JP6491382B2 - 高周波美容処理装置 - Google Patents
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Description
この高周波電流により肌が局所的に熱を持ちやすくなり、不快感を覚えたり火傷を負ってしまったりすることがあった。
本発明は、上記した事情を考慮してなされたものであり、高周波電流を流された肌が局所的に熱を持ってしまうことを防止することができる高周波美容処理装置を提供することを目的とする。
本発明の実施の形態の高周波美容処理装置は、携帯可能な筐体と、前記筐体の先端部に内蔵されたヒートシンクと、前記ヒートシンク上にペルチェ素子を介して配置された被施術者の肌に当接される並行電極と、前記筐体に内蔵された前記一対の並行電極間に高周波電流を供給する第1の電源部と、前記筐体に内蔵された前記ペルチェ素子に駆動電流を供給する第の電源部とを具備ことができる。
本発明の実施の形態の高周波美容処理装置は、並行電極と肌面との接触を検知する接触検知部をさらに備え、前記第1の電源部は、前記接触検知部が前記一対の並行電極と肌面との接触を検知したことに対応して前記一対の並行電極への高周波電流の供給を行うように構成してもよい。前記一対の並行電極は、平行配置された一対の電極であることが望ましい。
[第1の実施の形態]
図1は、高周波美容処理装置1を示す斜視図である。図2は、高周波美容処理装置1の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。
(高周波美容処理装置1について)
図1及び図2に示すように第1の実施の形態の高周波美容処理装置1は、本体10、電極ヘッド20を有する。施術者が、電極ヘッド20を被施術者の肌面に当接することにより、被施術者の肌面に対して高周波電流を流すことが出来る。この高周波電流によって被施術者の肌に対して美容処理を行うことができる。ここで「美容処理」とは、高周波電流によって肌の老化防止やニキビの治癒、シミやそばかす、その他の肌のトラブルの改善を図ることである。
図2に示すように、本体10には、二次電池30、ペルチェ素子40、ヒートシンク50、冷却ファン60及びこれらを制御する制御回路基板70が収容される。
本体10は、略直方体形状を有する。本体10は、プラスチックを射出成形することに形成される。本体10は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン及びポリカーボネートなどを難燃性化したプラスチックにより形成することが望ましい。
本体10は、電極ヘッド20が取り付けられる表面部10a及びこの表面部10aの反対側の面である裏面部10bを有する。本体10には、二次電池30の充電回路を商用電源に接続するための電源コード100が着脱自在に取り付けられる(図1参照)。
裏面部10bには、冷却ファン60が送風した風を排気するための排気孔10cが所定の間隔ごとに設けられている。
電極ヘッド20は、電極基台21、一対の電極22a及び電極22bから構成されている。電極基台21は、プラスチック、非金属またはセラミックなど種々の電気絶縁材料を用いて形成することができる。電極基台21は、断面が台形状となるように形成される。電極基台21は、矩形状の表面21a及び裏面21bを有する。電極基台21は、本体10の先端側に取り付けられている。ここで、裏面21bは、本体10の表面部10aと密着する。一対の電極22a及び電極22b、二次電池30、ペルチェ素子40、ヒートシンク50および冷却ファン60は、電気配線70aによってそれぞれ制御回路基板70に電気的に接続される。
表面21aには、一対の電極22a及び電極22bを保持するための円環状の内側溝部21c及び外側溝部21dが形成されている。ここでは、内側溝部21cは、外側溝部21dよりも小さい径となるように形成されている。
電極22aは第1の電極である。電極22aは、略中央が開口する円環形状を有する。電極22aは、平面電極である。電極22aは、被施術者の肌面に当接する平坦状の肌接触面121を有する。電極22aは、電極基台21の内側溝部21cに装着される。電極22aは、肌接触面121を含む一部が電極基台21の表面から突出している。
以上説明したように構成された電極22a及び電極22bは、制御回路基板70によって、例えば1[MHz]〜4[MHz]程度の高周波電圧(第1の周波数の高周波電圧:RF電圧)を印加される。したがって電極22a及び電極22bを被施術者の肌面に当てることで電極22a及び電極22bの間の肌に高周波電流を流すことができる。
二次電池30は、一対の電極22a及び電極22b、ペルチェ素子40、冷却ファン60、制御回路基板70などに対して電力を供給するための予備電源である。二次電池30は、商用電源から得られる電力によって予め充電可能である。二次電池30によって、商用電源から電力を得ることが困難な屋外や風呂の中でも、高周波美容処理装置1を使用することができる。二次電池30は、例えば、乾電池、キャパシタまたは燃料電池である。
ペルチェ素子40は、異なる金属同士または半導体同士を接合した板状の熱熱電素子である。ペルチェ素子40は発熱面40a及び吸熱面40bを有する。ペルチェ素子40は、電極ヘッド20の裏面21b側に配置される。発熱面40aは、ヒートシンク50と密着する。吸熱面40bは、電極ヘッド20の裏面21bと接着される。
ペルチェ素子40の接合面に電流が流されることによって、発熱面40a及び吸熱面40bにおいて熱の偏りが起こる。すなわち、発熱面40aは熱くなり、吸熱面40bは冷たくなる。
この構成により、ペルチェ素子40では、電極ヘッド20の一対の電極22a、電極22b及び電極基台21の熱が、吸熱面40bに移動する。結果として、ペルチェ素子40によって、電極ヘッド20全体を冷やすことができる。なお、吸熱面40bの周りを断熱材で囲うようにして本体10に収容することが望ましい。このことのよって、発熱面40aの熱が吸熱面40bに回り込み、吸熱面40bの温度が上昇してしまうことを防止することができる。
ヒートシンク50は、略直方体状を有する。ヒートシンク50は、熱伝導性の良い金属(例えば、アルミや銅)で形成されている。ヒートシンク50は、電極ヘッド20やペルチェ素子40に比べて十分な肉厚を有しており、これらに比べて熱容量が大きい。ヒートシンク50は、平坦面50a及び平坦面50bを備える。ヒートシンク50は、ペルチェ素子40を介して、電極ヘッド20と熱的に接続されている。平坦面50aは、ペルチェ素子40の発熱面40aと密着する。平坦面50bは、冷却ファン60と密着する。
冷却ファン60は、排気孔10cの近傍に配置される。冷却ファン60は、モータ62の軸を回転軸とするファン63を有する送風装置である。
次に図3を用いて、制御回路基板70について説明する。図3は制御回路基板70の機能ブロック図である。
図3に示すように、制御回路基板70は、電極制御部171、ペルチェ素子制御部172、ファン制御部173、肌温度検知部174、メモリ部175及びこれらを制御する制御部176を有する。これら電極制御部171〜制御部176は、電子素子(例えば、コンデンサ、コイル、ICチップ、メモリなど)によって構成される。
電極制御部171は、第1の電源部である。電極制御部171は、一対の電極22a及び電極22bへ印加する高周波電圧を生成する発振回路、発振された電圧を昇圧する昇圧回路などを備える。電極制御部171は、1[MHz]〜4[MHz]の周波数の高周波電圧を一対の電極22a及び電極22bに印加できる。
ペルチェ素子40に間欠的に電圧を印加することで発熱面40aの温度を一定に保つこともできる。
ファン制御部173は、冷却ファン60を駆動させる。ファン制御部173は、図示を省略したセンサによって、電極ヘッド20の電極基台21やペルチェ素子40の発熱面40aの温度を検出することができる。そして、ファン制御部173は、センサよって検出された発熱面40aや電極基台21の温度に基づいて、これらの温度を一定温度以下にするために冷却ファン60の回転数を可変させることができる。
このようにペルチェ素子制御部172及びまたはファン制御部173によって、ペルチェ素子40の発熱面40aまたは吸熱面40bの温度が略一定となるようにペルチェ素子40の温度制御を行うことが出来る。
人体の肌に高周波電流を流した場合、肌が発熱する。このとき、肌の温度上昇に伴って肌内部のインピーダンスが徐々に減少することが知られている。したがって、肌の温度上昇に伴って、一対の電極22a及び電極22b間に流れる電流量が増加する。
肌温度検知部174は、検知した電流を被施術者の肌温度を示す数値に変換する。肌温度検知部174は、変換した数値を制御部176に出力する。なお肌温度検知部174として赤外線検知センサを用いてもよい。
制御部176は、被施術者による操作ボタン80の押下操作を検知して、電極制御部171などを制御する。制御部176は、肌温度検知部174から出力された被施術者の肌温度を示す数値とメモリ部175から読み出した閾値とを比較する。比較の結果、被施術者の肌温度を示す数値が閾値以上だった場合、制御部176は、電極制御部171を制御して一対の電極22a及び電極22bへの電圧の印加を停止させる。この結果、肌に流れていた高周波電流が流れなくなる。このことによって、被施術者が火傷してしまうことを防止することができる。
高周波美容処理装置1によれば、施術者が、被施術者の肌に対して一対の電極22a及び電極22bを当接することによって、高周波電流を被施術者の肌に流すことができる。この高周波電流によって肌の老化防止やニキビの治癒、シミ・そばかすその他の肌のトラブルの改善を図ることが可能となる。
このとき、ペルチェ素子40による熱交換により、一対の電極22a及び電極22bを含む電極ヘッド20全体が冷やされる。
一般的に人間の肌は高周波電流が流されたことによって発熱するが、ペルチェ素子40によって電極ヘッド20全体を冷却することができるので、結果として高周波電流を流されたことによって発生した肌内の熱を除去することができる。
要するに、ペルチェ素子40及びこのペルチェ素子40と熱的に接続する電極ヘッド20は、一対の電極22a及び電極22bを介して流れた高周波電流による肌の過熱防止のための安全装置として機能する。
ここで、図4を用いて高周波美容処理装置1によって得られる、さらなる効果について詳細に説明する。図4は一対の電極22a及び電極22bに流れる高周波電流について説明する図である。
この実施の形態の高周波美容処理装置1によれば、上述のように一対の電極22a及び電極22bが互いに並行かつ同心円状に配設されている。したがって、電極22a及び電極22b間の距離dがどこでも略同一になる。この結果、電極22a及び電極22b間には一様に高周波電流が流れるようになる(図4の斜線参照)。
(高周波美容処理装置1によって得られる効果3)
また、高周波美容処理装置1によれば、肌接触面121が平坦に形成されているので、肌接触面121が平坦に形成されていない球状電極よりも電極22aと被施術者の肌面との接触面積が広くなる(電極22bも同様)。
(高周波美容処理装置1によって得られる効果4)
さらに高周波美容処理装置1によれば、肌温度検知部174を備えることによって、被施術者の肌温度を監視することができる。したがって、被施術者が火傷を負ってしまったりすることをより確実に防止することができる。
次に、図5〜図8を用いて本発明の第2の実施の形態の高周波美容処理装置2について説明する
中央電極230は、フランジ部230aを備える。フランジ部230aが、電極基台221内部の凹部221cに配置されることで、中央電極230が中央孔21eから脱落することを防止することができる。
中央電極230は、肌接触面231を有する。肌接触面231は、被施術者の肌面に当接される。肌接触面231は、平坦形状に形成されている。肌接触面231は、曲面形状に形成することもできる。肌接触面231を曲面形状とすることで、被施術者の肌の曲面に合わせやすくなる。この結果、被施術者の肌と肌接触面231との当接面積を増やすことができる。
中央電極230と電極22bには、制御回路基板270によって、例えば5[Hz]〜100[kHz]の電圧(第2の周波数の電圧:EMS電圧)が印加される。EMS電圧は、低〜中周波の電圧である。EMS:Electrical Muscle Stimulationとは、筋肉に電気を流し、筋肉を強制的に収縮させることである。収縮した筋肉は、EMS電圧の値が0の時点で元の状態に戻る。このことを繰り返すことによって筋肉の増強を図ることができる。なお、EMS電圧を中央電極230と電極22a間に印加してもよい。EMS電圧を電極22aと電極22b間に印加してもよい。
以上が、高周波美容処理装置2の主な構成の説明である。
[2]RFモード2 :電極22b及び中央電極230間にRF電圧が印加される。
[3]RFモード3 :電極22a及び中央電極230間にRF電圧が印加される。
[4]EMSモード1:一対の電極22a及び電極22b間にEMS電圧が印加される。
[5]EMSモード2:電極22b及び中央電極230間にEMS電圧が印加される。
[6]EMSモード3:電極22a及び中央電極230間にEMS電圧が印加される。
[7]振動モード :超音波振動子225が振動する。
高周波美容処理装置2では、動作パターン[7]は、他の動作パターン[1]〜[6]と同時に行うこともできる。
上記動作パターン[1]〜[7]の実行のONまたはOFFや電圧のレベルの変更は、制御回路基板270に形成された各種の電子回路によって制御される。
電極制御部271は、電極制御部171と対応する機能を有する。RF駆動部271aは、第1及び第3の電源部として機能する。RF駆動部271aは、振動制御部として機能する。
中継部271cは、RF駆動部271aに対して、電極22a及び電極22bを接続する。この結果、RF駆動部271aによって、電極22a及び電極22b間にRF電圧が印加される。このとき、中央電極230は、電極22a及び電極22bに対して、電気的に絶縁された状態となる。
中継部271cは、RF駆動部271aに対して、電極22a及び中央電極230を接続する。この結果、RF駆動部271aによって、電極22a及び中央電極230間にRF電圧が印加される。このとき、電極22bは、電極22a及び中央電極230に対して、電気的に絶縁される。
中継部271cは、RF駆動部271aに対して、電極22b及び中央電極230を接続する。この結果、RF駆動部271aによって、電極22b及び中央電極230間にRF電圧が印加される。このとき、電極22aは、電極22b及び中央電極230に対して、電気的に絶縁される。
次に図8を用いて、高周波美容処理装置2の動作について説明する。図8は、高周波美容処理装置2の動作を示すフローチャートである。
例えば、操作ボタン80の押下操作により、主電源がONになる。このとき、高周波美容処理装置2が、自動的に動作パターン[2]RFモード2、動作パターン[7]振動モード及び動作パターン[5]EMSモード2の順に動作する場合がある。
制御部278は、タイマ部275を制御して、読み出した動作パターン[2]RFモード2の駆動時間を計測させる。
フォトセンサ223a及びフォトセンサ223bが出力した電流が閾値以上の場合がある。例えば、被施術者の肌面に、電極ヘッド220が接触していない場合である。例えば、被施術者の肌面に、電極ヘッド220が、少しだけ接触している場合である。
この結果、電極22b及び中央電極230間へのRF電圧の印加が停止する(ステップ103)。
フォトセンサ223aまたはフォトセンサ223bのどちらか一方が出力した電流が閾値以下の場合がある。例えば、被施術者の肌面に、電極ヘッド220の上側または下側が接触した場合である。
フォトセンサ223a及びフォトセンサ223bの両方が出力した電流が閾値以下の場合がある。例えば、被施術者の肌面に、電極ヘッド220全体が密着した場合である。この場合、接触検知部272は、第1及び第2の接触検知信を制御部278に出力する(ステップS104のYes)。
動作パターン[2]RFモード2場合(ステップS106のNo)、制御部278は、肌温度検知部271dから出力された被施術者の肌温度を示す数値と、メモリ部276に保持された閾値とを比較する(ステップS107)。
肌温度検知部271dから出力された被施術者の肌温度を示す数値が閾値以上の場合がある(ステップS107のYes)。この場合、制御部278は、ステップS100で読み込んだレベルよりも1段階弱いレベルの電圧を電極22b及び中央電極230間に印加するようにRF駆動部271aを制御する。
肌温度検知部271dから出力された被施術者の肌温度を示す数値が閾値より低い場合がある(ステップS107のNo)。この場合、制御部278は、RF電圧制御信号として、ステップS100で読み込んだレベルを示す値をRF駆動部271aに出力する。
動作パターンが[5]EMSモード2の場合がある。EMS電圧を肌面に印加した場合、RF電圧を印加した場合に比べて、肌面の温度が上昇しないことが多い。したがって、動作パターンが[5]EMSモード2の場合、制御部278は、ステップS109を実行する。
制御部278は、動作モード[2]RFモード2の期間中は、ステップS102〜S109を繰り返し実行する。タイマ部275によって所定時間が経過した場合(ステップS110のYes)、制御部278は、ステップS101〜S110を繰り返しながら、高周波美容処理装置2を動作パターン[7]、動作パターン[5]EMSモード2に順に切り替える。
高周波美容処理装置2によれば、高周波美容処理装置1と対応する効果を得ることができる。高周波美容処理装置2によれば、中央電極230を備えることによって、被施術者の肌面との接触面積を増やすことができる。結果として、被施術者の単位面積当たりの肌に流れる電流量が小さくなるので、EMS電圧を肌に印加したときに感じる刺激を低減させやすくなる。
高周波美容処理装置2によれば、異なる動作パターンを順に自動的に切り替えることができる。すなわち、異なる刺激を順に被施術者の肌面に与えることができる。結果として、被施術者が高周波美容処理装置2の使用に飽きを感じにくくなり、高周波美容処理装置2を効率よく使用することができる。
高周波美容処理装置2では、被施術者の肌面に、電極ヘッド220が確実に接触しているときにRF駆動部271aが駆動するので安全性を高めることができる。
高周波美容処理装置2では、フォトセンサ223a及びフォトセンサ223bの出力に応じて、電極22b及び中央電極230などに印加する電圧の強さを変えることができる。例えば、被施術者と電極22bの接触がわずかな面積だった場合、強い電圧を被施術者の肌面に印加することによって、被施術者が不快感を覚えることが多い。
例えば、高周波美容処理装置2が、動作パターン[1]RFモード1で動作する場合がある。被施術者と電極22bの接触面積がわずかだった場合、被施術者の肌が局所的に発熱してしまう可能性がある。
以上、第1及び2の実施の形態を具体的に説明したが、本発明はこの実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下、本発明の種々の変形例を説明する。以下の説明では、第1及び第2の実施の形態と対応する箇所には同一の符号をつけ、詳細な説明は省略する。
図9に示すように、電極基台21にタッチセンサ200を設けてもよい。タッチセンサ200は、被施術者の肌面への一対の電極22a及び電極22bの接触を検知する。タッチセンサ200によって、一対の電極22a及び電極22bの接触が検知されたことに対応して、一対の電極22a及び電極22bに高周波電圧が印加される。そしてタッチセンサ200が、被施術者の肌面への一対の電極22a及び電極22bの接触を検知していない場合には、一対の電極22a及び電極22bには高周波電圧は印加されない。
被施術者の肌面に一対の電極22a及び電極22bが接触した後に一対の電極22a及び電極22bに高周波電圧が印加されることによって、広い接触面積で、被施術者の肌面に高周波電流を流すことができる。この結果、被施術者が不快な感覚を覚えることを防止することができる。
[変形例2]
第1及び第2の実施の形態,変形例1では、一対の電極22a及び電極22bをそれぞれ円環状に形成したが、例えば、図10に示す一対の電極222a及び電極222bのように略角環状としたり、図11に示す一対の平行電極322a及び平行電極322bように棒状の電極を互いに平行に配置したり、図12に示す一対の平行電極422a及び平行電極422bのように略三角形状としたりしてもよい。一対の電極22a及び電極22bの形状は略正円形状でもよいし、楕円形状でもよい。
その他の変形例として、例えば本体10や電極ヘッド20の所定の箇所に、一対のイオン導入用電極を設けて、イオン導入法またはイオン導出法によるトリートメントを行えるように構成してもよい。例えば、一対のイオン導入用電極の一方を一対の電極22a及び電極22b間に配設し、他方のイオン導入用電極を本体10の表面部10aに設けるように構成することもできる。
ペルチェ素子に流す電流の方向の正逆を切り替えるためのスイッチを備えるようにしてもよい。
本体10または本体210の形状は、適宜変更可能である。例えば、図13に示す高周波美容処理装置3のような形状でもよい。図13は、本体10または本体210のその他の変形例を示す概略図である。
高周波美容処理装置3は、施術者が手で持つハンドリング部311を上面側に有する本体310を備える。
本体310は、上下方向から押しつぶされた球形に類似の形状を有する。本体310の上面には、操作ボタン80や表示部90を配置することがでできる。一対の電極22a及び電極22bなどは、本体310の下面に配置される。
以上説明した第1及び2の実施の形態や変形例1〜変形例5に例示された部分的な構成同士を適宜組み合わせたり特定の構成を除くように構成したりすることもできる。
例えば、第1及び2の実施の形態の各要素を除外してもよい。
例えば、RF駆動部271aを備えずともよい。
例えば、電極22a、電極22b、フォトセンサ223aまたはフォトセンサ223bなどを備えずともよい。電極22aを備えない場合、フォトセンサ223a及びフォトセンサ223bは、電極22b及び中央電極230の間に配置される。
操作ボタン80や表示部90などの配置位置も特に限定されない。電極22aなどを楕円形状に形成してもよい。中央電極230を円環形状に形成してもよい。
2…高周波美容処理装置、外側溝部…21e、中央孔…21f、70a…電気配線、174…肌温度検知部、176…制御部、210…本体、220…電極ヘッド、221…電極基台、221c …凹部、221a…表面、221b…裏面、223…肌接触面、223a…フォトセンサ、223b…フォトセンサ、225…超音波振動子、230…中央電極、230a…フランジ部、270…制御回路基板、271a…RF駆動部、271b…EMS駆動部、271c…中継部、271d…肌温度検知部、271…電極制御部、271e…超音波振動子駆動部、272…接触検知部、273…操作受付部、274…表示制御部、275…タイマ部、276…メモリ部、277…電源制御部、278…制御部。
Claims (3)
- 第1の内周を形成する閉じた線と第1の外周を形成する閉じた線との間に被施術者の肌面に当接するための第1の面を有する第1の電極と、前記第1の電極の外側に位置し第2の内周を形成する閉じた線と第2の外周を形成する閉じた線との間に被施術者の肌面に当接するための第2の面を有する第2の電極と、を備える電極部と、
前記第1及び第2の電極間に位置する電気絶縁部と、
前記第1及び第2の電極間に高周波電圧を印加する電源部と
を具備し、
前記第1の電極は、前記第1の面の反対側の第3の面と、前記第1の面及び第3の面を接続し、前記第1の外周を形成する閉じた線に接する第4の面をさらに有し、
前記第2の電極は、前記第2の面の反対側の第5の面と、前記第2の面及び第5の面を接続し、前記第2の内周を形成する閉じた線に接し、前記第4の面と相対する第6の面をさらに有し、
前記第4の面の少なくとも一部及び前記第6の面の少なくとも一部ならびに前記第1及び第2の面は、前記電気絶縁部よりも前記第3の面から前記第1の面に向かう方向に突出し、
前記第4の面は均等に分割された3つの領域から形成され、前記3つの各領域においては前記第4の面上の点と前記第6の面との間の第1の最短距離が一定に設定され、前記3つの各領域の境界部では前記第4の面上の点と前記第6の面との第2の最短距離が前記第1の最短距離とは異なっている、
ことを特徴とする高周波美容処理装置。 - 第1の内周を形成する閉じた線と第1の外周を形成する閉じた線との間に被施術者の肌面に当接するための第1の面を有する第1の電極と、前記第1の電極の外側に位置し第2の内周を形成する閉じた線と第2の外周を形成する閉じた線との間に被施術者の肌面に当接するための第2の面を有する第2の電極と、を備える電極部と、
前記第1及び第2の電極間に位置する電気絶縁部と、
前記第1及び第2の電極間に高周波電圧を印加する電源部と
を具備し、
前記第1の電極は、前記第1の面の反対側の第3の面と、前記第1の面及び第3の面を接続し、前記第1の外周を形成する閉じた線に接する第4の面をさらに有し、
前記第2の電極は、前記第2の面の反対側の第5の面と、前記第2の面及び第5の面を接続し、前記第2の内周を形成する閉じた線に接し、前記第4の面と相対する第6の面をさらに有し、
前記第4の面の少なくとも一部及び前記第6の面の少なくとも一部ならびに前記第1及び第2の面は、前記電気絶縁部よりも前記第3の面から前記第1の面に向かう方向に突出し、
前記第4の面は曲率が異なる3つ又は4つの領域に分割され、前記各領域のそれぞれでは、前記第4の面と前記第6の面との距離が一定に設定されている、
ことを特徴とする高周波美容処理装置。 - 前記第1の面及び前記第2の面は略平坦であることを特徴とする請求項1または2に記載の高周波美容処理装置。
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