JP2015527500A - 形状適合性フェイスマスク - Google Patents

Abstract

フェイスマスクは、弾性シートと、フィルタリングウェブと、を含む。この弾性シートは、内側表面、外側表面、及び細長い形状部を規定する。この細長い形状部は、中央部分を形成する。中央部分で弾性シートの厚みを貫通して、切開部が形成される。フィルタリングウェブは、少なくとも１つのプリーツを形成し、結合ラインに沿って弾性シートの外側表面に固着される。この結合ラインは、フィルタリングウェブによって少なくとも部分的に構築されるチャンバ領域に隣接しており、切開部は、チャンバ領域に対して滑らかに開口している。着用時には、内側表面は使用者の顔に接触して配置され、使用者の口及び鼻の一部は、少なくとも１つの切開部から挿入される。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブは、フェイスマスクの中心線の両側に位置する、２つの垂直プリーツを形成する。【選択図】図１

Description

保護フェイスマスクは、多くの分野において有用である。ヘルスケア分野において、フェイスマスクは、大気中の病原体から患者及びヘルスケア提供者の両方を保護し、体液又は他の液体に宿る病原体の移動を防止するのに有用であり得る。保護フェイスマスクの着用は、多くの工業的環境においても有用であり得る。

多くの保護フェイスマスクは、使用者の鼻及び口を覆う前側パネルと、この前側パネルを使用者の頭部にしっかりと取り付けることができる固定装置（例えば手動の結合ストラップ）とを有するように構成される。しばしば、前側パネル及び結合ストラップは、別々のプロセスで別々に作製された後、（例えば、接着剤、ステープル、又は他の機械式ファスナーを使用して）相互に取り付けられる。一緒に接合されなければならない別々の部品から構成されたフェイスマスクには欠点がある。前側パネルと結合ストラップとの間の取り付け点が、例えば、結合ストラップを引っ張ることにより壊れる場合がある。また、別々の部品の別々の製造プロセス及びそれに続く接合工程は、比較的高価であり、時間がかかるプロセスをもたらす場合がある。加えて、取り付け点はフェイスマスクの弱い部位であり得る。例えば、２つの部品の取り付けは、フェイスマスクの着用者に又は着用者からの病原体の移動を可能にするフェイスマスク内の開口をもたらす場合がある。

いわゆる単一片のフェイスマスクが公知である。この種類のフェイスマスクにおいて、前側パネルは、フェイスマスクを着用者に取り付けるために使用される開口部を別の方法で提供するサイドパネルと一体に形成される。前側パネル及びサイドパネルは、材料のウェブから打ち抜かれ、同時に形成され得る。これらのマスクの一部は、着用者の顔へのより良い適合を実現するように伸縮性である。しかしながら、伸縮性の単一片フェイスマスクは、一部の用途に所望されるフィルタ効率を有さない場合がある。更に、特定の着用者の顔との所望のフィット性を達成するために、追加構成要素（例えば、金属製ノーズピース）を必要とすることが多い。基準として、鼻根（つまり、鼻梁）は、人によって形状及び寸法が大きく異なり得る。多くの既存の手術用フェイスマスクは、特定の着用者の鼻根に適合させるために、追加の医療用ノーズピースを必要とする。

信頼できるフェイスマスク及びそれらを作製するための簡便な製造プロセスが、引き続き所望される。

本開示のいくつかの態様は、弾性シートと、フィルタリングウェブと、を含むフェイスマスクに関する。この弾性シートは、内側表面、外側表面、及び細長い形状部を規定する。この細長い形状部は、中央部分、並びに中央部分の両側から反対側に延在する第１の側方端部分及び第２の側方端部分を形成する。第１及び第２の側方端部分のそれぞれには、開口が形成される。最後に、少なくとも１つの切開部が、中央部分で弾性シートの厚みを貫通して形成される。フィルタリングウェブは、少なくとも１つのプリーツを形成し、外周結合ラインに沿って弾性シートの外側表面に固着される。この外周結合ラインは、フィルタリングウェブによって少なくとも部分的に構築されるチャンバ領域に隣接しており、少なくとも１つの切開部は、チャンバ領域に対して滑らかに開口している。この構造では、フェイスマスクは、内側表面が使用者の顔に接して配置され、使用者の口及び鼻の一部が少なくとも１つの切開部を通過する着用状態をもたらすように構成される。着用状態では、弾性シートの内側表面の一部が使用者の顔に接触して、チャンバ領域を囲む実質的に連続的な係合ラインとなって、使用者の呼吸通路に対してチャンバ領域を効果的に封止し、プリーツ加工されたフィルタリングウェブは、使用者の呼気時にプリーツを介して形状を拡張できる。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブは、フェイスマスクの中心線の両側に位置する、２つの垂直プリーツを形成する。フェイスマスクが使用者に固定されると、２つの垂直プリーツが、フェイスマスクを使用者の鼻根に適合させやすくする。他の実施形態では、切開部が比較的大きく、使用者の口及び鼻の一部が容易に通る、涙滴形状を有する。他の実施形態では、スリット又はミシン目線が切開部として使用される。更に他の実施形態では、使用者の顔面構造との封止又は適合を促進する１つ以上のフラップがフェイスマスクによって設けられる。とにかく、着用者の口及び鼻用の保護チャンバが設けられる。

シート又はウェブを指す時、本開示で使用する「不織布」という用語は、絡み合わされているが、編織物におけるように特定可能な方式では絡み合っていない個々の繊維又は糸の構造を有することを意味する。不織布又はウェブは、メルトブローンプロセス、スパンボンドプロセス、スパンレースプロセス、及び固着カードウェブプロセスなどの種々のプロセスから形成され得る。

本開示で使用する「弾性」という用語は、伸張又は変形からの回復を示すフィルム、繊維、不織布ウェブ、又はそれらの組み合わせを含む、あらゆる材料を指す。

本開示の原理によるフェイスマスクの平面図であり、この平面図は外向きの側である。 図１のフェイスマスクの着用者に面する側の平面図である。 図１のフェイスマスクの断面図である。 図１のフェイスマスクの弾性シート部分の平面図である。 本開示のフェイスマスクで有用な別の弾性シートの平面図である。 本開示のフェイスマスクで有用な別の弾性シートの平面図である。 本開示のフェイスマスクで有用な別の弾性シートの平面図である。 本開示のフェイスマスクで有用な別の弾性シートの平面図である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は外向きの側であり、あるフィルタリングウェブの構造を図示する。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は外向きの側であり、別のフィルタリングウェブの構造を図示する。 本開示の原理による別のフェイスマスクの断面図である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの断面図である。 使用者に固定された着用状態にある図５Ａのフェイスマスクの斜視図である。 使用者に固定された着用状態にある図８Ａのフェイスマスクの弾性シート部分の斜視図である。 図８Ａの着用状態の側面図であり、断面図でフェイスマスクを図示する。 使用者の顔の簡略正面図であり、本開示のフェイスマスクと使用者の頭部との接触位置を図示する。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は内向きの側である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は内向きの側である。 図１０Ａのフェイスマスクの平面図であり、フェイスマスクに設けられたフラップの内向き折り畳み部を図示する。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は外向きの側である。 本開示の原理によるフェイスマスクの例示の作製方法の略図である。 図１のフェイスマスクの、連続積層ウェブから形成されたロールの斜視図である。 図１のフェイスマスクの、連続積層ウェブから形成された別のロールの斜視図である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は内向きの側である。 図１４Ａのフェイスマスクの外向き側である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は外向きの側である。 本開示の原理による別のフェイスマスクの平面図であり、この平面図は内向きの側である。

本開示の原理によるフェイスマスク２０の一実施形態が図１〜３に示されている。基準として、図１は、フェイスマスク２０の外向きの側から見た、平坦な形状（すなわち、使用者の頭部への固定前）のフェイスマスク２０を図示し、図２は、フェイスマスク２０の内向き、つまり着用者に面する側を示す。フェイスマスク２０は、弾性シート２２と、フィルタリングウェブ２４と、を含む。フェイスマスク２０のこれらの構成要素及び他の任意の構成要素については、以下で詳述する。しかし、一般的には、弾性シート２２は、着用者の口及び鼻の少なくとも一部を覆う様式で使用者に固定するように構成される。フィルタリングウェブ２４は、チャンバ領域２６（図３）を確立する様式で弾性シート２２に固着される。少なくとも１つの切開部２８が弾性シート２２の厚みを貫通して形成され、チャンバ領域２６内に着用者の呼吸通路を配置しやすくする。これに関連して、フィルタリングウェブ２４及び／又は弾性シート２２の任意機構は、フェイスマスク２０と鼻根など使用者の顔の輪郭との適合を促して、弾性シート２２と使用者の顔との間に多数の接触点をもたらす。使用者に固定されると、フィルタリングウェブ２４は、使用者に対して出入りする空気流を濾過する。

弾性シート２２
（弾性シート２２を分離して別の方法で図示する）図４を追加参照すると、弾性シート２２は、外側表面４０（図１及び４）及び内側表面４２（図２）を規定する。上で示唆したように、内側表面４２は、フェイスマスク２０の使用中に着用者の顔に接して配置される。

いくつかの実施形態では、弾性シート２２は細長い形状部を有し、概して中央部分５０、並びに中央部分５０の両側に位置する第１の側方端部分５２及び第２の側方端部分５４を規定する。中央部分５０は、個人の口及び鼻の少なくとも一部分の上に着用されるように構成され、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４は、それぞれ、個人の耳と係合しやすい様式で個人の顔の両側の周囲に少なくとも部分的に延在するように構成される。図示される実施形態では、第１の側方端部分５２は、個人の顔の左側の周囲に延在するように構成され得、第２の側方端部分５４は、個人の顔の右側の周囲に延在するように構成され得る。いくつかの実施形態では、第１の側方端部分５２は、個人の耳に係合するように使用され得る開口６０を形成し、第２の側方端部分５４は、個人の他方の耳に係合するための開口６２を有する。他の実施形態では、型抜き部材が開口６０及び６２の代わりに使用され得、型抜き部材の型抜き部分は、取り除かれて、対応する開口を形成する。以下に記載する更に他の実施形態では、側方端部分５２、５４を省略することができ、他の使用者係合機構が設けられる。

基準として、弾性シート２２の外周（したがって、フェイスマスク２０の外周）は、使用者が着用するために意図される方向を本質的に規定する。例えば、図４を特に参照すると、弾性シート２２の外周Ｐ、したがって、フェイスマスク２０（図１）の外周Ｐは、概して下縁部７０、上縁部７２、及び両側の側縁部７４、７６を規定する。弾性シート２２の細長い形状部は、横方向Ｔ及び縦方向Ｌを規定する。横方向Ｔは、中央部分５０から側方端部分５２、５４が延在する共通の方向と等しく、縦方向Ｌは、横方向Ｔに対して垂直である。いくつかの実施形態では、縦方向Ｌは、中央部分５０を２等分する中心線Ｃに平行であるものとして定義することもでき、弾性シート２２は中心線Ｃに関して対称である。他の実施形態では、縦方向Ｌは、以下に記述するようにフェイスマスク２０の製造中の弾性シート２２の機械方向に対応する。これらの指定内容を念頭に置くと、外周Ｐの下縁部７０は、総じて中央部分５０及び側方端部分５２、５４によって規定され、いくつかの実施形態において、対応する側縁部７４、７６に向かって中心線Ｃから延びる上縁部７２に向かって連続的に延在するものとして特徴付けられ得る。逆に言うと、上縁部７２は、中央部分５０に沿って対応する側縁部７４、７６に向かって中心線Ｃから延びる下縁部７０に面して湾曲部を呈し得るが、少なくとも上縁部７２の対応する側方端部分５２、５４に沿う部分は、対応する側縁部７４、７６に向かって延びる下縁部７０から離れる方向に延在する。その結果、この形状では、使用者は、着用者の顔へのフェイスマスク２０の固定には、着用者の顎付近に下縁部７０を配向し、着用者の鼻根付近に上縁部７２を配向することを伴うことを容易に理解するであろう。あるいは、外周Ｐは、使用者に対する特定の着用方向を伝達し得る、又は伝達し得ない、様々な他の形状となることができる。更に他の実施形態では、外周Ｐは以下に記述するように１つ以上のフラップを規定し得る。とにかく、着用状態において、フェイスマスク２０の観察者又は着用者は、縦方向Ｌが垂直であり（すなわち、着用者が直立している時、上記に示した縦方向Ｌは地面に対して垂直であるように見える）、横方向Ｔは水平であると容易に認識する又は理解するであろう。フェイスマスク２０の他の機構は、そのように定義された垂直方向及び水平方向に対して以下に記述する。

着用時にフェイスマスク２０の所望の方向を念頭に置くと、切開部２８は、弾性シート２２の全厚を貫通して形成され、中央部分５０に位置する。この配置では、切開部２８は、チャンバ領域２６に対して滑らかに開口している（図３）。更に、切開部２８は、着用者の口及び鼻の一部がそこを通過することができる寸法及び形状である。例えば、図４の一実施形態では、切開部２８は、楕円形状又は涙滴形状を有する。加えて、切開部２８は、個人の顔面構造に概して対応する寸法及び形状であり得る。例えば、切開部２８は、下領域８０と、上領域８２と、を有するように見え得る。切開部２８は領域８０、８２の全体で連続的であるか、開口しているが、切開部２８の寸法又は形状は、上領域８２から下領域８０へと延びて横方向Ｔに延在する。１つの許容可能な構造にすぎないこの構造において、下領域８０は、概して着用者の顎の下又は顎に配置されやすい形状であり、上領域８２は、着用者の鼻領域（例えば、鼻梁、又はその下）の所期の形状により一致しやすい。

図４の切開部２８に対して図示され、記述された形状関連機構は、本開示の原理による許容可能な実施形態の１つにすぎない。切開部２８は、個人の口及び個人の鼻の少なくとも一部の通過を促す様々な形状を有し得る。他の実施形態では、弾性シート２２は、中央部分５０に複数の切開部を形成できる。例えば、図５Ａは、第１の切開部２８ａ’及び第２の切開部２８ｂ’をスリットの形態で規定する、別の弾性シート２２’を図示する。スリット２８ａ’、２８ｂ’は互いに交差するように配置されて、Ｘ字形を形成し、複数のフラップ９０を生成する。個人の顎、口及び／又は鼻に押し付けられると、フラップ９０は互いから分離して、着用者の顔面構造が通過できるようになる。

別の実施形態では、弾性シート２２’’は、図５Ｂに示されるように複数の切開部２８’’を組み込む。切開部２８’’は、垂直に配置されたスリットの形態である。他の関連実施形態では、切開部／スリット２８’’の１つ以上又はすべてが、図５Ｃに示されるように水平方向に配置され得る。

更に他の実施形態では、図５Ｄの弾性シート２２’’’について図示されるように、複数の切開部２８’’’は、それぞれミシン目線の形態である。弾性シート２２’’’が個人の顔に押し付けられると、ミシン目線２８’’’は内部で裂けるか、破断して、着用者の関連する顔面構造が通過できるようになる。他の実施形態では、１つ以上又はすべてのミシン目線２８’’’は、図示されるような垂直方向以外の方向に延在し得る。なお更には、本開示の原理によるフェイスマスク構造は、上記の１つ以上の切開部２８〜２８’’’の組み合わせを組み込み得る。

図１〜４を再び参照すると、弾性シート２２は、中央部分５０及び／又は側方端部分５２、５４など弾性シート２２の一部又はその全体に設けられ得る小孔（図示なし）を任意に含む。弾性シート２２は、典型的に、ある程度の有孔性を有する弾性不織布材で形成され得るが、任意の小孔は、弾性シート２２に意図的に付与されてよく、約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲の直径を有し得る。小孔は、例えば、フェイスマスク２０の通気性、伸長性、又は快適性のうちの少なくとも１つを向上させるのに有用であり得る。例えば、フェイスマスク２０を高温環境及び／又は高湿環境で着用する場合、弾性シート２２に設けられた小孔により通気が可能になり、快適性が向上し得る。第１の側方端部分５２及び第２の側方端部分５４の小孔、及び別の方法で中央部分５０から離れる方向に離間配置された小孔は、通気性、伸長性、又は快適性に対する要望、並びに着用者の鼻及び口の周囲でのフェイスマスク２０の良好な接触に対する要望を調和させ得る。とにかく、小孔が設けられる場合、小孔は、切開部２８よりも遥かに小さいものであり得る、及び／又は弾性シート２２の全厚を貫通しない。他の実施形態では、小孔は省略され得る。

弾性シート２２は、白以外の色を有するか、又は複数色の模様を有することができる。他の実施形態では、弾性シート２２は図を付与され得る。「図」という用語は、フェイスマスク２０上に見えるあらゆるデザイン、形状、模様、又は絵を意味し、具体的には、テキスト（例えば、１つ以上の英数字符号など）、１つ以上の絵を含む画像、及びそれらの組み合わせが挙げられる。色模様及び／又は図は、例えば、着用者が子供の場合、着用者に楽しみを提供することができる。

いくつかの実施形態では、中央部分５０、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４は、同一材料から形成され、一体構造を形成する。換言すれば、中央部分５０、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４は、後に一緒に接合される３つの別々の小片として形成されない。むしろ、中央部分５０、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４は、連続構造を形成する。したがって、中央部分５０は、単体構造体として弾性シート２２内で明確に分離され得ないが、フィルタリングウェブ２４の固着は、中央部分５０の領域を有効に規定するものとして見なされ得る。又、本開示に従う及び／又は本開示に従い作製されたフェイスマスクは、着用されない時、典型的には、平坦な（すなわち、平面）形状を有する。「平坦」という用語は、あらゆる複数の部分が弾性シート２２によって規定される平面に実質的に平行である（すなわち、１０、７．５、又は５度内の平行）であることを意味する。「平坦」という用語は、本明細書に開示されるフェイスマスクが、典型的には、全体としてのフェイスマスクを屈曲又は永久的に湾曲若しくは折り畳む位置に促すための手段（例えば、シール、継ぎ目、又は固着部）を有さないことも意味する。

弾性シート２２は、１つ以上の方向に伸張するように構成される。いくつかの実施形態では、弾性シート２２は、少なくとも５（いくつかの実施形態では、少なくとも１０、２５、４０、５０、７５、又は１００）％、及び少なくとも一方向において、最大約１５０、２００、２５０、３００、３５０、又は５００％の伸長を有する。延伸倍率に関する伸長は、［（延伸した長さ−初期の長さ）／初期の長さ］に１００を乗じる。例えば、初期の長さが１ｃｍの材料が０．５０ｃｍ伸張した、つまり延伸長が１．５０ｃｍになる場合、材料は、５０％の伸長を有すると考えることができる。いくつかの実施形態では、弾性シート２２は横方向Ｔ及び縦方向Ｌの両方に伸張することができる。いくつかの実施形態では、中央部分５０及び側方端部分５２、５４のすべてが１つ以上の方向に伸張することができる。横方向Ｔ又は縦方向Ｌのうちの少なくとも一方向において、弾性シート２２が伸張する能力は、典型的には、着用者の顔をより完全に覆うことを可能にし、潜在的使用者の種々の寸法の顔への順応により大きな可撓性を提供する。具体的には、中央部分５０における水平伸張及び垂直伸張は、典型的には、顔へのより良好なフィッティングを可能にする。

弾性シート２２はまた、伸張からの回復を呈する。回復は、付勢力の印加による材料の伸張後、付勢力が停止した時の伸張した材料の収縮を指す。例えば、弛緩した付勢されてない、長さが１．０ｃｍの材料が、伸張により５０％伸長して１．５ｃｍの長さになり、続いて、伸張力の解除後に１．１ｃｍの長さに収縮する場合、その材料は、その伸長の８０％（０．４ｃｍ）を回復したことになる。弾性シート２２は、例えば、少なくとも２５、５０、６０、７０、７５、又は８０％の回復率を有することができる。

いくつかの実施形態では、中央部分５０の異なる部分は、同じ方向において異なる伸長を有することができる。例えば、中央部分５０に沿った下縁部７０及び上縁部７２で、伸長は、横方向Ｔにおいて、最大５（いくつかの実施形態では、４、３、２、又は１）％であってよく、一方、下縁部７０と上縁部７２との間では、伸長は、横方向Ｔにおいて、５％超かつ最大１５（いくつかの実施形態では、１４、１３、１２、１１、又は１０）％であってよい。他の実施形態では、中央部分５０に沿った下縁部７０及び上縁部７２で、伸長は、縦方向Ｌにおいて、最大５（いくつかの実施形態では、４、３、２、又は１）％であってよく、一方、下縁部７０と上縁部７２との間では、伸長は、横方向Ｔにおいて、少なくとも７０（いくつかの実施形態では、７５、８０又は８５）％であってよい。下縁部７０及び上縁部７２での低減した伸長は、使用者の顔に対する良好な封止を提供するために有用であり得る。いくつかの実施形態では、中央部分５０は、横方向Ｔにおいて１０未満（いくつかの実施形態では、最大７．５、５、２．５、又は２、又は１）％の伸長を有する。いくつかの実施形態では、第１の側方端部分５２及び第２の側方端部分５４は、長手Ｌ方向又は横断Ｔ方向のうちの少なくとも一方向において、それぞれ、少なくとも１５（いくつかの実施形態では、少なくとも２０、２５、３０、４０、５０、７５、又は９０、又は１００）％、かつ最大約５００（いくつかの実施形態では、最大３５０、３００、２５０、又は２００）％の伸長を有する。中央部分５０における伸長量は、例えば、材料の選択、フィルタリングウェブ２４の中央部分５０への取り付け程度、及びフィルタリングウェブ２４によって設けられた他の機構によって制御できる。中央部分５０の伸長を制限することにより、より良好な濾過特性を可能にする。

弾性シート２２には様々な材料を使用できる。例えば、いくつかの構造では、弾性シート２２は弾性不織布ウェブである。いくつかの実施形態では、弾性不織布ウェブ又はその一部分は、スパンボンド、メルトブローン、又はスパンレース不織布を含む。「スパンボンド」という用語は、押し出されるフィラメントの直径を有する、複数の微細で、通常は円形の紡糸口金のキャピラリーから、溶融した熱可塑性材料をフィラメントとして押し出し、その後急激に繊維に縮小させることにより形成される小径繊維を指す。スパンボンド繊維は一般に連続しており、一般的に約７ミクロンより大きい、より具体的には約１０〜２０ミクロンの直径を有する。「メルトブローン」という用語は、溶融熱可塑性材料を溶融糸又はフィラメントとして、複数の微細で通常は円形のダイキャピラリーを通して収束高速で通常は高温のガス（例えば空気）流中に押し出すことにより形成される繊維を指し、この収束高速ガス流は、溶融熱可塑性材料のフィラメントを減衰して、おそらく超極細繊維の直径にそれらの直径を低減する。その後、高速ガス流によって、メルトブローン繊維は移動され、収集面上に堆積し、無作為に分散されたメルトブローン繊維のウェブを形成する。メルトブローン繊維は、一般に、概ね１０マイクロメートル未満の直径を有する、連続的又は不連続であり得る超極細繊維である。スパンレースは、高速水噴流を使用してウェブを打って、ウェブの繊維を混ぜ合わす。スパンレースは、水流交絡としても知られており、例えば毛羽立てられたウェブ及びエアレイドウェブを使用して作製される、繊維状のウェブ上で実施され得る。

弾性不織布ウェブ又はその一部分（例えば、シート）を作製するための代表的な有用な材料は、ＡＢＡブロックコポリマーなどの熱可塑性エラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー（例えば、メタロセンポリオレフィンエラストマー）、ポリアミドエラストマー、エチレンビニルアセテートエラストマー、及びポリエステルエラストマーが挙げられる。ＡＢＡブロックコポリマーエラストマーは、概して、Ａブロックがポリスチレン系であり、かつＢブロックが共役ジエン（例えば、低級アルキレンジエン）であるエラストマーである。Ａブロックは、主に置換（例えば、アルキル化）若しくは非置換スチレン系部分（例えば、ポリスチレン、ポリ（アルファメチルスチレン）、又はポリ（ｔ−ブチルスチレン））から概して形成され、１モル当たり約４，０００〜５０，０００グラムの平均分子量を有する。Ｂブロックは、主に置換又は非置換であり得る共役ジエン（例えば、イソプレン、１，３−ブタジエン、又はエチレン−ブチレン単量体）から概して形成され、１モル当たり約５，０００〜５００，０００グラムの平均分子量を有する。Ａ及びＢブロックは、例えば、線状、放射状、又は星形構成で構成されてもよい。ＡＢＡブロックコポリマーは、複数のＡ及び／又はＢブロックを含有してもよく、ブロックは同一の又は異なる単量体から作製されてもよい。典型的なブロックコポリマーは、線状ＡＢＡブロックコポリマーであり、Ａブロックは同一であるか若しくは異なるか、又はＡブロックで主に終端する、３つ以上のブロックを有するブロックコポリマーであってもよい。マルチブロックコポリマーは、例えば、より粘着性のあるエラストマーフィルムセグメントを形成する傾向がある、ある特定の割合のＡＢジブロックコポリマーを含有してもよい。いくつかの実施形態では、本開示を実践するために有用な弾性不織布シートは、種々の有用な材料（例えば、ポリプロピレン、ポリプロピレン−ポリエチレンコポリマー、及び熱可塑性ポリウレタン）から作製される。いくつかの実施形態では、弾性不織布ウェブは、例えば、多成分（例えば、コア−シースなどの二成分）繊維から作製される。いくつかの実施形態では、弾性不織布ウェブは、層における異なる材料（例えば、上述の材料）の多層積層体である。例えば、弾性不織布ウェブは、メルトブローン繊維の層を、２つのスパンボンド繊維の層の間に含むことができる。

材料は、弾性不織布部分又はシートについて、例えば、それらが皮膚に対してどのように感じるかにより選択され得る。弾性不織布シートは、皮膚に対して柔軟な手触りの材料から作製され得る。弾性不織布シートは、それらが動かないように、ゴムのような手触りを有する材料からも作製され得る。

弾性不織布シートを作製するのに有用ないくつかの材料は、例えば、商品名「ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ」として、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から市販されているポリオレフィン、及び商品名「ＩＲＯＧＲＡＮ」として、Ｈｕｎｔｓｍａｎ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，Ｔｅｘａｓ）から市販されている熱可塑性ポリウレタンエラストマーがある。いくつかの実施形態では、弾性不織布シートは、マトリックス不織布材料を含む。いくつかの実施形態では、弾性不織布シートは、商品名「ＳＴＲＡＦＬＥＸ」として、Ｉｄｅｍｉｔｓｕ Ｋｏｓａｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から入手可能なスパンボンド不織布を含む。他の実施形態では、弾性シートは、スチレンブロックコポリマーコア材料及びシース材料を用いる２成分弾性不織布ウェブである。例えば、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から（商品名Ｇ１６４３、ＭＤ６７０５、又はＭＤ６７１７で）入手可能なスチレンブロックコポリマーコア及びポリプロピレンシースの２成分弾性不織布ウェブ。コア：シースの比率は、例えば、８５：１５又は８０：２０であり得る。

フィルタリングウェブ２４
フィルタリングウェブ２４は、以下に詳述するように中央部分５０に固着される。本明細書で説明するフィルタリングウェブ２４に関して、「フィルタリング」という用語は、フェイスマスク着用者からの呼気の一部分、又はフェイスマスク着用者による吸気の一部分を分離する、又は取り除く工程を指す。フィルタリングウェブ２４は、典型的には、病原性微生物の着用者への又は着用者からの透過に対するバリアを提供する工程、アレルギー物質（例えば、花粉）を捕捉する工程、微粒子を捕捉する工程、悪臭を捕捉する若しくは遮蔽する工程、液体を捕捉する若しくは液体に対するバリアを提供する工程、冷気を取り除く工程（すなわち、断熱を提供する）、又はウイルス若しくは細菌汚染を減少させる工程のうちの少なくとも１つを可能にする。

図１及び３に示されるように、フィルタリングウェブ２４は、少なくとも１つのプリーツ１００を形成する。いくつかの実施形態では、プリーツ１００は、例えば、フィルタリングウェブ２４の材料で１回目の折り返しを行ってから、図３に図示されるように２回目の折り返しを行って折り目１０２、１０４をもたらすことにより作製される平坦なプリーツである。図３に示されるプリーツ１００は一重プリーツであるが、二重プリーツ、又は他の多重プリーツも本開示のフェイスマスクで使用できる。二重プリーツについて、上記の折り畳み模様は、通常、同じ折り畳み方向で２回繰り返される。多重プリーツについて、この折り畳み模様は、通常、複数回繰り返される。平坦なプリーツ材料において、プリーツ加工された材料の大部分は、弾性シート２２によって規定された平面に実質的に平行（すなわち、１０、７．５、又は５度内の平行）である。図３に示される平坦なプリーツは、本明細書に開示されるフェイスマスクのコンパクトな積み重ね又は巻き取りを可能にするのに有用である。対照的に、フィルタリングウェブ２４が伸縮結合積層体により弾性シート２２に取り付けられる場合、フィルタリングウェブ２４におけるギャザーの存在は、本明細書に開示されるフェイスマスクのコンパクトな積み重ね又は巻き取りを妨げることがある。

プリーツ１００は、フィルタリングウェブ２４の弾性シート２２への最終組立時に、プリーツ１００（又は折り目１０２、１０４）が縦方向Ｌに実質的に平行（すなわち、１０度内の平行）に延在し、したがって、垂直プリーツ（すなわち、使用者のフェイスマスク２０着用時に、（折り目１０２、１０４の方向によって規定される）プリーツ１００が垂直方向を有する）と呼ぶことができるように、フィルタリングウェブ２４に配置される。単一の垂直プリーツ１００が図示されているが、他の実施形態では、２つの垂直プリーツが設けられ得る。例えば、図６Ａの別のフェイスマスク２０’では、第１の垂直プリーツ１１０及び第２の垂直プリーツ１１２がフィルタリングウェブ２４’によって形成され、中心線Ｃの両側に位置し得る。以下に記述するように、この１つの許容可能な構造では、フェイスマスク２０’を使用者の顔に当てた時に垂直プリーツ１１０、１１２が拡張することにより、フェイスマスク２０’が使用者の鼻根の形状に対して適合しやすくなる。

更に他の実施形態では、図６Ｂを参照すると、本開示のフェイスマスクは、１つ以上の水平プリーツ１２０を含み得る。更に他の実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、１つ以上の垂直プリーツ及び１つ以上の水平プリーツの組み合わせを含み得る。

図１〜３を再び参照すると、フィルタリングウェブ２４の作製には様々な材料が有用である。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、不織布材料（例えば、ポリプロピレン不織布材料）である。あるいは、フィルタリングウェブ２４は、微細複製穿孔フィルムであり得る。フィルタリングウェブ２４は、多層の不織布材料又は微細複製穿孔フィルムを含むこともできる。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、帯電している。帯電濾過媒体は、典型的には、その電荷によってフィルタに向かって濾過されるように粒子を引き付けることにより、濾過の性能を増加させる。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４はエレクトレットである。エレクトレット処理は、多数の技法（例えば、米国特許第５，４０１，４４６号、同第４，２１５，８６２号、同第４，３７５，７１８号、同第４，５９２，８１５号、及び同第４，８７４，６５９号に記載の技法。これらの開示は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる）によって実行可能である。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、少なくとも９９（いくつかの実施形態では、９８、９７、９６、又は９５）％のフィルタリング効率を有する。

いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、例えば、フェイスマスクの着用者を不快臭から保護するのに有用である。これらの実施形態のいくつかでは、フィルタリングウェブ２４には、活性炭又は他の粒子が装填される。関連実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、例えば、パッドの形態で、２つ以上の材料の層を含むことができる。フィルタリンウェブ２４は、従来の技法を使用して、不織布ウェブにわたって均一に分散された粒子を有する不織布ウェブでもあり得る。あるいは、フィルタリングウェブ２４は、不織布に埋設された粒子を用いた、例えばＫｕｒａｒａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）から入手可能な、例えば活性炭繊維不織布で形成され得る。他の実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、（例えば、不快臭を遮蔽するため）芳香剤が提供される。

いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４又はその一部分は、断熱性である超極細繊維の不織布ウェブである。例えば、フィルタリングウェブ２４は、米国特許第４，１１８，５３１号に記載される超極細繊維とけん縮短繊維との混合物を含むことができ、その開示は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。これらの実施形態のいくつかでは、フィルタリングウェブ２４は、例えば、パッドの形態で、２つ以上の材料の層を含むことができる。

更に他の実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、抗ウイルス剤、抗菌剤、又は抗かび剤を含む。この種類の適切な薬剤は、クエン酸、ホウ酸、及び酸化銀を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４は、（例えば、米国特許第４，８５６，５０９号に記載される、ローリング又は噴霧により）抗ウイルス剤、抗菌剤、又は抗真菌剤が適用される不織布ウェブを含む。抗ウイルス剤、抗菌剤、又は抗真菌剤は、フェイスマスクと接触し得る大気中の病原体及び体液又は他の液体中の病原体を死滅させるために使用できる。

更に他の実施形態では、フィルタリングウェブ２４又はその一部は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から商品名「ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ」で入手可能な超極細繊維絶縁体材である。

いくつかの実施形態では、フィルタリングウェブ２４又はその一部は、例えば、少なくとも一表面上に低表面エネルギーコーティングを有するか、ウェブに埋設された低表面エネルギー材料を有することにより、液体への障壁を提供する。低表面エネルギーコーティング又は材料は、例えば、ワックス、シリコーン、又はフッ素性化学添加剤を用いて提供され得る。好適なフッ素性化学添加剤には、米国特許第５，０２５，０５２号、同第５，０９９，０２６号、同第５，７０６，８０４号、及び同第６，１２７，４８５号に記載のものが挙げられる。液体への障壁を提供する（すなわち、耐流体）フィルタリングウェブは、例えば、手術用マスクに有用であり得る。いくつかのフィルタリングウェブ構造は多機能を呈するように設計されるが、本開示によるフェイスマスクは、それぞれが同じ又は異なる機能を備えるフィルタリングウェブ部分を有する、２つの異なるフィルタリングウェブ部分を含むことができる。例えば、フェイスマスクは、粒子を除去するために装入される第１のフィルタリングウェブ部分、及び断熱性を提供するように設計される第２のフィルタリングウェブ部分の両方を含むことができる。記述される機能のいずれかの組み合わせを使用することができる。これらの実施形態によるフェイスマスクを作製するために、所望の機能を備える２つの異なるフィルタリングウェブが使用され、組み合わせて、フィルタリングウェブ２４を規定する。

弾性シート２２／フィルタリングウェブ２４の固着
弾性シート２２及びフィルタリングウェブ２４に使用される材料にかかわらず、フィルタリングウェブ２４は、外周結合ライン１２２に沿って弾性シート２２の外側表面４０に直接又は間接的に固着される。図１に最も良好に示されるように、外周結合ライン１２２は連続的であり、チャンバ領域２６の閉じた境界線をもたらす。他の実施形態では、外周結合ライン１２２は様々な位置においてフィルタリングウェブ２４の縁部からずれていることがあり得るが、いくつかの実施形態では、外周結合ライン１２２は、フィルタリングウェブ２４の外縁部の形状及び輪郭に沿っている。更に、外周結合ライン１２２は、プリーツ１００の片方又は両方の端部にわたって延在し、これらを取り囲み得る。いくつかの構造では、外周結合ライン１２２は超音波によって形成された固着部である。あるいは、接着剤、ホットメルト、熱、ニードルパンチなど他の固着形式も使用可能である。

特に図３を参照すると、外周結合ライン１２２は、フィルタリングウェブ２４と弾性シート２２との間に直接結合部を含む（すなわち、フィルタリングウェブ２４が弾性シート２２の外側表面４０に接触する）ものとして示される。他の実施形態では、フィルタリングウェブ２４と弾性シート２２との間に１つ以上の追加層又は追加材料が含まれ得る。例えば、図７Ａに示されるように、本開示の原理による別のフェイスマスク１３０は、弾性シート２２の中央部分５０に固着された第２のウェブ部分１３２を含む。弾性シート２２、フィルタリングウェブ部分２４、及び第２のウェブ部分１３２は、任意の構成で配置され得る。図示される実施形態では、第２のウェブ部分１３２は、第２のウェブ部分１３２が弾性シート２２とフィルタリングウェブ部分２４との間に挿置されるようにフィルタリングウェブ２４に配置される（すなわち、フィルタリングウェブ２４は、弾性シート２２に間接的に固着される）。第２のウェブ部分１３２は、所望のフィルタリング機能、担持機能、若しくは他の機能をもたらすように選択されたポリマーフィルム又は他の材料であり得る。図７Ｂは、本開示の原理による更に別のフェイスマスク１４０が図示されており、弾性シート２２の外側表面４０に積層されたポリマーフィルム１４２（例えば、ポリオレフィン系フィルム）を含む。フィルタリングウェブ２４は、ポリマーフィルム１４２に固着されている（したがって、弾性シート２２に間接的に固着されている）。

使用方法
図１〜４を再び参照すると、使用中、フェイスマスク２０は、弾性シート２２の内側表面４２が着用者に面する状態で当てられて、着用者の頭部に固定される。具体的には、中央部分５０は、概して着用者の口及び鼻と位置合わせされ、第１の側方端部分５２及び第２の側方端部分５４は、着用者の耳に固定される。この配置は、必然的に中央部分５０を着用者の口及び少なくとも鼻の一部の上にもたらす。図８Ａは、個人１５０に固定されたフェイスマスク２０’を図示している。中央部分５０に沿った上縁部７２は、概して着用者の鼻根領域１５２の輪郭に沿って延在し、下縁部７０は、必然的に着用者の顎領域１５４の下又はそこに近接してはまり込む。この配置と同様に、着用者の口及び少なくとも着用者の鼻の鼻孔領域は切開部２８（図２）を通過する。基準として、図８Ｂは、着用者１５０に当てられたか、固定されたフェイスマスク２０’の弾性シート２２（すなわち、説明しやすいようにフェイスマスク２０’からフィルタリングウェブ２４’（図６Ａ）が取り外されている）を描写しており、切開部２８を通過する着用者の口１６０及び鼻１６２の一部を示している。その結果、口１６０及び鼻孔１６４（すなわち、着用者の呼吸通路）は、図８Ｃに概して図示されるように、チャンバ領域２６と流体連通している。とりわけ、口１６０及び鼻孔１６４は、様々な位置で弾性シート２２が使用者の顔１６６に適合しており、実質的に連続した接触領域を効果的にもたらすため、チャンバ領域２６内で使用者の環境から効果的に分離されている。より詳細には、着用者の耳の間及び顎領域１５４の下に延在するように弾性シート２２が伸張すると、弾性シート２２が様々な位置において着用者の顔１６６と直接接触するようになる。これにより、チャンバ領域２６（並びに使用者の口１６０及び鼻孔１６４）を囲む、弾性シート２２と使用者の顔１６６との間の、総じて実質的に連続的な（例えば、真に連続的の１０％内）係合線がもたらされる。弾性シート２２の内側表面４２と使用者の顔１６６との間に形成される接触「線」は、必ずしも規則的形状又は均一形状ではなくてもよい。それどころか、図８Ｄに概して示されるように、使用者の顔１６６に沿った接触線１７０は、使用者の顔１６６の解剖学的輪郭により多数の異なる位置で実現し得る。とにかく、図８Ａを追加参照すると、フェイスマスク２０’が２つの垂直プリーツ１１０、１１２をフェイスマスク中心線Ｃ（図４）の両側に含む実施形態では、垂直プリーツ１１０、１１２は、弾性シート２２の伸張と共に若干拡張でき、鼻根領域１５２の特定の形状又は寸法にかかわらず、鼻根領域１５２において使用者の顔１６６により確実に適合し、接触するようにする。より詳細には、弾性シート２２が使用者の耳に向かって引っ張られるか、伸張されると、フェイスマスク２０’が鼻根領域１５２において張力を受ける。この張力に応じて垂直プリーツ１１０、１１２の内向きの折り目が使用者の顔方向に引かれて、鼻根領域１５２の形状に適合する。基準として、鼻根領域１５２の剛性は、弾性シート２２と鼻根領域１５２との間に不完全な接触をもたらし、したがってチャンバ領域２６の周囲に不完全な封止をもたらし得る。

フェイスマスク２０’が着用者に当てられると、プリーツ１１０、１１２（又は上記の他のプリーツ構成のいずれか）が必要に応じて自由に拡張して、使用者の顔１６６の輪郭、並びに吸気及び呼気に順応する。

接触の強化
本開示の原理による別の実施形態のフェイスマスク１８０が図９に示されている（図９では、内向きの側、つまり着用者に面する側が図示されている）。フェイスマスク１８０は、弾性シート１８２と、フィルタリングウェブ１８４と、を含む。弾性シート１８２は、上記の材料のいずれかで形成される（及び任意の特性を呈する）ことができ、少なくとも１つの切開部１８８が形成される中央部分１８６を設ける。切開部１８８は、上記の形態のいずれかを取ることができ、弾性シート１８２の厚みを貫通する。フィルタリングウェブ１８４はまた、前述の形態のいずれかを取ることができ、１つ以上のプリーツ（図９では隠れている）を含む。外周結合ライン１９０は、フィルタリングウェブ１８４を弾性シート１８２に固定する。したがって、フェイスマスク１８０は、フェイスマスク２０と非常に類似しているが、外周Ｐの形状が変更されている。具体的には、弾性シート１８２、フィルタリングウェブ１８４のうちの少なくとも１つ、又は両方を切断して、上縁部１９６に、又はそこから延在するように第１のフラップ１９２及び第２のフラップ１９４を規定する。フラップ１９２、１９４は、示されるようにフェイスマスク中心線Ｃに対して対称的に配置され得るか、異なる形状を有し得る。なお更には、１つのフラップのみ、又は２つ以上のフラップが設けられ得る。とにかく、フラップ１９２、１９４は、上縁部１９６に対して折り畳むことができる。この構造では、フェイスマスク１８０が使用者の頭部に当てられると、フラップ１９２、１９４は、図９の矢印で示されるように、手動で内向きに（使用者の顔に向かって）折り畳まれ得る。畳み込まれたフラップ１９２、１９４は使用者の顔に直接接触して、フェイスマスク１８０と使用者の顔の上部とのより良好な、つまりより完全な接触をもたらす。

本開示の原理による別の実施形態のフェイスマスク２００が図１０Ａに示されている（図１０Ａでは、内向きの側、つまり着用者に面する側が図示されている）。フェイスマスク２００は上記のフェイスマスク２０（図１〜３）と類似しており、弾性シート２０２と、フィルタリングウェブ２４（図１０Ａで見ると、これまでは隠れている）と、を含む。弾性シート２０２は、上記の形態のいずれかを有してよく、切開部２０４を形成する。図１０Ａの構成では、切開部２０４は、組み合わされて第１のフラップ２０８及び第２のフラップ２１０を規定する、中央部分２０６の弾性シート２０２の厚みを貫通する複数の切り込みを含む。フラップ２０８、２１０は、それぞれ対応する折り目２１２、２１４において中央部分２０６の残部と連結されている。他の実施形態では、１つのフラップのみ、又は２つ以上のフラップが設けられ得る。フェイスマスク２００が使用者の頭部に当てられると、フラップ２０８、２１０は、図１０Ｂの矢印で示されるように、手動で内向きに（使用者の顔に向かって）折り畳まれ得る。畳み込まれたフラップ２０８、２１０は使用者の顔に直接接触して、フェイスマスク２００と使用者の顔の対応する部分との更に良好な接触をもたらす。

本開示の原理による別の実施形態のフェイスマスク２２０が図１１に示されている（図１１では、外向きの側が図示されている）。フェイスマスク２２０は、上記のフェイスマスク（例えば、図１〜３のフェイスマスク２０、図６Ａのフェイスマスク２０’など）と非常に類似していてよく、弾性シート２２と、フィルタリングウェブ２４と、を含む。弾性シート２２は、上記の形態のいずれかを有してよく、前述したように切開部（図１１では隠れているが、例えば、図２の切開部２８と類似している）を形成する。フィルタリングウェブ２４はまた、上記の形態のいずれかを有してよく、１つ以上のプリーツを規定するように形成され得る。加えて、フェイスマスク２２０は、形成可能なノーズピース２２２を含む。ノーズピース２２２は当該技術分野において既知の種類であってよく、任意に、着用者が手動で適合させるか、操作して着用者の鼻の輪郭に適合させることができる、軟質金属、成形が容易な極軟質金属、又はプラスチックのストリップである。ノーズピース２２２は、図示されるように、上縁部７２に近接してフィルタリングウェブ２４（外向きの側）の外表面に取り付けられ得る（例えば、接着される、固着されるなど）。あるいは、ノーズピース２２２は、弾性シート２２の内向きの側に沿ってなど弾性シート２２とフィルタリングウェブ２４との間に保持され得る。

製造法
本開示によるフェイスマスクのいくつかの製造方法は、フィルタリングウェブ、及び任意に第２のウェブを、弾性ウェブ（例えば、弾性不織布ウェブ）の中央レーンに固着させて積層ウェブを形成した後、フェイスマスクを積層ウェブの中に打ち抜く工程を伴う。これらの任意の技法では、複数のフェイスマスクを連続的に製造することができ、一時的に互いにロール形態で保持され得る。積層ウェブは任意の寸法であってよく、フェイスマスクは、そこから任意の数、形状、又は寸法で打ち抜かれ得る。

図１２には、本開示によるフェイスマスクの製造方法の実施形態の概略図が図示されており、これは、参照することにより本明細書にその全体が組み込まれる、国際公開第２０１１／０１０９３２７（Ａ２）号に記載の製造法と類似し得る。図示される実施形態では、フィルタリングウェブ２３０及び任意の第２のウェブ２３２は、所望のプリーツ構成が設けられるプリーツ加工台２３６の中に一緒に供給される。他の実施形態では、任意の第２のウェブ２３２は、フィルタリングウェブ２３０と一体化される前に、１つ以上の切開部、スリット、孔、又はミシン目が形成され得る、切断又は打ち抜き台を通って供給され得る。とにかく、弾性ウェブ２３４は、１つ以上の切開部（例えば、切開部２８（図２））が形成される切断又は打ち抜き台２３８を通って連続的に供給される。次いで、弾性ウェブ２３４は、適切な固着法（例えば、超音波溶接、熱接着（例えば、熱点接着）接着剤接合、積層、ステッチ接合、融解接合、ニードルパンチング、及び水流交絡）が実行される固着台２４０においてフィルタリングウェブ２３０（及び任意の第２のウェブ２３２）に接合される。固着後、接合されたウェブは、打ち抜き台２４２を通過して、所望により、積み重ね及びパッケージング台２４６でパッケージ化され得る、個別のフェイスマスク２４４を提供する。任意のノーズピース２２２を含む実施形態（図１１）では、打抜き台２４２における加工後に、ノーズピース２２２が個別のフェイスマスク２４４に取り付けられ得る（例えば、接着される、溶接されるなど）。

本開示による、及び／又は本開示に従って作製されたフェイスマスクについて、弾性シートの第１の側方端部分、第２の側方端部分、及び中央部分は、すべて相互に一体に形成され、一体となって連続する弾性ウェブから打ち抜かれ得る。打ち抜きは、例えば、連続切り込み又は不連続切り込み（例えば、ミシン目）を有する積層ウェブに切り込みを入れる工程を含む。切り込み（例えば、連続又は不連続切り込み）は、例えば、打ち抜き（例えば、回転式打ち抜き）又はレーザーカットを使用して行われる。図２を再び参照すると、いくつかの実施形態では、中央部分５０、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４は、それぞれ切開部２８、開口６０、６２となる型抜き部材と共にそれぞれ打ち抜かれ得る。型抜き部材の取り除きは、使用者がフェイスマスク２０を得た後に行われるか、又は使用者によって最終的に購入され、使用される前の製造の後期段階で行われ得る。上記の任意の小孔は、フェイスマスク２０の打ち抜き（stamping）（例えば、打ち抜き（die cutting））と同時に弾性ウェブ２２の一部に形成され得る。あるいは、積層ウェブ又は弾性ウェブは、弾性ウェブがフィルタリングウェブ及び任意の第２のウェブに固着される前に、微細複製切り込み器具で処理されて、ウェブの少なくとも一部に小孔を形成することができる。

上述の複数個のフェイスマスクの連続するウェブ製造は、個々の製造工程が削減される、又は排除されるという点で有利である。連続するウェブ製造は、中央部分５０、第１の側方端部分５２、及び第２の側方端部分５４が打ち抜きプロセス中に同時に形成され得るため、可能である。更に、機械方向に連続するフィルタリングウェブ、弾性不織布ウェブ、及び任意の第２のウェブが使用され得るフェイスマスク構成である。

本開示による、及び／又は本開示に従って製造された複数のフェイスマスクは、図１３Ａ及び１３Ｂに示されるようにロールのフェイスマスク３００として形成され得るか、提供され得る。ロール３００は、連続弾性材料ウェブ３０６（例えば、上記の弾性シート２２（図１））及びフィルタリングウェブ３０８（例えば、上記のフィルタリングウェブ２４（図１））によって規定された連続多層ウェブ３０４に形成された複数のフェイスマスク３０２を含む。図示された実施形態３０４では、連続ウェブは、機械方向に連続的に位置付けられた複数のフェイスマスク３０２を含み、連続ウェブ３０４は、（例えば、弾性ウェブ３０６によって規定されるように）第１の縦方向縁部３２０と、第２の縦方向縁部３２２と、を有する。各フェイスマスク３０２の第１の側方端部分３２４（例えば、上記の第１の側方端部分５２（図１））は、第１の縦方向縁部３２０まで延在し、第２の側方端部分３２６（例えば、上記の第２の側方端部分５４（図１））は、連続積層ウェブ３０４の第２の縦方向縁部３２２まで延在する。フィルタリングウェブ３０８は、弾性ウェブ３０６の中央レーン３２８に沿って固着される。同様の実施形態では、フィルタリングウェブ３０８は、中央レーン３２８の少なくとも一部が第１の側方端部分３２４及び第２の側方端部分３２６に対して、少なくとも一方向において、減少した伸長を有する様式で、中央レーン３２８に固着される。いくつかの実施形態では、中央レーン３２８は、最大５（いくつかの実施形態では、最大４、３、２、又は１）％の機械方向（例えば、図４の縦方向Ｌ）の伸長を有する。中央レーン３２８の伸長は、例えば、上記のように、材料の選択、フィルタリングウェブ３０８の固着の程度、及びフィルタリングウェブ３０８のプリーツの数によって制御され得る。

図示された実施形態では、ロール３００は芯の周囲に形成される。いくつかの実施形態では、連続積層ウェブは、芯のないロールに形成され、フェイスマスクは、ロールの内部から、例えば、一般的な缶の形態のディスペンサーから分配され得る。本開示による連続積層ウェブについて、複数のフェイスマスクは、連続ウェブ３０４の中に打ち抜かれるが、ウェブが例えばロールに形成されるか、又は別の方法で連続ウェブ３０４から分配され得るように連続ウェブ３０４から取り出されない場合がある。図１３Ａ及び１３Ｂに示される実線は連続的な切込みを示し、複数のフェイスマスク３０２に含まれない残りのウェブ部分は取り除かれ得る。複数のフェイスマスクは、ミシン目による連結を介して相互に連結されてもよい。ミシン目は、ディスペンサーの種類に望ましい長さ及び間隔を有することができる。例えば、フェイスマスク３０２は、ロール３００の中央部分から分配するのに、ちょうど２つ又は３つの間隔を介した点で相互に連結され得る。ウェブ３０４上のフェイスマスク３０２は、図１３Ａに示されるように、隣接関係にあるか、又は図１３Ｂに示されるように、フェイスマスク３０２同士の間に空間３３０があってもよい。

複数のフェイスマスクが一時的にロールに保持されているかどうかにかかわらず、図１３Ａ及び１３Ｂは、いくつかの実施形態では、弾性ウェブ３０６及びフィルタリングウェブ３０８の両方が、典型的に機械方向に連続していることを更に示す。連続弾性ウェブ３０６の中央レーン３２８は、弾性ウェブ３０６全体のウェブ交差幅よりも小さい（すなわち、中央レーン３２８のウェブ交差幅が縦方向縁部３２０と縦方向縁部３２２との間のウェブ交差距離よりも小さい）ウェブ交差幅を有する。中央レーン３２８は、第１の縦方向縁部３２０又は第２の縦方向縁部３２２と位置合わせされず、いくつかの実施形態では、弾性ウェブ３０６の縦方向中心線を中心とする。中央レーン３２８のウェブ交差幅は、弾性ウェブ３０６のウェブ交差幅の最大約５０又は６０％であってよく、典型的には、その少なくとも約３０又は３５％である。フィルタリングウェブ３０８は、典型的には、中央レーン３２８のウェブ交差幅と実質的に同じ（例えば、約１０、７．５、又は５％内）ウェブ交差幅を有する。

別の固定機構
本開示の原理による別の実施形態のフェイスマスク４００が図１４Ａ及び１４Ｂに示されている（図１４Ａでは、内向きの側、つまり着用者に面する側が図示されている）。フェイスマスク４００は上記のフェイスマスク（例えば、図１〜３のフェイスマスク２０）と類似しており、弾性シート４０２と、フィルタリングウェブ２４と、ループ４０４、４０６と、を含む。弾性シート４０２は、上記の材料、材料の組み合わせ、層などのいずれかで形成され得る。図１４Ａ及び１４Ｂの実施形態では、弾性シートの形状部４０２は、上記のいくつかの実施形態に関連する中央部分（例えば、図１〜３の中央部分５０）と類似しており、側方端部分を形成しない、又は設けない（例えば、図１〜３の側方端部分５２、５４は省略される）。換言すると、弾性シート４０２は、反対側の側縁部４０８、４１０で終結し、耳係合開口を設けない。切開部４１２は、弾性シート４０２の全厚を貫通して形成され、上記の形態のいずれかを有し得る。

フィルタリングウェブ２４は、上記の形態のいずれかを有してよく、前述したように弾性シート４０２に組み立てられる。ループ４０４、４０６は、形状適合性材料（例えば、弾性ストラップ、繊維など）のストリップであってよく、側縁部４０８、４１０の対応する１つに取り付けられる。例えば、第１のループ４０４は反対側の端部である４１４と４１６との間に延在する。端部４１４、４１６は、離隔されて、第１の側縁部４０８において、又はそれに近接して弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４の少なくとも１つに取り付けられる（例えば、固着される、溶接される、機械的に固定されるなど）。第２のループ４０６は、第２の側縁部４１０において、又はそれに近接して弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４の少なくとも１つに同様に取り付けられる。この構造では、ループ４０４、４０６は、着用者の耳を係合するために使用可能であり、したがって、耳ループとして機能する。

図１５には、関連実施形態のフェイスマスク４００’が示されている（図１５には、外向きの側が図示されている）。フェイスマスク４００’は、フェイスマスク４００（図１４Ａ〜１４Ｂ）と非常に類似しており、上記のように弾性シート４０２（図１５では隠れているが、図１４Ａでは示されている）と、フィルタリングウェブ２４と、ループ４０４、４０６と、を含む。しかし図１５の構造では、ループ４０４、４０６は、反対側の側縁部である４０８と４１０との間をそれぞれ延在する。例えば、第１のループ４０４の第１の端部４１４は、弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４のうちの少なくとも１つに、第１の側縁部４０８において、又はそれに近接して取り付けられ（例えば、固着される、溶接される、機械的に固定されるなど）、第２の端部４１６は、第２の側縁部４１０において、又はそれに近接して同様に取り付けられる。第２のループ４０６は、弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４のうちの少なくとも１つに、図示されるように、第１のループ４０４から離隔された位置で、側縁部４０８、４１０において、又はそれに近接して同様に取り付けられる。したがって、ループ４０４、４０６は、フェイスマスク４００を着用者に固定する際に、着用者の頭部の周囲に配置するために使用できる。

本開示の原理による別の実施形態のフェイスマスク４５０が図１６に示されている（図１６では、外向きの側が図示されている）。フェイスマスク４５０は、上記のフェイスマスク４００（図１４Ａ〜１４Ｂ）と非常に類似しており、弾性シート４０２と、フィルタリングウェブ２４と、結合ストラップ４５２〜４５８と、を含む。第１の結合ストラップ４５２及び第２の結合ストラップ４５４は、離隔されて、弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４のうちの少なくとも１つに第１の側縁部４０８において、又はそれに近接して取り付けられ、延在する。第３の結合ストラップ４５６及び第４の結合ストラップ４５８は、離隔されて、弾性シート４０２及びフィルタリングウェブ２４のうちの少なくとも１つに第２の側縁部４１０において又はそれに近接して取り付けられ、延在する。結合ストラップ４５２〜４５８は、軟質だが弾性の材料（例えば、弾性ウェブ２０（図１〜３）に有用なものとして上述した材料のいずれか）で形成されることができ、既知の技法（例えば、固着、溶接、機械式ファスナーなど）を使用して弾性シート４０２、フィルタリングウェブ２４、又はこれら両方に取り付けることができる。この構造では、結合ストラップ４５２〜４５８は、フェイスマスク４５０を着用者の顔を固定するために使用できる（例えば、第１の結合ストラップ４５２及び第３の結合ストラップ４５６は、着用者の頭部の反対側の周囲に巻かれ、互いに結ばれる）。

本開示のフェイスマスク、並びにその関連使用方法及び作製方法は、これまでの設計に顕著な改善をもたらす。プリーツ加工された外向きのフィルタリングウェブと組み合わされた、単一片の弾性シートは、製造業者にとって非常にコスト効率の良い構造で、有利に着用者の顔の輪郭と適合するか、これに従う。弾性シートに形成された切開部は、フェイスマスクのチャンバ領域での着用者の呼吸通路を容易に配置しやすくし、任意の垂直プリーツは様々に異なる形状の鼻根との適合性を向上させる。

好ましい実施形態を参照しながら本発明を記述してきたが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の変更を行うことができることを認識するであろう。

Claims (21)

1. 弾性シートであり、
   内側表面と、
   外側表面と、
   中央部分、並びに該中央部分の両側からそれぞれ反対側に延在する第１の側方端部分及び第２の側方端部分を形成する細長い形状部と、
   前記第１の側方端部分の第１の開口と、
   前記第２の側方端部分の第２の開口と、
   前記中央部分の前記弾性シートの厚みを貫通する少なくとも１つの切開部と、を形成する、弾性シートと、
   少なくとも１つのプリーツを形成し、外周結合ラインに沿って前記弾性シートの前記外側表面に固着されるフィルタリングウェブと、を含み、
   チャンバ領域が、前記フィルタリングウェブによって少なくとも部分的に確立され、前記外周結合ラインに隣接し、
   更に、前記少なくとも１つの切開部が前記チャンバ領域に対して滑らかに開口している、フェイスマスク。
2. 前記フェイスマスクが、前記内側表面が使用者の顔に接して配置され、前記使用者の口と鼻の少なくとも一部とが前記少なくとも１つの切開部から挿入される、着用状態をもたらすように構成される、請求項１に記載のフェイスマスク。
3. 前記フェイスマスクが、前記チャンバ領域を囲む、着用状態にある使用者の顔との実質的に連続した接触線を形成するように構成される、請求項２に記載のフェイスマスク。
4. 平坦な状態にある前記弾性シートの前記細長い形状部が、概ね前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びる横方向及び前記横方向と垂直である縦方向を規定し、更に、前記少なくとも１つのプリーツが、前記縦方向と実質的に平行である折り目を有する第１の垂直プリーツを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
5. 前記折り目が、前記外周結合ラインにおける第１の位置から前記第１の位置と反対側の、前記外周結合ライン上の第２の位置まで連続的に延びる、請求項４に記載のフェイスマスク。
6. 前記少なくとも１つのプリーツが、前記縦方向と実質的に平行である折り目を有する第２の垂直プリーツを含む、請求項４に記載のフェイスマスク。
7. 前記細長い形状部が、前記中央部分を２等分する中心線を前記縦方向に規定し、更に、前記第１の垂直プリーツ及び前記第２の垂直プリーツが、前記中心線の両側に位置する、請求項６に記載のフェイスマスク。
8. 前記第１の垂直プリーツ及び前記第２の垂直プリーツが、前記着用状態において、前記弾性シートを使用者の鼻根領域の輪郭に適合させるように構成される、請求項６に記載のフェイスマスク。
9. 平坦な状態にある前記弾性シートの前記細長い形状部が、概ね前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びる横方向及び前記横方向と垂直である縦方向を規定し、更に、前記少なくとも１つのプリーツが、前記横方向と実質的に平行である折り目を有する水平プリーツを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
10. 前記少なくとも１つのプリーツが、前記横方向と実質的に平行である折り目を有する第２の水平プリーツを含む、請求項９に記載のフェイスマスク。
11. 前記少なくとも１つのプリーツが、前記縦方向と実質的に平行である折り目を有する第１の垂直プリーツを含む、請求項９に記載のフェイスマスク。
12. 平坦な状態にある前記弾性シートの前記細長い形状部が、概ね前記第１の開口と前記第２の開口との間に延びる横方向、前記横方向と垂直である縦方向、及び垂直縦方向であり前記中央部分を２等分する中心線を規定し、更に、前記フェイスマスクの縁部の高さが、前記中心線から前記第１の側方端部分及び前記第２の側方端部分に向かって小さくなっている、請求項１に記載のフェイスマスク。
13. 前記弾性シートが弾性不織布ウェブを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
14. 前記弾性シートが、前記弾性不織布ウェブに積層されたポリマーフィルムを更に含み、更に、前記フィルタリングウェブが前記ポリマーフィルムに固着されている、請求項３に記載のフェイスマスク。
15. 前記フィルタリングウェブが、フィルタリング層と、ポリマーフィルム層と、を含み、更に、前記ポリマーフィルム層が、前記弾性シートの前記外側表面に面する、請求項１に記載のフェイスマスク。
16. 前記少なくとも１つの切開部が楕円形状である、請求項１に記載のフェイスマスク。
17. 前記少なくとも１つの切開部が複数のスリットを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
18. 前記複数のスリットが、Ｘ字形を形成する第１のスリット及び第２のスリットを含む、請求項１７に記載のフェイスマスク。
19. 前記弾性シート及び前記フィルタリングウェブのうちの少なくとも１つが、前記内側表面に向けて折り畳まれ、使用者の顔と接触するように構成されたフラップを形成する、請求項１に記載のフェイスマスク。
20. フェイスマスクの使用方法であって、
    フェイスマスクを受け取る工程であり、
    前記フェイスマスクが、
    弾性シートであり、
    内側表面と、
    外側表面と、
    中央部分、並びに該中央部分の両側からそれぞれ反対側に延在する第１の側方端部分及び第２の側方端部分を形成する細長い形状部と、
    前記第１の側方端部分の第１の開口と、
    前記第２の側方端部分の第２の開口と、
    前記中央部分の前記弾性シートの厚みを貫通する少なくとも１つの切開部と、を形成する、弾性シートと、
    少なくとも１つのプリーツを形成し、外周結合ラインに沿って前記弾性シートの前記外側表面に固着されるフィルタリングウェブと、を含み、
    チャンバ領域が、前記フィルタリングウェブによって少なくとも部分的に確立され、前記外周結合ラインに隣接し、
    更に、前記少なくとも１つの切開部が前記チャンバ領域に対して滑らかに開口している、フェイスマスクを受け取る工程と、
    使用者の頭部に前記フェイスマスクを固定する工程であり、
    前記使用者の耳の上にそれぞれ前記第１の開口及び前記第２の開口を配置することと、
    前記切開部から前記使用者の頭部の口及び鼻領域を挿入することと、
    前記使用者の顔と前記内側表面との間に実質的に連続する接触線を形成することであり、該接触線が前記チャンバ領域を囲むことと、を含む、工程と、
    前記使用者の呼気に応じて前記少なくとも１つのプリーツを拡張させる工程と、を含む、方法。
21. 前記フェイスマスクを固定する工程が、使用者の鼻根付近で前記使用者の顔の形状に適合する、前記内側表面の領域を更に含む、請求項２０に記載の方法。

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