４はさらに、第２のプレスプランジャ７０の延長部７２の上部７８に沿って下方に延び得る。回転防止機能部７４は、アバットメント又はツーピースアバットメント（例えば、Ｔｉベースの金属部分を囲むジルコニア部分）が互いに対して回転するのを防ぐために任意の形状及び／又はサイズで構成され得る。回転防止形状の他の限定ではない例は、六角形及び／又は他の形状などの多角形の形状を含み得るが、これらに限定されない。
【0073】
前述のように、第２の上側プレスプランジャ３０は、ダイ１０内に導入され、下側プレスツールと協働して圧粉を行い、これにより、既に形成された第１の層２５に加えて第２の層２９を形成し得る。プレス後に、ブランク４４は、およそ３ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。結果として得られるブロックを形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で５００バールを超える、好ましくは１００バールを超える圧力で行われ得る。さらに、結果として得られるブロックを形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で２０，０００未満、好ましくは１０，０００バール未満の圧力で行われ得る。結果として得られるブロックを形成するための圧粉／プレスは、ダイ内で５００～２０，０００、好ましくは１０００～１０，０００バールの範囲の圧力で行われ得ることが理解される。
【0074】
結果として得られるブロックは、概して立方体様の形状を有し得るが、必須ではない。含まれるとき、結果として得られるブロックは、５ｍｍを超える、好ましくは８ｍｍを超える長さを有し得る。さらに、結果として得られるブロックは、７５ｍｍ未満、好ましくは６０ｍｍ未満の長さを有し得る。結果として得られるブロックは、５～７５（例えば３０）ｍｍ、好ましくは８～６０（例えば２０）ｍｍの長さを有し得ることが理解される。さらに、結果として得られるブロックは、５ｍｍを超える、好ましくは８ｍｍを超える幅を有し得る。さらに、結果として得られるブロックは、７５ｍｍ未満、好ましくは６０ｍｍ未満の幅を有し得る。結果として得られるブロックは、５～７５（例えば３０）ｍｍ、好ましくは８～６０（例えば２０）ｍｍの幅を有し得ることが理解される。最後に、結果として得られるブロックは、２ｍｍを超える、好ましくは５ｍｍを超える高さを有し得る。さらに、結果として得られるブロックは、５５ｍｍ未満、好ましくは４５ｍｍ未満の高さを有し得る。結果として得られるブロックは、２～５５（例えば３０）ｍｍ、好ましくは５～４５（例えば２１）ｍｍの高さを有し得ることが理解される。
【0075】
セラミック材料１４、２０に関して、それらは１ｇ／ｃｍ３から１．４ｇ／ｃｍ３の間のかさ密度を有し得ることにも留意されたい。プレス後に、密度はおよそ３ｇ／ｃｍ３であり得る。
【0076】
図１Ｃ～図１Ｄに示すように、キャビティ１９は、上側プレスプランジャ１８によって第１のセラミック材料１４内に形成され、材料を含む第１の層２５と、可動ピン２３から形成された貫通穴２１で構成され得ることが理解される。ダイ１０のベース側の壁１１は、下側プレスプランジャ１６によって制限され得る。
【0077】
図２Ｄから分かるように、第２の材料２０に第２のキャビティ３６が形成され、プレスプランジャ１６、１８による圧粉後に貫通穴２１が延び続けて、貫通穴を備えるブロックが形成され得る。その後、ブロックは、随意的に予備焼結及び／又は完全焼結及び／又は随意的にミリングされ得る。
【0078】
第２のキャビティ３６が存在するか否かに関係なく、ブランクの予備焼結は、（すなわち、プレス後に）特に８５０℃から１０５０℃の範囲内の温度で１００分から１５０分の時間にわたって行われ得る。最初に脱バインダが行われ、次いで、予備焼結が行われる。予備焼結後のブランクの密度はおよそ３ｇ／ｃｍ３であり得る。予備焼結されたブランク２８の曲げ強さは１５ＭＰａから４５ＭＰａの間であり得る。
【0079】
図４を参照して説明するように、予め形成された貫通穴４２を備えるブランク４４から歯４９などのねじ穴４８（図示せず）を備える歯科修復物を得るために、ブランク４４にはさらに、固定された（又は取り外し可能に固定された）ホルダ４６（図３）が設けられていてもよく、したがって、予め形成された貫通穴４２を備えるブランク４４を例えばミリング又は研削マシンで加工できるようになる。これにより、製造される歯は、切縁領域が第１のセラミック材料１４によって形成された領域５２に延び、象牙質領域が第２のセラミック材料２０によって形成された第２の領域５４に部分的に延びるように、予め形成された貫通穴４２を備えるブランク４４に少なくとも仮想的に配置され得る。次いで、このデータを考慮に入れて、予め形成された貫通穴４２を備えるブランク４４が加工され得る。
【0080】
図４Ａに示すように、本発明に係るねじ穴を備える歯科修復物、例示的な実施形態では歯６２が、ブランク４４から得られる。この目的のために、第１のセラミック材料１４からの第１の領域６３及び第２のセラミック材料２０からの第２の領域６５の遷移の知識により、製造される歯６２のブランク４４の領域６３、６５を、切縁６０が第１の領域６３に延び、象牙質６６が第２の領域６５に延びるように、仮想的に配置することができる。
【0081】
そのように仮想的に配置された歯６２をブランク４４から取り外した後に、原則として直接使用することができる、特にベニアを必要としない、歯の代替物が利用可能となる。本発明の教示に基づいて、ねじ穴６４を備えるモノリシック歯６２を製作することができる。この場合、第１の領域６３及び第２の領域６５に、随意的にインプラント（図示せず）に接続するためのねじ穴６４が既にあるため、ブランク４４からの製作がより容易になる。
【0082】
図４Ｂに示すように、本発明に係るねじ穴を備える歯科修復物、例示的な実施形態では臼歯６２’が、ブランク４４から得られる。この目的のために、第１のセラミック材料１４からの第１の領域６３’及び第２のセラミック材料２０からの第２の領域６５’の遷移の知識により、製造される歯６２’のブランク４４の領域６３’、６５’を、切縁５２が第１の領域６３’に延び、象牙質５４が第２の領域６５’に延びるように、仮想的に配置することができる。
【0083】
そのように仮想的に配置された臼歯６２’をブランク４４から取り外した後に、原則として直接使用することができる、特にベニアを必要としない、歯の代替物が利用可能となる。本発明の教示に基づいて、ねじ穴４２を備えるモノリシック歯６２’を製作することができる。この場合、第１の領域６３’及び第２の領域６５’に、随意的にインプラント（図示せず）に接続するためのねじ穴４２が既にあるため、ブランク４４からの製作がより容易になる。
【0084】
図５は、第１のキャビティ１９に第１のセラミック材料１４を充填し、キャビティ１９に第２のセラミック材料２０を充填した後に、随意的に本発明に従ってそのように形成された第２のキャビティ２２に、組成が第２のセラミック材料とは異なる第３のセラミック材料が充填され得ることを例示しており、これにより、特により高い強度を達成することができる。本明細書で説明されるように、第３のセラミック材料２４を通る貫通穴４８が同様に形成され得る。
【0085】
本発明の教示は、異なる幾何学的形状の対応する歯を形成できるように、第２のセラミック材料及び随意的に第３のセラミック材料で作製され、各領域５２、５４、５６（図８）を通って延びる貫通穴５３を備える異なる幾何学的形状を有する複数の領域５２、５４、５６を有するブランク５８を形成できることを紹介する。それぞれ貫通穴５３を有する第２のセラミック材料２０から形成された、いわゆる第２の領域５２、５４、及び５６は、特に図面からもわかるように、第１のセラミック材料１４に埋め込まれ、すなわち、囲まれ得る。第２の領域５２、５４、及び５６は、ベース側では覆われていない。
【0086】
特に図２Ｄ、図３、及び図８からわかるように、第２の領域は、底部から、すなわち、貫通穴が通って延びるベース領域からテーパし始める外側の幾何学的形状を有する。これは円錐状の幾何学的形状と言ってもよく、外側の輪郭は自由曲面を表す。
【0087】
ベース領域６７は、下側に限定されるベース面であり、第１の領域２５のベース面６１の下側と合流する（図３）。
【0088】
貫通穴５３を備えたネストとも呼ばれるブランク区域５２、５４、５６を製作するために、図１Ａ～図１Ｄを参照して説明したように、第１の材料１４で作製され、第１の領域５０として表される層内に対応する開口キャビティを設け、注入可能な第２のセラミック材料２０を前述の様態でキャビティに充填し、次いで、材料１４、２０を一緒にプレスする、すなわち、圧粉することが必要になる場合がある。
【0089】
セラミック材料１４、２０の物理的特性に関しては、透光性及び強度特性の差に加えて、異なる熱膨張係数を有することがさらに有利又は好ましい場合があることに留意されたい。特に、本発明は、完全焼結後の熱膨張係数が、第２のセラミック材料２０から形成された第２の領域５２、５４、５６よりも０．２μｍ／ｍ＊Ｋ～０．８μｍ／ｍ＊Ｋ低い、第１のセラミック材料１４を提供する。この結果として、第１の領域５０、すなわち、切縁材料に圧縮応力が生じ、これは強度の増加につながる（図５）。
【0090】
ブランクに関して、これらは、本発明の教示に影響を及ぼすことなく、例えば、寸法が１８×１５×２５ｍｍの立方体様の形状、又は例えば直径が１００ｍｍのディスク形状を有することができることに留意されたい。これにより、特に図６を参照して説明したように、例えば、ディスク形状のブランク内に複数の第２の領域５２、５４、５６、いわゆる象牙質コアを形成して、異なる幾何学的形状であるが透光性及び強度に関して好ましい層遷移を有する修復物を得ることができるという利点がもたらされる。
【0091】
随意的に異なる幾何学的形状の、１つ以上の第２の領域５２、５６、すなわちネストの位置がわかっているので、それらをデータレコードに格納することができる。次いで、ミリング及び／又は研削によってブランクから歯の代替物を得ることができるように、ＣＡＤデータセットとして利用可能な製造される修復物が、ブランク区域に対して及びブランク区域内に配置される。
【0092】
図９では、本発明に係る、貫通穴８４が予め形成されている複数のブランク８２（取り外し可能に固定されている）を含むホルダ８０が提供される。複数のブランク８２は同じであっても又は異なっていてもよく、それぞれのブランク８２を通って延びる予め形成された貫通穴を備える異なる組成の複数の層を含み得ることが理解される。例えば、複数のブランク８２のうちの１つ以上のブランクは、同じ又は異なる形状及び／又はサイズを有し得る。さらに、１つ以上のブランクは、層ごとに又はブロックごとに異なる組成をもつ複数の層を有し得る。ブランク８２は、マウント８０に取り外し可能に取り付けることができ、マウント８０はまた、ミリング及び／又は研削マシン（図示せず）に取り外し可能に取り付けることができることがさらに理解される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】