JP4916329B2 - 鼻孔装着型マスク - Google Patents

Description

本発明は、花粉や粉塵の吸引を防止するための鼻孔挿入型の鼻孔装着型マスクに関する。

従来、花粉や粉塵などの異物の吸引を防止するための、口から鼻にかけて覆う一般的なマスクが知られている。しかし、このようなマスクの多くは、人体の立体形状にぴったりと一致していないため、マスクと着用者の口及び鼻との間に隙間を生じ、異物の侵入を充分に防止することができなかった。
このようなマスクの問題を解決すべく、本出願人は先に、鼻孔に挿入される２つのフィルター部とこれら２つのフィルター部を連結する連結部とを備えた鼻孔装着型マスクを提案している（特許文献１、２参照）。

特開平１１−３４２２１４号公報 特開平１１−１３７７０２号公報

特許文献１及び２に記載のような鼻孔装着型マスクによれば、フィルター部が鼻孔に挿入されて使用されるため、花粉や粉塵等の吸引防止効果に優れる。
しかしながら、特許文献１記載の鼻孔装着型マスクにおいては、連結部がプラスチックや針金で形成されているため、装着時に連結部が接触する鼻孔間の鼻橋部に違和感を生じたり、鼻橋部が擦れたりするおそれがあった。
特許文献２記載の鼻孔装着型マスクにおいては、連結部は棒状の部材又は糸状の部材から形成され、その長さは鼻孔間の距離と略同じ長さである。従って、特許文献２記載の鼻孔装着型マスクにおいては、フィルター部を充分に鼻孔の奥まで挿入することができなかった。また、糸状の部材から形成された連結部は、装着中に切れてしまうおそれがあった。

従って、本発明の目的は、装着感が良好で装着時に抜けにくい鼻孔装着型マスクを提供することにある。

本発明は、単一のシート材から一体的に成形され、それぞれ鼻孔内に挿入される２つのフィルター部と、それらを連結する連結部とからなる鼻孔装着型マスクであって、前記フィルター部は、頂部と該頂部に連なる側壁部とを有する中空の略半楕円球形状をなしており、２つの前記フィルター部は、前記頂部を同じ方向に向けた状態で前記連結部の両端と連結されており、前記連結部は、前記フィルター部の高さ方向から見て、その中央部が括れた形状を有している鼻孔装着型マスクを提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の鼻孔装着型マスクは、装着感が良好で装着時に抜けにくい。

以下、本発明の鼻孔装着型マスクについて、その好ましい一実施形態である第１実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
第１実施形態の鼻孔装着型マスク１は、単一のシート材から一体的に成形されたものであり、図１〜図３に示すように、それぞれ鼻孔内に挿入される２つのフィルター部２，２と、それらを連結する連結部３とからなる。

フィルター部２は、図１〜図３に示すように、頂部２１と該頂部２１に連なる側壁部２２とを有する中空の略半楕円球形状をなしており、側壁部２２の下端部２２ａの全周からフィルター部２の外面側に向けて延出したリム部２３を有する。２つのフィルター部２，２は、リム部２３において連結部３の両端と連結されている。
尚、フィルター部２においては、頂部２１側を上方とし、リム部２３側を下方とする。

中空の略半楕円形状を有する側壁部２２及び頂部２１について説明すると、側壁部２２は、図３に示すように、その直径が下端部２２ａから上端に向けて漸減しており、頂部２１は該側壁部２２の上端に連設している。側壁部２２及び頂部２１の水平方向の断面形状は円形である。

このように、側壁部２２の直径が上方に向けて漸減していることにより、本実施形態の鼻孔装着型マスク１は、フィルター部２を鼻孔内に挿入しやすくなっている。
尚、側壁部２２は、図３に示す鼻孔装着型マスク１の断面において、フィルター部２のうち、高さ方向に延びる直線で形成されている部分をいい、頂部２１は、該側壁部２２の上端に連設した、曲線で形成されている部分をいう。

頂部２１は、図３に示すように、上方に凸状に湾曲したドーム状形状を有しており、また該頂部２１の湾曲の度合いは緩やかなものとなされている。即ち、頂部２１は、その高さＴ１が低くなされており、平坦な形状を有している。また、フィルター部２全体の高さＴ２も低くなされている。このように頂部２１が平坦な形状を有し、且つフィルター部２全体の高さＴ２も低くなされていることにより、鼻孔装着型マスク１の装着時に、より鼻孔の奥までフィルター部２を挿入することができ、鼻孔装着型マスク１が外から見えにくくなると共に、装着後に鼻孔装着型マスク１が抜けにくくなる。

具体的には、頂部２１は、その高さＴ１と前記側壁部２２の最大径Ｌ１との比（Ｔ１／Ｌ１）が０．０５〜０．５となるような平坦な形状を有していることが好ましい。該比（Ｔ１／Ｌ１）は、好ましくは０．１〜０．５、より好ましくは０．１〜０．４、更に好ましくは０．２〜０．３である。また、頂部の高さＴ１は、好ましくは０．５〜６．５ｍｍ、更に好ましくは１〜４ｍｍである。フィルター部２全体の高さＴ２は、好ましくは３〜１５ｍｍ、更に好ましくは５〜１３ｍｍである。側壁部２２の最大径Ｌ１は、好ましくは７〜１５ｍｍ、更に好ましくは９〜１３ｍｍである。

頂部２１の形状は、図３に示すようなドーム状形状に限られず、例えば、頂部２１は、そのうちの一部が下方に向けて窪んだ部分を有していてもよい。このように窪んだ部分を設け、頂部２１の表面積を増やすことで粉塵等の捕集効果を向上させることができる。
また、側壁部２２の下端部２２ａの形状、即ちフィルター部２の開口形状は、円形に限られず、楕円形、三角形、四角形、六角形、八角形等であってもよい。

また、フィルター部２の開口形状は、図４（ａ）に示すように、楕円形の長軸方向の中央部が湾曲したピーナッツ様形状や、図４（ｂ）に示すように、円形状に所定間隔をおいて複数の窪みが設けられた形状であってもよい。即ち、フィルター部２の開口形状は、装着者の鼻孔の形状にフィットする形状であればよい。更に、第１実施形態のように、リム部２３を有するフィルター部２においては、リム部２３の外縁形状は、側壁部２２の下端部２２ａの相似形状であってもよい。

リム部２３は、図１〜図３に示すように、側壁部２２の下端部２２ａに連設されており、該側壁部２２の全周に亘ってフィルター部２の外面側に略水平に延出している。リム部２３の幅Ｌ２は、全周に亘って略同一であり、フィルター部２の高さ方向から見たリム部２３の形状は円形である。リム部２３の幅Ｌ２は、好ましくは０．１〜３ｍｍ、更に好ましくは０．５〜２ｍｍである。

２つのフィルター部２，２は、図１に示すように、頂部２１を同じ方向に向けた状態でリム部２３において連結部３の両端と連結されている。
連結部３は、長手方向及び幅方向を有する帯状の部材である。連結部３は、図２に示すように、高さ方向から見て、その長手方向の両端部の幅が広くなされており、中央部の幅が狭くなされている。そして連結部３は、その長手方向の両端部においてリム部２３と連結されている。即ち、連結部３は、その中央部が括れた形状を有しており、リム部２３との連結部分はその幅が広くなされている。

連結部３は、リム部２３を鼻孔内に挿入して使用する観点から、フィルター部２が鼻孔内に挿入されたときに、側壁部２２の下端部２２ａ（リム部２３）が鼻孔内に位置するに足る長さを有していることが好ましい。また、その長さは、装着時に連結部３が鼻孔間の鼻橋部に沿うように配される長さであることが好ましい。
連結部３の長さは、装着者の鼻の形状によって異なるが、好ましくは５〜２０ｍｍ、更に好ましくは７〜１８ｍｍである。尚、連結部３の長さは、連結部３が湾曲した形状を有している場合には、それを伸ばした状態の長さをいう。

連結部３は、図３に示すように、装着前の状態において、フィルター部２の高さ方向から見て下方に向けて凸状に湾曲した形状を有していることが好ましい。本実施形態においては、連結部３は、装着前の状態において、Ｕ字状に湾曲した形状を有している。連結部３が装着前の状態においてこのような形状を有することにより、フィルター部２を鼻孔の奥まで挿入しやすくなる。
連結部３が、フィルター部２の高さ方向から見て下方に向けて凸状に湾曲した形状を有している場合、その湾曲部分の高さＴ３（図３参照）は、好ましくは２〜１０ｍｍ、更に好ましくは４〜７ｍｍである。

鼻孔装着型マスク１においては、装着時の呼吸を妨げないようにする観点から、頂部２１の通気量は７０〜２００ｍ／ｓであることが好ましい。通気量をこの範囲にすることにより、装着時に呼吸をスムーズに行うことができる。この通気量は、カトーテック株式会社製：ＫＥＳ通気度測定器で測定した。

第１実施形態の鼻孔装着型マスク１は、フィルター部２全体を鼻孔内に挿入して、即ちリム部２３を鼻孔内に挿入した状態で使用される。フィルター部２は、リム部２３を有していることにより、水平方向からの力に対しての強度が強くなり、また、水平方向から力を受けて一旦変形した該フィルター部２の形状の復元性も向上する。

一般に鼻孔装着型マスク１は、フィルター部２を鼻孔内に挿入した後に、該フィルター部２を鼻孔の形状にフィットさせるために、鼻を摘む等の動作を行う。その際、フィルター部２は、側壁部２２の下端部２２ａに外面側に延出したリム部２３を有しているため、鼻を摘んだ際に変形したフィルター部２の形状は、その後速やかに装着者の鼻孔の形状に合わせて回復する。そのため、フィルター部２と鼻孔との密着性が向上して隙間を生じにくくなる。更に、装着後においては、フィルター部２が鼻孔から抜けにくい。
また、フィルター部２全体を鼻孔内に挿入することにより鼻孔を広げる効果を有し、呼吸がスムーズとなる。

また、本実施形態の鼻孔装着型マスク１においては、連結部３の長手方向の中央部の幅が狭くなされているため、鼻孔装着型マスク１の装着時に、フィルター部２の動きが連結部３の剛性によって干渉されることがない。また、連結部３と鼻橋部との接触面積が小さくなり、装着感が向上する。更に、装着時に外部から視認できる部分の面積が減少することで外観を損なわない。
また、連結部３とリム部２３との連結部分の幅が広くなされているため、装着中にフィルター部２が連結部３と分離しにくく、安全性に優れる。

次に、第１実施形態の鼻孔装着型マスク１の好ましい製造方法について述べる。本実施形態の鼻孔装着型マスク１は、一枚のシート材を一体成形することにより製造される。
シート材としては、通気性及び成形の容易さの観点から、不織布が好ましく用いられる。その中でも特に、融点の異なる２種類の繊維、つまり、一定温度で溶着する繊維（以下、低融点の繊維ともいう）及び一定温度で溶着しない繊維（以下、高融点の繊維ともいう）をニードルパンチ法により交絡させて形成した不織布を好適に用いることができる。

低融点の繊維としては、例えば芯鞘構造を有する繊維を好ましく用いることができる。芯材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等が挙げられ、鞘材としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンイソフタレートからなる共重合ポリエステル等が挙げられる。
高融点の繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を用いることができる。

不織布中における低融点の繊維の割合は、好ましくは５０〜９０重量％、更に好ましくは６０〜８０重量％である。高融点の繊維の割合は、好ましくは１０〜５０重量％、更に好ましくは２０〜４０重量％である。

低融点の繊維と高融点の繊維とが所定の割合で混合された繊維集合体は、ニードルパンチ法により繊維を交絡させて、不織布化される。このようにして製造された不織布の坪量は、良好な成形性及び該不織布から製造される鼻孔装着型マスク１が充分な強度を有するようにする観点から、好ましくは８０〜１３０ｇ／ｍ²、更に好ましくは９０〜１２０ｇ／ｍ²である。

ニードルパンチ法によって製造された不織布は、次いで熱処理されることが好ましい。不織布に熱処理を行うことにより、ニードルパンチによる繊維の交絡に加えて、不織布中の低融点の繊維の一部が溶解して溶着するため、不織布の強度が向上し、次の金型成形工程における不織布の成形が容易になると共に、製造された鼻孔装着型マスク１の強度を向上させることができる。
また、加熱された不織布を金型成形工程に導入することにより、金型を加熱せずに成形を行ういわゆるコールドプレス成形によって成形を行うことも可能となる。

不織布の加熱温度は、好ましくは１３０〜１７０度、更に好ましくは１４０〜１６０度である。
尚、不織布を熱処理する場合に、次の金型成形工程において、金型を加熱して成形を行ういわゆるホットプレス成形によって成形することも好ましい。

次いで、熱処理された不織布は、図５に示すように、金型成形工程に導入される。金型成形工程においては、不織布１０は、先ず、図５（ａ）に示すように、凹型金型４と凸型金型５との間に挟みこまれる。
次いで、図５（ｂ）に示すように、不織布１０は圧縮成形される。尚、ホットプレス成形の場合には、ここで１００〜１４０度の熱を掛けながら圧縮を行う。
このようにして、図５（ｃ）に示すような、本実施形態の鼻孔装着型マスク１の立体形状が形成される。

金型形成工程を経て立体形状が形成された不織布１０は、次いで、高さ方向から立体的な打ち抜き刃（図示せず）により打ち抜かれ、図３に示すように、円形のリム部２３及び中央部が括れた形状の連結部３を有する本実施形態の鼻孔装着型マスク１が形成される。
このようにして本実施形態の鼻孔装着型マスク１は製造される。

本実施形態の鼻孔装着型マスクは、ニードルパンチ法により製造した高坪量の不織布を原反として用いているため、全体に均一な坪量を有している。

次に、本発明の鼻孔装着型マスクの別の実施形態について説明する。別の実施形態については、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の点については説明を省略する。特に説明しない点については、第１実施形態についての説明が適宜適用される。別の実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。

図６には、本発明の第２実施形態の鼻孔装着型マスク１の底面図（図２対応図）が示されている。第２実施形態の鼻孔装着型マスク１においては、第１実施形態に比して、図６に示すように、フィルター部２にリム部２３が設けられていない。詳細には、２つのフィルター部２，２は、側壁部２２の下端部２２ａがフィルター部２の外面側に向けて延出しておらず、側壁部２２の下端部２２ａにおいて連結部３の両端と連結されている。
第２実施形態のように、フィルター部２にリム部２３が設けられていない形態においては、頂部２１及び側壁部２２の一部に熱溶着をすることで、フィルター部２の強度や保形性を確保することができる。

第２実施形態の鼻孔装着型マスク１も、第１実施形態と同様に、フィルター部２全体を鼻孔内に挿入した状態で使用される。
一般に鼻孔装着型マスク１は、フィルター部２を鼻孔内に挿入した後に、該フィルター部２を鼻孔の形状にフィットさせるために、鼻を摘む等の動作を行う。その際、（第１実施形態と異なり、リム部２３を有していないため、）フィルター部２の側壁部２２が容易に変形し、鼻孔形状との密着性が向上する。そのため、フィルター部２と鼻孔との隙間が生じにくくなる。更に、装着後においては、フィルター部２の側壁部２２との接触面積が増加し、鼻孔から抜けにくくなる。

図７には、本発明の第３実施形態の鼻孔装着型マスク１の底面図（図２対応図）が示されている。第３実施形態の鼻孔装着型マスク１においては、第１実施形態に比して、図７に示すように、リム部２３は側壁部２２の下端部２２ａの全周に亘っておらず、リム部２３のない部分で連結部３と側壁部２２の下端部２２ａとが連結されている。
即ち、２つのフィルター部２，２は、側壁部２２の下端部２２ａにおいて連結部３の両端と連結されている。そして、側壁部２２の下端部２２ａにおける連結部３が連結された部分を除いた略全周から、リム部２３が、フィルター部２の外面側に向けて延出するように設けられている。

本発明の鼻孔装着型マスク１は、フィルター部２の内面又は外面に凹凸が形成されていてもよい。
図８には、本発明の第４実施形態の鼻孔装着型マスク１が示されている。第４実施形態の鼻孔装着型マスク１は、第１実施形態に比して、図８に示すように、頂部２１及び側壁部２２の外面の一部に熱溶着されて形成された凹部２４を有する点で異なり、それ以外は図１に示す第１実施形態と同一である。

第４実施形態の鼻孔装着型マスク１においては、図８に示すように、熱溶着されて形成された凹部２４は、所定の幅を有し、側壁部２２の下端部２２ａから上方に向かって延びており、側壁部２２の上端から頂部２１の頂点を通るように横断して再び側壁部２２の上端から下端部２２ａに向けて延びている。更に、凹部２４は、側壁部２２の高さ方向の中央部に、全周に亘って所定の幅をもって形成されている。フィルター部２の外面における凹部２４以外の部分は、相対的に突出して凸部２５となるため、フィルター部２の外面には凹凸が形成されることになる。

このような凹凸を形成するには、金型成形工程において、凹型金型４として、図９に示すように、熱溶着する部分のみを不織布と接触するようにしたものを用いてホットプレス成形を行えばよい。尚、この際の凹型金型４の加熱温度は、不織布を熱溶着させてフィルター部２の強度を向上させる観点から、１００〜１４０度であることが好ましい。

このように、頂部２１及び側壁部２２の外面の一部に熱溶着による凹部２４を形成することにより、フィルター部２の強度が向上し、保形性を高めることができる。
また、凹型金型４と接触しないフィルター部２の外面の凸部２５は、不織布１０の構成繊維が圧縮されていないため、柔らかであり、肌触りに優れる。
更に、フィルター部２の外面に凹凸を設けることにより、装着後の鼻孔装着型マスク１の抜け落ちを防止する効果も有する。

熱溶着による凹部２４のパターンは、図８に示されたパターンに制限されない。
また、凹凸は、フィルター部２の内面に形成してもよい。フィルター部２の内面に凹凸を形成することにより、該内面の表面積が増して粉塵等の捕集効果が向上する。

本発明の鼻孔装着型マスク１は、前述した実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
例えば、リム部２３は、その先端（外側縁）が上方又は下方に向けて曲がった形状であってもよい。

リム部２３には所定個数のスリットを所定位置に設けることができる。例えば、図１０に示す鼻孔装着型マスク１は、第３実施形態において、リム部２３に９０度間隔で３個のスリット２６を設けたものである。
リム部２３の幅Ｌ２は一定でなくてもよい。例えば、図１１に示す鼻孔装着型マスク１は、第３実施形態において、リム部２３の幅Ｌ２を、連結部３に近い部分では狭く、連結部３から離れるに従って徐々に広くしたものであり、側壁部２２の下端部２２ａの中心とリム部２３の中心とがずれている。

また、フィルター部２に徐放性薬剤を含浸して薬効を付与してもよい。フィルター部２に含浸される薬剤としては、特に制限はないが、例えば、カンフル、メントール、ペパーミント油、ユーカリ油等の、吸入することによって鼻や喉等の呼吸器官の炎症を沈静させたり、アロマテラピー効果を有するものが挙げられる。
また、本実施形態の鼻孔装着型マスク１は、装着した際の不快な臭いの原因となる油剤やポリマー等を用いることなく製造することが望ましい。

また、不織布を構成する繊維にエレクトレット化繊維を混合してもよい。エレクトレット化繊維は、いつまでも帯電を保持できる性質を有していることから、花粉や粉塵等の捕集に優れており、本発明の鼻孔装着型マスクのフィルター機能を向上させることができる。
エレクトレット化繊維は、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＣ、ポリスチレン等から構成された繊維を熱エレクトレット、光エレクトレット、磁気エレクトレット等によりエレクトレット化することにより製造することができ、特にコロナ放電加工等によるエレクトロエレクトレットにより製造することが好ましい。
また、不織布を構成する繊維には、エレクトレット化繊維の代わりに、脱臭、調湿、吸湿等の機能を有する繊維を混合してもよい。これらの機能を有する繊維を複数混合してもよい。
前述した各実施形態における各構成は、適宜組み合わせることができる。

図１は、本発明の第１実施形態の鼻孔装着型マスクを示す斜視図である。 図２は、図１に示す鼻孔装着型マスクの底面図である。 図３は、図２に示すＸ−Ｘ線断面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれフィルター部の開口形状の変形例を示す図である。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図１に示す鼻孔装着型マスクの成形方法を順次示す概略断面図である。 図６は、本発明の第２実施形態の鼻孔装着型マスクを示す底面図（図２対応図）である。 図７は、本発明の第３実施形態の鼻孔装着型マスクを示す底面図（図２対応図）である。 図８は、本発明の第４実施形態の鼻孔装着型マスクを示す斜視図である。 図９は、図８に示す鼻孔装着型マスクの成形方法の一部を示す概略断面図である。 図１０は、第３実施形態の鼻孔装着型マスクの第１の変形例を示す底面図（図７対応図）である。 図１１は、第３実施形態の鼻孔装着型マスクの第２の変形例を示す底面図（図７対応図）である。

符号の説明

１ 鼻孔装着型マスク
２ フィルター部
２１ 頂部
２２ 側壁部
２３ リム部
２４ 凹部
２５ 凸部
３ 連結部
４ 凹型金型
５ 凸型金型
１０ 不織布

Claims (9)

1. 単一のシート材から一体的に成形され、それぞれ鼻孔内に挿入される２つのフィルター部と、それらを連結する連結部とからなる鼻孔装着型マスクであって、
   前記フィルター部は、頂部と該頂部に連なる側壁部とを有する中空の略半楕円球形状をなしており、
   ２つの前記フィルター部は、前記頂部を同じ方向に向けた状態で前記連結部の両端と連結されており、
   前記連結部は、前記フィルター部の高さ方向から見て、その中央部が括れた形状を有しており、
   前記フィルター部は、その内面又は外面に凹凸が形成されている鼻孔装着型マスク。
2. 前記フィルター部の凹凸における凹部は、熱溶着されて形成されており、所定の幅を有し、前記側壁部の下端部から上方に向かって延びており、前記側壁部の上端から前記頂部の頂点を通るように横断して再び該側壁部の上端から下端部に向けて延びている請求項１記載の鼻孔装着型マスク。
3. 更に、前記凹部は、前記側壁部の高さ方向の中央部に、全周に亘って所定の幅をもって形成されている請求項２記載の鼻孔装着型マスク。
4. ２つの前記フィルター部は、前記側壁部の下端部の全周から該フィルター部の外面側に向けて延出したリム部を有し、該リム部において前記連結部の両端と連結されている請求項１ないし３の何れか１項に記載の鼻孔装着型マスク。
5. ２つの前記フィルター部は、前記側壁部の下端部が該フィルター部の外面側に向けて延出しておらず、該側壁部の下端部において前記連結部の両端と連結されている請求項１ないし３の何れか１項に記載の鼻孔装着型マスク。
6. ２つの前記フィルター部は、前記側壁部の下端部において前記連結部の両端と連結されており、該側壁部の下端部における該連結部が連結された部分を除いた略全周から該フィルター部の外面側に向けて延出したリム部を有している請求項１ないし３の何れか１項に記載の鼻孔装着型マスク。
7. 前記連結部は、前記フィルター部が鼻孔内に挿入されたときに、該フィルター部の前記側壁部の下端部が鼻孔内に位置するに足る長さを有している請求項１ないし６の何れか１項に記載の鼻孔装着型マスク。
8. 前記連結部は、装着前の状態において、前記フィルター部の高さ方向から見て下方に向けて凸状に湾曲した形状を有している請求項７記載の鼻孔装着型マスク。
9. 前記シート材は、融点の異なる少なくとも２種類の繊維をニードルパンチ法により交絡させて形成した不織布である請求項１ないし８の何れか１項に記載の鼻孔装着型マスク。

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