JP2017080341A - 美容装置 - Google Patents

Abstract

【課題】確実かつ長期的に皮膚のたるみ改善を図ることができる美容装置を提供する。【解決手段】基部に設けられた複数の突起を肌に当接する美容装置であって、前記突起は皮膚内に挿入されることなく真皮を変形性させうる形状を有する。この突起と当接する上面は平面、上に凸の曲面、又は概略半球形状である。また、突起は、前記上面の下方に位置する本体部を備え、本体部の断面形状が、円形、楕円、又は矩形である。隣接する一対の前記突起の最小間隔である突起間隔が2.5mm以上4.0mm以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、美容装置に関する。

従来から、肌に対してマッサージを行う種々の美容装置が知られている（特許文献１）。しかしながら、従来のマッサージ用の美容装置は、その多くが皮膚の表面に押圧刺激を与えるに留まり、その効果としては滞留しているリンパ液を流す等の一時的なものであった。

一方で、メカニカルストレスの研究が近年着目されている（非特許文献１）。真皮に存在する線維芽細胞にメカニカルストレスを与えることにより、コラーゲンの産生を促進する効果が期待されている。また、真皮を刺激することにより、血流が増加することも望める。

実用新案登録第３１３６０６８号

千葉大学教育学部研究紀要 第54巻 271-274 (2006) 野村純ら、「伸展運動がヒトに及ぼす影響の解析―分子細胞学的検討―」

真皮を刺激することによりコラーゲンの産生が促進されることや、血流が増加することが期待されることから、真皮を効果的に変形、刺激する方法、用具が望まれているが、従来のマッサージ用の美容装置は肌の表面を押すのみであるため変形するのは脂肪だけであり、真皮は上下に変位するのみで変形することはない。

また、低周波治療器を用いてもマッサージ効果を実現できるが、低周波治療器においても真皮を動かすことはできない。

更に、薬剤を皮膚内に注入するためマイクロニードル（針）を用いる場合には、マイクロニードルが肌に押刺さった時点で肌の変形が戻ってしまい、真皮を効率的に変形させることはできない。また、皮膚に穴を開けるので侵襲的である。これらのことから、真皮を効果的に変形、刺激する方法や用具が望まれていた。

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、有効に真皮を変形させることができる美容装置を提供することにある。

本発明のある態様によると、
基部に設けられた複数の突起を肌に当接する美容装置であって、
前記突起は皮膚内に挿入されることなく真皮を変形させうる形状を有する。

本発明のある態様による美容装置を使用することにより、有効に真皮を変形させることができ、コラーゲンの産生の促進及び血流の増加を図ることができる。

皮膚を突起、平板、大径突起で押したときの皮膚変化を示す超音波画像である。 一実施形態による美容装置で用いる突起を説明するための図である。 一実施形態による美容装置で使用可能な他の突起を示す図である。 異なる突起直径の突起を皮膚に押し当てたときの皮膚の変形を示す超音波画像である。 皮膚組織を押圧することなく凍結させた凍結切片の顕微鏡写真である。 皮膚組織を平板で押した状態で凍結させた凍結切片の顕微鏡写真である。 皮膚組織を突起で押した状態で凍結させた凍結切片の顕微鏡写真である。 皮膚片を突起で押したときに発生する変形を示すシミュレーション解析図である。 皮膚片を大径突起で押したときに発生する変形を示すシミュレーション解析図である。 皮膚片を突起で押したときに発生する第一主ひずみを示すシミュレーション解析図である。 皮膚片を大径突起で押したときに発生する第一主ひずみを示すシミュレーション解析図である。 突起直径と真皮厚との関係を示す図である。 突起直径と脂肪厚との関係を示す図である。 各種実験による突起直径と真皮への影響との関係を示す図である。 異なる突起間隔で皮膚に突起を押し当てたときの皮膚の変形を示す超音波画像である。 異なる突起間隔で皮膚片に突起を押し当てたときの皮膚の変形を示すシミュレーション解析図である（突起間隔1.5mm）。 異なる突起間隔で皮膚片に突起を押し当てたときの皮膚の変形を示すシミュレーション解析図である（突起間隔3.0mm）。 異なる突起間隔で皮膚片に突起を押し当てたときの皮膚の変形を示すシミュレーション解析図である（突起間隔4.5mm）。 突起間隔と真皮厚との関係を示す図である。 突起間隔を変化させたときの使用感を示す官能試験の試験結果を示す図である（その１）。 突起間隔を変化させたときの使用感を示す官能試験の試験結果を示す図である（その２）。 各種実験による突起間隔と真皮への影響との関係を示す図である。 超音波画像による突起高さと真皮への影響との関係を示す図である。 一実施形態による美容装置を示す斜視図である。 他の実施形態による美容装置を示す斜視図である。 更に他の実施形態による美容装置を示す斜視図である。 更に他の実施形態による美容装置を示す斜視図である。 一実施形態による美容装置を顔面頬部に使用した後の血流の変化を示す図である。 一実施形態による美容装置を腕部に使用した後の血流の変化を示す図である。 変形例である突起を示す図である（その１）（その２）。 変形例である突起を示す図である（その３）（その４）。

次に、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。

なお、添付した全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

また、以下説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

皮膚の老化現象のひとつとして、皮膚のたるみや皮膚弾力の低下が挙げられる。これは、真皮中のコラーゲンが加齢などにより減少することが原因のひとつであると考えられている。

真皮におけるコラーゲンは、真皮線維芽細胞により生成される。よって、真皮におけるコラーゲンの産生促進を増大させることにより、皮膚のたるみ等を抑制することができる。

一方、皮膚に対するメカニカルストレス（機械的な刺激）の研究が近年注目されている。また、培養細胞にメカニカルストレスとなる伸展刺激を加える器具も開発されている（例えば、ストレックス株式会社製：培養細胞伸展システム）。

更に、線維芽細胞において、メカニカルストレスを与えることによりコラーゲンの産生を促進する効果が期待できることが報告されている（千葉大学教育学部研究紀要 第54巻 271-274 (2006) 野村純ら；「伸展運動がヒトに及ぼす影響の解析―分子細胞学的検討」）。

そこで本発明者は、真皮を刺激することにより線維芽細胞にメカニカルストレスを与え、これにより線維芽細胞におけるコラーゲンの産生促進を増大させ、皮膚のたるみ等の発生を抑制することができる簡易な血流改善用の美容装置（以下、単に美容装置という）の開発を試みた。以下、本発明者が当該美容装置の開発に際し実施した各種実験について説明する。

なお、この美容装置の開発に際しては、使用者となる被施術者の負担軽減を図るため、皮膚に損傷を与えることなく真皮にメカニカルストレスを印加することを前提とした。
［真皮に刺激を与える手段の選定実験］
皮膚に対して刺激を与える簡易な美容装置として、一般にマッサージ装置が知られている。マッサージ装置には種々の構成のものが提案されていが、その中で真皮に刺激を与えることが可能であると考えられるものとして、本発明者は皮膚を押圧できる押圧具に注目した。

図１は、各種押圧具を用いて人の皮膚を押圧したときの皮膚変化の様子を調べる実験を行った際の実験結果を示している。

本実験では、被験者の口腔内に超音波プローブを入れて、頬の皮膚表面を直径0.7mmの突起１０、平板２０、及び直径が約5mmである大径の突起３０で押圧し、その際に皮膚に発生する変形を超音波診断装置（ALOKA社製）で観察した。

図１（Ａ）は直径0.7mmの突起１０で押圧した際の変形を、図１（Ｂ）は平板２０で押圧した際の変形を、図１（Ｃ）は直径5mmである大径の突起３０で押圧した際の変形を夫々示している。また各図において矢印で示すのは皮膚（表皮および真皮）の厚さであり、皮膚の内側に存在する図中矢印Ａで示す領域は皮下組織（脂肪や筋肉が存在する領域）である。

図１（Ｂ）に示すように、平板２０で肌を押圧した場合、皮膚の変形はなく、厚さに変化がないことが分かる。また図１（Ｃ）に示すように、大径の突起３０で肌を押圧した場合には、皮膚は大きく湾曲するが、皮膚の厚みの変化が少ないことが分かる。

このように、平板２０や大径の突起３０を押圧具として使用した場合には、皮膚の変形が少ないことより、皮膚内の真皮にメカニカルストレスを与えることは困難であると考えられる。

これに対し、直径0.7mmの小径の突起１０で肌を押圧した場合には、局所で皮膚が極端に変形しており、その部位は極端に圧縮されていることが分かる。よって、肌を押圧する押圧具は皮膚に当たる面積が小さいほど、皮膚を変形させることができることが分かった。よって、真皮にメカニカルストレス（刺激）を付与する部材としては、皮膚に当たる面積が小さい突起を用いることが望ましいことが分かった。

本発明者は、上記した「真皮に刺激を与える手段の選定実験」の実験結果に基づき、押圧具として突起を用いることとし、真皮に刺激できる突起の条件を求める各種実験を行った。
［突起の形状の考察］
美容装置として使用可能な突起の形状としては、例えば図２及び図３に示すものが考えられる。図２に示す突起１０Ａは、本体部１３Ａが円柱形状を有したものである。図３（Ａ）に示す突起１０Ｂは、本体部が円錐形状を有したものである。更に図３（Ｂ）に示す突起１０Ｃは、円柱形状部１３Ｃ−１と、その上部に設けられた円錐形状部１３Ｃ−２とよりなる本体部１３Ｃを有している（以下、これらの形状を纏めて柱状ということがある）。

また本実施形態に係る美容装置は、被施術者の負担軽減を図るために皮膚に損傷を与えることなく真皮にメカニカルストレスを印加するものであるため、柱状とされた各突起１０Ａ〜１０Ｃの頂部（先端部、上面）１２は半球形状とした。本実施形態では、この頂部１２の直径（半球形状の直径）を1.0mmに設定したが、これに限定されるものではない。

突起において、半球形状である頂部の下方に位置する部分を本体部（図２、１３Ａ参照）とする。頂部に設けられる半球形状１２の直径は、本体部１３Ａの直径以上に設定されており、球形の半分より小さい部分が、頂部の半球形状として採用され、球形状の切断面と本体部１３Ａの上端とが連接されている。

なお、肌と当接する上面は概略半球形状に限定されず、平面や、上に凸の曲面であってもよい。ここで、肌への接触の際のあたりのやわらかさ等を考慮し、上面が平面又上に凸の曲面である場合は突起の側面と上面との境界の縁が丸みを帯びて面取りされていると好適である。

突起を特定するのに、本発明者は突起上端から0.5mm下における突起の本体部の断面の直径Ｌ（以下、突起直径Ｌという）、複数の突起が配設されている場合における隣接する突起の離間距離Ｗ（以下、突起間隔Ｗという）、及び突起が配設された基部５０からの高さＨ（以下、突起高さＨという）に注目した。

突起直径Ｌに注目したのは、図１に示す実験結果から大径の突起では皮膚に変形が発生しなかったことによる。また上端部から0.5mm下における突起直径Ｌに注目したのは、皮膚の厚さは、約0.2mm〜0.6mmであるため、突起において実際に真皮の変形に寄与するには主に突起上端から0.5mmの範囲であること、また頂部１２は上記のように半球形状に成形されるため、この先端形状に影響を受けない部位の直径で評価する必要があること等の理由による。

突起の突起間隔Ｗに注目したのは、突起間隔Ｗ（隣接する一対の突起の最小間隔）は突起を肌に押圧したときにおける皮膚の変形の大きさに影響を及ぼすと考えられることによる。即ち、突起間隔Ｗが非常に狭い場合には、前記した平板２０により皮膚を押圧したときと同様に、皮膚に変形が発生しないことが考えられる（図１（Ｂ）参照）。また突起間隔Ｗは、美容装置の使用感にも影響を及ぼすとも考えられる。

突起の突起高さＨに注目したのは、突起高さＨが低い場合は肌に突起を押圧しても真皮まで変形させることができない恐れがあること、また高く設定した場合には美容装置の突起の強度が低下して突起が変形する可能性があること等の理由による。

突起において、半球形状である頂部（上部）の下方に位置する部分を本体部の断面形状が、円形、楕円、涙滴などの略円形形状、又は正方形を含む矩形形状など様々な形状であってよい。

また、突起の本体部の外形状は、半球形状の切断面と連接して延在する円柱形又は角柱形（多角形状）、あるいは、半球形状の切断面に向けて先細り形状になる円錐台形又は角錐台形（多角錐台形）でありうる。
［突起直径Ｌの考察］
真皮に対して確実にメカニカルストレスを印加することができる最適な突起直径Ｌを求めるため、本発明者は次に示す３種類の実験を行った。
（実験例１）
突起の最適な突起直径Ｌを決めるため、複数の突起を均等間隔に配列した板を皮膚に押し当て、これにより発生する皮膚の変形を観察した。本実験においても、皮膚に発生する変形は超音波診断装置（ALOKA社製）で観察した。

複数の突起を配列した場合、皮膚の変形している箇所が多くなるため、超音波の分解能の性能上、皮膚の厚さを計測するのは難しくなる。しかしながら、皮膚表面に発生する細かな凹凸の有無で皮膚の変形を判断することが可能である。

本実験では、突起と突起の間の間隔を２mmに固定し、突起直径Ｌを2.0mm（突起間隔Ｗ＝4.0mm）、1.5mm（突起間隔Ｗ＝3.5mm）、1.0mm（突起間隔Ｗ＝3.0mm）と変えて比較した。図４（Ａ）は突起直径Ｌ=2.0mmの超音波画像を示し、図４（Ｂ）は突起直径Ｌ=1.5mmの超音波画像を示し、図４（Ｃ）は突起直径Ｌ=1.0mmの超音波画像を示している。

突起直径Ｌ=2.0mmの場合、図４（Ａ）に矢印Ｂで示す位置において、皮膚表面に浅い凹凸が発生することが確認できた。このように突起直径Ｌ=2.0mmの場合、皮膚は一部変形しているが、その変化は緩やかである。

突起直径Ｌ=1.5mmの場合、図４（Ｂ）に矢印Ｂで示す位置において、突起直径Ｌ=2.0mmの場合よりも深い凹凸が発生することが確認できた。このように、突起直径Ｌ=1.5mmになると、突起直径Ｌ=2.0mmの場合に比べて皮膚の変形が大きくなることが判明した。

突起直径Ｌ=1.0mmの場合、皮膚の図４（Ｃ）の矢印Ｂで示す位置が連続的に変形しているのが分かる。

以上の実験例１の結果より、皮膚を確実に変形させ真皮にメカニカルストレスを発生させることが可能な突起の突起直径Ｌは、2.0mm以下である必要があることが分かった。なお、突起直径Ｌが1.0mm未満になると、突起が皮膚に刺さって傷つけるおそれがあるので、突起直径Ｌは0.8mm以上であることが好ましい。
（実験例２）
実験例２では、ヒトの皮膚組織を用い、突起押圧によりこの皮膚に発生する変形を観察した。本実験では、ヒト皮膚組織に押圧による変形を加えた状態で凍結し、この凍結皮膚組織を薄切して皮膚組織切片を作成し、皮膚の変形を顕微鏡で観察した。

この凍結処理を行う際、皮膚組織に押圧せずそのまま凍結したもの、皮膚組織を突起（突起直径Ｌ=1.0mm、突起間隔Ｗ=3.0mm、突起高さＨ=1.5mm、頂部の直径=1.0mm）で垂直方向に押圧した状態で凍結したもの、皮膚組織を平面プレートで垂直方向に押圧した状態で凍結したものの３種類の凍結皮膚組織を作製した。

このように凍結させた各凍結皮膚組織から、クライオスタットを用いて厚さ10ミクロンの各凍結切片を作成し、この各凍結切片を抗ヒトエラスチン抗体（MAB2503）及び二次抗体（抗マウスIgG Alexa488） を用いてエラスチン抗体染色を実施して蛍光顕微鏡下で観察し、皮膚の変形を評価した。

図５〜図７は、実験例２の実験結果を示している。図５は皮膚組織を押圧することなく、そのまま凍結した場合の凍結切片の顕微鏡写真である。図６は、皮膚組織を平面プレートで垂直方向に押圧した場合の凍結切片の顕微鏡写真である。図７は、皮膚組織を突起で押圧した場合の凍結切片の顕微鏡写真である。

なお、図５〜図７において、（Ｂ）で示す図は、（Ａ）に示す図の拡大図である。また、各図において薄い梨地で示す部分がエラスチン線維であり、濃い梨地で示す部分が細胞核（DAPI染色）である。また図中矢印で示すのは皮溝であり、点線で囲った部分は真皮乳頭層である。なお、白い線はスケールバーであり、200μmを示している。

図６に示す皮膚組織を平面プレートで押圧した場合には、全体的に組織が薄くなるが、ほとんどひずみが生じていないことが分かった。皮膚表面の肌理構造(皮溝・皮丘からなる皮膚表面の凹凸構造)や、表皮真皮境界のアンジュレーションの構造（真皮乳頭層の形態）も保持されている。真皮部分においても、上下方向に押圧されて薄くなっているものの、構造的な変化は観察されない。

これに対し、図７に示す皮膚組織を突起で押圧した場合には、皮膚表面の長さが伸展されて長くなるのに伴い、肌理構造も引き伸ばされて平坦になっている。また、真皮乳頭層も横方向に伸展されると共に上下方向に押圧されている。更には、真皮部分ではエラスチン線維が水平方向に大きく伸展されていることが分かり、真皮全体の構造が変化していることが確認できた。

本実験結果より、平面（大径突起ともいえる）で皮膚を押圧した際には、皮膚にはほとんどメカニカルストレスが加わらず変形を生じないのに対し、突起直径Ｌ=1.0mmの小径の突起を押圧することにより、大きなメカニカルストレスを真皮に加えることができ、真皮が大きく変形することが明らかになった。
（実験例３）
本実験では、突起による皮膚の変形について、有限要素法を用いた構造力学シミュレーション解析を行った。解析ソフトにはCOMSOL Multiphysics（登録商標：スウェーデンCOMSOL社）を使用した。

シミュレーション解析を行うに際し、図８〜図１２に示すように、コンピューター上において真皮層１６と脂肪層１７を有する二層の皮膚片のモデル（以下、皮膚モデル１５という）を作製した。また皮膚モデル１５は縦横各2cmの正方形とし、真皮層１６の厚さを1.0mmとし、脂肪層１７の厚さを0.5mmとした。

また皮膚モデル１５の材料特性については、真皮層１６のヤング率をE=80kPa、脂肪層１７のヤング率をE=34kPa、押し当てる突起１０Ａ及び大径の突起３０のヤング率をE=10MPaに設定し、ポアソン比はいずれも0.4とした。

また、突起１０Ａの突起直径Ｌを1.0mmとし、大径の突起３０の突起直径Ｌを10.0mmとし、各突起１０Ａ，３０の突起間隔Ｗは5.0mmとし、押し当てる各突起１０Ａ，３０の先端は平面とした。そして、皮膚表面に固着した条件下で、各突起１０Ａ，３０を皮膚表面（真皮側）より押圧し、その際に皮膚モデル１５に発生する変形をシミュレーションした。

図８及び図９は、突起１０Ａ，３０を皮膚表面から2.0mm押し込んだ際に皮膚モデル１５に発生する変形を示している。図８に示すとおり、突起１０Ａにより皮膚を押圧する場合では、突起１０Ａにより真皮層１６も圧縮されて変形していることが示されている。これに対し、大径の突起３０で皮膚を押圧する場合では、突起１０Ａの下部では柔らかい脂肪層のみが大きく圧縮され、比較的硬い真皮層の厚みはほとんど変化していないことが示されている。

よってシミュレーションによる本実験結果から、突起の突起直径Ｌは1.0mm以下であることが望ましいことが分かった。

図１０及び図１１に示す実験結果は、図８及び図９に示した条件と同一条件で各突起１０Ａ，３０を皮膚モデル１５に押圧した際、皮膚モデル１５に発生する第一主ひずみをシミュレーション解析により求めたものである。なお、図８及び図９では、濃く塗りつぶされる程、大きな第一主ひずみが発生していることを示している。

図１１に示すように、大径の突起３０により皮膚モデル１５を押圧した場合には、大径の突起３０の下部において、主に脂肪層の領域に第一主ひずみが発生し、真皮層の領域ではほとんど第一主ひずみが生じていないことが分かった。これに対し、小径である突起１０Ａにより皮膚モデル１５を押圧した場合には、図１０に示すように真皮層の領域で大きなひずみが発生していることが分かる。

よって図１０及び図１１に示す本実験結果からも、突起の突起直径Ｌは1.0mm以下であることが望ましいことが分かった。

更に本発明者は、突起１０Ａの突起直径Ｌを0〜10.0mmの間で変化させ、その際の真皮層と脂肪層の変形の変化を細かく評価した。その結果を図１２及び図１３に示す。図１２は真皮層の変化を示し、図１３は脂肪層の変化を示している。なお、図１２及び図１３の実験結果においても、突起１０Ａの皮膚への押し込み変化量は2.0mmとしてシミュレーションを実施した。

図１２、１３の実験結果より、突起直径Ｌが2.0mmより大きい場合には、脂肪層だけが大きく圧縮されていることに対して、真皮層の厚みの変化は２割以下であり、真皮層の変形はほとんど観察されなかった。これに対し、突起直径Ｌが2.0mm以下になると真皮層の厚さは急激に薄くなり、突起直径Ｌが1.5mm以下になると４割以上の圧縮が見られるようになった。

図１４は、上記した実験例１〜実験例３を纏めて示している。同図に示すように、実験例１〜実験例３の実験結果から、突起直径（本体部の断面の直径）Ｌは0.5mm以上2.0mm未満であることが望ましいことが分かった。なお、本体部の断面が矩形で構成される場合は、実験例１〜実験例３の実験結果から、本体部の断面（例えば突起上端から0.5mm離間した位置）の辺の長さが0.5mm以上2.0mm未満であると望ましいと考えられる。
［突起間隔Ｗの考察］
真皮に対して確実にメカニカルストレスを印加することができる最適な突起間隔Ｗを求めるため、本発明者は次に示す３種類の実験を行った。
（実験例４）
突起の最適な突起間隔Ｗを決めるため、後述する一定形状を有する突起を用い突起間隔Ｗを異ならせた複数種類の板を複数作製し、これを皮膚に押し当てた際に皮膚に発生する変形を観察した。本実験においても、皮膚に発生する変形は超音波診断装置（ALOKA社製）で観察した。

本実験では、突起の形状を突起直径Ｌ=1.0mm、突起高さＨ=1.5mm、頂部を直径1.0mmの半球で固定し、突起間隔Ｗを2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mmに変えた4種類を比較した。

図１５（Ａ）は突起間隔Ｗ=2.0mmの超音波画像を示し、図１５（Ｂ）は突起間隔Ｗ=2.5mmの超音波画像を示し、図１５（Ｃ）は突起間隔Ｗ=3.0mmの超音波画像を示し、図１５（Ｄ）は突起間隔Ｗ=4.0mmの超音波画像を示している。

図１５（Ａ）に示す突起間隔Ｗ=2.0mmでは皮膚表面に凹凸は見られないが、図１５（Ｂ）に示す突起間隔Ｗ=2.5mmでは僅かに皮膚表面の凹凸が見られる（図１５（Ｂ）に矢印Ｃで示す部分）。

更に、図１５（Ｃ）に示す突起間隔Ｗ=3.0mm、及び図１５（Ｄ）に示す突起間隔Ｗ=4.0mmでは、皮膚表面に凹凸が生じて変形していることが分かった（図１５（Ｃ），（Ｄ）に夫々矢印Ｃで示す部分）。

よって、この実験例４の実験結果より、真皮に確実にメカニカルストレスを印加するには、突起間隔Ｗを2.5mm以上にする必要があることが分かった。

（実験例５−１）
本実験では、前記した実験例３と同様に、突起による皮膚の変形について、有限要素法を用いた構造力学シミュレーション解析を行った。解析ソフトにはCOMSOL社製のCOMSOL Multiphysicsを使用した。

また本実験においても、シミュレーション解析を行うに際し、図１６〜図１８に示す真皮層１６と脂肪層１７を有する二層の皮膚モデル１５をコンピューター上に作製した。また皮膚モデル１５は縦横各2cmの正方形とし、真皮層１６の厚さを1.0mmとし、脂肪層１７の厚さを0.5mmとした。

更に、皮膚モデル１５の材料特性については、真皮層１６のヤング率をE=80kPa、脂肪層１７のヤング率をE=34kPa、押し当てる突起１０Ａ及び大径の突起３０のヤング率をE=10MPaに設定し、ポアソン比はいずれも0.4とした。

本実験では、複数設けられた個々の突起１０Ａの形状は一定に固定し、隣接する突起の突起間隔Ｗを変化させたシミュレーションを実施した。個々の突起１０Ａは、突起直径Ｌを1.0mm、突起高さＨを5mmとし、この個々の突起１０Ａを縦横３本ずつ（計９本）を一定間隔で並べ、その上部に縦横1.0cmの正方形で厚さ1.0mmの物体（基部５０．図２参照）を渡して連絡した。押し当てる各突起１０Ａ，３０の先端は平面とした。

図１６は突起間隔Ｗを1.5mmとしたシミュレーション図であり、図１７は突起間隔Ｗを3.0mmとしたシミュレーション図であり、図１８は突起間隔Ｗを4.5mmとしたシミュレーション図である。図１６〜図１８のいずれにおいても、複数の突起１０Ａを皮膚表面に固着した条件下で、各突起１０Ａを皮膚表面（真皮側）より押圧し、その際に皮膚モデル１５に発生する変形をシミュレーションした結果を示している。

各図に示されるように、突起間隔Ｗが小さいほど真皮の変形は小さく、突起間隔Ｗが大きくなるほど真皮の変形は大きく変形する結果となった。

具体的には、図１６に示す突起間隔Ｗが小さい場合には、突起１０Ａの下部では柔らかい脂肪層のみが大きく圧縮され、比較的硬い真皮層の厚みはほとんど変化していないことが分かる。これに対して、図１７及び図１８が示すように突起間隔Ｗが大きい場合には、突起１０Ａにより真皮層１６が圧縮されて変形していることが分かる。したがって、真皮層を刺激するためには、突起間隔Ｗが大きい方が好ましい。

（実験例５−２）
更に本発明者は、突起１０Ａの突起間隔Ｗを1.0〜4.5mmの間で変化させ、その際の真皮層の変形の変化を細かく評価した。その結果を図１９に示す。なお、図１９の実験結果においても、突起１０Ａの皮膚への押し込み量は2.0mmとしてシミュレーションを実施した。

図１９に示す実験結果より、グラフから読み取れるように、突起間隔Ｗが2.8mm以上である場合に、真皮に十分な変形を得ることができた。ここで、「真皮に十分な変形」とは、シミュレーションにより真皮厚が0.4mm以下に圧縮される変形をいう。すなわち、突起間隔Wは2.8mm以上であることが好ましいことがわかる。
（実験例６）
本実験では、突起の最適な突起間隔Ｗを決めるため、後述する一定形状を有する突起を用い突起間隔Ｗを異ならせた複数種類のローラー（周面に複数の突起が設けられた回転可能な円柱形状又は円筒形状）を作製し、これを被験者に直接使用してもらい、その時の使用感をアンケートにより回答してもらった。

突起は、突起直径Ｌが1.0mm、突起高さＨが1.5mm、頂部が直径1.0mmの半球のものを使用した。そして突起間隔Ｗが2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mmの４種類のローラー形状を用意し、健常人女性２９名に夫々のローラーを約30秒間顔面頬部に使用してもらい、その際の使用感をアンケートにより回答してもらった。

アンケート内容は、「突起の痛さ」、「突起の気持ちよさ（心地よさ）」、「突起が皮膚表面を刺激している感じがする（刺激感）」を「感じない：０」、「やや感じない：１」、「どちらでもない：２」、「やや感じる：３」、「感じる：４」の5段階で評価した。その結果を図２０及び図２１に示す。

同図に示す結果より、気持ち良さは突起間隔Ｗが2.5mmである場合に最も高いが、痛さが少ないため、皮膚表面を刺激している効果実感が少ない。また突起間隔Ｗが3.0mmの場合には、痛さが増えた分気持ち良さは少なくなるが、刺激効果感が増して最も効果的であることが分かった。更に、突起間隔Ｗが4.0mmの場合には、痛さが勝ってしまい、使用したくない人が出現していた。

図２２は、上記した実験例４、実験例５−２、実験例６を纏めて示している。図２２は、上記した実験例４、実験例５−２、実験例６を纏めて示している。図２２において、実験例４の超音波変形度の評価として、皮膚表面に凹凸が生じて変形しているものを○、わずかに皮膚表面の凹凸が見られるものを△、皮膚表面に凹凸が見られないものを×と示す。実験例５−２のシミュミレーションとして圧縮したときの変形した真皮の深さが0.4mm以下のものを○、0.4〜0.6mmのものを△と示す。

さらに、図２２の表中の実験例６のアンケート結果では、図２０の評価点「１．５〜２．５」（どちらでもない）を基準とした場合、「痛さ」の判断では、痛みを感じない「１．５」より小さいものを○、どちらでもない「１．５〜２．５」を△と示す。「心地よさ」の判断では、「心地よい」と感じる評価点「２．５以上」を○、どちらでもない「１．５〜２．５」を△、心地よいと感じない「１．５」より小さいものを×と示す。「刺激感」の判断では、図２１の評価点で「２」を基準として、評価点「２」より大きいものを刺激感ありとして○とし、「２」より小さいものを刺激感なしとして△と示す。

図２２に示すように、実験例４の超音波検査の結果及び実験例６のアンケートから、突起間隔Ｗは2.5mm以上4.0mm以下であることが望ましく、さらに、実験例５−２のシミュレーションから2.8mm以上4.0mm未満であることが望ましいことが分かった。
［突起高さＨの考察］
突起高さＨは、短いと皮膚をほとんど変形させることができないため、１mm以上が必要であり、好ましくは1.5mm以上であることが望ましい。また、突起高さが大きいと、座屈変形や折れる可能性があり、よって突起高さＨは3.0mm未満であることが望ましい。

これは、突起高さＨを1.5mm以上としたのは、突起高さＨが1.5mm以上でないと真皮の変形が行われないからである。なお、突起高さＨが1.5mmで真皮に変形が発生することは、突起高さＨが1.5mmの突起を肌に押圧した（当接させた）ときにおける真皮の変形を超音波画像から調べる実験（図２３に示す実験例７として示す）からも確認されている。

一方、突起高さＨを3.0mm未満としたのは、突起高さＨが3.0mmを超えると、突起が折れるおそれがあるからである。
［突起のショア硬度及び弾性率の考察］
突起１０Ａの硬度は、突起１０Ａの成型時における型から抜型性から、また皮膚を刺激できる限界の硬さよりショア硬度がA30以上A90以下であり、弾性率が0.6GPa以上3.0GPa以下であることが望ましい。

図２４は、一実施例である美容装置４０Ａを示している。美容装置４０Ａは、把持部４１Ａ、アーム部４２Ａ、突起付ローラー４３Ａ、ローラー取り付け部４４Ａを有している。

把持部４１Ａ及びアーム部４２Ａは、樹脂により一体成形されている。把持部４１Ａは、使用者が把持する部位である。把持部４１Ａの端部には、２本のアーム部４２Ａが設けられている。本実施例では、２本のアーム部４２Ａはばね性を有しており、弾性変形可能な構成とされている。アーム部４２Ａの把持部４１Ａと反対側の端部には、ローラー取り付け部４４Ａが一体的に設けられている。ローラー取り付け部４４Ａには、突起付ローラー４３Ａが回転可能に取り付けられる。

突起付ローラー４３Ａは、円筒形状を有したローラー基部に複数の突起１０Ａが形成されている。本実施例では、突起１０Ａは突起直径Ｌが1.0mm、突起高さＨが1.5mm、頂部の半球の直径が1.0mm、突起間隔は3.0mmとした。

一対の突起付ローラー４３Ａは、ローラー取り付け部４４Ａに取り付けられた状態で互いに対向するよう構成されている。美容装置４０Ａを使用するには、使用者は把持部４１Ａを把持し、一対の突起付ローラー４３Ａの間に施術を行いたい部位（頬、腕等）を挟むようにする。これにより、アーム部４２Ａは押し広げられた状態となり、アーム部４２Ａの弾性力により突起付ローラー４３Ａは施術部位を押圧する。そして、利用者が把持部を移動させることにより、突起付ローラー４３Ａは施術部位上で転動し、これにより施術部位へのマッサージが行われる。

図２５〜図２７は、他の実施例である美容装置４０Ｂ〜４０Ｄを示している。

図２５に示す美容装置４０Ｂは、把持部４１Ｂの端部に一対の板状のアーム部４２Ｂが配設されている。アーム部４２Ｂは剛性を有しており、弾性変形は行わない。この一対のアーム部４２Ｂの間には、複数の突起付ローラー４３Ｂが多段に配設される。美容装置４０Ｂは２個の突起付ローラー４３Ｂが配設されており、よって２段構成とされている。また２個の突起付ローラー４３Ｂは、回転軸が平行となるようアーム部４２Ｂに取り付けられる。なお、突起付ローラー４３Ｂの配設数は、２個に限定されるものではなく、３個以上配設することにより３段以上の構成としてもよい。

突起付ローラー４３Ｂを多段構成とした美容装置４０Ｂを使用することにより、施術時において複数の突起付ローラー４３Ｂはて施術位置上を順次転動する。これにより、突起付ローラー４３Ｂの突起１０Ａにより施術位置の真皮を連続的に変形することができ、よってコラーゲン産生の増大及び血流量の増加を効率的に行うことができる。

また図２６に示す美容装置４０Ｃは、把持部４１Ｃの端部に一対の棒状のアーム部４２Ｃが配設されている。アーム部４２Ｃは把持部４１Ｃの端部からＶ字状に延出している。この一対のアーム部４２Ｃには、それぞれ突起付ローラー４３Ｃが回転可能に配設されている。

また図２７に示す美容装置４０Ｄは、把持部４１Ｄから二股に分岐してＵ字状に延出したアーム部４２Ｄの先端に、軸状のローラー取り付け部４４Ｄを内側に延出するよう設け、このローラー取り付け部４４Ｄに突起付ローラー４３Ｄが回転可能に配設されている。突起付ローラー４３Ｄの幅寸法（軸方向の長さ）は、他の突起付ローラー４３Ａ〜４３Ｃに比べて短く設定されている。

突起付ローラー４３Ａ〜４３Ｄは、円筒形状を有したローラー基部に、突起直径Ｌが1.0mm、突起高さＨが1.5mm、頂部の半球の直径が1.0mmとされた突起１０Ａが間隔3.0mmで複数設けられている。
［美容装置の評価］
（実験例８）
本発明者は、図２４に示した美容装置４０Ａを顔面頬部に使用した直後から経時で顔面頬部の血流を評価する実験を行った。また比較例として、美容装置４０Ａの突起付ローラー４３Ａに代えて、突起直径が5.0mmの半球であり、突起間隔Ｗが15.0mmである突起を有したローラー（以下、比較例装置という）を設けた美容装置を作製し、これについても同様の実験を行った。

図２８は、その実験結果を示している。図中矢印Ａで示すのが美容装置４０Ａを用いたときの実験結果であり、矢印Ｂで示すのが比較例装置を用いたときの実験結果である。なお、血流の測定にはレーザースペックル血流計を使用した。

図２８の実験結果より、突起１０Ａを有した美容装置４０Ａを用いた場合には、比較例装置を用いたときに比べ、施術直後から血流量が増加し、長時間継続していることが分かった。
（実験例９）
本発明者は、図２４に示した美容装置４０Ａで使用している15mm四方の平面プレートに、突起１０Ａ（突起直径Ｌが1.0mm、突起高さＨが1.5mm、頂部の半球の直径が1.0mm）を突起間隔3.0mmで配置した突起プレートを健常人男性の前腕に押し当てて圧縮し、その圧縮後の血流の変化を測定した。

また比較例として、健常人男性の前腕に平板（15mm四方の平面プレート）を押し当てて圧縮し、その圧縮後の血流の変化についても同様の測定を実施した。なお、測定にはコニカミノルタ社の分光測色計を使用し、ヘモグロビン酸素飽和度を指標とした。

具体的な測定方法としては、突起１０Ａを配置した突起プレート、もしくは平面プレートを前腕に５回ずつ押し当て、その後経時的に分光測色計で測定し、ヘモグロビン酸素飽和度の初期値との差をプロットした。

図２９は、その実験結果を示している。本実験結果からも、突起１０Ａを用いた場合（矢印Ａで示す）には、突起１０Ａを皮膚内に挿入することなく（穴を開けずに）、真皮を効果的に動かすことができ、コラーゲン産生の増大が期待され、平面プレートを用いたとき（矢印Ｂで示す）に比べて施術直後から継続的に血流量の増加を望むことができる。

上述では、円柱形状の本体部について説明したが、突起の本体部の形状は円柱形状に限定されない。例えば、突起の形状は図２及び図３に示すものに限定されるものではなく、図３０（Ａ）に示す角柱状の本体部１３Ｅの上部に半球状の頂部１２を設けた構成としてもよい。あるいは、図３０（Ｂ）に示す角錐状の本体部１３Ｆの上部に半球状の頂部１２を設けた構成としてもよい。

さらに、肌と当接する上面も、上述のような概略半球形状に限定されず、例えば、図３１（Ａ）や図３１（Ｂ）に示すように、平面や、上に凸の曲面であってもよい。ここで、肌への接触の際のあたりのやわらかさ等を考慮し、上面が平面又上に凸の曲面である場合は突起の側面と上面との境界の縁が丸みを帯びて面取りされていると好適である（図３１（Ａ）や図３１（Ｂ）参照）。さらに、上面が平面であって、平面に角を備える形状の場合は、図３１（Ａ）で示すように、該角が丸く面取りされていると好適である。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

１０Ａ〜１０Ｃ，３０ 突起
１２ 頂部
１３Ａ〜１３Ｇ 本体部
１５ 皮膚モデル
１６ 真皮層
１７ 脂肪層
２０ 平板
４０Ａ〜４０Ｄ 美容装置
４１Ａ〜４１Ｄ 把持部
４２Ａ〜４２Ｄ アーム部
４３Ａ〜４３Ｄ 突起付ローラー

Claims (8)

1. 基部に設けられた複数の突起を肌に当接する美容装置であって、
   前記突起は皮膚内に挿入されることなく真皮を変形させる形状を有することを特徴とする美容装置。
2. 前記突起と当接する上面は平面、上に凸の曲面、又は概略半球形状であることを特徴とする、
   請求項１に記載の美容装置。
3. 前記突起は、前記上面の下方に位置する本体部を備え、
   前記本体部の断面形状が、円形、楕円、又は矩形であることを特徴とする
   請求項２項に記載の美容装置。
4. 前記本体部の断面形状が円形又は楕円である場合
   前記突起の、突起上端から0.5mm離間した位置の前記本体部の断面の直径が0.5mm以上2.0mm未満であり、
   隣接する一対の前記突起の最小間隔である突起間隔が2.5mm以上4.0mm以下であることを特徴とする
   請求項３に記載の美容装置。
5. 前記本体部の断面形状が矩形である場合
   前記突起の、突起上端から0.5mm離間した位置の前記本体部の断面の辺の長さが0.5mm以上2.0mm未満であり、
   隣接する一対の前記突起の最小間隔である突起間隔が2.5mm以上4.0mm以下であることを特徴とする
   請求項３に記載の美容装置。
6. 前記突起間隔が2.8mm以上4.0mm未満であることを特徴とする
   請求項４又は５に記載の美容装置。
7. 前記基部はローラー形状であり、
   前記複数の突起は、前記ローラー形状の前記基部の周面に設けられていることを特徴とする
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の美容装置。
8. 血流改善用であることを特徴とする
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の美容装置。