(57)【要約】従来、低周波電気刺激装置は導電性電極を用いているため、皮膚が濡れている状態や水中では使用できなかった。必然的に低周波電気刺激装置は防水仕様を有していなかった。低周波電気刺激用絶縁体電極と端子接続部を有する防水ケースの発明により、低周波電気刺激装置を入浴時に使用できるようにした。０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有する低周波電気刺激用絶縁体電極膜又は絶縁体電極シートを有する防水袋の発明により、通電許可センサー機能や水中通信機能を付加したコードレス低周波電気刺激装置を水中や風呂湯の中でも使用できるようにした。ワイヤレス充電機能、通電許可センサー機能、水中通信機能などを有する低周波電気刺激装置に防水構造を付与することで防水型低周波電気刺激装置を実現した。樹脂に高い比誘電率を有する無機酸化物の微粒子１０〜７０体積％分散することでフレキシブルな低周波電気刺激用絶縁体電極膜及び絶縁体電極を実現した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の低周波電気刺激用絶縁体電極と、該電極と防水ケース内部に収納される非防水型低周波電気刺激装置の電気刺激出力線とを電気接続する端子接続部と、を具備したことを特徴とする非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース。
【請求項２】
開閉自在の防水シール部を有する袋において、当該袋の表面に少なくとも一個の開口を有し、該開口を０．３６ｎF/ｃｍ２以上の静電容量を有する絶縁体電極膜又は絶縁体電極シートで塞いだことを特徴とするプッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋。
【請求項３】
少なくとも一対の低周波電気刺激用絶縁体電極と、少なくとも一個の通電許可スイッチ或は通電許可センサーと、を具備したことを特徴とする防水型低周波電気刺激装置。
【請求項４】
０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有する絶縁体電極膜であって、該縁体電極膜が樹脂に比誘電率の大きい無機酸化物の微粒子を10〜70体積％分散させたことを特徴とする低周波電気刺激用絶縁体電極膜。
【請求項５】
ポリビニリデンフロライド（PVDF）モノポリマー、ポリビニリデンフロライド（PVDF）系コポリマー、ポリビニリデンフロライド（PVDF）系ターポリマーから選択された１種類の樹脂、又は、該モノポリマー、該コポリマー、該ターポリマーから選択された２種類以上の混合物からなる樹脂、であることを特徴とした上記請求項４記載の低周波電気刺激用絶縁体電極膜。
【請求項６】
請求項４又は５記載の低周波電気刺激用絶縁体電極膜と、該絶縁体電極膜の裏面に形成された導電性基板と、該導電性基板に電気的に接続された電気刺激出力芯線と、該電気刺激出力芯線を被覆する防水コードと、該導電性基板及び該電気刺激出力芯線の露出した充電部と該絶縁体電極膜及び防水コードの一部を被覆する絶縁性被覆と、より構成されたことを特徴とする低周波電気刺激用絶縁体電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中にある人体に対して、電極を皮膚に当接して低周波電気刺激を安全に与えることが出来る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低周波電気刺激装置には、低周波治療器やＥＭＳ（筋肉電気刺激）装置などがある。低周波治療器は低周波電気刺激を人体に印加することで疼痛緩和、血行促進、マッサージ効果、末梢神経麻痺の改善、筋疲労回復などの効果を与える。また、ＥＭＳ装置は筋肉に低周波電気刺激を与えることで筋力強化を行なうものであり、どちらも広く普及している。これらの装置は須らく２個以上の導電性電極を具備し、それを人体患部に当接して人体に低周波電気刺激を与えている。低周波電気刺激装置はその装置本体から電極コードが延出しその先に導電性電極が付いた形態を有している。一方、近年、低周波電気刺激装置本体と導電性電極がシート状に一体化したコードレス低周波電気刺激装置も普及している。【０００３】
特許文献１に低周波電気刺激装置の形態例を示す。低周波電気刺激装置は低周波電気刺激出力を作り出す該装置本体と該装置本体に接続されたコード付き導電性電極とから成る。該装置本体の表面には表示部、操作部、電源スイッチなどが具備している。使用者は操作部で電気刺激出力や電気刺激波形などを選択できる。導電性電極には電極コードが付いているので身体の自由な位置に当接することができる。特許文献２はコードレス低周波電気刺激装置の形態例を示す。コードレス低周波電気刺激装置は低周波電気刺激出力を作り出す本体部と該本体部から左右に延出するシート状の導電性電極部が一体的に形成されている。本体部の表面にはプッシュスイッチ式の操作スイッチが付いていて使用者はこのプッシュスイッチ式の操作スイッチを押すことで本装置を操作できる。本装置を背中などの手の届かない位置に貼り付けた場合、操作スイッチを押すことが出来ないため、スマートホンなどから無線で操作できるようになっているものもある。導電性電極の配置が固定されているため電極間隔は変えられないが、小型で薄いため手軽に貼り付けることが出来る。【０００４】
一方、特許文献３ではお風呂の中で低周波刺激を得ることができる電気風呂の例を示している。電気風呂ではステンレス製の電極板が浴槽壁に固定されており、乾燥した別室に置かれた電源から低周波刺激が該電極に送電される。該電極に入浴者が触れることが無いように該電極の表面を穴の開いた樹脂板でカバーしている。特許文献４では、風呂湯の中で皮膚に当接する導電性電極が示されている。導電性電極には絶縁性の把柄部があり、使用者は感電しないように把柄部を握って導電性電極部を患部に当接する。【０００５】
特許文献５では、高い比誘電率をもつセラミック製絶縁体電極を人体頭部に当接する事例が開示されている。絶縁体電極間に５０ｋＨから５００ｋＨｚの高周波交流を印加することで絶縁体電極のインピーダンスを下げ、電極間に存在する腫瘍細胞に交番電界を印加し、腫瘍細胞を破壊するというものである。しかし、低周波電気刺激用絶縁体電極については記載がない。非特許文献１では、絶縁物電極を生体への刺激用電極として考えた場合、刺激信号の周波数における絶縁物電極のインピーダンスが生体組織のインピーダンスに比べて小さい必要があり、数μＦ／ｃｍ２以上の静電容量が無ければならないと明言している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３６４７２
【特許文献２】特開平７−１３６２８６
【特許文献３】特許第４０５７４０９号
【特許文献４】実用新案出願公告第１２３６７号
【特許文献５】USP８１７０６８４
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】医用電子と生体工学、第１１巻、第３号、１６１頁、（Ｊｕｎ、１９７３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、低周波電気刺激装置は須らく導電性電極を用いており、電極面が濡れている場合には使用が禁止されていた。皮膚が濡れた状態で導電性電極を用いると、皮膚の低抵抗部である汗腺や毛孔へ電流が集中することで火傷や強烈な刺激痛を起こす恐れがある。また、長時間使用した場合は、水の電気分解により水のｐＨが変化し皮膚の炎症を起こす恐れもあった。また、電極物質の溶出などの恐れもあった。従って、低周波電気刺激装置は室内などの乾燥した状況下で使用されるものであり、必然的に防水仕様を有していなかった。【０００９】
電気風呂では、導電性電極が浴槽壁に固定されているために自由に患部に電極を当接することができない。また、装置本体は別室に設備されるため入浴者が自由に電気刺激強度や電気刺激波形を調節することができなかった。世の中に普及している、室内環境で使用する低周波電気刺激装置は、導電性の電極間にパルス電圧を印加し、人体に微小な電流を通電している。電極が皮膚から離間した場合、通電回路がオープンとなり電流がゼロになる。低周波電気刺激装置はこのゼロ電流を検出すると電気刺激出力をＯＦＦする構造となっている。これは、使用者が使用を止めたにも関わらず強い電気刺激出力が出続けてしまうと、それを知らずに電極に触れた人がいきなり強い電気刺激を受けてしまうことを未然に防ぐ為の安全対策であり、また、無駄な電力消費を防ぐためである。【００１０】
しかし、水中において低周波電気刺激用絶縁体電極を使用する場合、使用を止め電極を皮膚から離間しても周囲の水を通して回路が形成されてしまい電流が流れ続ける。低周波電気刺激装置側では電極から皮膚が離間したことを検出できないという課題がある。【００１１】
皮膚は１０から２０ｎＦ／ｃｍ２程度の静電容量を有する絶縁体膜である。従って、絶縁体膜を電極として用いる場合は、皮膚の静電容量よりも大幅に大きな静電容量を有する膜でなければ合成静電容量が小さくなってしまい、人体に有効な低周波電気刺激を与えることはできないと考えられていた。絶縁体膜の静電容量を大きくするために膜厚を薄くすると絶縁体膜の強度が低下する。膜厚を厚くして静電容量も大きくするためには大きな比誘電率をもつ絶縁体が必要になる。チタン酸バリウムに代表される強誘電体セラミックの燒結膜は比誘電率が１５０００を超えるが、曲げると割れてしまう。樹脂であればフレキシブルになるが比誘電率が３〜１０程度と小さいという課題を抱えていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る防水ケースの発明では、少なくとも一対の低周波電気刺激用絶縁体電極と、該電極と防水ケース内部に収納される非防水型低周波電気刺激装置の電気刺激出力線とを電気接続する端子接続部と、を具備したことを特徴とする非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース、とした。
請求項２に係る防水袋の発明では、開閉自在の防水シール部を有する袋において、当該袋の表面に少なくとも一個の開口を有し、該開口を０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有する絶縁体電極膜又は絶縁体電極シートで塞いだことを特徴とするプッシュスイッチ式
低周波電気刺激装置用防水袋、とした。
請求項３に係る防水型低周波電気刺激装置の発明では、少なくとも一対の低周波電気刺激用絶縁体電極と、少なくとも一個の通電許可スイッチ或は通電許可センサーと、を具備したことを特徴とする防水型低周波電気刺激装置、とした。【００１３】
請求項４に係る低周電気刺激用絶縁体電極膜の発明では、０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有する絶縁体電極膜であって、該縁体電極膜が樹脂に比誘電率の大きい無機酸化物の微粒子を１０〜７０体積％分散させたことを特徴とする低周波電気刺激用絶縁体電極膜、とした。
請求項５に係る低周波電気刺激用絶縁体電極膜の発明では、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）モノポリマー、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）系コポリマー、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）系ターポリマーから選択された１種類の樹脂、又は、該モノポリマー、該コポリマー、該ターポリマーから選択された２種類以上の混合物からなる樹脂、であることを特徴とした上記請求項４記載の低周波電気刺激用絶縁体電極膜、とした。【００１４】
請求項６に係る低周波電気刺激用絶縁体電極の発明では、請求項４〜５記載の低周波電気刺激用絶縁体電極膜と、該絶縁体電極膜の裏面に形成された導電性基板と、該導電性基板に電気的に接続された電気刺激出力芯線と、該電気刺激出力芯線を被覆する防水コードと、該導電性基板及び該電気刺激出力芯線の露出した充電部と該絶縁体電極膜及び防水コードの一部を被覆する絶縁性被覆体と、より構成されたことを特徴とする低周波電気刺激用絶縁体電極、とした。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明による非防水型低周波電気刺激装置用防水ケースに、低周波電気刺激装置の本体部分を収納することで、水中やお風呂の中でも安全に低周波電気刺激を人体に与えることが出来るようになる。
請求項２に係る発明によるプッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋に、コードレス低周波電気刺激装置に通電許可センサー機能や水中通信機能を付加した防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置を収納することで、水中や風呂湯の中でも安全に低周波電気刺激を人体に与えることが出来るようになる。
請求項３に係る発明の防水型低周波電気刺激装置により、低周波電気刺激装置やコードレス低周波電気刺激装置を、水中、風呂湯中や入浴時に安全に低周波電気刺激を人体に与えることが出来るようになる。【００１６】
請求項４から６に係る発明により、水中や風呂湯の中でも使用できるフレキシブルな低周波電気刺激用絶縁体電極が実現する。
本発明の低周波電気刺激用絶縁体電極は、電極表面に濡れた布などを載せてやることで室内でも使用できる。この場合、粘着ゲルは不要となるので、ベトベトした不快感や粘着ゲルの買替費用などが解消する。一方、絶縁体電極の表面に粘着ゲルを載せて使用することもできる。絶縁体電極表面が乾いてしまうと低周波電気刺激は伝達されず人体は何も感じなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（全体図）
【図２】非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（内側）
【図３】低周波電気刺激用絶縁体電極
【図４】通電許可スイッチ、通電許可センサー
【図５】端子接続部と通電許可スイッチ
【図６】通電許可センサーのスイッチ回路部
【図７】通電許可センサー一体型絶縁体電極
【図８】非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（フィルム窓）
【図９】非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（フィルム窓・内側）
【図１０】非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（樹脂シートケース）
【図１１】防水型低周波電気刺激装置（実施形態１）
【図１２】防水型低周波電気刺激装置（実施形態１）の回路ブロック図（通電許可スイッチ）
【図１３】防水型低周波電気刺激装置（実施形態１）の回路ブロック図（通電許可センサー）
【図１４】プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋（操作面側）
【図１５】プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋（電極面側）
【図１６】プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋（断面図）
【図１７】絶縁体電極シート
【図１８】防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置（操作面側）
【図１９】防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置（電極面側）
【図２０】防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置の回路ブロック図（通電許可センサー）
【図２１】防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置用通電許可センサー
【図２２】防水型低周波電気刺激装置（実施形態３）（操作面側）
【図２３】防水型低周波電気刺激装置（実施形態３）（電極面側）
【図２４】防水型低周波電気刺激装置（実施形態３）（断面図）
【図２５】プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋に取り付けた固定ベルト
【図２６】別体の伸縮性のある固定ベルト
【図２７】防水型低周波電気刺激装置（実施形態４）（固定ベルト一体型）
【図２８】防水型低周波電気刺激装置（実施形態５）（肩掛け一体型）
【図２９】人体が低周波電気刺激を感じる単位面積当りの静電容量と波高値電圧の関係（全体）
【図３０】人体が低周波電気刺激を感じる単位面積当りの静電容量と波高値電圧の関係（縦軸拡大）
【図３１】人体が低周波電気刺激を感じる単位面積当りの静電容量と波高値電圧の関係（横軸拡大）
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜非防水型低周波電気刺激装置用防水ケースの実施形態＞
非防水型低周波電気刺激装置用防水ケースとは、室内で使用する非防水の低周波電気刺激装置の本体を収容することで低周波電気刺激装置本体が入浴中に使用できるようになるというものである。図１は本発明の非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース１０１の全体構成を示す。図２は該防水ケース１０１の上蓋１０１５を開いた内部の構成を示す。本防水ケース１０１は、上蓋１０１５と、下ケース１０１４と、該下ケースに接続された低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１や通電許可スイッチ１０１２と、そして、収容される非防水型低周波電気刺激装置本体１０２からの電気刺激出力線と低周波電気刺激用絶縁体電極及び通電許可スイッチとを電気的に接続する端子接続部１０１３と、などから構成されている。本絶縁体電極の数は２個以上あれば良く数には限定されない。
【００１９】
本防水ケース１０１を使用する場合は、収容される非防水型低周波電気刺激装置本体１０２の出力ジャック部１０２１に端子接続部１０１３から延出している接続プラグ１０１３１を挿入し、該装置本体１０２を本防水ケース１０１に納め、Oリング１０１８を挟んで
上蓋１０１５を閉め、バックル１０１７を閉めることで使用できる。上蓋１０１５には防水スイッチ１０１５１が設けられており、防水スイッチを押すことで、本装置本体１０２の操作スイッチ１０２２を操作することができる。本防水ケースの上蓋１０１５や下ケー
ス１０１４の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂など一般的な樹脂材料が使用できる。尚、本実施形態例では、上蓋１０１５と下ケース１０１４がヒンジ１０１９で結合され、Ｏリング１０１８を挟んで密閉される構造となっているが、防水ケースの構造はこれに限定される必要は無い。本防水ケースは浴室の壁に吊下げて使用する。又は、湯面に浮かべて使用してもよい。防水ケース本体は水没しないので簡易な防水構造をとることができる。収容される非防水型低周波電気刺激装置本体１０２が内部で移動することが無いように、適宜、固定用のスペーサや係止片などを配置しても良い。絶縁体電極の静電容量を適宜設定することで、色々な出力電圧仕様を有する非防水型低周波電気刺激装置本体に対応することができる。
【００２０】
［低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１］
（動作原理と必要な静電容量及び比誘電率）
電極として用いた絶縁体膜を絶縁体電極膜と呼ぶことにする。また、絶縁体電極膜を用いた電極を絶縁体電極と呼ぶことにする。本発明者は、約４０℃の水中において人体が低周波電気刺激を感じることができる、低周波電気刺激用絶縁体電極の静電容量と低周波電気刺激矩形波パルスの波高値電圧との関係を測定した。測定に用いた絶縁体電極膜としてはチタン酸バリウム系の燒結膜や各種の樹脂フィルムを使用した。低周波電気刺激では一般的に１Ｈｚから１２００Ｈｚ程度の周波数が用いられるが、人体が低周波電気刺激を感じる波高値電圧の周波数依存性は小さいので標準的な周波数として５０Ｈｚを用いた。矩形波パルス電圧のオンタイムは一般的に数十μ秒から数百μ秒なので３００μ秒とした。同一極性の矩形波パルスを２００回発生したのち０．５秒の休止を置き、その後、逆極性の矩形波パルスを２００回発生するサイクルを繰り返した。絶縁体電極の面積は大きい程、低い波高値電圧で低周波電気刺激を感じるが、面積が５０ｃｍ２を超えると低周波電気刺激を感じ始める波高値電圧は一定となることから絶縁体電極の面積を５０ｃｍ２とした。
【００２１】
測定結果を図２９に示す。縦軸は波高値電圧の半分の電圧［Ｖ］であり片側の絶縁体電極に印加された電圧である。横軸は片側の低周波電気刺激用絶縁体電極の単位面積当たりの静電容量Ｃｎ［ｎＦ／ｃｍ２］である。黒三角マーク（▲）は人体が低周波電気刺激を感じ始める感知下限電圧である。黒丸マーク（●）は低周波電気刺激が強すぎて不快や苦痛を感じ始める許容上限電圧である。Ｃｎが大きくなると両電圧は横ばいとなり、Ｃｎが小さくなると両電圧が急激に立ち上がることが分かる。水中における皮膚の静電容量は２０ｎＦ／ｃｍ２程度なので絶縁体電極のＣｎがこれよりも大きくなると静電容量の直列合成による律速の影響が無くなってくることが分かる。また、皮膚の静電容量よりも大幅に小さな静電容量の絶縁体電極であっても人体に低周波電気刺激を与えられる条件があることが明らかになった。
【００２２】
図２９の縦軸の原点付近を拡大したものが図３０である。感知下限電圧は４４ｎＦ／ｃｍ２以上では約２Ｖで一定となっている。一方、許容上限電圧は９４ｎＦ／ｃｍ２以上では約９Ｖで一定となっている。つまり、許容上限電圧を下げるという観点ではＣｎをこれ以上大きくしても有効ではない。図２９の横軸の原点付近を拡大したものが図３１である。感知下限電圧、許容上限電圧ともに、Ｃｎが小さくなるにつれ急激に電圧が上昇している。
【００２３】
感知下限電圧（Ｕ[Ｖ]とおく）について、Ｃｎが４ｎＦ／ｃｍ２よりも小さい範囲で被験者数５人のデータについて、最少二乗法により累乗近似曲線を求めた。その結果、（１）式が得られた。
Ｕ = １７．７*Ｃｎ^−０．８６１ １）                       （１）
（Ｒ^２ ＝ ０．９５５１ ）
Ｃｎを小さくしてゆくと感知下限電圧が急速に上昇してしまい安全性や有効性の観点から望ましくない。つまり、実用上のＵの最大電圧は２５０Ｖと考えられる。上記（１）式を用いて、Ｕ＝２５０ＶのときのＣｎを求めると、Ｃｎ＝０．０６３ｎＦ／ｃｍ２が得られる。この値が、低周波パルス電圧を用いて人体に電気刺激を与えるために必要な、片側の絶縁体電極における単位面積当たりの最少の静電容量であると言える。一方、許容上限電圧では、Ｃｎが０．３６ｎＦ／ｃｍ２のときに２５５Ｖとなっている。従って、許容上限までの刺激を感じさせるために必要な最小のＣｎは０．３６ｎＦ／ｃｍ２と考えられる。このとき電極間には波高値５１０Ｖが印加され、ピーク電流は２．３Ａに達しているが、時定数は１μ秒程度であり、人体が傷害を受けるようなことは起こらない。
【００２４】
以上の結果より、低周波電気刺激を人体に与える低周波電気刺激用絶縁体電極において、感知下限刺激を与えるためには、片側の絶縁体電極の単位面積当たり静電容量が０．０６３ｎF/ｃｍ２以上必要であり、更に、許容上限刺激を与えるためには０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上必要であると結論できる。また、低周波電気刺激装置の出力電圧（両側の絶縁体電極に印加される電圧）としては、感知下限刺激を与えるためには４Ｖ以上の、許容上限刺激を与えるためには１８Ｖ以上の、波高値電圧が必要であると結論できる。
【００２５】
以上の結論より、低周波電気刺激用絶縁体電極の静電容量は０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上であることが望ましい。更に望ましくは１ｎＦ／ｃｍ２以上であるとよい。１ｎＦ／ｃｍ２以上あれば、家庭用低周波治療器で用いられる最大電圧であるパルス波高値２００Ｖで許容上限刺激を与えることができる。より望ましくは、２ｎＦ／ｃｍ２以上あるとよい。２ｎＦ／ｃｍ２以上であれば一般的に普及している家庭用低周波治療器で用いられているパルス波高値１００Ｖで許容上限刺激を与えることができる。更に最も望ましくは、安全特別低電圧（SELV）でも許容上限刺激まで感じることができるように５ｎＦ／ｃｍ２であるとよい。
【００２６】
（低周波電気刺激用絶縁体電極膜１０１１１）
絶縁体電極膜の静電容量Ｃ［Ｆ]は次式により与えられる。
Ｃ  ＝  ε0εr×Ｓ／ｄ                            （２）
ここで、ε0は真空の誘電率８．８５４×１０−１２［Ｆ／ｍ］、εrは絶縁体電極膜の比誘電率、Ｓは電極面積［ｍ２］、ｄは絶縁体電極膜の厚さ［ｍ］である。これより、絶縁体電極面積１ｃｍ２当たりの静電容量Ｃｎ［ｎＦ／ｃｍ２］は次の式で簡便に求めることができる。
Ｃｎ［ｎＦ／ｃｍ２］  ＝  ０．８８５４εr／ｔ      （３）
ここで、ｔは絶縁体電極膜の厚さを［μｍ］単位で表した値である。つまり、例えば比誘電率が１０で膜厚が１０μｍとした場合、Ｃｎは０．８８５４ｎＦ／ｃｍ２となる。
【００２７】
従って、絶縁体電極膜の比誘電率は大きい程望ましい。チタン酸バリウム系の強誘電体セラミックでは比誘電率が１５０００を超えるが、曲げると割れてしまう。低周波電気刺激用絶縁体電極は人体に当接して使用するためフレキシブルである方がよい。樹脂フィルムはフレキシブルであるが比誘電率は一般的に３〜１０程度と小さいため薄くしないと静電容量が得られない。だが薄くすると機械的強度、耐電圧、耐久性が低下する。膜厚を厚くすると機械的強度、耐電圧、耐久性は高くなるが静電容量が小さくなるために印加電圧を高くしないと使えなくなる。このように膜厚と静電容量との間にはトレードオフの関係がある。
【００２８】
表１に要求される静電容量Ｃｎ[ｎＦ／ｃｍ２]を達成するために必要となる絶縁体電極膜の比誘電率を示した。樹脂フィルムの膜厚は４μｍ以上としてある。４μｍ未満では、薄すぎて機械的強度、耐電圧、耐久性が弱く実用的でなくなる。例えば、Ｃｎが０．３６の場合は５００Ｖの波高値電圧が必要になるが、この場合、４μｍ厚では耐電圧的に不足である。膜厚が２０μｍ以上あれば耐電圧的にも耐久性的にも問題は無い。従って、比誘電率が８．１以上の樹脂フィルムであれば使用できることになる。例えばポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）であれば使用できることが分かる。５００Ｖは両側の絶縁体電極に印加される波高値電圧であるが、片側だけでも５００Ｖの耐電圧、耐久性を有することが望ましい。Ｃｎが１の場合は波高値電圧が２００Ｖとなるが、耐電圧、耐久性的に１０μｍは必要となるので比誘電率は１１．３以上必要になる。Ｃｎが２の場合は波高値電圧１００Ｖとなる。耐電圧的には４μｍでも耐えられるが耐久性的に懸念がある。１０μｍ以上が望ましい。つまり、比誘電率が２２．６以上であれば良い。Ｃｎが５の場合は４２Ｖ印加で使用できる。この場合、４μｍの膜厚でも印加電圧が低いので使用可能であり、比誘電率が２２．６以上であれば良いことになる。
【００２９】
印加電圧は低い方が望ましく、また、膜厚は厚い方が望ましい。つまり、表１の右下方向で使えることが望ましい。即ち、比誘電率が大きければ大きい程望ましい。上述のように比誘電率は、８又は8以上の値が必要であり、望ましくは２５以上の値であるとよい。更
に望ましくは比誘電率は、５０以上の値であることがよい。最も望ましくは、比誘電率は、１００以上の値であることがよい。
【００３０】
表１．要求される静電容量を達成できる絶縁体電極膜の比誘電率
【表１】
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【００３１】
このような絶縁体電極膜の材料としては、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）モノマーを始め、ＰＶＤＦ系の材料として、ビニリデンフロライド（ＶＤＦ）と、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、クロロフルオロエチレン（ＣＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロジフルオロエチレン（ＣＤＦＥ）、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）、などとのコポリマー、或は、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）系のターポリマーとして、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＨＦＰ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＤＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴＦＥ−ＣＴＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴＦＥ−ＣＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴＦＥ−ＨＦＰ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴＦＥ−ＣＤＦＥ）などが挙げられる。ここで、ＴＦＥはテトラフルオロエチレンを表す。また、ＰＶＤＦホモポリマーと上記コポリマーやターポリマーとの混合物
、或は、上記コポリマーとターポリマーとの混合物なども挙げられる。また上記コポリマーやターポリマーが、或は、上記コポリマー、ターポリマーそしてＰＶＤＦホモポリマーの混合物が、一軸、或は、二軸方向に延伸されたフィルムであってもよい。特に、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ）ターポリマーやＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）ターポリマーでは、４０℃で４０〜５０程度の比誘電率が得られるため好適に使用できる。
【００３２】
樹脂に比誘電率の大きい無機酸化物の微粒子を分散することで樹脂の比誘電率を大幅に向上することができる。樹脂としては上記ＰＶＤＦ系の樹脂の他に、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、芳香族ポリイミドとビスマレインイミドの混合樹脂などが使用できる。また、比誘電率の大きい無機酸化物の微粒子としては、チタン酸バリウム、ＣＣＴＯ(ＣａＣｕ３Ｔｉ４Ｏ１２)、チタン酸バリウムのバリウムとチタンをそれぞれランタンとクロムで置換したＢＬＴＣ、リチウムとチタンを共ドープしたＮｉＯ（ＬＴＮＯ）、チタン酸ストロンチウムなどが挙げられるが、特に、チタン酸バリウムが好適である。コンポジット膜の比誘電率を大きくする目的ではカーボンブラックやカーボンナノファイバー、銀ナノワイヤーなどを分散することで大きな比誘電率を実現できるが、このような導電性のフィラーを分散した場合、水中での電気化学的非反応性や絶縁耐久性が低下するので望ましくない。
【００３３】
ＰＶＤＦやエポキシ樹脂にチタン酸バリウムの微粒子を１０体積％から７０体積％の範囲で分散することで好適なフィルムを得ることができる。１０体積％以下では比誘電率の改善が小さく、７０体積％以上では樹脂としての機械的強度や絶縁耐久性が損なわれる。例えば、二液性のフレキシブルエポキシ樹脂（ボンドＥ２４２０）にチタン酸バリウム微粒子（共立マテリアルＢＴ−ＨＰ１５０）を３５体積％分散したフィルムでは比誘電率が４０℃で約４０となる。従って、１７μｍ厚のフィルムとすることで約２．１ｎF/ｃｍ２の静電容量を実現できる。
【００３４】
好適な実施形態として、ＡＲＫＥＭＡ社ＰＩＥＺＯＴＥＣＨ（登録商標）製Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ）ターポリマーにチタン酸バリウム微粒子（共立マテリアルＢＴ−ＨＰ１５０）を３０体積％分散した絶縁体電極膜の測定結果を表２に示す。膜厚１１μｍ、８０×１１０ｍｍの絶縁体電極膜を２０μｍ厚のステンレス箔上に溶媒キャストにより形成した。電極面積Φ１５ｍｍとし、ＬＣＲメータ（ＨＰ４２６２Ａ）を用いて３８℃で静電容量と誘電損失（tanδ）を測定した。この結果、１ｋＨｚでの静電容量は１０．１ｎ
Ｆ／ｃｍ２、tanδは０．０５、比誘電率は１０３が得られた。
【００３５】
絶縁体膜を水中に浸漬し低周波電気刺激用電極として用いた場合、絶縁体膜内での分極により変位電流は流れるが電子伝導電流は流れず、電極と水との間での電子の授受は実質的には起こらない。従って、電気分解や電極材料の溶出などの電気化学反応は起こらない。また、絶縁体電極膜を直接濡れている皮膚に当接しても、汗腺や毛孔などの低抵抗部への電流の集中が起こらない。同様に、電極の一部が皮膚から離れても皮膚に当接している部分への電流集中が起こらない。更に、回路の事故により直流電流が電極部へ漏洩したとしても絶縁体膜は直流を遮断する。このように絶縁体電極を用いることにより水中でも安全に電気刺激を人体に与えることができる。
表２．Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ）ターポリマーにチタン酸バリウム微粒子を分散した絶縁体電極膜の特性
【表２】
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【００３６】
（低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１の構成）
図３に低周波電気刺激用絶縁体電極の一実施形態を示す。低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１は、導電性基板１０１１２の上に形成された絶縁体電極膜１０１１１と、導電性基板１０１１２に電気的に接続された電気刺激出力芯線１０１１３と、電気刺激出力芯線を保護する防水コード１０１１４と、そして、導電性基板及び電気刺激出力芯線などの導電性充電部、及び、絶縁体電極膜の一部と防水コードの一部、を被覆する絶縁性被覆１０１１５と、より構成されている。
【００３７】
｛導電性基板｝
導電性基板１０１１２には、銅、アルミニウム、ステンレススチール、チタン、ニッケル、チタンニッケル合金などの金属シートや導電性粘着材の付いた金属メッシュ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの有機導電性インキ、或は、白金、アルミニウム、チタン、ニッケルなどの金属を蒸着或はスパッタリングした膜などを使用することが出来る。有機導電性インキや金属を真空成膜した上に更にどう導電性接着剤を用いて金属箔やシートを貼り合わせてもよい。導電性基板の上に絶縁体電極膜を形成しても良いし、或は逆に絶縁体電極膜を先に形成しておいて後からその表面に導電性基板を形成してもよい。
【００３８】
｛絶縁性被覆｝
絶縁性被覆１０１１５は熱可塑性樹脂によるインサート成型や樹脂のポッティング、熱可塑性樹脂シートによる封止溶着などにより形成できる。或は、絶縁性被覆１０１１５は、複数の樹脂部品を用いて構成し、樹脂部品間の界面や絶縁体電極膜面との界面は接着剤、粘着材、シーラントなどで封止することができる。また、絶縁性被覆１０１１５は、パッキンやＯリングを介在させて螺子や圧入係止機構などにより圧着結合した構成でもよい。
【００３９】
｛防水コード｝
防水コード１０１１４には絶縁被覆電線やビニルキャブタイヤケーブルなどが使用できる。更に、絶縁被覆電線の防水保護配管として、例えば、シリコーンチューブや軟質フッ素樹脂チューブなどを絶縁性被覆１０１１５と接合し、その中に、絶縁被覆電線を挿通してもよい。防水コードの長さは２ｍ前後となるが、絶縁被覆電線をシリコーンチューブの中に挿通する場合、表面の摺動抵抗が大きいため挿通しにくい。フッ素被覆電線、及び／或は、軟質フッ素樹脂チューブを用いた場合は、摺動抵抗が小さく挿通しやすいため、チュ
ーブの内径を必要以上に大きくする必要がなく好適である。
【００４０】
本発明の低周波電気刺激用絶縁体電極は水中で使用するだけでなく、室内でも使用できる。室内で使用する場合は、絶縁体電極表面に水を含んだ吸水布や導電性粘着パッドなどを配することで使用できる。吸水布を用いた場合は、吸水布そして本電極とも水洗可能であり衛生的に使用できる。また、導電性粘着パッドのような消耗品の交換や廃棄が発生しない。絶縁体電極表面が乾燥すると絶縁体電極膜と皮膚との間の空気層により電界が遮断され電気刺激は感じなくなる。
［通電許可スイッチ１０１２］
低周波電気刺激用絶縁体電極を水中で使用する場合、本電極を皮膚から離間しても水を通して電流が流れ続けるため、低周波電気刺激装置本体側では使用を終了したのかどうか判定ができない。強い電気刺激が出力されたまま水中に放置される恐れがあり、それを知らずに第三者が不用意に電極表面に触れた場合、強い衝撃を受ける恐れがある。また、電力の浪費にもなる。このような事故を未然に防止するためには使用者が使用を止めたときには電気刺激出力が停止する機構が必要になる。
【００４１】
通電許可スイッチ１０１２は、スイッチ表面に押圧を加えることでＯＮし、押している間だけＯＮ動作が継続し、押圧が解放されるとＯＦＦに戻るモーメンタリスイッチであり、水中でも使用できるように柔軟性のある防水被覆の中に納められている。押圧は使用者が手や体の一部で印加してもよいし、絶縁体電極と一緒に固定ベルトに貼り付けておき、人体に巻き付ける押圧で印加してもよい。通電許可スイッチにはメンブレンスイッチやタクタイルスイッチなどのプッシュスイッチを用いることができる。
【００４２】
図４は通電許可スイッチ１０１２の断面構造の一例を示す。タクタイルスイッチを防水被覆で被覆した構造としている。１０１２１は下部電極、１０１２２はクリック感を与える金属製の反転ばね上部電極である。それぞれの電極に防水コード１０１２４のスイッチ芯線１０１２３が電気的に接続されている。１０１２６はプランジャであり押圧を反転ばねに伝達する。本タクタイルスイッチは柔軟性のある防水被覆１０１２５により被覆されており、上方から押圧を受けることでＯＮすることができる。防水被覆１０１２５の材料としては、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、熱可塑性樹脂などが好適である。インサート成型やポッティング、或は樹脂シートの溶着などの方法で形成できる。
【００４３】
図５は通電許可スイッチ１０１２の配線図を示す。本通電許可スイッチは端子接続部１０１３において、片側の電気刺激出力線１０１３２と片側の絶縁体電極１０１１の電気刺激出力芯線１０１１３に電気的に直列に接続されている。このように構成することで通電許可スイッチ１０１２に押圧を印加することで電気刺激出力をＯＮすることができ、押圧が解放されたときには電気刺激出力をＯＦＦすることができる。このようにして、水中において不使用時に電気刺激出力を遮断することができるようになる。
【００４４】
［通電許可センサー１１１２］
電気刺激電圧が高くなる場合や電流が大きくなる場合、電気刺激出力を直接メンブレンスイッチやタクタイルスイッチなどのモーメンタリスイッチでＯＮ／ＯＦＦするのはスパークの発生により適切ではなくなる場合もある。このような場合は通電許可スイッチ１０１２を単に使用状態を検出するセンサーとして用い、センサー出力信号に応じて電気刺激出力をＯＮ／ＯＦＦできるスイッチを別途に設けることもできる。通電許可スイッチ１０１２をこのようにセンサーとして使う場合、通電許可センサー１１１２と呼ぶことにする。
【００４５】
図６は通電許可スイッチ１０１２を通電許可センサー１１１２として用いた場合のセンサー回路１１１３の実施形態例を示している。センサー回路１１１３は、電源スイッチ１１１３１、電池１１１３２、フォトカプラー１１１３４、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１１１３
５、そしてＬＥＤランプ１１１３６、などから構成されている。電源スイッチ１１１３１を入れることで本センサー回路がＯＮしＬＥＤランプ１１１３６が点灯する。電源スイッチを設けることで不使用時に誤って通電許可センサーが押されても電池の無駄な消耗を防ぐことができる。本センサー回路１１１３は端子接続部１０１３の内部に納められている。
【００４６】
通電許可センサー１１１２が押圧を受けＯＮになると、フォトカプラー１１１３４に電流が供給されフォトカプラーからの光起電圧がＭＯＳＦＥＴ１１１３５のゲートに印加されＭＯＳＦＥＴ１１１３５がＯＮし、電気刺激出力が低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１に伝わる。通電許可センサー１１１２のモーメンタリスイッチがＯＦＦすると、フォトカプラーへの電流供給がＯＦＦするのでＭＯＳＦＥＴはＯＦＦとなり、電気刺激出力も遮断される。このように構成することで通電許可センサーのモーメンタリスイッチにはフォトカプラーの駆動電圧しか印加されないためモーメンタリスイッチへの負担が軽減し耐久性が向上する。また、通電許可センサーを電気刺激出力線１０１３２から絶縁でき安全性が高まる。
【００４７】
通電許可センサーとして用いるスイッチはタクタイルスイッチ以外にもメンブンスイッチ、或は、歪ゲージや圧力センサーなどを用いても良い。また、電気刺激出力線のスイッチとしてＮチャンネルＭＯＳＦＥＴとフォトカプラーを用いる回路例を示したが、通電許可センサーの出力を受けて電気刺激出力をＯＮ／ＯＦＦする回路は当業者によって多様なセンサー回路が考え得るものであり、本回路に限定される必要はない。
【００４８】
［低周波電気刺激用絶縁体電極と通電許可センサーが一体化した実施形態］
図７に低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１に通電許可センサー１１１２が一体的に設けられている通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極１１１１の例を示す。通電許可センサー１１１２が絶縁体電極１０１１の表面に内蔵されている。電極を人体に押し付けたときに本センサーがＯＮし、人体から離間したときにＯＦＦする。本センサーのセンサー芯線１１１２３と本電極の電気刺激出力芯線１０１１３は共に防水コード１０１１４の中を通っている。本通電許可センサーは本電極の裏面側に設けられていても良い。この様に構成することで、非防水型低周波電気刺激用防水ケースにおいて低周波電気刺激用絶縁体電極と通電許可センサーを別体とせずに一体化することができる。この場合、複数の絶縁体電極の内少なくとも一つが通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極１１１１であればよい。複数の通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極を用いた場合は、どれか一つがＯＮになれば電気刺激出力がＯＮになるように構成する。
【００４９】
＜非防水型低周波電気刺激装置用防水ケースの他の実施形態＞
図８は、図1で示した非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース１０１の防水スイッチ部
分が透明な樹脂フィルムに置き換わった非防水型低周波電気刺激用防水ケース２０１を示している。また、図９は本防水ケース２０１の上蓋２０１５を開いた様子を示している。上蓋２０１５には開口２０１５２があり、本開口を透明樹脂フィルム２０１５１が塞いでいる。また、同様にセンサー回路１１１３の電源スイッチ１１１３１を押せるようにするための開口２０１５３、及び、ＬＥＤランプ１１１３６が見えるための開口２０１５４があり、これらの開口が透明樹脂フィルム２０１５５で塞がれている。収容される非防水型低周波電気刺激装置本体２０２の操作スイッチ２０２２は透明樹脂フィルム２０１５１の上から指で押すことで操作ができる。本例では通電許可センサー１１１２を具備した例を示したが、電許可スイッチが具備されていても良い。上蓋２０１５に透明な材質を使用した場合には、開口２０１５４は不要である。
【００５０】
透明樹脂フィルムの材料としては、透明で柔軟なフィルムであれば良いが、特に、水蒸気透過率の小さい熱可塑性樹脂が望ましい。例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ
）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられるがこれに限定はされない。本樹脂フィルムと上蓋との接合は、溶着や両面テープなどで行うことができる。
【００５１】
図１０は非防水型低周波電気刺激装置用防水ケースに柔軟な樹脂製の袋を用いた例を示す。非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース３０１は透明で柔軟な樹脂製の袋３０１１でできており、開閉自在の防水シール３０１２を有している。収納される非防水型低周波電気刺激装置本体３０２の操作スイッチ３０２２は本防水ケースの上から指で押して操作することが出来る。本防水ケース内部には端子接続部１０１３が収納されており、端子接続部には低周波電気刺激用絶縁体電極及び通電許可スイッチ或は通電許可センサーが接続している。
【００５２】
透明で柔軟な樹脂製の袋の材料としては、透明で柔軟なフィルムであれば良いが、特に、水蒸気透過率の小さい熱可塑性樹脂が望ましい。例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられるがこれに限定はされない。
【００５３】
＜防水型低周波電気刺激装置の実施形態１＞
図１１は防水型低周波電気刺激装置の一例を示す。防水型低周波電気刺激装置４０１は防水型低周波電気刺激装置本体４０２に、低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１と、通電許可スイッチ１０１２又は通電許可センサー１１１２と、を具備している。防水型低周波電気刺激装置本体４０２には、電源スイッチ４０２３、電気刺激出力の強さや波形パターンを選択できる操作スイッチ４０２２、表示部４０２４、防水コード取込部４０２５などから構成される。電源スイッチや操作スイッチは防水構造を有するメンブレンスイッチやタクタイルスイッチなどで構成される。防水コード取込部には汎用の防水ケーブルグランドなどを使用できる。本装置本体４０２は防水構造を有しており湯面に浮かせることができる。また、本装置本体４０２は、壁面に吊り下げて使用することもできる。本防水構造は一般的な防水型電子機器と同様の技術で実現することが出来る。本実施形態において、低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１と、通電許可スイッチ１０１２又は通電許可センサー１１１２の代わりに通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極１１１１を用いても良い。
【００５４】
図１２は防水型低周波電気刺激装置本体４０２の回路ブロック図を示す。本装置本体４０２の本体回路部４０２６は、電源部、操作部、制御部、波形生成部、表示部などから構成される。波形生成部は主にスイッチング素子などから構成され、制御部のマイクロコンピュータから出力される指示に応じて単極や双極のパルス波形などからなる電気刺激出力を電気刺激出力線４０２６１に出力する。本例では、低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１、そして、通電許可スイッチ１０１２が具備されており、本通電許可スイッチは電気刺激出力線４０２６１に直列に接続されている。
【００５５】
図１３は防水型低周波電気刺激装置４０１として通電許可センサー１１１２を具備した場合の回路ブロック図を示している。本体回路部４０２７の制御部にあるマイクロコンピュ
ータ（不図示）の端子に直接、通電許可センサー１１１２のセンサー芯線１１１２３が接続されており、マイクロコンピュータは端子の電圧変化からスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出し、電気刺激出力のＯＮ／ＯＦＦを制御している。このように、通電許可センサー出力を直接、防水型低周波電気刺激装置本体の制御部に取り込むことで、別途に電気刺激出力をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを設ける必要がなくなる。通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極１１１１を用いた場合も同様の回路を使用できる。
【００５６】
＜プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋の実施形態＞
プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋とは、該ケース内部にプッシュスイッチを有するコードレス低周波電気刺激装置などを収容することで、コードレス低周波電気刺激装置などを水中や皮膚が濡れている状態でも安全に使用できるようにするための防水ケースである。図１４は、プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋５０１の操作面側の平面図を示す。本図では、コードレス低周波電気刺激装置の操作面を表面側にして収容するものとする。図１５は本防水袋５０１の裏面側を示している。本防水袋５０１は、操作面側シート５０１１、電極面側シート５０１２、防水シール５０１３、そして、電極面側シート５０１２に設けられた一対の開口５０１２１、該開口を塞ぐように貼られた絶縁体電極膜１０１１１、などから構成される。操作面側シート５０１１に不透明なシートを用いた場合、収容されたコードレス低周波電気刺激装置の操作スイッチなどが外から視認できるように操作面側シート５０１１に開口５０１１１を設け、本開口を透明樹脂シート５０１５で塞ぐ。
【００５７】
プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋にコードレス低周波電気刺激装置を収納して水中で使用した場合、水の屈折率による反射の影響で水中の本袋の中にある本装置の操作スイッチは視認し難い。従って、指先の感触で操作スイッチの位置を探すことになる。指先で容易にスイッチ位置を検出できるように本装置の操作スイッチに該当する位置の操作面側シート５０１１表面に、或は、透明樹脂シート５０１５の表面に突起部５０１７を設けてある。
【００５８】
操作面側シートと電極面側シートを接続する第三のシート（接続シートと称す、不図示）があって本防水袋５０１が立体的に膨らむ構造としてもよい。或は、操作面側シート及び／或は電極面側シートが平面のシートではなく、立体的に膨らみを持つように成形されたシートであってもよい。特に、内部に収容されるコードレス低周波電気刺激装置の立体形状とぴったり嵌合できる立体形状をしていることが望ましい。そのような立体形状を持つことで無駄な空気の巻き込みが無くなる為、水中に浸漬したときに無駄な浮力の発生を低減でき、水中での取り扱いが容易になる。また、コードレス低周波電気刺激装置を本防水袋に挿入するときに、該装置の電極位置と本防水袋の絶縁体電極膜の位置とを合致させる必要があるが、該装置の立体凸部が本防水袋の凹部に嵌合することで位置合わせが容易になる。
【００５９】
［断面構成］
図１６は本防水袋５０１にコードレス低周波電気刺激装置５０２を収容した状態でのＢＢ断面図を示す。コードレス低周波電気刺激装置５０２は本体部５０２１と左右に延出したシート状電極部５０２２より構成される。本体部５０２１には本体回路部５０２１１や操作スイッチ部５０２１２などが内蔵されている。本電極部５０２２には導電性電極シート５０２３が表出し、該導電性電極シートの表面には導電性粘着ゲル５０２４が粘着している。該導電性粘着ゲルは電極面側シート５０１２の開口部を通して絶縁体電極膜１０１１１に粘着している。本例では操作面側シート５０１１には開口があり該開口を透明樹脂シート５０１５が塞いでいる。操作面側シート５０１１が透明である場合は本開口及び透明樹脂シート５０１５は不要である。本例では絶縁体電極膜が電極面側シート５０１２の外側に貼り付けられているが、電極面側シートの内側に貼り付けられていても良い。また、
絶縁体電極膜の単膜が用いられているが、絶縁体電極膜と導電性基板などから構成される絶縁体電極シート（後述）を用いても良い。
【００６０】
［使用法、固定法］
本防水袋５０１を使用するには、まず、コードレス低周波電気刺激装置の電極部に粘着している導電性粘着ゲル５０２４が絶縁体電極膜１０１１１に粘着するように位置を合わせながら本装置を本防水袋に収納する。次に防水シール５０１３を閉める。絶縁体電極膜１０１１１を皮膚に当接させるようにして伸縮性のある固定ベルトで固定する。図２５に本防水袋５０１に固定ベルトを取り付けた一例を示す。本防水袋の左右両端部に熱可塑性樹脂５０１９１を溶着することで四角リング５０１９２を取り付ける。該リングに伸縮性のある固定ベルト５０１９３を通してから身体に巻き付けマジックテープ（登録商標）などで固定する。或は、図２６に示す本体部嵌合穴５０１９５が明いた別体の伸縮性のある固定ベルト５０１９４を用いて本防水ケースの上から巻き付けても良い。本嵌合穴５０１９５には凸状の本体部５０２１を嵌合させる。固定ベルトは、一般的に普及している弾性繊維などによって構成できる。例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどから成るストレッチ繊維やストレッチ織物などを用いることができる。
【００６１】
操作スイッチ５０２１３及び操作スイッチ部５０２１２は本防水ケースの上から指で押して操作する。或は、コードレス低周波電気刺激装置５０２にブルートゥース(登録商標）
を用いた通信機能がある場合は、スマートホンなどからブルートゥース（登録商標）を用いて無線で操作することもできる。コードレス低周波電気刺激装置５０２を本防水袋５０１から取り出すときは防水シール５０１３を開け、導電性粘着ゲル５０２４を絶縁体電極膜１０１１１から引き剥がして取り出す。
【００６２】
本例では絶縁体電極膜１０１１１は２枚が個別に存在しているが、一枚の絶縁体電極膜が複数の導電性電極をカバーしてもよい。更に、電極面側シートそのものが絶縁体電極膜であっても構わない。また、一つの防水袋の中に、２個以上のコードレス低周波電気刺激装置を収納してもよい。また、一つのコードレス低周波電気刺激装置の電極数は3個以上あ
っても構わない。また、図１４では、防水シール５０１３は操作面側シート５０１１に設けられているが、電極面側シート５０１２に設けられていても良い。本例では防水袋にコードレス低周波電気刺激装置を収納する場合について説明したが、コード付き電極を有する低周波電気刺激装置を収納しても良い。この場合、電極にはコードが付いており、絶縁体電極膜に電極を貼り付ける位置に自由度がある。絶縁体電極膜の数や面積を広くしておくことでその自由度を高められる。コード付き低周波電気刺激装置の本体が防水ケースの中で移動しないように当該装置本体の裏面を適宜固定しても良い。
【００６３】
［絶縁体電極シート］
絶縁体電極膜１０１１１の機械的強度を補強するために、該膜の裏面に導電性基板を積層して絶縁体電極シートとした場合、ハイドロポリマーから成る導電性粘着ゲル５０２４を導電性基板に貼り付けて使用すると、通電後短時間で金属製の導電性基板には電食により食孔ができる。水分を含まない導電性粘着ゲルであればこのような事故は起こらないが一般的には水分を含んだハイドロポリマーが導電性粘着ゲルとして普及している。導電性基板の裏面側にも絶縁体電極膜を形成した３層の絶縁体電極シートとすることで、機械的強度を補強しながら食孔の発生も防止することができる。また、絶縁体電極シートから導電性粘着ゲルを剥がす際も容易に剥がせるようになる。
【００６４】
図１７に絶縁体電極シート５０１６の断面図を示す。絶縁体電極シートでは導電性基板１０１１２の外側表面に絶縁体電極膜１０１１１が形成されており、また、本導電性基板の内側表面に内側絶縁体電極膜５０１６１が形成されている。内側絶縁体電極膜の材料は絶
縁体電極膜１０１１１の材料と同一でもよいし、或は、比誘電率の高い樹脂で違う材料を用いてもよい。絶縁体電極シート全体で表１に示した静電容量を実現する必要が有る為、内側絶縁体電極膜５０１６１は絶縁体電極膜１０１１１よりも薄くする必要がある。内側絶縁体電極膜においては使用に伴う擦過や摩耗が起こりにくいので膜厚を薄くできる。絶縁体電極シート５０１６を用いた場合は、該シート１枚で複数の導電性電極をカバーすることはできないので、導電性電極ごとに独立した絶縁体電極シートを設ける必要がある。
【００６５】
［防水袋の材質］
操作面側シート５０１１、電極面側シート５０１２、透明樹脂シート５０１５、そして、接続シートには一般的な樹脂シートを用いることができるが、特に、水蒸気透過率が低い熱可塑性樹脂が好適である。具体的には、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ
塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられる。がこれに限定はされない。
【００６６】
また、上記シートを複層化したものでもよい。例えば、軟質PVCシートにPCTFEフィルムを貼り合わせて水蒸気透過率を低減したラミネートシートなどが使用できる。更に、アルミ箔に熱可塑性樹脂をラミネートしたシートを用いることで、水蒸気透過率を大幅に低減し、また、熱の透過も低減することができる。このようなシートは一般的にレトルトのパウチケースなどで使用されている。但し、このようなアルミ箔ラミネートシートは不透明であるので、操作面側シートとしてこれを用いるときには、本体部の操作スイッチなどが外から視認できるように、本体部が位置する部分の操作面側シートに開口を設けて、その開口を透明な熱可塑性樹脂フィルム、例えば、PCTFEやPCTFEと軟質PVCのラミネートフィル
ムなどで塞いで透明窓シートとするのが良い。操作面側シート、電極面側シート、そして、透明窓シートの好適な厚さは材料によっても異なるが、３０μｍから1ｍｍの範囲が望
ましい。３０μｍ以下では耐久性が弱く、1ｍｍ以上では柔軟性が損なわれる。
【００６７】
［防水シール］
防水シールは開閉自在であって、水中に浸漬しても防水性が維持できる構造のものであればよい。例えば、米国LOKSAK社のポリエチレン製の防水ケースaLOKSAK（登録商標）は線
状の凸部と凹部を嵌合するシンプルな構造のシール部であるが、水中での完全防水を保証している。YKK製アクアシール（登録商標）やプロシール（登録商標）のようにファスナ
ータイプの防水シールもある。このような防水シールを適宜選択することが出来る。    
【００６８】
［部材同士の接合］
本防水袋を構成する部材である、操作面側シート、電極面側シート、接続シート、防水シール、絶縁体電極膜、そして、透明樹脂シートなどは、溶着や両面テープ、接着剤などによって接合される。例えば、操作面側シートと電極面側シートは熱可塑性樹脂であり溶着によって接合し防水の袋を構成できる。アルミ箔ラミネートシートの場合でも、最外層に熱可塑性樹脂を用いることで、アルミ箔ラミネートシート同士を溶着できる。絶縁体電極膜に熱可塑性樹脂を用いることで電極面側シートと溶着できる。また、絶縁体電極膜にＰＶＤＦのような熱可塑性樹脂にチタン酸バリウムなどの無機微粒子を分散したコンポジットフィルムを用いた場合も熱可塑性樹脂の電極面側シートと溶着できる。溶着する部材同士が同じ熱可塑性樹脂であることが望ましいが、異種材料同士であっても条件を工夫することで溶着できる。例えば、ＰＶＤＦと軟質ＰＶＣの場合、間に、ＰＶＤＦと相溶性の高いアクリル系の樹脂を介在させることで溶着できる。
【００６９】
また、３Ｍ社のＶＨＢ（登録商標）両面テープを用いて簡便に防水封止することもできる。３Ｍ ＶＨＢ Ｙ−４１８０（登録商標）は粘着しづらいポリプロピレン、ポリエチレンに対しても粘着が可能である。透明窓シートとしてＰＣＴＦＥと軟質ＰＶＣのラミネートフィルムを用いる場合も、操作面側シートと溶着できる。溶着する手法としては、熱板による加圧溶着や超音波溶着、レーザー溶着など一般的な手法を利用できる。防水の信頼性を得るためには、部材同士の接合面を熱可塑性樹脂で構成し溶着によって接合することが望ましい。  
【００７０】
＜防水型低周波電気刺激装置の実施形態２＞
本防水型低周波電気刺激装置は、上述のプッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋５０１の中に、通電許可センサー対応機能や水中通信機能を搭載した防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置を収容したものである。図１８に防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２の操作面側を示す。図１９に本装置の電極面側を示す。
【００７１】
防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２は本体部６０２１とシート状電極部６０２２から構成される。本体部の表面には操作スイッチ６０２１３及び充電用レセプタクル６０２１５が具備されている。使用者は操作スイッチ６０２１３を指で押すことでＯＮ／ＯＦＦすることができる。また、使用者は、電気刺激強度や波形を調整してもよい。本シート状電極部の電極面側は導電性電極シート６０２３とその表面に粘着している導電性粘着ゲル６０２４より構成されている。
【００７２】
図２０に本装置６０２の本体回路部６０２１１のブロック図を示す。本体回路部６０２１１は制御部、指示操作部、通信モジュール、波形生成部、そして、蓄電池などから構成されている。操作スイッチ６０２１３により指示操作部を操作できる。また、通信モジュールを経由してブルートゥース(登録商標）などの無線通信手段を用いてスマートホンなど
の外部通信端末から指示操作することもできる。これらの指示を受けて制御部から波形生成部に電気刺激波形の生成指示を行う。作成された電気刺激波形は導電性電極シート６０２３へ出力される。充電は充電用レセプタクル６０２１５に充電用プラグ（不図示）を接続することで行われる。本図では充電用レセプタクル６０２１５に通電許可センサー１２１２を接続した様子が示されている。
【００７３】
[通電許可センサー１２１２］
充電用プラグ及びレセプタクルには一般的にマイクロＵＳＢが用いられる。マイクロＵＳＢプラグ/レセプタクルには5本のピンがあるが充電用途では２〜４番目のピンは使用されていない。そこで、図２０に示すように、通電許可センサー１２１２のセンサー芯線１２１２３をマイクロＵＳＢの４番ピンとグランドである５番ピンに接続する。そして４番ピンを制御部内のマイクロコンピュータの端子に接続する。マイクロコンピュータは４番ピンがグランドに落ちていれば電気刺激出力をＯＮし4番ピンがオープンのときには電気刺
激出力をＯＦＦできる。本例では４番ピンと５番ピンを使用したが、２〜４番ピンの任意の二つのピンを使用しても良い。図２１に本通電許可センサー１２１２の構成を示す。通電許可センサー１２１２には電線コード１２１２４が付いており、本電線コードの中にセンサー芯線１２１２３が挿通している。本電線コードの先端にはマイクロＵＳＢプラグ１２１２７が接続されている。
【００７４】
本通電許可センサー１２１２は防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２の充電用レセプタクル６０２１５に接続され、本装置６０２とともに、防水ケース５０１の中に収容される。通電許可センサー１２１２は本装置６０２のシート状電極部６０２２の表面などに置かれており、防水ケースを人体に当接し固定ベルトで巻き付け固定するときに発生する圧力により本通電許可センサーがＯＮし、固定ベルトによる巻き付け固定を解放すると押下圧力もなくなり本通電許可センサーはＯＦＦとなる。本通電許可センサー１２１
２の内部構造は図４で示したものと同じ構造を使用できる。本通電許可センサーは防水ケース内に納められるので、電線コード１２１２４は防水コードである必要は無く一般的な絶縁被覆電線を使用できる。
【００７５】
（プラグ/レセプタクルの他の実施形態例）
通電許可センサー１２１２に装着するプラグはマイクロＵＳＢに限定される必要はない。例えば、フォーンミニプラグやフォーンマイクロプラグなどを用いてもよい。この場合、防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２の本体部６０２１に充電用レセプタクル６０２１５とは別に、フォーンプラグ用のフォーンジャック（不図示）を設け、フォーンジャックからの配線を制御部内のマイクロコンピュータの端子に接続する。これによりマイクロコンピュータは本通電許可センサーのＯＮ／ＯＦＦを検出できる。
（通電許可センサーの他の実施形態例）
通電許可センサーとしてのモーメンタリスイッチを防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２に内蔵し、シート状電極部６０２２表面などに、凸状に飛び出すように配置してもよい。その断面構造は、他の実施形態における断面図ではあるが図２４の通電許可センサー７０２５と同じである。固定ベルトで人体に巻き付け固定することで、防水ケース５０１の操作面側シートを介して押下圧力を受けてＯＮすることができる。固定ベルトを解放した時には押下力が消えモーメンタリ―スイッチがＯＦＦし電気刺激出力を遮断できる。
【００７６】
［水中へのブルートゥース（登録商標）通信］
コードレス低周波電気刺激装置を背中など手の届かない位置に貼り付けた場合、装置本体部に配備されている操作スイッチを押すことができない。この為、スマートホンなどの外部端末からブルートゥース(登録商標）を使って無線で出力制御できる製品が増えている
。コードレス低周波電気刺激装置を防水袋に入れて水中で使用する場合、ブルートゥース(登録商標）の電波が水及び人体に吸収されてしまうという課題が発生する。現在一般的
に使用されているブルートゥース(登録商標）クラス２の電波強度の場合、浴槽の水深程
度の距離であれば水中でも安定して送受信できる。しかし、スマートホンを手に持ち、本装置が水中にある人体の陰に隠れた場合、人体内部での電波の吸収が大きいため、通信が不安定になる。一方、ブルートゥース(登録商標）クラス１．５（電波出力１０ｍＷ）以
上であれば、お風呂の中でも安定した通信が可能となる。従って、本発明の防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２にはブルートゥース(登録商標）クラス１．５（電
波出力１０ｍＷ）以上の電波出力を有する通信モジュールを搭載する必要がある。
【００７７】
このように、既存のコードレス低周波電気刺激装置に、通電許可センサー機能、及び、水中でも使用できる通信機能を搭載することで、防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置６０２が完成し、本装置６０２を上記プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水ケース５０１に収納することで本実施形態２の防水型低周波電気刺激装置６０１（不図示）が完成する。
【００７８】
＜防水型低周波電気刺激装置の実施形態３＞
本実施形態の防水型低周波電気刺激装置７０１は、通常のコードレス低周波電気刺激装置にワイヤレス充電機能と通電許可センサー及び水中通信機能を内蔵した防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２を、樹脂フィルムで密閉封止したものである。図２２に操作面側平面図を示す。防水封止対応型コードレス低周波治療器７０２は、本体部７０２１、シート状電極部７０２２より構成されており、本体部７０２１には操作スイッチ７０２１３が設けられている。更に、電極部表面から突出するように通電許可センサー７０２５が内蔵されている。
【００７９】
図２３は本装置７０１の電極面側を示している。７０２３は導電性電極シート、７０２４
は導電性電極シートの上に粘着された導電性粘着ゲルである。電極面側シート７０１２の開口を塞ぐように絶縁体電極シート５０１６が貼られている。防水封止対応型コードレス低周波治療器７０２は、操作面側シート７０１１と電極面側シート７０１２によって被覆され、両シートの周縁部７０１８は溶着或は両面テープなどによって密閉封止されている。
【００８０】
図２４は防水型低周波電気刺激装置７０１の断面図を示す。電極面側シート７０１２には、開口部があり該開口部を絶縁体電極シート５０１６が塞いでいる。防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２の導電性電極シート７０２３の上には導電性粘着ゲル７０２４が粘着しており、本粘着ゲルの外側面は絶縁体電極シート５０１６に粘着している。尚、絶縁体電極シート５０１６の代わりに絶縁体電極膜１０１１１を用いても良い。また、導電性粘着ゲルにハイドロポリマーを用いない導電性粘着ゲルを使う場合は、絶縁体電極膜１０１１１と金属製導電性基板１０１１２で構成される２層の絶縁体電極シートを用いても良い。導電性粘着ゲル７０２４の代わりに導電性接着剤を用いる場合も本２層の絶縁体電極シートを用いることができる。
【００８１】
［ワイヤレス充電機能］
防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２の本体回路部７０２１１の底面には、外部からの電磁誘導や磁界共鳴による充電エネルギーをワイヤレスで受電するための受電コイル７０２１４及び磁束の漏洩を防止するための磁性シート７０２１５、そして受電回路基板７０２１６が設けられており、外部からワイヤレスで本体回路部内の蓄電池（不図示）を充電することが出来る。ワイヤレス給電に係る部品やユニットは一般的に入手できる製品を使用できる。例えばＴＤＫ製の２ワットの受電コイルでは直径が２ｃｍであり、磁性シートと一体化した厚みは１ｍｍ以下である。また、受電回路基板７０２１６も同程度の基板サイズに納めることができる。充電は、送電コイルを内部に有する充電器（不図示）に、受電コイル７０２１４を近接させ磁界結合させることでワイヤレス充電することができる。電極面側シート７０１２にアルミ箔ラミネートフィルムを用いた場合、受電コイル７０２１４と送電コイル（不図示）との間にアルミ箔が介在することになる。給電は高周波交流で行われるためにアルミ箔内に渦電流が発生し発熱するとともに給電エネルギーを損失する。従って、この場合、受電コイル７０２１４に対面する電極面側シート部分に開口（不図示）を設けこの開口を樹脂シート（不図示）で塞ぐ。
【００８２】
［通電許可センサー］
図２４においては通電許可センサー７０２５が防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２のシート状電極部表面に内蔵されている。シート状電極部７０２２はシート状のエラストマーなどで被覆されているため人体への巻き付けによる押圧で通電許可センサー７０２５のモーメンタリスイッチを押下することができる。通電許可センサーの構造としては図４と同じものを使用できる。通電許可センサーのセンサー芯線は本体回路部７０２１１にあるマイクロコンピュータの端子に接続されており、センサースイッチが押圧から解放されると不使用状態と判定し電気刺激出力を遮断する。
［水中へのブルートゥース(登録商標）通信］
本体回路部７０２１１には通信モジュール（不図示）も搭載されており、ブルートゥース(登録商標）クラス１．５（１０ｍＷ）以上の電波出力を有しているため、スマートホン
などとの間でお風呂の中でも安定した通信ができる。
【００８３】
以上のように構成することで充電可能で防水性に優れた防水型低周波電気刺激装置７０１を実現することができる。上記説明では、防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２の電極数を２個としたが、電極数は３個以上あっても構わない。電極数を増やすことでより広範囲に電気刺激を与えることができる。また、密閉封止される防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置は１個ではなく２個以上であっても構わない。上記説明で
は、絶縁体電極膜１０１１１を導電性粘着ゲルの位置に対応してそれぞれ独立して配置したが、１枚の絶縁体電極膜が複数の導電性電極を被覆していても構わない。更には、電極面側シートそのものが絶縁体電極膜であっても構わない。
【００８４】
［防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２の他の実施形態］
防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２自体を防水構造とし、電極部分を絶縁体電極膜或は絶縁体電極シートとすることで、操作面側シート７０１１と電極面側シート７０１２を排除してもよい。通電許可センサー及びワイヤレス充電機能は内蔵されているため、レセプタクルや開閉機構などが存在しないため、防水構造をとりやすい。防水構造の一例としては、防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置７０２を熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーで被覆した構造とすることで絶縁体電極膜或は絶縁体電極シートと溶着封止することができる。
【００８５】
＜防水型低周波電気刺激装置の実施形態４＞
図２７に支持体と一体化した防水型低周波電気刺激装置８０１を示す。本装置は、防水型低周波電気刺激装置本体８０２及び、低周波電気刺激用絶縁体電極１０１１、そして、通電許可スイッチ１０１２或は通電許可センサー１１１２が固定ベルト支持体８０１１に一体的に取り付けられている。８０２２は操作スイッチを示す。図中の点線は固定ベルト支持体内部を挿通する防水コードを示している。防水型低周波電気刺激装置本体８０２は前記防水型低周波電気刺激装置本体４０２と同じ機能を有するものであるが、水中に浸漬できる防水性能を有している。また、ブルートゥース(登録商標）クラス１．５以上の電波
出力を有する通信機能を搭載してスマートホンなどの外部端末から操作できるようにしても良い。絶縁体電極１０１１及び通電許可スイッチ１０１２又は通電許可センサー１１１２は、使用者が貼り付け位置を自由に調整できるように自由度を持たせマジックテープ（登録商標）などで固定してもよい。低周波電気刺激用絶縁体電極と通電許可センサーの代わりに通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極を用いても良い。
【００８６】
＜防水型低周波電気刺激装置の実施形態５＞
図２８は肩や首や背中への低周波電気刺激に用いることができる肩掛け型支持体９０１１を有する防水型低周波電気刺激装置９０１である。絶縁体電極１０１１は複数設けられ、通電許可センサー１０１２又は通電許可センサー１１１２は２個設けられている。９０２は防水型低周波電気刺激装置本体であり、９０２２は本装置本体の操作スイッチである。２個のスイッチ又はセンサーは並列に電気接続されており、どちらか一つがＯＮすれば電気刺激出力はＯＮとなり、両方の通電許可センサーが同時にＯＦＦのときに電気刺激出力がＯＦＦとなるように構成されている。このように支持体の形状は限定されるものではなく、人体への当接部位に応じて人体形状に合わせて自由な形態をとることが出来る。低周波電気刺激用絶縁体電極と通電許可センサーの代わりに通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極を用いても良い。
【００８７】
固定ベルト支持体８０１１としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、などから成るストレッチ繊維やストレッチ織物を用いて構成された弾力性のあるベルトなどを用いることができる。肩掛け型支持体９０１１の場合は、伸縮性のある弾性繊維で構成する以外に、弾力と強度のある素材でシェルを構成し、人体の三次元形状に沿える柔らかい素材を内張することで構成してもよい。骨格や形状を構成するには、繊維強化型プラスチックや軟質塩化ビニルなどの樹脂やエラストマーなどが使用できる。内張を構成するには、樹脂系エラストマー、樹脂発泡体、或は、繊維を三次元的に編んだ網状弾性体、ゴム弾性をもつ熱可塑性エラストマーからなる連続線条のランダムループを三次元構造化したものなどが使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明により、低周波電気治療器やＥＭＳ装置などの低周波電気刺激装置を入浴中や水中でも安全に使用することができるようになる。入浴中であれば低周波電気刺激効果と温熱効果の相乗効果により低周波治療効果を高めることが出来る。また、入浴時間の有効活用ができるようになる。また、皮膚が濡れている状態でも安全に使用できるため、発汗を伴うスポーツをしながらＥＭＳを行うなど新しい使い方が可能になる。家庭での使用を始め、温泉、スパ、スポーツジム、介護施設、治療院などでも利用可能性が広がる。
【符号の説明】
【００８９】
１０１  非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース
１０１１  低周波電気刺激装置用絶縁体電極
１０１１１  絶縁性電極膜
１０１１２  導電性基板
１０１１３  電気刺激出力芯線
１０１１４  防水コード
１０１１５  絶縁性被覆
１０１２  通電許可スイッチ
１０１２１  下部電極
１０１２２  反転ばね上部電極
１０１２３  スイッチ芯線
１０１２４  防水コード
１０１２５  柔軟性のある防水被覆
１０１２６  プランジャ
１０１３  端子接続部
１０１３１  接続プラグ
１０１３２  電気刺激出力線
１０１４  下ケース
１０１５  上蓋
１０１５１  防水スイッチ
１０１７  バックル
１０１８  Ｏリング
１０１９  ヒンジ
１０２  非防水型低周波電気刺激装置本体
１０２１  出力ジャック部
１０２２  操作スイッチ
１１１１  通電許可センサー一体型低周波電気刺激用絶縁体電極
１１１２  通電許可センサー
１１１２３  センサー芯線
１１１３  センサー回路
１１１３１  電源スイッチ
１１１３２  電池
１１１３４  フォトカプラー
１１１３５  ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ
１１１３６  ＬＥＤランプ
１２１２  通電許可センサー（プラグ付き）
１２１２３  センサー芯線
１２１２４  電線コード
１２１２７  マイクロＵＳＢプラグ
２０１  非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（フィルム窓）
２０１５１、２０１５５  透明樹脂フィルム
２０１５２、２０１５３、２０１５４  開口
２０２  非防水型低周波電気刺激装置本体
２０２２  操作スイッチ
３０１  非防水型低周波電気刺激装置用防水ケース（樹脂シートケース）
３０１１  樹脂製の袋
３０１２  防水シール
３０２  非防水型低周波電気刺激装置本体
３０２２  操作スイッチ
４０１  防水型低周波電気刺激（実施形態１）
４０２  防水型低周波電気刺激本体
４０２２  操作スイッチ
４０２３  電源スイッチ
４０２４  表示部
４０２５  防水コード取込部
４０２６、４０２７  本体回路部
４０２６１  電気刺激出力線
５０１  プッシュスイッチ式低周波電気刺激装置用防水袋
５０１１  操作面側シート
５０１１１、５０１２１  開口
５０１２  電極面側シート５０１３  防水シール
５０１５  透明樹脂シート
５０１６  絶縁体電極シート
５０１６１  内側絶縁体電極膜
５０１７  突起部
５０１９１  熱可塑性樹脂
５０１９２  四角リング
５０１９３  伸縮性のある固定ベルト
５０１９４  別体の伸縮性のある固定ベルト
５０１９５  本体部嵌合穴
５０２  コードレス低周波電気刺激装置
５０２１  本体部
５０２１１  本体回路部
５０２１２  操作スイッチ部
５０２１３  操作スイッチ
５０２２  シート状電極部
５０２３  導電性電極シート
５０２４  導電性粘着ゲル
６０１  防水型低周波電気刺激装置（実施形態２）不図示
６０２  防水袋対応型コードレス低周波電気刺激装置
６０２１  本体部
６０２１１本体回路部
６０２１３  操作スイッチ
６０２１５  充電用レセプタクル
６０２２  シート状電極部
６０２３  導電性電極シート
６０２４  導電性粘着ゲル
７０１  防水型低周波電気刺激装置（実施形態３）
７０１１  操作面側シート
７０１２  電極面側シート
７０１７  突起部
７０１８  周縁部
７０２  防水封止対応型コードレス低周波電気刺激装置
７０２１  本体部
７０２１１  本体回路部
７０２１２  操作スイッチ部
７０２１３  操作スイッチ
７０２１４  受電コイル
７０２１５  磁性シート
７０２１６  受電回路基板
７０２２  シート状電極部
７０２３  導電性電極シート
７０２４  導電性粘着ゲル
７０２５  通電許可センサー
８０１  防水型低周波電気刺激装置（実施形態４）（固定ベルト一体型）
８０１１  固定ベルト支持体
８０２  防水型低周波電気刺激装置本体
８０２２  操作スイッチ
９０１  防水型低周波電気刺激装置（実施形態５）（肩掛け一体型）
９０１１  肩掛け型支持体
９０２  防水型低周波電気刺激装置本体
９０２２  操作スイッチ
【図１】
2019225537.tif 000005
【図２】
2019225537.tif 000006
【図３】
2019225537.tif 000007
【図４】
2019225537.tif 000008
【図５】
2019225537.tif 000009
【図６】
2019225537.tif 000010
【図７】
2019225537.tif 000011
【図８】
2019225537.tif 000012
【図９】
2019225537.tif 000013
【図１０】
2019225537.tif 000014
【図１１】
2019225537.tif 000015
【図１２】
2019225537.tif 000016
【図１３】
2019225537.tif 000017
【図１４】
2019225537.tif 000018
【図１５】
2019225537.tif 000019
【図１６】
2019225537.tif 000020
【図１７】
2019225537.tif 000021
【図１８】
2019225537.tif 000022
【図１９】
2019225537.tif 000023
【図２０】
2019225537.tif 000024
【図２１】
2019225537.tif 000025
【図２２】
2019225537.tif 000026
【図２３】
2019225537.tif 000027
【図２４】
2019225537.tif 000028
【図２５】
2019225537.tif 000029
【図２６】
2019225537.tif 000030
【図２７】
2019225537.tif 000031
【図２８】
2019225537.tif 000032
【図２９】
2019225537.tif 000033
【図３０】
2019225537.tif 000034
【図３１】
2019225537.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月28日(2020.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低周波電気刺激用電極膜であって、
０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有し、
該電極膜が、樹脂に比誘電率の大きい無機酸化物の微粒子を10〜70体積％含有することを特徴とする絶縁体電極膜。  
【請求項２】
低周波電気刺激用電極膜であって、
０．３６ｎＦ／ｃｍ２以上の静電容量を有し、
膜厚が４μｍ以上及び比誘電率が８以上の樹脂から成ることを特徴とする絶縁体電極膜。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絶縁体電極膜と、
導電性基板と、から構成され、
前記導電性基板の表面に、前記絶縁体電極膜が形成されていることを特徴とする絶縁体電極シート。
【請求項４】
前記導電性基板の裏面に、更に前記絶縁体電極膜と異なる内側絶縁体電極膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の絶縁体電極シート。
【請求項５】
低周波電気刺激用電極であって、
請求項１又は２に記載の絶縁体電極膜と、
前記絶縁体電極膜の裏面に形成された導電性基板と、
前記導電性基板に電気的に接続された電気刺激出力芯線と、
該電気刺激出力芯線を被覆する防水コードと、
該導電性基板及び該電気刺激出力芯線の露出した充電部と該絶縁体電極膜及び防水コードの一部を被覆する絶縁性被覆と、より構成されたことを特徴とする絶縁体電極。
【請求項６】
非防水型低周波電気刺激装置用の防水ケースであって、
請求項５に記載の絶縁体電極と、
前記絶縁体電極と前記防水ケース内部に収納される非防水型低周波電気刺激装置の電気刺激出力線とを電気接続する端子接続部と、を具備したことを特徴とする防水ケース。
【請求項７】
低周波電気刺激装置用の防水袋であって、
開閉自在の防水シール部を有し、
前記防水袋の表面に少なくとも一個の開口を有し、
当該開口を請求項１又は２に記載の絶縁体電極膜、又は請求項３又は４に記載の絶縁体電極シートで塞いだことを特徴とする防水袋。
【請求項８】
低周波電気刺激装置であって、
請求項６記載の防水ケースに非防水型低周波電気刺激装置を収容したことを特徴とする防水型低周波電気刺激装置。
【請求項９】
低周波電気刺激装置であって、
請求項７記載の防水袋に非防水型低周波電気刺激装置を収容したことを特徴とする防水型低周波電気刺激装置。
【請求項１０】
低周波電気刺激装置であって、
請求項１又は２に記載の絶縁体電極膜、請求項３又は４に記載の絶縁体電極シート、又は請求項５に記載の絶縁体電極の少なくとも一つを備え、
前記低周波電気刺激装置は、防水型装置であることを特徴とする低周波電気刺激装置。
【国際調査報告】
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