(57)【要約】【課題】電極から人体に電圧を印加する電圧印加装置において、電極に接続されたリードと外部とを絶縁する絶縁部の絶縁性の低下を感知するとともにノイズ耐性を向上することができる電圧印加装置を提供すること。【解決手段】電圧印加装置１において、印加電極３０は人体に印加される印加電圧を出力する。制御部４０は本体部１０に収納されており、電源部２０は本体部１０に収納されて制御部４０に接続されている。リード部３８、３９は、印加電極３０と制御部４０とを電気的に接続している。感知電極８０は制御部４０のグランド端子４０ａに接続されている。絶縁部７０はリード部３８、３９及び感知電極８０を覆ってリード部３８、３９及び感知電極８０を外部から絶縁する。制御部４０は感知電極８０と人体２及び印加電極３０の少なくとも一方とが通電したことを検知して絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に電気刺激を付与するため又は人体の電気的情報を取得するために人体に電圧を印加する電圧印加装置であって、
本体部と、
該本体部に収納されている制御部と、
上記本体部に収納されるとともに上記制御部に接続された電源部と、
上記人体に印加される印加電圧を出力するように構成された印加電極と、
該印加電極と上記制御部とを電気的に接続しているリード部と、
上記制御部のグランド端子に接続された感知電極と、
上記リード部及び上記感知電極を覆って上記リード部及び上記感知電極を外部から絶縁する絶縁部と、
を備え、
上記制御部は、上記感知電極が上記人体又は上記印加電極と通電したことを検知して、上記絶縁部の絶縁性が低下したことを感知するように構成されている、電圧印加装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記印加電圧の目標電圧値を設定する目標電圧設定部と、
上記印加電極から出力された印加電圧の電圧値を取得する印加電圧取得部と、
上記目標電圧設定部により設定された目標電圧値と上記印加電圧取得部により取得された取得電圧値とを比較する比較部と、
該比較部の比較結果が、上記目標電圧値に対する上記取得電圧値の割合が所定値以下であるときに、上記絶縁部の絶縁性が低下したと判定する判定部と、
を備える、請求項１に記載の電圧印加装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記印加電圧の印加周波数を設定する印加周波数設定部と、
上記目標電圧値に対する上記取得電圧値の割合の基準値が、上記印加周波数設定部により設定される設定周波数ごとに対応付けられて予め記憶されている基準値記憶部と、
上記設定周波数に基づいて上記基準値記憶部から上記基準値を抽出する基準値抽出部と、を有し、
上記判定部は、上記目標電圧値に対する上記取得電圧値の割合が、上記基準値抽出部により抽出された基準値以下であるとき、上記絶縁部の絶縁性が低下したと判定する、請求項２に記載の電圧印加装置。
【請求項４】
上記基準値記憶部において、上記設定周波数が高いほど、高い上記基準値が対応付けられている、請求項３に記載の電圧印加装置。
【請求項５】
上記制御部は上記絶縁性の低下を感知したとき、上記電源部の出力を停止又は低減するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電圧印加装置。
【請求項６】
上記制御部は、上記電源部から上記印加電極に出力される出力電圧を、上記目標電圧値まで昇圧する昇圧部を有し、
該昇圧部は、上記目標電圧値が所定の閾値未満である場合は、上記印加周波数に応じた印加周期ごとに上記出力電圧を上記目標電圧値まで昇圧する昇圧動作を行い、上記目標電圧値が所定の閾値以上である場合は、上記印加電圧の印加開始時から所定期間にわたって上記出力電圧を上記目標電圧値まで昇圧する昇圧動作を行うように構成されている、請求項３に記載の電圧印加装置。
【請求項７】
上記本体部から延設されたシート状の基材を有し、
上記印加電極及び上記リード部は上記基材の表面に形成されており、
上記絶縁部は、上記リード部を覆うように上記基材に積層された第１絶縁層と、該第１絶縁層に積層された第２絶縁層とを有しており、
上記感知電極は、上記第１絶縁層と上記第２絶縁層との間に設けられている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電圧印加装置。
【請求項８】
上記感知電極は、上記第１絶縁層と上記第２絶縁層との積層方向において、上記リード部と重なる位置に形成されている、請求項７に記載の電圧印加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧印加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体に電圧を印加して筋肉に電気刺激を与えることにより筋収縮を促したり、人体に電圧を印加して得られる電気抵抗値から体脂肪率や心拍等を取得することが行われている。例えば、医療・スポーツの分野において筋肉増強を目的とした活用がなされている。具体的には、人体に張り付けた電極を介して通電し、電気信号に基づいて筋肉を緊張及び弛緩させる筋肉刺激方法が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、電気信号を利用して筋肉に刺激を与える電圧印加装置として、電源を内蔵し操作部を有する本体部と、本体部から延設されたシート状の基材に形成された複数の電極とを備え、該電極を人体に貼り付けることにより、電気パルスを人体に印加して筋刺激を与えるように構成されたものが開示されている。そして、各電極はリード部を介して電源と接続されているとともに、粘着性及び導電性を有するゲル状のパッドが貼付されている。そして、当該パッドの粘着性を利用して電極及び本体部が人体に貼り付けられるとともに、当該パッドの導電性を利用して電極と人体とを通電可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０２７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の電圧印加装置では、リード部には絶縁性材料からなるコーティングによって絶縁部が形成されており、リード部が外部から絶縁されている。これにより、リード部と肌面との間に直接電流が流れないようになっている。しかし、長期間の使用に伴って当該絶縁部が劣化したり、外部から衝撃を受けて当該絶縁部の絶縁性が低下したりした場合には、リード部の絶縁性が低下して、当該絶縁性が低下した部分を介してリード部と肌面との間に直接電流が流れるおそれがある。かかる場合には、絶縁性が低下した部分に接する肌面に過度の刺激が生じて使用者に不快感を与えたり、電極から筋肉に所望の電気刺激を与えられなくなったりして、使用者の体感を低下させるおそれがある。かかる事態を回避するには絶縁部の絶縁性が低下したことを感知することが望まれる。しかしながら、特許文献１の構成では絶縁部の絶縁性の低下を感知するための特段の構成を有していない。また、特許文献１の構成では、本体部が電気パルスを出力するための制御回路等を備えており、外部からの電磁波ノイズの影響を受けるおそれがある。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、電極から人体に電圧を印加する電圧印加装置において、電極に接続されたリードと外部とを絶縁する絶縁部の絶縁性の低下を感知するとともにノイズ耐性を向上することができる電圧印加装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、人体に電気刺激を付与するため又は人体の電気的情報を取得するために人体に電圧を印加する電圧印加装置であって、
本体部と、
該本体部に収納されている制御部と、
上記本体部に収納されるとともに上記制御部に接続された電源部と、
上記人体に印加される印加電圧を出力するように構成された印加電極と、
該印加電極と上記制御部とを電気的に接続しているリード部と、
上記制御部のグランド端子に接続された感知電極と、
上記リード部及び上記感知電極を覆って上記リード部及び上記感知電極を外部から絶縁する絶縁部と、
を備え、
上記制御部は、上記感知電極が上記人体及び上記印加電極の少なくとも一方と通電したことを検知して、上記絶縁部の絶縁性が低下したことを感知するように構成されている、電圧印加装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記電圧印加装置では、電圧を印加するための印加電極とは別に備えられた感知電極がリード部とともに絶縁部に覆われている。そして、感知電極は制御部のグランド端子に接続されている。そのため、絶縁部の絶縁性が低下して感知電極が人体及び印加電極の少なくとも一方と通電した場合は、印加電極から出力された電流が感知電極を介してグランドに流れるため、印加電極における印加電圧が降下する。これにより、制御部は感知電極が人体及び印加電極の少なくとも一方と通電したことを検知して、絶縁部の絶縁性が低下したことを感知することができる。そのため、万が一、リード部を絶縁する絶縁部の絶縁性が低下したときには、制御部によってこれを感知することができるため、使用者の体感の低下を防止するための措置等を取ることができる。
【０００９】
さらに、感知電極は制御部のグランド端子に接続されているため、外部からの電磁波ノイズを遮蔽すること又は閉じ込めることができる。その結果、外部からの電磁波ノイズが制御部等に及ぼす影響を低減することができ、当該電圧印加装置のノイズ耐性を向上することができる。また、当該電圧印加装置におけるノイズ特性の改善も期待できる。
【００１０】
以上のように、本発明によれば、電極から電気刺激が出力される電圧印加装置において、電極に接続されたリードを外部から絶縁する絶縁部の絶縁性の低下を感知するとともにノイズ耐性を向上することができる電圧印加装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、電圧印加装置の正面図。
【図２】実施例１における、電圧印加装置の背面図。
【図３】実施例１における、電圧印加装置の側面図。
【図４】（ａ）は図１におけるIVa-IVa線位置断面一部拡大図、（ｂ）は図１におけるIVb-IVb線位置断面一部拡大図。
【図５】実施例１における、一部分解斜視図。
【図６】図１におけるIVa-IVa線位置断面概略図。
【図７】実施例１における電圧印加装置の通常の通電状態を説明する概念図。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）はいずれも実施例１の電圧印加装置における絶縁部の絶縁性低下時の通電状態を説明する概念図。
【図９】比較例の電圧印加装置における絶縁部の絶縁性低下時の通電状態を説明する概念図。
【図１０】実施例１における、基材の背面図。
【図１１】実施例１における、絶縁性シートの正面図。
【図１２】実施例１における、第２ケースを外した状態の背面図。
【図１３】実施例１における、電圧印加装置の使用態様を説明する概略図。
【図１４】実施例１における、電圧印加装置の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例１における、電圧印加装置の回路構成の一部を示す回路図。
【図１６】実施例１における、電圧印加装置に記憶された基本波形を示す図。
【図１７】実施例１における、電圧印加装置から出力されるバースト波を示す図。
【図１８】実施例１における、通常の通電状態の電圧印加装置から出力されるパルス信号と印加電圧の電圧値と、昇圧期間との関係を示す概念図。
【図１９】実施例１における、通常の通電状態の電圧印加装置から出力されるパルス信号と印加電圧の電圧値と、昇圧期間との関係を示す他の概念図。
【図２０】実施例１における、絶縁性低下時の通電状態の電圧印加装置から出力されるパルス信号と印加電圧の電圧値との関係を示す概念図。
【図２１】実施例１における、絶縁性低下を検知するための制御態様を表すフロー図。
【図２２】実施例１における、絶縁性低下を検知するための制御態様を表すフロー図。
【図２３】実施例２における、電圧印加装置の正面図。
【図２４】実施例２における、電圧印加装置の背面図。
【図２５】実施例３における、電圧印加装置の正面図。
【図２６】実施例３における、電圧印加装置の背面図。
【図２７】図２６におけるXXVII-XXVII線位置断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記制御部は、上記印加電圧の目標電圧値を設定する目標電圧設定部と、上記印加電極から出力された印加電圧の電圧値を取得する印加電圧取得部と、上記目標電圧設定部により設定された目標電圧値と上記印加電圧取得部により取得された取得電圧値とを比較する比較部と、該比較部の比較結果が、上記目標電圧値に対する上記取得電圧値の割合が所定値以下であるときに、上記絶縁部の絶縁性が低下したと判定する判定部と、を備えることが好ましい。絶縁部の絶縁性が維持されている通常の通電状態では、印加電極から人体に印加される印加電圧の電圧値は、目標電圧値と同程度となっている。しかし、絶縁部に破損等が生じて絶縁部の絶縁性が低下した場合には、感知電極が人体と通電すると両者間に電流が発生することで抵抗が増え、また、感知電極が印加電極と通電すると印加電極と人体との間の通電量が低下する。その結果、いずれも印加電極における印加電圧は目標電圧値よりも低い状態となる。そして、上記構成では、判定部は、印加電極から人体への印加電圧である取得特電圧の目標電圧値に対する割合が所定値以下のときに、絶縁部の絶縁性の低下を感知するように構成されている。そのため、当該絶縁性の低下を高精度に感知することができる。
【００１３】
上記制御部は、上記印加電圧の印加周波数を設定する印加周波数設定部と、上記印加周波数設定部により設定された設定周波数に対応付けられた複数の基準電圧維持率が予め記憶された基準値記憶部と、上記設定周波数に基づいて上記基準値記憶部から基準値を抽出する基準値抽出部と、を有し、上記判定部は、上記目標電圧値に対する上記取得電圧値の割合が、上記基準値抽出部により抽出された基準値以下であるとき、上記絶縁部の絶縁性が低下したと判定することが好ましい。この場合は、判定部が、印加電圧の印加周波数に対応した基準値に基づいて上記判定を行うため、印加電圧の印加周波数が変更される場合であっても、高精度に絶縁部の絶縁性の低下を感知することができる。
【００１４】
上記基準値記憶部において、上記設定周波数が高いほど、高い上記基準値が対応付けられていることが好ましい。この場合は、基準値と設定周波数との対応関係に基づいて、判定部は一層高精度に上記絶縁部の絶縁性が低下したことを感知することができる。
【００１５】
上記制御部は上記絶縁性の低下を感知したとき、上記電源部の出力を停止又は低減するように構成されていることが好ましい。この場合には、絶縁部の絶縁性が低下したときに、当該絶縁性が低下した部分から人体に過度に電圧が印加されることを防止できるため、意図しない通電を防止することができるとともに、使用者の体感の低下を防止することができる。
【００１６】
上記制御部は、上記電源部から上記印加電極に出力される出力電圧を、上記目標電圧値まで昇圧する昇圧部を有し、該昇圧部は、上記目標電圧値が所定の閾値未満である場合は、上記印加周波数に応じた印加周期ごとに上記出力電圧を上記目標電圧値まで昇圧し、上記目標電圧値が所定の閾値以上である場合は、上記印加電圧の印加開始時から所定期間にわたって上記出力電圧を昇圧するように構成されていることが好ましい。目標電圧値が比較的低い場合には、昇圧部によって電源部の出力電圧を早期に目標電圧まで昇圧することができる。そのため、印加周波数に応じた印加周期ごとに昇圧することにより、印加電圧が印加される期間の間に、昇圧回路が作動しない期間を設けることが可能となるため、消費電力の低減を図ることができる。一方、目標電圧が比較的高い場合には、昇圧部が電源部の出力電圧を目標電圧値まで昇圧するのに比較的長い時間を要することとなる。そのため、上述の如く、印加電圧の印加開始時から所定期間にわたって上記出力電圧を昇圧することにより、複数の印加周期に亘って昇圧して、電源部の出力電圧を目標電圧値まで昇圧することを可能としている。
【００１７】
上記電圧印加装置は、上記本体部から延設されたシート状の基材を有し、上記印加電極及び上記リード部は上記基材の表面に形成されており、上記絶縁部は、上記リード部を覆うように上記基材に積層された第１絶縁層と、該第１絶縁層に積層された第２絶縁層とを有しており、上記感知電極は、上記第１絶縁層と上記第２絶縁層との間に設けられていることが好ましい。この場合には、印加電極及びリード部はシート状の基材の表面に形成されて、絶縁部は第１絶縁層及び第２絶縁層を有するため、当該電圧印加装置を薄型とすることができるとともに、かかる薄型の電圧印加装置において、リード部の絶縁性が損なわれる前に、感知電極を介して絶縁部の絶縁性の低下を感知しやすくなる。また、当該電圧印加装置を薄型としつつも、絶縁部が第１絶縁層及び第２絶縁層の二層となっているため、リード部の絶縁性を高めやすくなっている。
【００１８】
上記感知電極は、上記第１絶縁層と上記第２絶縁層との積層方向において、上記リード部と重なる位置に形成されていることが好ましい。この場合には、リード部の絶縁性が損なわれる前に、感知電極を介して絶縁部の絶縁性の低下を一層感知しやすくなる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
上記電圧印加装置の実施例について、図１〜図１４を用いて説明する。
本実施例の電圧印加装置１は、図１３に示すように、人体２の腹部３の筋肉４に電気刺激を付与するためのものである。電圧印加装置１は、図１、図２に示すように、本体部１０、印加電極３０、リード部３８、３９を備え、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、電源部２０、制御部４０を備え、図５に示すように、絶縁部７０及び感知電極８０を備える。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、制御部４０は本体部１０に収納されている。電源部２０は本体部１０に収納されるとともに制御部４０に接続されている。印加電極３０は人体２に印加される印加電圧を出力するように構成されている。図１４に示すように、リード部３８、３９は、印加電極３０と制御部４０とを電気的に接続している。感知電極８０は、制御部４０のグランド端子４０ａに接続されている。絶縁部７０は、リード部３８、３９及び感知電極８０を覆ってリード部３８、３９及び感知電極８０を外部から絶縁する。制御部４０は、感知電極８０と人体２及び印加電極３０の少なくとも一方とが通電したことを検知して、絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知するように構成されている。
【００２０】
以下、電圧印加装置１について詳述する。
本例の電圧印加装置１は、図１３に示すように、人体２の腹部３に取り付けて使用される。そして、本例では、人体２の背丈の方向を身長方向Ｙとする。また、人体２の正面に面して、身長方向Ｙに平行でへそ３ａを通る人体２の中心軸２ａから人体２の右手５ａ側への方向を右方向Ｘ１とし、中心軸２ａから人体２の左手５ｂ側への方向を左方向Ｘ２とする。そして、右方向Ｘ１と左方向Ｘ２とを合わせて左右方向Ｘという。
【００２１】
図１に示すように、電圧印加装置１の中央には、本体部１０が設けられている。図１及び図３に示すように、本体部１０は、略円盤状をなしている。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、本体部１０は、後述の電源部２０及び制御部４０を収納するケース１１と、ケース１１に取り付けられて電圧印加装置１の外殻を形成する外殻形成体１２と、からなる。
【００２２】
図４に示すように、外殻形成体１２は、後述の基材３３が設けられる側の裏側面１２ｂと、その反対側の表側面１２ａとを有している。外殻形成体１２はエラストマーからなり、本例では黒色のシリコン製である。外殻形成体１２の外縁には外方に延出した電極支持部１２１が設けられている。図５に示すように、電極支持部１２１の裏側面１２１ａには、第１両面粘着テープ７５を介して、基材３３が貼り付けられている。基材３３の裏側面３３ａには、後述の各印加電極３０（３１１〜３１３、３２１〜３２３）が形成されている。そして、電極支持部１２１の表側面１２１ｂには、図１に示すように、後述の各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３の外縁に略沿った線状を成す着色領域１２２が形成されている。本例では、着色部１２２は橙色に着色されている。
【００２３】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、ケース１１は凹状をなす第１ケース１１１と、第１ケース１１１に取り付けられて、第１ケース１１１との間に制御部４０を収納する収納部１３を形成する第２ケース１１２とからなる。第１ケース１１１及び第２ケース１１２はいずれもＡＢＳ製である。そして、第２ケース１１２の外縁に沿って、立設されたリブ１１２ａが、第１ケース１１１の外縁部１１１ａの内側に嵌合して第１ケース１１１に第２ケース１１２が接合されている。
【００２４】
第１ケース１１１には、図１、図４（ｂ）に示すように、後述する操作部５０の一部を形成する第１カンチレバー５１ａ及び第２カンチレバー５１ｂが形成されている。第１カンチレバー５１ａ及び第２カンチレバー５１ｂは、第１ケース１１１の壁の一部をくり抜いて片持ち梁の状態に形成されている。第１カンチレバー５１ａと第２カンチレバー５１ｂとは、身長方向Ｙの上側から下側に向かって、この順で配列している。
【００２５】
図１、図４（ｂ）に示すように、両カンチレバー５１ａ、５１ｂは、外殻形成体１２に覆われている。そして、外殻形成体１２において、第１カンチレバー５１ａの直上には記号「＋」が突出形成されており、第２カンチレバー５１ｂの直上には記号「−」が突出形成されており、後述する操作部５０の一部を形成する操作面５４を形成している。両カンチレバー５１ａ、５１ｂの配列により、「＋」が身長方向Ｙの上側となるとともに、「−」が身長方向Ｙ下側となり、人間工学的に使用者が操作しやすいものとなっている。
【００２６】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、第１ケース１１１と第２ケース１１２との間に形成された収納部１３には、制御部４０（図１４参照）を形成する制御基板４１が収納されている。制御基板４１はプリント基板であって、制御基板４１には図示しない配線パターンと電子部品４２等とが設けられて、制御回路が形成されている。制御基板４１は、第１ケース１１１の内側面に突出形成された４つのボス１１６とねじ１１５を介して、第１ケース１１１に固定されている。また、制御基板４１には、表面実装型の小型のブザー４３が電気的に接続されている。制御基板４１には、図１４に示す昇圧部４０４を形成する昇圧回路が形成されている。昇圧部４０４により、電池２１の電力は所定の電圧（例えば、４０Ｖ）に昇圧されて印加電極３０に供給される。
【００２７】
また、図１２に示すように、制御部４０としての制御基板４１には、第１端子４５１、第２端子４５２、第３端子４５３及び第４端子４５４が備えられている。図４（ｂ）に示すように、第１端子４５１、第２端子４５２及び第４端子４５４は、制御基板４１において、ボス１１６に対向する位置に形成されている。図示しないが、第３端子４５３も、同様に、制御基板４１においてボス１１６に対向する位置に形成されている。そして、後述するように、第１端子４５１には第１制御部接続部３８０の先端が接続され、第２端子４５２には第２制御部接続部３９０の先端が接続され、第３端子４５３には第３制御部接続部８２の先端が接続され、第４端子４５４には第４制御部接続部８３の先端が接続されている。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、収納部１３には、操作部５０を形成するスイッチ機構５２も収納されている。スイッチ機構５２はタクトスイッチであって、押下可能なスイッチ部５３を備える。スイッチ機構５２は制御部４０に電気的に接続されている。スイッチ機構５２は第１ケース１１１に形成された第１カンチレバー５１ａ及び第２カンチレバー５１ｂ（図１参照）の直下にそれぞれ配設されている。これにより、第１ケース１１１を覆う外殻形成体１２の操作面５４を介して外部から第１カンチレバー５１ａを押圧すると、片持ち梁状態の第１カンチレバー５１ａが撓むことにより、スイッチ機構５２のスイッチ部５３が押下されるようになっている。そして、操作面５４における押圧を解除すると、片持ち梁状態の第１カンチレバー５１ａの復元力により、第１カンチレバー５１ａは元の位置に戻ることとなる。第２カンチレバー５１ｂにおいても同様に押圧及び押圧の解除が行われるように構成されている。
【００２９】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、第２ケース１１２には、電源部２０を構成する電池２１を保持する電池保持部１４が形成されている。これにより、本体部１０に電源部２０が内蔵されることとなっている。電池２１は交換可能であって、例えば、コイン電池又はボタン電池とすることができる。本例では、電池２１として、小型で薄型のコイン電池（リチウムイオン電池ＣＲ２０３２、公称電圧３．０Ｖ）を採用している。なお、当該電池２１に替えて、公称電圧が３．０〜５．０Ｖの電池を採用してもよい。
【００３０】
上記電池２１が保持される電池保持部１４には、電池２１の脱落を防止する蓋１５が着脱可能に取り付けられている。蓋１５は、電池２１よりも一回り大きい円盤状をなしており、その外周には蓋１５と第２ケース１１２との間をシールするОリング１６が嵌装されている。電池２１は、図示しないリードを介して制御部４０に電気的に接続されている。図２に示すように、第２ケース１１２には、蓋１５の外周から放射状に延びる線状の溝１１３が等間隔に複数形成されている。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、第２ケース１１２には、リブ１１２ａの外側に突出した鍔部１１２ｂが形成されている。鍔部１１２ｂと第１ケース１１１の外縁部１１１ａとの間には、基材３３を含むシート状複合体７（図５参照）が挟持されている。そして、図２に示すように、シート状複合体７は、本体部１０からシート状に延出している。
【００３１】
図５、図６に示すように、シート状複合体７は、第１両面粘着テープ７５、基材３３、第２両面粘着テープ７１及び絶縁性シート７２からなり、この順で外殻形成体１２から延出された電極支持部１２１に積層されている。基材３３は、第１両面粘着テープ７５により電極支持部１２１に貼り付けられている。絶縁性シート７２は第２両面粘着テープ７１により基材３３に貼り付けられている。第１両面粘着テープ７５、基材３３、第２両面粘着テープ７１及び絶縁性シート７２の外形はいずれも、電極支持部１２１の外形と一致しているとともに、中央には本体部１０の外形に略沿った円形の孔が形成されている。これにより、図１、図３及び図５に示すように、操作面５４が露出する側の面である基材３３の表側面３３ｂは第１両面粘着テープ７５と電極支持部１２１により覆われている。
【００３２】
図１０に示すように、基材３３の裏側面３３ａには、印加電極３０とリード部３８、３９が設けられている。上述のごとく、基材３３が本体部１０に取り付けられることにより、印加電極３０及びリード部３８、３９は本体部１０と一体的に形成される。なお、印加電極３０及びリード部３８、３９は基材３３に埋め込むように形成してもよい。本例では、印加電極３０及びリード部３８、３９は、銀ペーストを含む導電性インクを基材３３の裏側面３３ａに印刷して形成されている。
【００３３】
図２及び図１０に示すように、印加電極３０は第１印加電極群３１と第２印加電極群３２を備える。第１印加電極群３１は本体部１０から右方向Ｘ１のＧ１領域に延出しており、第２印加電極群３２は本体部１０から左方向Ｘ２のＧ２領域に延出している。第１印加電極群３１及び第２印加電極群３２に含まれる印加電極３０の数は特に限定されないが、本例では図２に示すように、第１印加電極群３１と第２印加電極群３２とはそれぞれ３個の印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３を含んでいる。すなわち、第１印加電極群３１には、第１右側印加電極３１１、第２右側印加電極３１２及び第３右側印加電極３１３が備えられ、第２印加電極群３２には、第１左側印加電極３２１、第２左側印加電極３２２及び第３左側印加電極３２３が備えられている。そして、基材３３において、第１右側印加電極３１１、第２右側印加電極３１２及び第３右側印加電極３１３が形成される部分をそれぞれ、第１右側基部３３１、第２右側基部３３２及び第３右側基部３３３とし、第１左側印加電極３２１、第２左側印加電極３２２及び第３左側印加電極３２３が形成される部分をそれぞれ、第１左側基部３４１、第２左側基部３４２及び第３左側基部３４３とする。図１に示すように、第１〜第３右側基部３３１〜３３３、第１〜第３左側基部３４１〜３４３のそれぞれの間には本体部１０に向って切り込まれた切り込み部１７が設けられて、切り込み部１７の最も切り込まれた部分が最深部１７ａとなっている。
【００３４】
図２に示すように、第１印加電極群３１と第２印加電極群３２は、電圧印加装置１を腹部３（図１３参照）に取り付けたときに、中心線１０ａを基準として線対称に位置するように構成されている。すなわち、腹部３に取り付けたときに中心線１０ａを基準として、第１右側印加電極３１１と第１左側印加電極３２１とが線対称に位置し、第２右側印加電極３１２と第２左側印加電極３２２とが線対称に位置し、第３右側印加電極３１３と第３左側印加電極３２３とが線対称に位置するように構成されている。
【００３５】
図２に示すように、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３はいずれも、角部が丸みを帯びた略長方形に形成されている。そして、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３の長手方向（例えば、図２に示す第３右側印加電極３１３において符号ｗで示す方向）が、左右方向Ｘに概ね沿っている。本例では、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３はいずれも同一の形状を成している。各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３の形状は、例えば、長手方向の長さをｗ、短手方向の長さをｈとしたとき、ｈ／ｗを０．４０〜０．９５、好ましくは０．５０〜０．８０とすることができ、本例では、ｈ／ｗは０．５５としている。
【００３６】
図２及び図１０に示すように、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３の内側には所定大きさの六角形をなす電極非形成部３４が所定間隔をあけて、複数形成されている。また、第１右側印加電極３１１、第２右側印加電極３１２及び第３右側印加電極３１３には、リード部としての第１リード部３８が接続されており、第１左側印加電極３２１、第２左側印加電極３２２及び第３左側印加電極３２３には、リード部としての第２リード部３９が接続されている。
【００３７】
図１０に示すように第１リード部３８は、第１制御部接続部３８０と、第１端子接続部３８３と、第１電極接続部群３８４とを有する。第１制御部接続部３８０は、基材３３の中央の孔の内側（すなわち、本体部１０側）に突出している。第１電極接続部群３８４は、印加電極３１１〜３１３に接続される複数の電極接続部（第１電極接続部３８５、第２電極接続部３８６、第３電極接続部３８７）からなる。本例では第１電極接続部３８５、第２電極接続部３８６、第３電極接続部３８７はいずれも線状に形成されている。第１端子接続部３８３は、第１制御部接続部３８０と第１電極接続部群３８４とを接続しており、基材３３の中央の孔の外縁に沿って半円弧状に形成されている。
【００３８】
また、第２リード部３９は、図１０に示すように、第１リード部３８と同様に、第２制御部接続部３９０と、第２端子接続部３９３と、第２電極接続部群３９４とを有する。第２制御部接続部３９０は、基材３３の中央の孔の内方（すなわち、本体部１０側）に突出している。第２電極接続部群３９４は、印加電極３２１〜３２３に接続される複数の電極接続部（第４電極接続部３９５、第５電極接続部３９６、第６電極接続部３９７）からなる。本例では第４電極接続部３９５、第５電極接続部３９６、第６電極接続部３９７はいずれも線状に形成されている。第２端子接続部３９３は、第２制御部接続部３９０と第２電極接続部群３９４とを接続しており、基材３３の中央の孔の外縁に沿って半円弧状に形成されている。
【００３９】
図５及び図１１に示すように、絶縁性シート７２には、印加電極３０と重なる位置に切り抜き部７２１が形成されているとともに、感知電極８０が形成されている。また、基材３３と同様に、絶縁性シート７２の中央には、本体部１０の外縁１０ｃよりも一回り小さく、制御基板４１を通せる程度の大きさの円形の孔が形成されている。絶縁性シート７２はＰＥＴ製である。
【００４０】
図５、図１１に示すように、感知電極８０は、絶縁性シート７２の表側面７２ｂに導電性の銀ペーストを印刷して形成されている。感知電極８０は、リード被覆部８１、第３制御部接続部８２及び第４制御部接続部８３を有する。図１２に示すように、リード被覆部８１は、シート複合体７の積層方向（すなわち、図７に示す厚さ方向Ｚ）において、第１リード部３８の第１端子接続部３８３及び第１電極接続部群３８４に重なる位置と、第２リード部３９の第２端子接続部３９３及び第２電極接続部群３９４に重なる位置とに形成されている。そして、リード被覆部８１は、リード部３８、３９の延設方向に沿って形成されている。
【００４１】
図５、図１２に示すように、リード被覆部８１の幅は、各リード部３８、３９の幅よりも大きくなっている。図１１、図１２に示すように、リード被覆部８１において切り抜き部７２１に対向する端部８１１（すなわち、リード部３８、３９において印加電極３０に接続される部分の近傍）は切り抜き部７２１につながっておらず、端部８１１と切り抜き部７２１とは２ｍｍ程度離れている。一方、リード被覆部８１の内側縁部８１２は、絶縁性シート７２の中央の孔の内側（すなわち、本体部１０側）の縁部まで形成されている。第３制御部接続部８２及び第４制御部接続部８３は、基材３３の中央の穴の内方（すなわち、本体部１０側）に突出している。
【００４２】
図５に示すように、印加電極３０は基材３３の裏面側３３ａに形成されており、感知電極８０は絶縁性シート７２の表側面７２ｂに形成されている。そのため、図５、図６に示すように、印加電極３０と感知電極８０とは第２両面粘着シート７１を介して対向した状態で重なっている。そして、図１２に示すように、基材３３及び感知電極８０の中央の孔に突出した第１制御部接続部３８０、第２制御部接続部３９０、第３制御部接続部８２及び第４制御部接続部８３は、基材３３及び絶縁性シート７２の中央の穴の内方に突出しており、制御基板４１の第１端子４５１、第２端子４５２、第３端子４５３、第４端子４５４にそれぞれ接続される。
【００４３】
詳細には、図４（ｂ）に示すように、第１制御部接続部３８０は第１ケース１１１の内壁に沿って厚さ方向に折り曲げられるとともに、その先端が制御基板４１と平行に折り曲げられてボス１１６と制御基板４１との間に挟み込まれる。これにより、第１制御部接続部３８０の先端が第１端子４５１に接続される。同様に、第２制御部接続部３９０の先端が第２端子４５２に接続され、第４制御部接続部８３の先端が第４端子４５４に接続される。また、図示しないが、第３制御部接続部８２の先端も同様に、第３端子４５３に接続される。
【００４４】
図６に示すように、リード部３８、３９は、基材３３の裏側面３３ａに形成されるとともにシート状の第２両面粘着テープ７１により覆われることにより外部から絶縁されている。第２両面粘着テープ７１には、シート状の絶縁性シート７２が積層されており、リード部３８、３９は絶縁性シート７２によっても外部から絶縁されている。絶縁性シート７２は感知電極８０が設けられた表側面７２ｂ（図１１参照）が第２両面粘着テープ７１に貼り付けられている。これにより、絶縁部７０は、リード部３８、３９を覆う第１絶縁層として第２両面粘着テープ７１と、第１絶縁層（第２両面粘着テープ７１）を覆う第２絶縁層として絶縁性シート７２とを有している。そして、感知電極８０は第１絶縁層７１と第２絶縁層７２との間に設けられて、リード部３８、３９よりも第２絶縁層７２の外表面７２ａに近い位置に位置している。そして、感知電極８０は通常状態では外部に露出しない状態となって外部から絶縁されている。これらにより、図７に示すように、リード部３８、３９及び感知電極８０と肌面６０との間に直接電流が流れることが防止されている。
【００４５】
一方、印加電極３０は、図５に示すように、第２両面粘着テープ７１及び絶縁性シート７２に切り抜き部７１１、７２１が設けられているため、図２に示すように、両者に覆われていない。そして、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３には、ゲルパッド３５（積水化成品工業株式会社製「テクノゲル（登録商標）」、型番ＳＲ−ＲＡ２４０／１００）が貼付されている。ゲルパッド３５は導電性を有しており、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３はゲルパッド３５を介して腹部３（図１３参照）への通電が可能となっている。また、ゲルパッド３５は高い粘着性を有しており、ゲルパッド３５を介して、電圧印加装置１が腹部３に取り付けられるようになっている。
【００４６】
図２に示すように、ゲルパッド３５は、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３よりも一回り大きい形状を有しており、各印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３を個別に覆っている。ゲルパッド３５は交換可能となっているため、ゲルパッド３５が、使用に伴って粘着力が低下したり、破損したり、汚れが目立つようになったりした場合などには、適宜交換することができる。また、所定期間（例えば、１ヶ月、２か月など）ごとに使用済みのゲルパッド３５を新品のものと交換することとしてもよい。
【００４７】
次に、本例の電圧印加装置１の構成について、図１４に示すブロック図を用いて説明する。図１４に示すように、電圧印加装置１は、本体部１０の内部に、電源部２０、制御部４０、操作部５０を備える。そして、制御部４０は、目標電圧設定部４０１、出力モード記憶部４０２、印加周波数設定部４０３、昇圧部４０４、ＥＭＳ出力部４０５、印加電圧取得部４０６、基準値記憶部４０７、基準値抽出部４０８、比較部４０９、判定部４１０、肌検知部４１１、電池電圧検出部４１２、ディスチャージ回路部４１３、電源オフカウンタ４１４、タイマー４１５を備える。
【００４８】
目標電圧設定部４０１は、印加電極３０から出力する印加電圧の目標値である目標電圧値を設定する。目標電圧値は、操作部５０により使用者が適宜設定することができる。本実施例では、目標電圧値は、レベル１からレベル１５までの１５段階となっている。目標電圧値の設定可能範囲は１０〜４０Ｖで、レベル１５のとき、設定範囲の最大値となり、レベルが１下がるごとに１００％出力時の電圧が２．０Ｖずつ低下するように設定されている。
【００４９】
出力モード記憶部４０２には、図１６に示す５つのバースト波パターンの基本波形Ｂ１〜Ｂ５が記憶されている。各基本波形Ｂ１〜Ｂ５は、パルス群出力期間Ｐとパルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５とからなる。すなわち、各基本波形Ｂ１〜Ｂ５において、パルス群出力期間Ｐは共通であるが、パルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５は長さが互いに異なっている。
【００５０】
図１６に示すように、パルス群出力期間Ｐは、矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５が出力停止時間Ｎ１〜Ｎ５を挟んで複数出力される。本例では、５個の矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５が出力される。すなわち、パルス群出力期間Ｐは、第１の矩形波パルス信号Ｓ１、第１の出力停止時間Ｎ１、第２の矩形波パルス信号Ｓ２、第２の出力停止時間Ｎ２、第３の矩形波パルス信号Ｓ３、第３の出力停止時間Ｎ３、第４の矩形波パルス信号Ｓ４、第４の出力停止時間Ｎ４、第５の矩形波パルス信号Ｓ５、第５の出力停止時間Ｎ５の順に実行される。
【００５１】
そして、本例では、各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５のパルス幅、パルス電圧は一定であり、出力停止時間Ｎ１〜Ｎ５の継続時間も一定である。本例では、各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５のパルス幅が１００μｓであって、パルス電圧（すなわち、印加電圧値）は１００％出力時に±４０Ｖであり、出力停止時間Ｎ１〜Ｎ５の継続時間は１００μｓである。そのため、パルス群出力期間Ｐの継続時間は１ｍｓとなっている。そして、各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５における電圧極性は出力順に交互に変更されている。すなわち、第１の矩形波パルス信号Ｓ１、第３の矩形波パルス信号Ｓ３及び第５の矩形波パルス信号Ｓ５が正の極性を有し、第２の矩形波パルス信号Ｓ２及び第４の矩形波パルス信号Ｓ４が負の極性を有している。
【００５２】
上述のように、パルス群出力期間Ｐにおける各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５のパルス幅及び各出力停止時間Ｎ１〜Ｎ５の継続時間はそれぞれ１００μｓである。そのため、パルス群出力期間Ｐにおける各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５のパルス周期は２００μｓであって、十分短い。そのため、使用者はこれらの矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５を一つの電気刺激として認識することとなる。なお、パルス群出力期間Ｐにおける各矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５の周波数は５，０００Ｈｚである。
【００５３】
図１６に示すように、各基本波形Ｂ１〜Ｂ５において、パルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５はパルス信号を出力しない。そして、パルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５の継続時間は、パルス群出力期間Ｐの継続時間よりも長い。本例では、図１６に示すように、パルス群出力期間Ｐの継続時間は、１ｍｓであり、パルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５の継続時間は、それぞれ、４９９ｍｓ、２４９ｍｓ、１２４ｍｓ、６１．５ｍｓ、４９ｍｓである。このように、パルス群出力中断期間Ｒ１〜Ｒ５は、パルス群出力期間Ｐにおける出力停止時間に比べて、非常に長い継続時間を有するものである。
【００５４】
したがって、図１６に示すように、基本波形Ｂ１は１ｍｓのパルス群出力期間Ｐと、４９９ｍｓのパルス群出力中断期間Ｒ１とからなる。そして、図１７（ａ）に示すように、基本波形Ｂ１を繰り返し出力することにより、パルス群出力期間Ｐが２Ｈｚの印加周波数で出力される第１バースト波（２Ｈｚ）が出力される。
また、図１７（ｂ）に示すように、基本波形Ｂ２は１ｍｓのパルス群出力期間Ｐと、２４９ｍｓのパルス群出力中断期間Ｒ２とからなる。そして、図１７（ｂ）に示すように、基本波形Ｂ２を繰り返し出力することにより、パルス群出力期間Ｐが４Ｈｚの印加周波数で出力される第２バースト波（４Ｈｚ）が出力される。
また、図１６に示すように、基本波形Ｂ３は１ｍｓのパルス群出力期間Ｐと、１２４ｍｓのパルス群出力中断期間Ｒ３とからなる。そして、図１７（ｃ）に示すように、基本波形Ｂ３を繰り返し出力することにより、パルス群出力期間Ｐが８Ｈｚの印加周波数で出力される第３バースト波（８Ｈｚ）が出力される。
また、図１６に示すように、基本波形Ｂ４は１ｍｓのパルス群出力期間Ｐと、６１．５ｍｓのパルス群出力中断期間Ｒ４とからなる。そして、図１７（ｄ）に示すように、基本波形Ｂ４を繰り返し出力することにより、パルス群出力期間Ｐが１６Ｈｚの印加周波数で出力される第４バースト波（１６Ｈｚ）が出力される。
また、図１６に示すように、基本波形Ｂ５は１ｍｓのパルス群出力期間Ｐと、４９ｍｓのパルス群出力中断期間Ｒ５とからなる。そして、図１７（ｅ）に示すように、基本波形Ｂ５を繰り返し出力することにより、パルス群出力期間Ｐが２０Ｈｚの印加周波数で出力される第５バースト波（２０Ｈｚ）が出力される。
なお、上記基本波形Ｂ１〜Ｂ４は、所定の組み合わせで所定期間繰り返し出力することができる。
【００５５】
上述のように、使用者は、パルス群出力期間Ｐにおける複数の矩形波パルス信号Ｓ１〜Ｓ５を一つの電気刺激と認識することから、図１７（ａ）に示す第１バースト波では、周波数２Ｈｚの電気刺激が出力されることとなる。同様に、図１７（ｂ）に示す第２バースト波では、周波数４Ｈｚの電気刺激が出力され、図１７（ｃ）に示す第３バースト波では、周波数８Ｈｚの電気刺激が出力され、図１７（ｄ）に示す第４バースト波では、周波数１６Ｈｚの電気刺激が出力され、図１７（ｅ）に示す第５バースト波では、周波数２０Ｈｚの電気刺激が出力されることとなる。
【００５６】
本実施例では、出力モード記憶部４０２には上記第１〜第５バースト波及び無出力期間を適宜組み合わせてなる複数の出力モードが予め記憶されている。本実施例では、第１出力モード、第２出力モード及び第３出力モードが記憶されている。
【００５７】
まず、第１出力モードは、下記の第１ステータス〜第４ステータスを順に行うように構成されたウォームアップモードである。各ステータスの条件は以下のとおりである。
（１）第１ステータスでは、第１バースト波（２Ｈｚ）で２０秒間、１００％の出力を行う。なお、第１ステータスにおける開始５秒間は出力電圧を０％から徐々に大きくして１００％にする、いわゆるソフトスタートを行う。
（２）第２ステータスでは、第２バースト波（４Ｈｚ）で２０秒間、１００％の出力を行う。
（３）第３ステータスでは、第３バースト波（８Ｈｚ）で１０秒間、１００％の出力を行う。
（４）第４ステータスでは、第４バースト波（１６Ｈｚ）で１０秒間、１００％の出力を行う。
そして、第１出力モードの継続期間（すなわち、第１ステータス〜第４ステータスの継続期間の合計）は１分間である。かかる第１出力モードでは、バースト波の周波数が２Ｈｚから１６Ｈｚへ段階的に高くなるように構成されているため、第１出力モードをウォームアップモードと呼んでいる。
【００５８】
また、第２出力モードは、下記の第１ステータス〜第４ステータスを順に行うように構成されたトレーニングモードである。
（１）第１ステータスでは、第５バースト波（２０Ｈｚ）で３秒間、１００％の出力を行った後、無出力期間を２秒間維持する。これを５分間繰り返す。
（２）第２ステータスでは、第５バースト波（２０Ｈｚ）で３秒間、１００％の出力を行った後、第２バースト波（４Ｈｚ）で２秒間、１００％の出力を行う。これを５分間繰り返す。
（３）第３ステータスでは、第５バースト波（２０Ｈｚ）で４秒間、１００％の出力を行った後、第２バースト波（４Ｈｚ）で２秒間、１００％の出力を行う。これを５分間繰り返す。
（４）第４ステータスでは、第５バースト波（２０Ｈｚ）で５秒間、１００％の出力を行った後、第２バースト波（４Ｈｚ）で２秒間、１００％の出力を行う。これを５分間繰り返す。
なお、第２出力モードでは第１ステータス〜第４ステータスにおけるそれぞれの開始５秒間は、出力電圧を０％から徐々に大きくして１００％にする、いわゆるソフトスタートを行う。
そして、第２出力モードの継続期間は２０分間である。かかる第２出力モードでは、周波数２０Ｈｚの第５バースト波を所定期間維持した後、出力なし又は周波数４Ｈｚの第２バースト波を所定期間維持するため、筋肉を効果的に刺激するのに優れている。そのため、第２出力モードをトレーニングモードと呼んでいる。
【００５９】
次に、第３出力モードは、下記の第１ステータス〜第４ステータスを順に行うように構成されたクールダウンモードである。各ステータスの条件は以下のとおりである。
（１）第１ステータスでは、第４バースト波（１６Ｈｚ）で１０秒間、出力を行う。
（２）第２ステータスでは、第３バースト波（８Ｈｚ）で１０秒間、出力を行う。
（３）第３ステータスでは、第２バースト波（４Ｈｚ）で２０秒間、出力を行う。
（４）第４ステータスでは、第１バースト波（２Ｈｚ）で２０秒間、出力を行う。
なお、第３出力モードでは、各ステータスにおける出力は、第１ステータス開始時には１００％とし、第４ステータス終了時に５０％となるように徐々に減少させる。
そして、第３出力モードの継続期間は１分間である。かかる第３出力モードでは、バースト波の周波数が１６Ｈｚから２Ｈｚへ段階的に低くなるように構成されているため、第３出力モードをクールダウンモードと呼んでいる。
【００６０】
図１４に示す、印加周波数設定部４０３は、出力モード記憶部４０２に記憶された第１〜第３出力モードから出力モードを適宜選択して、印加電圧の印加周波数を設定する。印加周波数設定部４０３における印加周波数の設定は、操作部５０から使用者が行うことができる。本例では、印加周波数設定部４０３により、設定される印加電圧の印加周波数は、上記バースト波の周波数である、２Ｈｚ、４Ｈｚ、８Ｈｚ、１６Ｈｚ及び２０Ｈｚのいずれかである。
【００６１】
図１４に示す昇圧部４０４は、電源部２０の出力電圧を目標電圧設定部４０１で設定された目標電圧値まで昇圧する。本実施例では、昇圧部４０４は、図示しない昇圧チョッパ回路を有している。例えば、印加電圧の目標電圧値Ｖｔが所定値以下である場合は、図１８に示すように、印加フラグがオンとなった以降、パルス群出力期間Ｐが開始されるタイミング毎に、昇圧フラグがオンになり、昇圧部４０４の昇圧動作が開始され、目標電圧値Ｖｔに到達したら昇圧フラグがオフになり、昇圧部４０４の昇圧動作が停止される。これにより、昇圧部４０４は、印加電圧の目標電圧値Ｖｔが所定値以下である場合には、印加周波数に応じた印加周期ごとに電源部２０の出力電圧を目標電圧値まで昇圧すように構成されている。
【００６２】
一方、印加電圧の目標電圧値Ｖｔが所定値より大きい場合は、図１９に示すように、印加フラグがオンとなった以降、昇圧フラグがオンになり、昇圧部４０４の昇圧動作が開始される。そして、昇圧部４０４の昇圧動作はパルス群出力期間Ｐが開始されるタイミングと無関係に実施されて、後述する印加電圧取得部４０６により所定間隔で取得された取得電圧値（Ｆｅｅｄｂａｃｋ電圧値）を監視しながら目標電圧値Ｖｔまで昇圧する。印加電圧取得部４０６により取得電圧値を取得する間隔は、タイマー４１５によるカウントに基づいて適宜設定することができる。
【００６３】
なお、印加電圧の目標電圧値Ｖｔにおける上記所定値は、昇圧部４０４において目標電圧値Ｖｔまで昇圧するのに要する時間を考慮して決定できる。すなわち、目標電圧値Ｖｔが比較的高い場合は、電源部２０の出力電圧を目標電圧値Ｖｔまで昇圧するのに比較的時間を要することとなる。この場合、パルス群出力期間Ｐが開始されるタイミング毎に昇圧部４０４の昇圧動作を行うとすると、次回のパルス群出力期間Ｐが開始されるタイミングまでに、目標電圧値Ｖｔまで昇圧できないという問題が生じるおそれがある。そのため、印加電圧の目標電圧値Ｖｔが所定値よりも高い場合は、パルス群出力期間Ｐが開始されるタイミング毎に昇圧部４０４の昇圧動作を行うことに替えて、上述のように印加電圧の印加開始タイミングで昇圧部４０４の昇圧動作を開始して、パルス群出力期間Ｐが開始されるタイミング毎とは無関係に、目標電圧値Ｖｔに達するまで昇圧動作を継続する。これにより、上記問題を解消している。
【００６４】
図１８、図１９に示すように、印加電圧取得部４０６により所定間隔で取得された取得電圧値（Ｆｅｅｄｂａｃｋ電圧値）は、昇圧部４０４による昇圧動作の終了の直後にピーク値であるピーク電圧値Ｖｐを有し、その後、印加電極３０から肌面６０へのわずかな放電等により若干ではあるが徐々に低下していく。なお、昇圧部４０４による昇圧動作は目標電圧値Ｖｔに到達した後に停止されるため、ピーク電圧値Ｖｐは目標電圧値Ｖｔよりも大きな値となっている。
【００６５】
図１４に示す、ＥＭＳ出力部４０５は、印加周波数設定部４０３で設定された印加周波数でパルス信号を昇圧部４０４で昇圧された電圧で印加電極３０に出力する。ＥＭＳ出力部４０５は、図１５に示すＥＭＳ出力ブリッジ回路４０５ａからなり、印加電極群３１、３２に電気的に接続されている。
【００６６】
図１４に示す、印加電圧取得部４０６は、印加電極３０から出力された印加電圧の電圧値を取得するように構成されている。本実施例では、印加電圧取得部４０６は昇圧部４０４においてＦｅｅｄｂａｃｋ電圧値を取得する昇圧回路の一部として形成されている。
【００６７】
図１４に示す基準値記憶部４０７は、目標電圧値Ｖｔに対する取得電圧値の割合の基準値が、印加周波数設定部４０３により設定される設定周波数ごとに対応付けられて予め記憶されている。当該基準値は、放電電圧の電圧降下から論理的に導き出したり、昇圧部４０４における電圧降下試験を行って得た実測値とすることができる。本実施例では、基準値は、設定周波数が２Ｈｚの場合は２０％、４Ｈｚの場合は５０％、８Ｈｚの場合は６０％、１６Ｈｚの場合は７０％、２０Ｈｚの場合は８０％となっており、設定周波数が高いほど基準値も高い値となっている。
【００６８】
図１４に示す基準値抽出部４０８は、印加周波数設定部４０３により設定された設定周波数に基づいて基準値記憶部４０７から上記基準値を抽出する。
【００６９】
図１４に示す比較部４０９は、目標電圧設定部４０１により設定された目標電圧値と印加電圧取得部４０６により取得された取得電圧値とを比較する。そして、比較部４０９は、目標電圧値Ｖｔに対する上記取得電圧値の割合を算出する。以下、本明細書では、目標電圧値Ｖｔに対する取得電圧値の割合を「電圧維持率」ともいう。
【００７０】
図１４に示す判定部４１０は、比較部４０９の比較結果が、目標電圧値Ｖｔに対する取得電圧値の割合（電圧維持率）が所定値以下であるときに、絶縁部７０の絶縁性が低下したと判定する。そして、判定部４１０は、目標電圧値Ｖｔに対する取得電圧値の割合が、基準値抽出部４０８により抽出された基準値以下であるとき、絶縁部７０の絶縁性が低下したこと判定するように構成されている。例えば、図８（ａ）に示すように、万が一、絶縁性シート７２における第１リード部３８に重なる位置に感知電極８０に至たる亀裂Ｂ１が形成された場合、汗等の導電性物質が入り込むことにより、亀裂Ｂ１を介して感知電極８０と肌面６０とが通電すると、図２０に示すように、印加電圧は急激に低下することとなる。そして、印加電圧取得タイミングとなるＴ１において、目標電圧値Ｖｔに対する取得電圧値の割合が、基準値抽出部４０８により抽出された基準値以下であるとき、判定部４１０は、絶縁部７０の絶縁性が低下したと判定する。
【００７１】
肌検知部４１１は、印加電極３０が肌に接しているか否かを検知する。詳細には、肌検知部４１１は、図１５に示すように、印加電極３０に電気的に接続された肌検知回路４１１ａにより構成される。肌検知回路４１１ａは、第１印加電極群３１及び第２印加電極群３２における印加電圧の電圧値を取得して両者間の抵抗値を検出する。そして、検出した値と予め設定された閾値とを比較して、検出した値が閾値よりも大きいときに、第１印加電極群３１及び第２印加電極群３２が肌に接していることを検知する。なお、肌検知部４１１は肌検知回路４１１ａにより印加電圧の電圧値を取得するため、印加電圧取得部として機能させることができる。
【００７２】
電池電圧検出部４１２は、電源部２０における電池２１の電圧を検知し、検知された電源部２０における電池２１の電池電圧Ｖが所定の閾値Ｖｍよりも低いか否か判定する。本例では電池２１の公称電圧Ｖは３．０Ｖであって、閾値Ｖｍは２．１Ｖである。
【００７３】
制御部４０は、判定部４１０において絶縁性が低下したと判定されたとき、制御基板４１に搭載されたマイコンのＯＮ／ＯＦＦを制御して、電源部２０から印加電極３０への電力供給を停止又は低減する。印加電極３０への電力供給が停止されると、電圧印加装置１は自動停止することとなる。
【００７４】
本例では、昇圧部４０４の一部を構成するコンデンサに溜まった電力を外部に開放するディスチャージ回路部４１３が備えられている。そして、制御部４０は、感知電極８０を介して絶縁部７０の絶縁性の低下の感知に基づいて印加電極３０への電力供給を停止又は低減した後、ディスチャージ回路部４１３を介してコンデンサに溜まった電力を外部に開放する。具体的には、コンデンサに溜まった電力は、ディスチャージ回路部４１３が有する抵抗器（図示せず）によって放電される。これにより、電圧印加装置１を再起動した際にも、昇圧部４０４のコンデンサに溜まった電力によって想定外の高電圧電流が印加電極３０に流れることを防止する。
【００７５】
制御部４０における絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したときの上記制御は、電力供給の停止若しくは低減に替えて、又はこれらと共にブザー４３から絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したことを報知するためのブザー音などの音声を出力してもよい。また、これらに替えて又はこれらと共に、本体部１０に所定の表示部を設けて、当該表示部に絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したことを報知するための所定の表示を行ってもよい。また、本体部１０にＬＥＤなどの発光装置を設けて、絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したことを報知するために当該発光装置を所定の発光態様で発光させてもよい。また、本体部１０にバイブレータなどの所定の振動発生装置を設けて、絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したことを報知するために当該振動発生装置から所定の態様の振動を発生させてもよい。また、制御部は絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したときに、所定以上の電流が流れたことにより閉回路Ｌ１を切断するように構成されたヒューズを備えていてもよい。また、電圧印加装置１にスマートフォン等の携帯型端末と無線通信又は有線通信を行うための通信部を設けて、当該通信部を介して端末画面上に上記所定の表示を行ったり、当該端末から上記報知のための音声を出力したり、当該端末の振動発生装置から上記所定の態様の振動を発生させたりしてもよい。
【００７６】
次に、電圧印加装置１の使用態様について説明する。
図１３に示すように、電圧印加装置１を人体２の腹部３に貼り付ける。貼り付け位置は、電圧印加装置１を正面側から見たときに、各印加電極３０が腹直筋４の各区画４ａに重なる位置であって、電圧印加装置１が腹部３における腹直筋４を左右方向に包み込む位置とする。これにより、図７に示すように、ゲルパッド３５を介して、印加電極３０と腹部３の肌面６０とが通電可能となる。これにより、印加電極３０、人体２、制御部４０及び電源部２０が電気的に繋がった状態となり、通常状態における閉回路Ｌ１が形成される。そして、図１４に示す印加周波数設定部４０３により設定された所定の印加パターンで印加電圧が印加電極３０から出力される。印加電極３０から出力される印加電圧の印加パターンは、タイマー４１５によるカウントに基づく所定のタイミングや操作部５０に入力された操作に基づき、適宜変更できるようになっている。
【００７７】
そして、図８（ａ）に示すように、万が一、絶縁性シート７２における第１リード部３８に重なる位置に感知電極８０に至たる亀裂Ｂ１が形成されて、絶縁部７０の絶縁性が低下している場合には、当該絶縁性が低下している部分である亀裂Ｂ１に汗等の導電性物質が入り込むことにより、亀裂Ｂ１を介して感知電極８０と肌面６０とが通電可能な状態となる。これにより、感知電極８０、亀裂Ｂ１、人体２、印加電極３０、制御部４０のグランド端子４０ａ及び電源部２０が電気的に繋がった状態となり、閉回路Ｌ２が形成されることとなる。
【００７８】
そして、制御部４０は、図２１に示すフローに基づいて、絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知する。
まず、図２１に示すステップＳ１において、操作部５０から設定された出力レベルに応じて、目標電圧設定部４０１により、印加電極３０から印加する印加電圧の目標表電圧値を設定する。また、操作部５０により選択された出力モードに応じて、印加周波数設定部４０３によって印加電圧の印加周波数である設定周波数を設定する。その後、ステップＳ２において、制御部４０により、ＥＭＳパルス信号の送信直前のタイミングか否かを判定する。例えば、図１８において、現在の時点がＥＭＳパルス信号の送信直前のタイミングＴ１であるか否かを判定する。現在の時点がＴ１でない場合は、ステップＳ２のＮｏに進み、再度ステップＳ２を繰り返す。一方、現在の時点がＴ１である場合は、ステップＳ２のＹｅｓに進み、ステップＳ３において、印加電圧取得部４０６により、昇圧部４０４のＦｅｅｄｂａｃｋ電圧から現在の出力電圧を取得する。なお、印加電圧取得部４０６による電圧の取得は、常時又は間隔で行うこととしてもよい。
【００７９】
その後、ステップＳ４において、制御部４０により、現在の時点が上述の第２出力モードの第１ステータスにおける無出力期間であるか否かを判定する。現在の時点が当該無出力期間である場合は、ステップＳ４のＹｅｓに進む。そして、ステップＳ５において、比較部４０９により、ステップＳ３で取得した取得電圧値と、ステップＳ１で設定した設定電圧値とを比較する。同ステップＳ５において、判定部４１０により、比較部４０９の比較結果が、当該取得電圧値が設定電圧値の５０％以下であるか否かを判定する。
【００８０】
ステップＳ５において、取得電圧値が設定電圧値の５０％以下であると判定された場合は、ステップＳ５のＹｅｓに進む。そして、ステップＳ６において、判定部４１０により、絶縁部７０の絶縁性が低下していると判定する。その後、ステップＳ７において、制御部４０が電源部２０の出力を停止し、この制御を終了する。
【００８１】
一方、ステップＳ５において、取得電圧値が設定電圧値の５０％以下でないと判定された場合は、ステップＳ５のＮｏに進む。そして、ステップＳ８において、操作部５０により設定された出力レベルが１２以下か否かを判定する。なお、出力レベル１２は印加電圧値３５Ｖに相当する。出力レベルが１２以下と判定された場合は、後述するステップＳ２０に進む。
【００８２】
一方、出力レベルが１２以下ではない場合は、ステップＳ８のＮｏに進む。そして、ステップＳ９において、操作部５０により設定された出力レベルが１４以下か否かを判定する。出力レベルが１４以下でないと判定された場合は、ステップＳ９のＮｏに進み、ステップＳ１０において、ステップＳ３で取得した取得電圧値と、ステップＳ１で設定した設定電圧値とを比較する。同ステップＳ１０において、判定部４１０により、比較部４０９の比較結果が、当該取得電圧値が設定電圧値の７８％以下であるか否かを判定する。
【００８３】
ステップＳ１０において、取得電圧値が設定電圧値の７８％以下であると判定された場合は、ステップＳ１０のＹｅｓに進む。そして、ステップＳ６において、判定部４１０により、絶縁部７０の絶縁性が低下していると判定する。その後、ステップＳ７において、制御部４０が電源部２０の出力を停止し、この制御を終了する。一方、ステップＳ１０において、取得電圧値が設定電圧値の７８％以下でないと判定された場合は、ステップＳ１０のＮｏに進む。そして、再度ステップＳ２に戻る。
【００８４】
また、ステップＳ９において、出力レベルが１４以下であると判定された場合は、ステップＳ９のＹｅｓに進み、ステップＳ１１において、ステップＳ３で取得した取得電圧値と、ステップＳ１で設定した設定電圧値とを比較する。同ステップＳ１１において、判定部４１０により、比較部４０９の比較結果が、当該取得電圧値が設定電圧値の８０％以下であるか否かを判定する。
【００８５】
ステップＳ１１において、取得電圧値が設定電圧値の８０％以下であると判定された場合は、ステップＳ１０のＹｅｓに進む。そして、ステップＳ６において、判定部４１０により、絶縁部７０の絶縁性が低下していると判定する。その後、ステップＳ７において、制御部４０が電源部２０の出力を停止し、この制御を終了する。一方、ステップＳ１１において、取得電圧値が設定電圧値の８０％以下でないと判定された場合は、ステップＳ１１のＮｏに進む。そして、再度ステップＳ２に戻る。
【００８６】
また、上述のステップＳ８において、出力レベルが１２以下と判定された場合は、図２２に示すステップＳ２０に進む。そして、ステップＳ２０において、印加周波数設定部４０３により設定された印加周波数（設定周波数）がいずれの値か判定する。
【００８７】
当該設定周波数が２Ｈｚの場合はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１において、基準値抽出部４０８により、設定周波数（２Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第１基準値として２０％を抽出する。そして、同ステップＳ２１において、比較部４０９によって取得電圧値と目標電圧値とを比較し、判定部４１０によって目標電圧値に対する取得電圧値の割合が２０％以下であるか否かを判定する。同ステップＳ２１において、取得電圧値が目標電圧値の２０％以下であると判定された場合は、ステップＳ２１のＹｅｓに進み、図２１に示すステップＳ６に進む。ステップＳ６において、判定部４１０によって絶縁部７０の絶縁性が低下していると判定した後、ステップＳ７において、制御部４０が電源部２０の出力を停止して、この制御を終了する。なお、ステップＳ７において、電源部２０の出力の停止後、ディスチャージ回路部４１３により、昇圧部４０４のコンデンサに溜まった電力の外部への開放とを行うように制御してもよい。また、ステップＳ７において、電源部２０の出力の停止に替えて、電源部２０の出力を低減することとしてもよい。
【００８８】
一方、同ステップＳ２１において、取得電圧値が目標電圧値の２０％以下でないと判定された場合は、ステップＳ２１のＮｏに進み、ステップＳ２２において、設定周波数（２Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第２基準値として３０％を抽出する。そして、同ステップＳ２２において、比較部４０９によって取得電圧値とピーク電圧値とを比較し、判定部４１０によってピーク電圧値に対する取得電圧値の割合が３０％以下であるか否かを判定する。同ステップＳ２２において、取得電圧値がピーク電圧値の３０％以下であると判定された場合は、ステップＳ２２のＹｅｓに進み、図２１に示すステップＳ６に進む。ステップＳ６において、判定部４１０によって絶縁部７０の絶縁性が低下していると判定し、ステップＳ７において、制御部４０が電源部２０の出力を停止し、この制御を終了する。一方、ステップＳ２２において、取得電圧値がピーク電圧値の３０％以下でないと判定された場合は、ステップＳ２２のＮｏに進み、図２１に示すステップＳ２に戻る。
【００８９】
また、図２２に示すステップＳ２０において、設定周波数が４Ｈｚである場合は、上述のステップＳ２１、Ｓ２２と同様にステップＳ２３、Ｓ２４を実施する。ただし、ステップＳ２３では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（４Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第１基準値として５０％を抽出する。また、ステップＳ２４では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（４Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第２基準値である６０％を抽出する。
【００９０】
また、ステップＳ２０において、設定周波数が８Ｈｚである場合も、上述のステップＳ２１、Ｓ２２と同様にステップＳ２５、Ｓ２６を実施する。ただし、ステップＳ２５では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（８Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第１基準値として６０％を抽出する。また、ステップＳ２６では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（８Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第２基準値として７０％を抽出する。
【００９１】
また、ステップＳ２０において、設定周波数が１６Ｈｚである場合も、上述のステップＳ２１、Ｓ２２と同様にステップＳ２７、Ｓ２８を実施する。ただし、ステップＳ２７では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（１６Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第１基準値として７０％を抽出する。また、ステップＳ２８では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（１６Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第２基準値として８５％を抽出する。
【００９２】
また、ステップＳ２０において、設定周波数が２０Ｈｚである場合も、上述のステップＳ２１、Ｓ２２と同様にステップＳ２９、Ｓ３０を実施する。ただし、ステップＳ２９では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（２０Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第１基準値として８０％を抽出する。また、ステップＳ３０では、基準値抽出部４０８により、設定周波数（２０Ｈｚ）に基づいて基準値記憶部４０７から第２基準値として８８％を抽出する。
【００９３】
以上のように、電圧印加装置１は、感知電極８０が人体２と通電したことを検知して、絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知するように構成されている。なお、図示しないが、絶縁性シート７２における第２リード部３９に重なる位置に亀裂Ｂ１が形成された場合も同様に、制御部４０による上記制御が行われる。
【００９４】
また、本例では、図８（ｂ）に示すように、万が一、第１絶縁層７１における第２リード部３８に重なる位置に第１印加電極群３１に至たる亀裂Ｂ２が形成されて、絶縁部７０の絶縁性が低下している場合にも、制御部４０による上記制御が行われるようになっている。すなわち、感知電極８０、絶縁性が低下した部分である亀裂Ｂ２、印加電極群３０、制御部４０及び電源部２０が電気的に繋がった状態となり、図示しない閉回路が形成されることとなる。そして、この場合は、肌検知部４１１を印加電圧検出部として、肌検知部４１１により検出された出力電圧を印加電圧検出部による取得電圧値とすることができる。なお、図示しないが亀裂Ｂ２が第１絶縁層７１における第２リード部３９に重なる位置に形成された場合も同様に、制御部４０による上記制御が行われる。
【００９５】
一方、比較例として、図９に示すように、本実施例における絶縁層７０の替わりにリード部３８、３９のみを覆ってリード部３８、３９を外部から絶縁するシリコン樹脂製のコーティング層９０１を備える構成の場合について説明する。当該比較例では、図９に示すように、コーティング層９０１に亀裂Ｂ３が生じてコーティング層９０１の絶縁性が低下すると、亀裂Ｂ３を介して印加電極３０と肌面６０とが通電可能な状態となり、亀裂Ｂ３を介してリード部３８、３９と肌面６０との間に直接電流が流れる。そして、亀裂Ｂ３に接する肌面６０に過度の刺激が生じて使用者に不快感を与えたり、印加電極３０から筋肉に所望の電気刺激を与えられなくなったりして、使用者の体感を低下させるおそれがある。
【００９６】
本例の電圧印加装置１の作用効果について、以下に詳述する。
電圧印加装置１では、電圧を印加するための印加電極３０とは別に備えられた感知電極８０がリード部３８、３９とともに絶縁部に覆われている。そして、感知電極８０は制御部４０のグランド端子４０ａに接続されている。そのため、絶縁部７０の絶縁性が低下して感知電極８０が人体２及び印加電極３０の少なくとも一方と通電した場合は、印加電極３０から出力された電流が感知電極８０を介してグランドに流れるため、印加電極３０における印加電圧が降下する。これにより、制御部４０は感知電極３０が人体２及び印加電極３０の少なくとも一方と通電したことを検知して、絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知することができる。そのため、万が一、リード部３８、３９を絶縁する絶縁部７０の絶縁性が低下したときには、制御部４０によってこれを感知することができるため、使用者の体感の低下を防止するための措置等を取ることができる。
【００９７】
さらに、感知電極８０は制御部４０のグランド端子４０ａに接続されているため、外部からの電磁波ノイズを遮蔽すること又は閉じ込めることができる。その結果、外部からの電磁波ノイズが制御部４０等に及ぼす影響を低減することができ、当該電圧印加装置１のノイズ耐性を向上することができる。また、電圧印加装置１におけるノイズ特性の改善も期待できる。
【００９８】
また、本例では、制御部４０は、印加電圧の目標電圧値を設定する目標電圧設定部４０１と、印加電極３０から出力された印加電圧の電圧値を取得する印加電圧取得部４０６と、目標電圧設定部４０１により設定された目標電圧値と印加電圧取得部４０６により取得された取得電圧値とを比較する比較部４０９と、比較部４０９の比較結果が、目標電圧値に対する取得電圧値の割合が所定値以下であるときに、絶縁部７０の絶縁性が低下したと判定する判定部４１０と、を備える。絶縁部７０の絶縁性が維持されている状態では、印加電極３０から人体２に印加される印加電圧の電圧値は、目標電圧値と同程度となっている。しかし、絶縁部７０に破損等が生じて絶縁部７０の絶縁性が低下した場合には、感知電極８０が人体２と通電すると両者間に電流が発生することで負荷が増え、また、感知電極８０が印加電極３０と通電すると印加電極３０と人体２との通電量が低下する。その結果、いずれも印加電極３０における印加電圧は目標電圧値よりも低い状態となる。そして、上記構成では、判定部４１０は、印加電極３０から人体２への印加電圧である取得特電圧の目標電圧値に対する割合が所定値以下のときに、絶縁部７０の絶縁性の低下を感知するように構成されている。そのため、当該絶縁性の低下を高精度に感知することができる。
【００９９】
また、本例では、制御部４０は、印加電圧の印加周波数を設定する印加周波数設定部４０３と、印加周波数設定部４０３により設定された設定周波数に対応付けられた複数の基準値が予め記憶された基準値記憶部４０７と、設定周波数に基づいて基準値記憶部４０７から基準値を抽出する基準値抽出部４０８と、を有し、判定部４１０は、目標電圧値に対する取得電圧値の割合が、基準値抽出部４０８により抽出された基準値以下であるとき、絶縁部７０の絶縁性が低下したと判定する。これにより、判定部４１０が、印加電圧の印加周波数に対応した基準値に基づいて上記判定を行うため、印加電圧の印加周波数が変更される場合であっても、高精度に絶縁部７０の絶縁性の低下を感知することができる。
【０１００】
また、本実施例では、基準値記憶部４０７には基準値として、目標電圧値Ｖｔに対する第１基準値と、ピーク電圧値Ｖｐに対する第２基準値とが記憶されている。そして、判定部４１０は、取得電圧値を第１基準値及び第２基準値の２つの基準値と比較して判定できるように構成されている。これにより、絶縁部７０の絶縁性の低下の感知精度を一層高めている。
【０１０１】
また、本例では、基準値記憶部４０７において、設定周波数が高いほど、高い基準値が対応付けられている。これにより、基準値と設定周波数との対応関係に基づいて、判定部４１０は一層高精度に絶縁部７０の絶縁性が低下したことを感知することができる。
【０１０２】
また、本例では、制御部４０は絶縁性の低下を感知したとき、印加電極３０への電力供給を停止又は低減するように構成されている。これにより、絶縁部７０の絶縁性が低下したときに、当該絶縁性が低下した部分から人体２に過度に電圧が印加されることを防止できるため、使用者の体感の低下を防止することができる。
【０１０３】
また、本例では、制御部７０は、電源部２０から印加電極３０に出力される出力電圧を、目標電圧値まで昇圧する昇圧部４０４を有し、昇圧部４０４は、目標電圧値が所定の閾値未満である場合は、印加周波数に応じた印加周期ごとに出力電圧を目標電圧値まで昇圧し、目標電圧値が所定の閾値以上である場合は、印加電圧の印加開始時から所定期間にわたって上記出力電圧を昇圧するように構成されている。目標電圧値が比較的低い場合には、昇圧部４０４によって電源部２０の出力電圧を早期に目標電圧値まで昇圧することができる。そのため、印加周波数に応じた印加周期ごとに昇圧することにより、印加電圧が印加される期間の間に、昇圧回路が作動しない期間を設けることが可能となるため、消費電力の低減を図ることができる。一方、目標電圧値が比較的高い場合には、昇圧部４０４が電源部２０の出力電圧を目標電圧値まで昇圧するのに比較的長い時間を要することとなる。そのため、上述の如く、印加電圧の印加開始時から所定期間にわたって上記出力電圧を昇圧することにより、複数の印加周期にわたって昇圧して、電源部２０の出力電圧を目標電圧値まで昇圧することを可能としている。
【０１０４】
また、本例では、感知電極８０はリード部３８、３９の延設方向に沿って形成されている。これにより、感知電極８０はリード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に絶縁部７０の絶縁性の低下を感知しやすくなっている。
【０１０５】
また、本例では、感知電極８０は、リード部３８、３９よりも絶縁部７０の外表面７２ａに近い位置に設けられている。これにより、外部からの衝撃等によって絶縁部７０の外表面７２ａが損層等した場合には、リード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０を介して制御部４０が絶縁部７０（第２絶縁層７２）の絶縁性の低下を感知することができる。
【０１０６】
また、本例の電圧印加装置１は、本体部１０から延設されたシート状の基材３３を有し、印加電極３０及びリード部３８、３９は基材３３の表面３３ａに形成されており、絶縁部７０は、リード部３８、３９を覆うように基材３３に積層された第１絶縁層７１と、第１絶縁層７１に積層された第２絶縁層７２とを有しており、感知電極８０は、第１絶縁層７１と第２絶縁層７２との間に設けられている。これにより、印加電極３０及びリード部３８、３９はシート状の基材３３の表面３３ａに形成されて、絶縁部７０は第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２を有するため、電圧印加装置１を薄型とすることができる。これとともに、かかる薄型の電圧印加装置１において、リード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０を介して絶縁部７０の絶縁性の低下を感知しやすくなる。また、電圧印加装置１を薄型としつつも、絶縁部７０が第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２の二層となっているため、リード部３８、３９の絶縁性を高めやすくなっている。
【０１０７】
また、本例では、感知電極８０は、第１絶縁層７１と第２絶縁層７２との積層方向Ｚにおいて、リード部３８、３９と重なる位置に形成されている。これにより、リード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０を介して絶縁部７０の絶縁性の低下を一層感知しやすくなる。さらに、本例では、積層方向Ｚから見て感知電極８０は、リード部３８、３９よりも幅広に形成されている。これにより、リード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に、絶縁部７０（第２絶縁層７２）の絶縁性の低下をより一層感知しやすくなっている。
【０１０８】
また、本例では、制御部４０は、感知電極８０が絶縁部７０の絶縁性の低下を感知したとき、印加電極３０への電力供給を停止又は低減するように構成されている。これにより、絶縁部７０の絶縁性が低下したときに、絶縁性が低下した部分（亀裂Ｂ１）から人体２に過度の電気刺激が付与されることを防止できるため、使用者の体感の低下を防止することができる。
【０１０９】
また、本例では、制御部４０は、印加電極３０への電力供給を停止又は低減した後、昇圧部４０４のコンデンサに溜まった電力を外部に開放するように構成されている。これにより、絶縁部７０の絶縁性の低下を感知した後に、昇圧部４０４のコンデンサに溜まった電力が印加電極３０から人体２に不用意に電気刺激が付与されることが防止されるため、使用者の体感の低下を防止することができる。
【０１１０】
なお、本例では、リード部３８、３９はシート状の基材３３に印刷して形成したがこれに限らず、変形例として、リード部３８、３９が導電性のワイヤからなることとしてもよい。リード部３８、３９のワイヤ形状は単線でも撚り線でもよい。この場合には、第１絶縁部７１を当該ワイヤを被覆するチューブ状とし、該第１絶縁部７１の外表面に沿って導電性のワイヤからなる感知電極８０を設けて、更にチューブ状の第２絶縁部７２により被覆することができる。かかる構成を採用した場合でも、本願と同等の作用効果を奏する。
【０１１１】
以上のように、本例によれば、印加電極３０から電気刺激が出力される電圧印加装置１において、印加電極３０に接続されたリード部３８、３９を外部から絶縁する絶縁部７０の絶縁性の低下を感知することができる。
【０１１２】
また、電源部２０に備えられる電池２１はボタン電池又はコイン電池とすることができ、本例では、コイン電池である。これにより、電池２１が小型となるため、電圧印加装置１の小型化に寄与する。そして、電圧印加装置１の小型化に伴って軽量化を図ることができるため、印加電極３０が使用者の体から剥離、脱落しにくくなり、使い勝手が向上するとともに、携帯性も向上する。さらに、電池２１は薄型でもあるため、電圧印加装置１の薄型化にも寄与する。そして、電圧印加装置１が薄型となることにより、使用者は、電圧印加装置１を取り付けたまま、その上から衣服を着用することが可能となる。そのため、電圧印加装置１を通勤中や通学中、家事や仕事等の作業中、その他様々な状況で使用することができる。また、ボタン電池及びコイン電池は、他の乾電池等に比べて、高い作動電圧で安定した放電特性を有するため、比較的長時間にわたって電圧印加装置１を安定して動作させることができる。
【０１１３】
また、電池２１として公称電圧が３．０〜５．０Ｖのものを採用することができ、本例では、３．０Ｖの電池２１を採用している。電圧印加装置１に備えられる電子部品４２、ブザー４３等の駆動電圧が一致していることから、これらの電子部品４２、４３の駆動のために降圧回路や昇圧回路を別途備える必要がない。これにより、小型化に寄与できる。
【０１１４】
また、電源部２０には、上述の交換可能な電池２１に替えて充電可能な電池が内蔵されていてもよい。かかる電池の充電手段として、外部電源と接続可能な給電用の端子を備えていてもよいし、電磁誘導を使用した非接触型の給電部を備えていてもよい。この場合には、当該電池を繰り返し使用できるため、非充電型の電池を使用する場合に比べて、消耗品を削減できる。
【０１１５】
なお、本例では、印加電極３０が形成される基材３３は、本体部１０から延設されるとともに、外殻形成体１２から延設された電極支持部１２１に接着されることにより、印加電極３０と本体部１０とが一体的に形成されることとした。これに替えて、基材３３と本体部１０とを別体とするとともに、電極支持部１２１と外殻形成体１２とを別体として形成することにより、本体部１０と印加電極３０とを非使用時において互いに分離可能なように構成してもよい。この場合には、印加電極３０を本体部１０から分離して、他の形態の印加電極と交換することができる。また、印加電極３０は電子部品を有さないため、分離することにより、印加電極３０を容易に洗浄することができる。
【０１１６】
また、電圧印加装置１は無線通信部を有していてもよい。例えば、無線通信部を介して外部から制御部４０を操作することにより電圧印加装置１の動作を制御してもよい。この場合、印加電極３１１〜３１３、３２１〜３２３への電力供給を個別に制御可能にしてもよい。また、無線通信部を介して、電圧印加装置１の使用履歴、現在の動作状態、電池残量などを外部に送信して、これらを確認できるようにしてもよい。外部の受信装置は、特に限定されず、スマートフォンなどの携帯型端末やパーソナルコンピュータなどを利用することができる。
【０１１７】
（実施例２）
実施例２の電圧印加装置１では、図２３、図２４に示すように、腹直筋４（図１３参照）に加え、脇腹の筋肉にも電気刺激を与えることができるように、Ｇ３、Ｇ４領域に第３印加電極群３１４及び第４印加電極群３２４が設けられている。なお、本例において、実施例１と同等の要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１１８】
図２３に示すように、電極支持部１２１は第２右側基部３３２から更に右方向Ｘ１に延在して第４右側基部３３４を形成している。第３右側基部３３４の右方向Ｘ１の端部には、図示しないベルトを取り付けるためのベルト取付部１２５が設けられている。そして、第４右側基部３３４の裏側面には、図２４に示すように、第３印加電極群３１４が形成されている。第３印加電極群３１４は第４右側印加電極３１５と第５右側印加電極３１６とを有する。第４右側印加電極３１５は第３リード部３８１を介して制御部４０接続されている。一方、第５右側印加電極３１６は第４リード部３９１を介して制御部４０接続されている。そして、第４右側印加電極３１５と第５右側印加電極３１６にはそれぞれ実施例１の場合と同様のゲルパッド３５が貼り付けられている。
【０１１９】
同様に、図２３に示すように、電極支持部１２１は第２左側基部３４２から更に左方向Ｘ２に延在して第４左側基部３４４を形成している。第４左側基部３４４の左方向Ｘ２の端部には、図示しないベルトを取り付けるためのベルト取付部１２５が設けられている。そして、第４左側基部３３４の裏側面には、図２４に示すように、第４印加電極群３２４が形成されている。第４印加電極群３２４は第４左側印加電極３２５と第５左側印加電極３２６とを有する。第４左側印加電極３２５は第３リード部３８１を介して制御部４０接続されている。一方、第５左側印加電極３２６は第４リード部３９１を介して制御部４０接続されている。そして、第４左側印加電極３２５と第５右側印加電極３２６にはそれぞれ実施例１の場合と同様のゲルパッド３５が貼り付けられている。
【０１２０】
図２４に示すように、本例でも実施例１の場合と同様に、第１リード部３８及び第２リード部３９が形成され、積層方向Ｚ（図６参照）において感知電極８０に覆われている。さらに本例では、第３リード部３８１及び第４リード部３９１も積層方向Ｚにおいて感知電極８０に覆われている。なお、第１印加電極群３１及び第２印加電極群３２はともに大型のゲルパッド３５０によって、それぞれ一括して覆われている。
【０１２１】
そして、本例の電圧印加装置１を使用する際には、実施例１の場合と同様に第１印加電極群３１と第２印加電極群３２とを腹部３（図１３参照）に貼り付けるとともに、第３印加電極群３１４を右側の脇腹に貼り付け、第４印加電極群３２４を左側の脇腹に貼り付ける。そして、図示しないベルトを介して人体２（図１３参照）に巻き付けた状態で使用することができる。これにより、電圧印加装置１は、実施例１の場合と同様に腹部３に電気刺激を付与できる。さらに、第４右側印加電極３１５と第５右側印加電極３１６と人体２とを介して閉回路を形成して右側の脇腹に電気刺激を付与できるとともに、第４左側印加電極３２５と第５左側印加電極３２６と人体２とを介して閉回路を形成して左側の脇腹に電気刺激を付与できる。
【０１２２】
本例の電圧印加装置１においても、実施例１の場合と同様の作用効果を奏する。本例では、第３リード部３８１及び第４リード部３９１は、第１リード部３８及び第２リード部３９に比べて長く形成されているとともに、電極支持部１２１の外縁に近い位置に形成されている。そのため、第３リード部３８１及び第４リード部３９１は外部からの衝撃を受けやすく、第３リード部３８１及び第４リード部３９１を絶縁する絶縁部７０の絶縁性が低下しやすい場合がある。しかし、上述の如く感知電極８０が形成されているため、万が一、第３リード部３８１及び第４リード部３９１を絶縁する絶縁部７０の絶縁性が低下してもこれを確実に感知することができ、使用者の体感の低下を防止することができる。
【０１２３】
（実施例３）
実施例３の電圧印加装置１では、図２５〜図２７に示すように、印加電極３０として、実施例１の印加電極３１１、３２１と同様の構成ではあるが、一回り大きい印加電極３１１、３２１を２個備える。なお、図２５に示すように、第１右側基部３３１及び第１左側基部３４１における本体部１０との境界部には、本体部１０に沿って切り込み部１７に向って切り込まれた切り込み部１７５が形成されている。切り込み部１７５の最も切り込まれた部分が最深部１７ａとなっている。
【０１２４】
図２６に示すように、電圧印加装置１の裏面側から見て、感知電極８０１、８０２、８０３はリード部３８、３９に重なっていないが、リード部３８、３９の近傍においてリード部３８、３９の延設方向に沿って延びている。そして、図２７に示すように、感知電極８０１、８０２はリード部８０及び印加電極３０（図２６参照）と同様に、基材３３の裏側面３３ａに形成されている。そして、シリコン樹脂からなるコーティングである絶縁部７００が、感知電極８０１、８０２、リード部８０及び印加電極３０を一括して覆っている。
【０１２５】
図２７に示すよう、基材３３に垂直な断面であって、リード部３８のと延設方向において交差する断面において、感知電極８０１は、リード部３８と、絶縁部７００の一方の外縁７０１との間に位置している。また、感知電極８０２は、リード部３８と、絶縁部７００の他方の外縁７０２との間に位置している。
【０１２６】
本例の電圧印加装置１によれば、例えば、図２７に示す切り込み部１７０において、シート状の絶縁部７００の外縁７０１（本例では、切り込み部１７０の最深部１７０ａ）又は、外縁７０２（すなわち本例では、切り込み部１７５の最深部１７５ａ）からリード部３８に向けて、絶縁部７００や基材３３に亀裂が入った場合には、当該亀裂はリード部３８に到達する前に感知電極８０１、８０２に到達し、当該亀裂により感知電極８０１、８０２が露出するなどして、絶縁部７００の絶縁性が低下する。そのため、制御部４０は、リード部３８の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０１、８０２を介して絶縁部７００の絶縁性の低下を感知することができる。図２６に示すリード部３９においても、同様にその絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０１、８０２を介して絶縁部７００の絶縁性の低下を感知することができる。
【０１２７】
また、本例では、図２７に示すように、リード部３８は、基材３３に垂直でリード部３８に交差する断面において、２つの感知電極８０１、８０２の間に位置している。これにより、基材３３に垂直な断面において基材３３に平行な方向における絶縁部７００の両方の外縁７０１、７０２（本例では最深部１７０ａ、１７５ａ）のどちらからリード部３８に向けて亀裂が入っても、制御部４０は、リード部３８の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０を介して絶縁部７００の絶縁性の低下を感知することができる。なお、上記２つの感知電極８０１、８０２は、同一電位の感知電極を２つに枝分かれさせて形成されたものであってもよい。
その他、実施例１、２と共通する構成については、本例においても同等の作用効果を奏する。
【０１２８】
なお、本例では、リード部３８、３９及び感知電極８０１、８０２はシート状の基材３３に印刷して形成したがこれに限らず、変形例として、リード部３８、３９が導電性のワイヤからなるとともに、リード部３８、３９を一括して保持する絶縁部に感知電極８００を設けてもよい。この場合も、本例と同様に当該絶縁部の端部や縁部から亀裂等が生じた場合に、リード部３８、３９の絶縁性が損なわれる前に、感知電極８０１、８０２を介して絶縁部の絶縁性の低下を感知することができる。なお、当該絶縁部の構成は特に限定されず、例えば、印加電極３０を人体２に接触させるために人体２の胴体部や四肢等に巻き付け可能なベルト状の部材とすることができる。また、当該絶縁部の材質としては絶縁性を有する公知の材質を適宜採用することができ、例えば、絶縁性を有する帯状の布を絶縁部とし、該布にワイヤ状のリード部を組み付けるとともに感知電極を組み付けて、該布でリード部及び感知電極を覆う構成としてもよい。
【０１２９】
上記実施例１〜３では、電圧印加装置１を、筋肉に電気刺激を付与する筋肉電気刺激装置としたが、これに限らず、人体２に電流を流して人体２の電気的情報を計測する体組成計とすることもできる。例えば、電圧印加装置１は、脈拍、心拍、血圧、血流量、体脂肪率などのうち少なくとも一つを測定することができる体組成計であってもよい。また、電圧印加装置１は、体組成計としての機能を有する腕時計であるスマートウォッチや、体組成計としての機能を有するメガネであるスマートメガネ等のウェアラブル端末装置であってもよい。これらの場合においても、制御部が絶縁部の絶縁性の低下を検知することができ、上記実施例１〜３と同等の作用効果を奏する。
【０１３０】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  電圧印加装置
１０  本体部
２０  電源部
３０  印加電極
３３  基材
３８、３９、３８１、３９１  リード部
４０  制御部
４０ａ  グランド端子
４０１  目標電圧値設定部
４０３  印加周波数設定部
４０４  昇圧部
４０６  印加電圧取得部
４０７  基準値記憶部
４０８  基準値抽出部
４０９  比較部
４１０  判定部
７０、７００  絶縁部
７１  第１絶縁層
７２  第２絶縁層
８０、８０１、８０２  感知電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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