JP2011505942A - 伸縮性パネルを備えたレスピレータ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的迅速かつ容易に顔の上に取り付けることができ、装着者が自分の日常業務を続ける間に適所にとどまっているようなマスクを設計する。
【解決手段】少なくとも１枚の 伸縮性パネルが組み込まれているフィルタ本体から作られる使い捨てレスピレータを提供する。伸縮性パネルは、話しや咳に起因する動き、または一般的な頭または首の動きの間に、レスピレータが装着者の顔により良好に従うことができるようにする。装着者の顎の下または頬の上に１若しくは複数の伸縮性パネルが設けられ得る。
【選択図】図６

Description

本発明は、装着者の口及び鼻孔の両方を周囲環境から分離するフィルターマスクに関する。詳細には、本発明は、フィルターマスクを装着者の頭に固定するためにヘッドバンドしか必要としない、ぴったり合う折り畳めるフィルターマスクに関する。

今日、吸い込まれかつ吐き出された空気をろ過することが必要であるような多くの状況がある。そのようなろ過は、気体や液体ではなく空気からごみや細菌などの小さな粒子状び物質を除去することと主に関係している。おそらく、フィルターマスクが用いられる最も一般的な例は、医療分野である。しかし、医療分野における用途を有する同じフィルターマスクはまた、多くの場合に、工業及び家庭への適用にもよく適している。

医療分野では、装着者が吐き出す物質が周囲環境に入らないようにするためにフィルターマスクがよく用いられる。同じマスクは、装着者が有害な微生物を吸い込まなようにするためにも用いられ得る。医療分野におけるフィルターマスクのより一般的な用途の１つは、手術執刀中の外科チームによるマスク装着である。手術執刀中に装着されるマスクは、例えば、適切な空気ろ過を提供しつつ、さらに同じマスクを数時間装着し得る装着者にとって快適であることが望ましい。

工業分野では、多くの場合、「クリーンルーム」環境で働く個人は、装着者が吐き出し得る任意の物質をクリーンルーム環境に持ち込むことを避ける必要がある。医療用途と同様に、工業用途においても、作業者はフィルターマスクを長時間装着する必要があり得る。従って、マスクは、快適かつ耐久性があることが望ましい。

他の工業用途では、装着者が吸い込んだ空気のろ過が必要とされる。多くの場合、建築労働者や農業労働者は、もしもろ過されていなければ呼吸することが有害であるような「汚い」環境で働くことになる。そのような環境において、装着者を害悪から保護するためにフィルターマスクが何度も用いられる。残念ながら、多くの作業者は、防護マスクがあまりにも不快だと思えば、ただ単に防護マスクをなしで済ませることになる。

医療用途及び工業用途の他に、そのようなマスクには、家の修繕事業、特に、研磨または切断、庭仕事、及び多くの趣味に関係するものなどの、家庭内での家庭用途もある。

用途に関わらず、フィルターマスクの十分な恩恵は、装着者の顔に押し当てられたときにマスクの端縁付近から吸い込まれたかまたは吐き出された空気が漏れ出さなければ、気付かれないであろう。しかし、マスクを一人一人の顔に合わせて特別に作るのでなければ、全ての装着者の顔貌に適合するマスクを作ることは困難である。この課題を難しくしているのは、装着者の顔は、マスクを装着している間に自然に動き、形が変わるという事実である。これは、装着者が、話したり、噛んだり、あくびをしたり、伸びをしたり、または同様な動きをしているときに起こり得る。

米国特許第４，３４０，５６３号明細書 米国特許第３，６９２，６１８号明細書 米国特許第３，８０２，８１７号明細書 米国特許第３，３３８，９９２号明細書 米国特許第３，３４１，３９４号明細書 米国特許第３，５０２，７６３号明細書 米国特許第３，５４２，６１５号明細書 米国特許第４，７２０，４１５号明細書 米国特許第４，７８９，６９９号明細書 米国特許第４，７８１，９６６号明細書 米国特許第４，６５７，８０２号明細書 米国特許第４，６５２，４８７号明細書 米国特許第４，６５５，７６０号明細書 米国特許第４，４４３，５１３号明細書 米国特許第４，９６５，１２２号明細書 米国特許第４，９８１，７４７号明細書 米国特許第５，１１４，７８１号明細書 米国特許第５，２４４，４８２号明細書 米国特許第４，３７４，８８８号明細書 米国特許出願第１１／８４００３１号明細書 米国特許出願第１１／８４００４６号明細書

従って、比較的迅速かつ容易に顔の上に取り付けることができ、装着者が自分の日常業務を続ける間に適所にとどまっているようなマスクを設計することが非常に望ましい。コンパクトなマスクを設計することはさらに望ましい。一般的に、平らな形態でしまっておくことで、最もコンパクトに収納できる。さらに、フィルターマスクの大部分の使用者は、ある程度使用した後にマスクを廃棄するので、マスクは経済的であることが望ましい。

本発明は、外周縁により囲繞された領域を画定する使い捨てレスピレータを含み、使い捨てレスピレータは、装着者の鼻梁を横切って延在し、装着者の左右の頬を横切って延在し、かつ装着者の顎の下に延在して、装着者の鼻及び口を覆う。使い捨てレスピレータは、第１の領域を画定する非弾性材料から成るフィルタ本体と、マスク外周縁の一部を画定する外端縁を有する第１の伸縮性パネルとを含み、第１の伸縮性パネルは第２の領域を画定する。第１の伸縮性パネルは、弾性材料である。第１の伸縮性パネルの領域は、フィルタ本体の領域より小さい。

本発明の別の態様では、レスピレータは、装着者の口及び鼻の上に適合する大きさのフィルタ本体であって、装着者の鼻及び頬を横切って延在するように配置されている上端縁と、装着者の顎の線に沿って延在するように配置されている下端縁と、装着者の鼻から装着者の顎の間に延在するように配置されている縫い目端縁とを有する該フィルタ本体と、フィルタ本体の下端縁に取り付けられ、装着者の顎の下に適合するように配置されている三角形の弾性パネル（伸縮性パネル）とで構成される。

本発明のさらに別の態様では、レスピレータは、装着者の口及び鼻の上に適合する大きさのフィルタ本体であって、装着者の鼻及び上頬を横切って延在するように配置されている上端縁と、下頬に沿って装着者の顎の下に延在するように配置されている下端縁とを有し、下端縁は、２つの互いに離間した切り欠き部分を有し、装着者の鼻と装着者の顎の間に延在するように配置されている縫い目端縁とを有する該フィルタ本体と、各切り欠き部分内に配置され、フィルタ本体に取り付けられた伸縮性パネルとで構成される。

他の態様及び特徴は、一部分においては明らかであり、一部分においては以下に指摘する。

当業者を対象にしている、本発明の、ベストモードを含む完全かつ実施可能な程度の開示は、添付の図面を参照している明細書の残りの部分に、より詳細に記載されている。
平らな折り畳まれた形態にある本発明のレスピレータの一実施形態の側面図。 組立て前の、図１のレスピレータを作るために用いられる様々なパーツの分解平面図。 図１に示すレスピレータを開いた形態での背面図。 装着者の顔の上にある図１のレスピレータの正面斜視図であって、装着者の頭は後方に傾斜した位置にある。 装着者の顔の上にある図１のレスピレータの正面斜視図であって、装着者の頭は直立位置にある。 平らな折り畳まれた形態にある本発明のレスピレータの第２の実施形態の正面図。 装着者の顔の上にある本発明のレスピレータの第２の実施形態の側面図。 本発明のレスピレータの第３の実施形態の側面図。 本発明のレスピレータの第４の実施形態の側面図。 本発明のレスピレータの第５の実施形態の側面図。

次の定義は、本発明の説明において用いられる。

「取り付ける」及びその派生語は、２つの要素の結びつけ、付着、接続、接合、縫合わせ、または同様のことを指す。２つの要素は、互いに一体となっているか、あるいは互いに直接、または互いに間接的に取り付けられているとき、例えば各々が中間要素に直接取り付けられているときに、一体的に取り付けられていると考えられる。「取り付ける」及びその派生語は、永久的、解放可能、または再締結可能であるような取付けを含む。加えて、取付けは、製造工程中に、または最終使用者によって、遂行されることができる。

「接続する」及びその派生語は、２つの要素の結びつけ、付着、接合、取付け、縫合わせ、または同様のことを指す。２つの要素は、互いに直接、または互いに間接的に接続されているとき、例えば各々が中間要素に直接接続されているとき、一体的に接続されていると考えられる。「接続」及びその派生語は、永久的、解放可能、または再締結可能であるような接続を含む。加えて、接続は、製造工程中に、または最終使用者によって、遂行されることができる。

「〜上に配置され」、「〜に沿って配置され」、「〜とともに配置され」または「〜に向かって配置され」なる語及びそれらの変形形態は、１つの要素が別の要素と一体であり得るか、あるいは、１つの要素が、別の要素に接合されるか、別の要素とともに置かれるか、別の要素の近くに置かれた、別体をなす構造であり得ることを意味するものとする。

単数形で用いられる「層」は、単一の要素または複数の要素の２つの意味を有し得る。

「スパンボンデッド繊維」は、紡糸口金の複数の微細で通常は円形の細管から溶融熱可塑性材料を長繊維として押し出し、その後、押出長繊維の径を繊維の細さにまで急速に細くすることによって形成されるような、小径の繊維を指す。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７に、これに関する記載がある。上記引用文献の内容は、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。スパンボンド繊維は、一般に連続的であり、概ね約７ミクロン以上、もっと限定すれば約１０ないし約２０ミクロンの径を有する。

「ストレッチボンディングされた積層材」は、一方の層がギャザー寄せ可能な層であり、他方の層が弾性層であるような少なくとも２つの層を有する複合材料を指す。これらの層は、層に加えた力を除いたらギャザー寄せ可能な層がギャザー寄せされるようにして、弾性層が元の状態から伸ばされているときに一体的に結びつけられる。そのような多層複合弾性材料は、複数の接合位置の間でギャザー寄せされた非弾性材料が弾性材料の伸びを許容する範囲内で伸縮され得る。ストレッチボンディングされた積層材の一種は、例えば、特許文献８に開示されており、特許文献８の内容は、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。他の複合弾性材料は、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３に開示されており、これらの引用文献の内容は、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。

「ネッキング」または「ネック伸張」は、同じ意味で使われ、不織布を一般的にはマシン方向に引き伸ばして、制御された方法で不織布の幅（クロスマシン方向）を所望の量まで減少させる方法を指す。制御された伸張は、低温、室温またはそれより高い温度下で起こり得、伸張される方向における全体寸法の増加は、最大でも不織布を破断するのに必要な伸びまでに制限され、それは多くの場合には約１．２ないし１．６倍である。除荷すると、ウェブは元の寸法に向けて収縮するが、元の寸法には戻らない。そのような工程は、例えば、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８に開示されており、これらの引用文献の内容は、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。

「超音波接合」は、ソニックホーンとアンビルロールの間に材料を通すことによって材料（繊維、ウェブ、フィルムなど）が結びつけられる工程を指す。そのような工程の例は特許文献１９に説明されており、特許文献１９の内容は、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。

「熱点接着」は、加熱されたカレンダーロールとアンビルロールの間に材料（繊維、ウェブ、フィルムなど）を通過させて接着するステップを含む。カレンダーロールは通常、必ずしもそうなるとは限らないが、布帛全体がその表面全体にわたって接着されないような何らかの方法で模様がつけられ、アンビルロールは通常は平坦である。結果として、機能的及び美的な理由で、カレンダーロールのための様々な模様が開発されてきた。典型的には、接着面積の割合は、布帛積層材の面積の約１０パーセントから約３０パーセントまで様々である。当分野で公知であるように、熱点接着法は、複数の積層材層を１つにまとめ、各層内の長繊維及び／または繊維を接着することによって個々の層に完全性を与える。

「弾性材料」は、フィルム、繊維、不織布ウェブ、またはそれらの組み合わせを含む任意の材料であって、少なくとも一方向に力を加えたときに、力を加えていない未伸張時の長さの少なくとも約１１０パーセント、適切には少なくとも約１３０パーセント、特には少なくとも約１５０パーセントであるような、或る伸張された／力を加えた長さまで伸張可能であり、除荷したときに、その伸びの少なくとも１５パーセント回復することになる材料を指す。本願では、弾性材料と定義するには、或る材料が少なくとも一方向にこれらの特性を持っていれば十分である。

「回復する」または「回復」は、力を加えることによって材料を伸張させた後に、力を除荷した時点での伸張材料の縮小を指す。例えば、力を加えていないときの長さが２５．４ｍｍ（１インチ）である或る材料が、長さ３８．１ｍｍ（１．５インチ）まで伸張することによって５０パーセント伸ばされたら、その材料は、力を加えていないときの長さの１５０パーセントである伸張長さを有することになる。この例示的な伸張材料が縮小したら、すなわち伸張させる力を除いた後に２７．９４ｍｍ（１．１インチ）の長さまで回復したら、材料はその伸びの８０パーセント（１０．１６ｍｍ（０．４インチ））回復されたことになる。

「ポリマー（重合体、高分子）」は、一般的に、限定されるものではないが、ホモポリマー、共重合体（例えば、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体及び交互共重合体など）、ターポリマーなど、並びにそれらのブレンド及び修飾体を含む。さらに、別段に特に限定されていなければ、「ポリマー」なる語は、分子の全ての可能な幾何学的形状を含むものとする。これらの形状には、限定されるものではないが、アイソタクチック、シンジオタクチック及びランダム対称が含まれる。

これらの語は、明細書の残りの部分における追加の言語により定義され得る。

ここで、本発明の実施形態を詳細に見てみることにする。１若しくは複数の例が図面に示されている。各例は、本発明の説明として提供されるものであり、本発明を限定することは意図されていない。例えば、一実施形態の一部として図示または説明されている特徴部を別の実施形態とともに用いてさらに第３の実施形態を生み出すことができる。本発明は、これら及び他の変形形態及び変更形態を含むものとする。

本発明は、一般的にフィルタ本体１２及び１若しくは複数の伸縮性パネル１４で構成されるレスピレータ１０であり、伸縮性パネル１４は、図１〜図１０においてはパネル１４Ａ及び１４Ｂによって例示されている。図のように、レスピレータ１０は、装着時に装着者の顔に全体的に接触している開口部１１を画定する概ねカップ形状を有することが好ましい（図３を参照）。マスク１０のフィルタ本体部分は、装着者の鼻孔及び口から離れて保持されることが好ましい。そのような「顔から離れた（off-the-face）」スタイルのマスクは、より涼しい装着及びより楽な呼吸を可能にするための呼吸チャンバを提供する。

レスピレータは、使い捨て、すなわち、洗浄または別な方法で新品同様にして再利用するよりもむしろ、限られた期間だけ使用して廃棄することが意図されている。伸縮性パネル１４は、マスク外周縁１６と重なるならば、レスピレータの様々な場所に設けられ得るので、マスク外周縁１６における伸縮性パネル１４は、必要に応じて外周縁１６の大きさが選択的に増えるように外周縁１６に対しておおよそ接線方向または平行な方向に伸縮し得ることが望ましい。本発明のより詳細な限定されない例について以下に述べる。

図１〜図５に示すレスピレータ１０の第１の例示的な実施形態は、単一のフィルタ本体１２及び１枚の伸縮性パネル１４（具体的には、パネル１４Ａと呼ばれる）で構成され得る。フィルタ本体１２は、後述する材料の１若しくは複数の層から形成されるのが望ましい。フィルタ本体は、折り目線１８に関して対称である母材になるように裁断され得る。作られたマスク１０が平らな形態にあるとき（図１及び図２を参照）、折り目線１８で折り目が形成される。図２に示す単一の本体母材の代わりに、２つまたはそれ以上の別々の部分がフィルタ本体１２を形成し得ることも考えられる。

ここで図２を参照すると、フィルタ本体１２の全体形状は、１対の側端縁２４が側面に位置する上端縁２２（両者は一緒に鼻梁を横切ってかつ装着者の頬に沿って延在する）と、互いに結びつけられたときに装着者の下顎に沿って延在する１対の下端縁２５（図４を参照）と、各下端縁２５の内側端から折り目線１８の下端へ一点に集結する１対の縫い目端縁２６とによって画定される。各端縁２２、２４、２５及び／または２６は、図のように曲線状であり得、あるいは角のある形状を有し得る。端縁２２と２４の各接合部（図２では点「Ａ」及び点「Ｂ」と呼ばれる）付近に位置する何らかの種類のヘッドバンド取付構造を有することが望ましい。例えば、側端縁２４は、後述するヘッドバンド取付構造を収容するために用いられるタブ部材２７を画定するように形作られ得る。

レスピレータ１０は、外面領域（マスク装着時に見える）と、その反対側の内表面とを有する。レスピレータ１０の外面領域は、フィルタ本体１２の外面領域と伸縮性パネル１４Ａの外面領域の合計から、これらの構成材を一体的に接続するために用いられる縁辺部を引いたものとして定義される。２枚以上の伸縮性パネルを有する実施形態に関しては、伸縮性パネル１４の外面は、各伸縮性パネルの個々の外面領域の合計である。

レスピレータ１０の任意の特定の実施形態と無関係に、用いられるフィルタ材料及び／または媒体の種類は、消費者によるレスピレータの意図された最終用途によって決定され得る。例えば、用途が異なれば、異なるレベルのろ過が必要とされることになり、それは本発明の範囲を越えている。フィルタ本体の結合した層は、マスク１０が装着中に鼻及び口に倒れかからないように、構造的剛性を提供することが望ましい。

上記したように、フィルタ本体１２の適切な材料は、１若しくは複数の材料層を含み得る。一実施形態では、２つの材料層がある。外側の層６０は、（ａ）フィルタ本体１２に空気を両方向に通過させることができるような気体を透過させる材料、及び（ｂ）液体を層６０に少なくとも一方向に通過させない材料から形成され得る。層６０は、マスク１０の外部からマスク１０の内部への液体の通過を防止するのに役立つように配置されることが好ましい。

別の実施形態では、フィルタ本体１２は、外側のマスク層６０、内側のマスク層６２、中間層（図示せず）を含む３層構造である。１つの特定の実施形態では、フィルタ本体１２は、３０．５ｇｓｍの坪量を有し得るスパンボンデッドポリプロピレンで作られる外側のマスク層６０を含み得る。外側のマスク層６０の代替材料には、限定されるものではないが、熱的に形成されたポリエステル−ボンデッドカーデッドウェブ（bonded carded web）、二成分及び／または粉末接着（powder bonded）ポリエチレンまたはポリプロピレン不織布、ウェットレイド不織布、薄いセルロース織物、またはスパンボンドポリエステルが含まれる。これらの材料の坪量は、約１５ないし約２００ｇｓｍであり得る。

内側のマスク層６２は、層６０と同じ材料で作られ得るか、あるいは別の方法では、二成分ポリエチレン及びポリプロピレンで作られる複合材料または二成分ポリエチレン及びポリエステルで作られる複合材料で作られ得る。層６２はまた、ポリエステル及び／またはポリエチレン材料あるいは薄いセルロース織物で作られることもある。１つの特定の実施形態では、層６２は、熱的に形成された混紡繊維ボンデッドカーデッドウェブである。層６２は、約１７ｇｓｍの坪量を有し得ることが望ましい。

外側のマスク層６０と内側のマスク層６２の間に配置され得るろ過媒体の中間層の数及び種類の選択は、装着者によって要求されるろ過の度合い及び種類によって決まり得る。中間層に適した媒体には、限定されるものではないが、メルトブローンポリプロピレン、押出ポリカーボネート、メルトブローンポリエステル、またはメルトブローンウレタン、二成分スパンボンド及び／または発泡ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜が含まれる。１つの特定の実施形態では、中間層は、おおよそ７０ｇｓｍまたは約３０ないし約１２０ｇｓｍの坪量を有するエレクトレット処理したメルトブローンポリプロピレンなどのろ過材料であり得る。さらに、中間層は、全て合わせると所望の坪量になるような、より軽量の複数の層の組み合わせであり得る。１つの限定されない例では、中間層は、２層の５０ｇｓｍのシートから形成された積層材であり得る。

伸縮性パネル１４Ａは、様々な形状を有し得る。例えば、図２に示すように、伸縮性パネル１４Ａは基本的には三角形の楔状である。伸縮性パネル１４Ａは、図のように非対称または対称であり得ると考えられる。さらに、伸縮性パネル１４Ａは、切頂卵形、矩形、または稲妻などの装飾的な形状ですらあり得る。伸縮性パネルが２枚以上ある場合（本発明の後半の実施形態に示すように）、２枚以上の伸縮性パネルは同一形状である必要はない。どの伸縮性パネル１４も、正確な形状に関わらず、特徴として外周縁１６と重なる端縁２８などの端縁を有することになる。伸縮性パネルは伸縮するように設計されているので、形状は、伸縮を妨げたり制限したりしないように、端縁２８に隣接する適切な領域及び端縁２８のための適切な長さを提供することが望ましい。

図２の特定の実施形態では、伸縮性パネル１４は、形状が対称であり、かつフィルタ本体１２の下端縁２５に対応する長さの１対の辺２５’を有する。辺２５の長さは、辺２５’の長さにほぼ等しいことが望ましい。三角形形状は、短辺２９を作るように切頂されることが最も望ましい。切頂の目的は、特に縫い目端縁２６の外端縁３０で、縫い目２６が作られるときに集まる材料の量を少なくすることである。この材料の低減は、よりすっきりとしてかつよりしなやかな縫い目を作ることになる。

伸縮性パネル位置に関わらず、伸縮性パネル１４は、少なくとも一方向に伸縮自在でありかつ空気不透過性の材料で作られることが望ましい。伸縮自在なる語は、伸張するが、それにもかかわらず実質的に最初の伸張前寸法まで回復することができる材料を表す。「空気不透過性」なる語は、あらゆる点から考えて、装着者は伸縮性パネル１４を通して呼吸できないことを意味する。伸縮の一方向は、実質的に外周端縁１６と合致することになる。外周端縁１６が直線状の端縁であれば、伸縮方向は外周縁１６にほぼ平行であることが望ましい。外周縁１６が曲線状の端縁であれば、伸縮方向は、およそ伸縮性パネル端縁２８の中間点で取った外周縁１６の接線にほぼ平行であることが望ましい。

伸縮性パネル１４に適した材料には、限定されるものではないが、天然ゴムラテックス、ウレタン、弾性ブロック共重合体（例えば、クレイトン・ポリマーズ社（Kraton Polymers LLC）製のＫＲＡＴＯＮ（登録商標）またはエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Co.）製のＶＩＳＴＡＭＡＸＸ^ＴＭ）などの弾性構成要素を含み得るような、フィルム、不織布、または積層材が含まれる。積層材は、ネックボンディングされた（necked bonded）不織布などのネッキングされた材料、あるいはストレッチボンディングされた積層材などの片面または両面弾性フィルム積層材の形態であり得る。これらの伸縮性パネル１４の材料は、少なくとも元の長さの約３０％まで伸ばされることができることが望ましい。しかし、そのような材料は、最大で元の長さの約１００％まで伸びることができることがより望ましく、そのような材料は、最大で元の長さの約２００％まで伸びることができることが最も望ましいであろう伸縮性パネル材料は、空気不透過性であり得るか、または伸縮性布地の全範囲にわたってフィルタ本体１２よりも高いろ過性能（例えば、より高い密度、より少ない多孔質など）を有し得る。

図１を参照すると、マスク１０の上端縁２２の内側に、図１〜図３及び図５に示すような長寸の可鍛性細長片５２が存在し得る。マスク１０の上端縁２２を装着者の鼻の輪郭にぴったり合うように構成することができるように、レスピレータ分野で既知の可鍛性細長片５２が提供される。装着者の通常の呼吸に関連する「ブローバイ（blow-by）」を低減するために、可鍛性細長片５２が上端縁２２のほぼ中央に配置され、点Ａと点Ｂの間の距離（図２を参照）として定義される上端縁２２の全長の約４０パーセントないし約７０パーセントの範囲の長さを有することが好ましい。可鍛性部材５２は、矩形断面を有するアルミニウム合金細長片で作られるのが望ましいが、成形用または可鍛金属あるいはプラスチック部材であってもよい。望ましくは、細長片５２は、層６０と層６２の間に位置し、ずれを防止するために、接着剤によって、あるいは細長片５２をしっかりと囲繞するように縫われたかまたはヒートシールされた縁部分によって、適所に保持され得る。可鍛性細長片５２は、本発明の任意の実施形態において用いられ得る。

本発明は、マスク１０を装着者の顔に取り付けるための手段をさらに含み得る。いかなる従来の取付手段も、本発明の範囲及び趣旨内にある。例えば、マスク１０は、装着者の頭の周囲に固定するための少なくとも１つのストラップを含み得る。あるいは、マスクは、装着者の頭の周りで結ばれるための上端縁から下端縁まで延在する複数のストラップ（図示せず）を含み得る。代替実施形態では、マスクは、装着者の耳上に適合するためのループ状のもの（図示せず）を含み得る。数多くの取付手段が当業者に公知であり、いかなる形のそのような手段も、本発明に組み込まれ得る。当然のことながら、本発明において多数の構成及び代替実施形態が用いられ得、本発明は、装着者の顔への任意の特定の種類の取付方法に限定されない。取付手段は、図らずも装着者の顔と外周縁１６の間に隙間が生じないように装着者がレスピレータ１０を装着者の上に置けるようにすることが最も望ましい。

本発明の１つの例示的な実施形態では、単純なヘッドバンド取付手段はストラップ４２であり、ヘッドバンドストラップ４２をレスピレータ１０に調整可能に接続する方法の１つはスリット４４などの開口によるものである。しかし、ヘッドバンドストラップ４２をレスピレータ１０に選択的かつ／または調整可能に取り付けるために、追加のクリップ、スナップ、ループ、フックアンドループ、ボタン、または他のメカニカルファスナが用いられ得ることも考えられる。一部の用途に対しては、ヘッドバンドストラップ４２は、弾力性のあるポリウレタンで作られるのが望ましいが、弾性ゴムまたは被覆されている伸縮性のある糸で作られていてもよい。被覆されている伸縮性のある糸は、ナイロンまたはポリエステルで覆われているエラストマー材料から構成され得る。他の用途に対して、ヘッドバンドストラップ４２は、丸編ポリエステル／ライクラ（LYCRA）またはナイロン／ライクラなどの二重編みのヘッドバンドであり得る。装着者によって容認される任意の柔軟なストラップが、ストラップとして用いられ得る。

マスク１０のアセンブリは、次の通りである。フィルタ本体１２は、層６０及び６２並びに任意選択の中間層（または他の層）を裁断しかつ外周縁１６に隣接する縁辺部に沿って互いに接続することによって形成され得る。そのような接続は、上端縁２２及び側端縁２４に沿ってそれぞれ提供されることが好ましい。図１を参照すると、対応する縁辺部６５は、縫製、接着剤による接着、ヒートシール、溶接、熱点接着法、超音波接合法及び／または任意の他の適切な接続手法によって形成され得る。加えて、構造補強のために縁辺部６７がスリット３３を囲繞し得る。フィルタ本体上に縁辺部が形成された後、マスクの身体側の面は、折り目線１８で母材を折り畳むことによってくっつけられ得る。

伸縮性パネル端縁２５’は、フィルタ本体端縁２５と整合され、接合されて、外向きのフィン縫い目（fin seam）７１が形成される。端縁２６は、さらに同じように接合されて、外向きのフィン縫い目７３が作られ得る。空気の漏れを防止するために、縫い目７１と７３の結合部が接合される。伸縮性パネル１４Ａの上端縁２２、側端縁２４、及び露出した端縁２８は、互いに協働してマスク１０の開口部１１で外周縁１６を画定する。

接合された縫い目７１、７３は各々、空気不透過性である特性を共有することが望ましい。とはいえ、押さえ縫いまたは他の接続方法が用いられ得ることも考えられる。縫い目７１及び７３は、加圧接合または超音波接合などの空気不透過性接合によって作られることが最も望ましい。

図６に示すレスピレータ１０の第２の例示的な実施形態は、１枚ではなく２枚の伸縮性パネル１４（「１４Ｂ」と表す）を有する。勿論、３枚以上の伸縮性パネルでマスク１０の全表面領域を作り上げることもできる。しかし、伸縮性パネル１４が空気不透過性であれば、過剰な伸縮性パネル材料をマスク構造に組み込むことは、マスク１０の通気性を低下させることになりかねないので、望ましくないであろう。

フィルタ本体１２の形状は、図２に示したものよりも大きいので、それとは異なる。フィルタ本体１２は、折り目線１８に関して対称である。伸縮性パネル１４Ａは顎の下にはないので、縫い目端縁２６は、端縁２４までずっと延在している。縫い目端縁２６は、点「Ｃ」と「Ｅ」の間に延在している。フィン縫い目７３（または上記した他の縫い目の種類）は、縫い目端縁２６を一体的に接続することによって形成される。フィン縫い目７３は、前述の実施形態同様に空気不透過性であることが望ましい。

上記したように、伸縮性パネル１４Ｂは、図のような三角形または上記した他の様々な形状であり得る。各伸縮性パネルは、対称配置で装着者の頬の上に位置することが望ましい。図６の実施形態では、各伸縮性パネル１４Ｂは、ほぼ点「Ｄ」におけるヘッドバンド構造のタブ２７と点「Ｃ」における縫い目２６の終点の間に位置する。伸縮性パネル１４Ｂは、点「Ｃ」と点「Ｄ」の間の距離８０より長さが短い端縁２８を有する。端縁２８の長さ８２は、距離８０の長さの約０．２から約０．３３の間であることが望ましい。長さ８２は、距離８０の長さの約０．２５から約０．５より短いことが望ましい。

ここで図８を参照すると、サイドパネル１４Ｂは、タブ部材２７と重なるように配置され得、ストラップ４２または別のヘッドバンド取付手段が接続され得る。

図９及び図１０を参照すると、図６及び図８に示す２枚のパネル１４Ｂは、長寸でかつ端縁２６で交わり得る。これらの実施形態では、伸縮性パネル１４Ｂは、装着者の口を見ることができるように透明または半透明であり得ることがさらに考えられる。

図６〜図１０に示す実施形態では、第１の実施形態の縫い目７１のように、縫い目７７は、超音波結合などの空気不透過性接合によって作られる外向きのフィン縫い目であることが望ましい。

伸縮の方向が装着者の予期される動きと一致し得ることが、さらに考えられる。例えば、噛む動作は、装着者の顎を方向８４（図６を参照）に動かし得る。それゆえ、パネル１４Ｂの伸縮方向は、実質的に方向８４と合致し得る。パネル１４Ｂの伸縮自在さを「ロックアップ」しないように、外周縁もまた、予期される動きの方向と合致するように構成され得る。

図７に示すレスピレータ１０の実施形態は、呼気取付手段１００がスリット４４及びストラップ４２（図１の実施形態で述べた）に置き換えられている点で前述の実施形態とは異なる。この手段１００は、息を吐き出す間にレスピレータのろ過媒体をバイパスし、高温多湿の呼気のより速い排出を可能にする。このことは、レスピレータの快適さを向上させる。一般的に、通気孔１００は、締結システムが取り付けられた通気孔本体によって画定される。締結システムは、締結構成要素１０４と一体的に形成されている少なくとも１つのプルストラップ締結構成要素１０２を含む。通気孔１００に関するさらなる詳細は、特許文献２０に開示されており、特許文献２０は本発明と一致する範囲で引用を以て本明細書の一部となす。他の適用可能な呼気通気孔は特許文献２１に図示及び記載されており、特許文献２１は本発明と一致する範囲で引用を以て本明細書の一部となす。

これまでに、ほんの数個の例示的な実施形態について詳細に説明してきたが、当業者は、本発明の新規な開示及び利点から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態において数多くの変形形態が可能であることを容易に理解するであろう。マスクは、任意の数の従来のマスクとして構成され得る。例えば、マスクは、伝統的な成形カップまたは円錐形マスクとして形成され得る。様々な構成及び形状のマスクが当業者に公知であり、そのような従来のマスクの一部及び全部が本発明の範囲及び趣旨内に含まれる。

Claims (15)

1. 外周縁により囲繞された領域を画定し、装着者の鼻梁を横切って延在し、前記装着者の左右の頬を横切って延在し、かつ前記装着者の顎の下に延在して、前記装着者の鼻及び口を覆うような使い捨てレスピレータであって、
   本体外面領域を画定する非弾性材料から成るフィルタ本体と、
   弾性材料から成り、前記マスク外周縁の一部を画定する外端縁及びパネル外面領域を画定する第１の伸縮性パネルとを含み、
   前記パネル外面領域が、前記フィルタ外面領域より小さいことを特徴とする使い捨てレスピレータ。
2. 前記第１の伸縮性パネルの伸縮方向が、前記第１の伸縮性パネルの前記外端縁にほぼ平行であることを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
3. 前記第１の伸縮性パネルが、実質的に三角形であることを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
4. 前記第１の伸縮性パネルが、空気不透過性であることを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
5. 第２の伸縮性パネルをさらに含み、前記第１の伸縮性パネル及び前記第２の伸縮性パネルが前記フィルタ本体に取り付けられており、前記パネル外面領域が、前記第１の伸縮性パネルの前記外面領域及び前記第２の伸縮性パネルの外面領域によって画定されていることを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
6. 前記第１及び第２の伸縮性パネルが、実質的に三角形であることを特徴とする請求項５の使い捨てレスピレータ。
7. 前記第１及び第２の伸縮性パネルが、４辺を持つ多角形から成ることを特徴とする請求項５の使い捨てレスピレータ。
8. 前記第１の伸縮性パネル及び前記第２の伸縮性パネルが、前記装着者の左右の頬に適合するように互いに離間して配置されていることを特徴とする請求項５の使い捨てレスピレータ。
9. 前記第１の伸縮性パネル及び前記第２の伸縮性パネルが、互いに一体的に接続されていることを特徴とする請求項５の使い捨てレスピレータ。
10. 前記レスピレータが平らな形態にあるときに前記伸縮性パネルが前記レスピレータの身体側の面に向かって内向きに折り畳まれるように、前記第１の伸縮性パネルが折り目線を含むことを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
11. 前記第１の伸縮性パネルが、前記折り目線に関して対称に前記マスク上に配置されていることを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
12. 前記第１の伸縮性パネルが、弾性フィルムを含むことを特徴とする請求項１の使い捨てレスピレータ。
13. 前記第１の伸縮性パネルが、ストレッチボンディングされた積層材を含むことを特徴とする請求項１２の使い捨てレスピレータ。
14. 装着者のための使い捨てレスピレータであって、
    前記装着者の口及び鼻に適合する大きさであり、前記装着者の鼻及び頬を横切って延在するように配置されている上端縁と、前記装着者の顎の線に沿って延在する下端縁と、前記装着者の鼻と前記装着者の顎の間に延在するように配置されている縫い目端縁とを有するフィルタ本体と、
    前記フィルタ本体の前記下端縁に取り付けられ、前記装着者の顎の下に適合するように配置されている三角形の伸縮性パネルとを含むことを特徴とする使い捨てレスピレータ。
15. 装着者のための使い捨てレスピレータであって、
    前記装着者の口及び鼻に適合する大きさであり、前記装着者の鼻及び上頬を横切って延在するように配置されている上端縁と、前記装着者の下頬に沿って顎の下に延在するように配置されかつ２つの互いに離間した切り欠き部分を有する下端縁とを有するフィルタ本体と、
    前記装着者の鼻と前記装着者の顎の間に延在するように配置されている縫い目端縁と、
    前記各切り欠き部分内に配置され、前記フィルタ本体に取り付けられている伸縮性パネルとを含むことを特徴とする使い捨てレスピレータ。

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