JPH09103510A - 流体遮断性を高めた使い捨てフェースマスク - Google Patents
流体遮断性を高めた使い捨てフェースマスクInfo
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Abstract
性を装用者に提供しながらも、液体および/または粒子
をろ過することができる使い捨てマスクを得る。 【解決手段】 フィルタ本体は、種々の形状を有するろ
過材料の多数の層から形成されている。このようなマス
クは、一つ以上の編成ヘッドバンドにより、装用者の頭
に固着することができる。プラスチック膜のような種々
のガスケット型シール材料またはヒドロゲルのような他
の材料を使用して、マスクの周縁と装用者の顔との間に
形成される流体遮断を高めることができる。
Description
ーロゾル、粒状質および/または液体の通過を防ぐこと
ができるフェースマスクに関する。限定の目的ではな
く、より具体的には、本発明は、マスクの周縁と着用者
すなわち装用者(wearer)の顔との間の流体遮断性を高
めた使い捨てフェースマスク(disposable face mask)
に関する。さらに、本発明は、種々の材料を使用して、
良好な易呼吸性を維持しながらも、特定の作業環境に関
して、得られるマスクのろ過能力を高めることを可能に
する。
て製造されてきた。医療の分野においては、それら初期
のマスクの多くは、健康管理者の息による患者の汚染を
防止するために使用されてきた。近年、浮遊中の病原
体、例えばB型肝炎ウイルスによる健康管理者の感染に
ますます関心が払われるにつれ、健康管理者の呼気によ
る患者の汚染を防止するだけでなく、浮遊中の感染粒子
の吸入による健康管理者の感染を防ぐことが必要になっ
た。ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の出現および多く
のHIV患者が併発する感染性結核の近年の増大の観点
から、これがいっそう重要になった。
ような防護的装備の使用をますます重要にした。米国ジ
ョージア州アトランタにある疾病管理センターは、AI
DSウイルス(HIV)が体液との接触によって移ると
いうことを発見した。AIDSで汚染された体液が他の
ヒトの体液源、例えば目、鼻、口などと接触すると、病
気が移るおそれがある。したがって、患者の体液が健康
管理者の顔と接触することを防ぐ必要がある。
ロゾルは、感染患者の呼気によって発生するだけでな
く、液体または微生物の浮遊にエネルギーを付与する特
定の処置および操作によっても発生する。とりわけ、ド
リルや鋸子の使用を伴う外科的処置は、結核、HIVま
たは他の病原体を含有するおそれのあるエーロゾルを感
染患者から発生させる原因である。新規な疾病菌株は、
多数のタイプの薬物治療に対して強い抵抗を示すため、
結核に関する心配が増大している。
7日にS. J. Goldsmith に発行された「Mask」と題する
米国特許第2,012,505号明細書に示されてい
る。もう一つのタイプの使い捨てフェースマスクが、1
982年3月16日にM. Magidson に発行された「Disp
osable Face Mask」と題する米国特許第4,319,5
67号明細書に示されている。このマスクは立体的に成
形されており、マスクの縁を通過する流体の漏れを防ぐ
ための特殊な構成であった。明らかに、液体および/ま
たはエーロゾルを抑制しようとするとき、漏れを許すこ
とはできない。1986年8月19日にVance M. Hubba
rdおよびWelton K. Brunson に発行された「Noncollaps
ible Surgical Face Mask 」と題する米国特許第4,6
06,341号明細書は、台形のひだをもつ従来の長方
形フェースマスクを開示している。作業条件によって
は、長方形のマスクは、前記米国特許第4,606,3
41号明細書に開示されたマスクをも含め、マスクの周
縁と装用者の顔との間で液体およびエーロゾルの通過を
防ぐためには、顔への適合が最適とはいえないかもしれ
ない。
の結果、そのようなマスクの外側からの液体の浸透に対
する抵抗が得られた。1990年5月1日にHubbard ら
に発行された「Body Fluids Barrier Mask」と題する米
国特許第4,920,960号は、そのようなマスクに
おける改善の例である。1991年6月4日にHubbard
らに発行された「Face Mask with Liquid and Glare Re
sistant Visor 」と題する米国特許第5,020,53
3号は、医療処置の間に装用者の顔を液体から保護する
ためのバイザを組み込んだ例である。
の使い捨てフェースマスクに伴う欠点を実質的に軽減す
るか解消する使い捨てフェースマスクが提供される。本
発明を組み込んだ使い捨てフェースマスクは、装用者の
顔との間での効果的な液体の遮断もしくはシール、エー
ロゾルに対するより高いろ過能力、快適な呼吸のための
マスクをはさんでの十分に低い圧力降下および液体の飛
び跳ねや噴霧からの保護を提供する。用途によっては、
この使い捨てフェースマスクは、得られるマスクのろ過
能力を高めるために、選択された材料、例えば発泡ポリ
テトラフルオロエチレンの一つ以上の層を含んでもよ
い。
発明は、装用者の鼻および口を覆うためのフィルタ本体
を含む使い捨てフェースマスクを提供する。この本体は
上下の縁を有し、上縁が、装用者の鼻梁を横切って延び
るように配置され、下縁が、装用者のあごの下に延びる
ように配置される。ガスケット型シール材料の層が上縁
および下縁に隣接して固着されることが好ましい。第一
の固着部材が、本体に対し、上縁の各端に隣接したとこ
ろで取り付けられ、装用者の後頭部の周囲に、上縁から
ほぼ直線的に連続するように配設されて、上縁を、装用
者の顔とぴったり係合した状態で付勢して、上縁と装用
者の顔との間の流体の流れを防ぐことができる。第二の
固着部材が、本体に対し、下縁の各端に隣接したところ
で取り付けられ、装用者の頭の頂上を越えて、下縁から
ほぼ直線的に連続するように配設されて、下縁を、装用
者の顔とぴったり係合した状態で付勢して、下縁と装用
者の顔との間の流体の流れを防ぐことができる。得られ
るマスクは、マスクの周縁の周囲で流体遮断性が高めら
れ、液体およびエーロゾルがマスクの縁と装用者の顔と
の間で通過することを防ぐ。
用者にとっての快適性を高めながらも、マスクの周縁と
装用者の顔との間の流体の通過を抑制する外科用使い捨
てフェースマスクを提供する。本発明は、ガスケット型
シール材料の層をマス の上下の縁それぞれに取り付け
ることにより、標準的なひだ付き型フェースマスクまた
はオフ・フェース(off-the-face)型フェースマスクの
いずれにも応用することもできる。用途によっては、1
対のひもを使用して、本発明を組み込んだマスクを装用
者の頭および顔に固着してもよい。他の用途の場合に
は、1対の耳ループ、4本の外科用結び片または弾性材
料の連続ループを用いて、本発明を組み込んだマスクを
装用者の頭および顔に固着してもよい。流体不浸透性の
フラップを含めてフェースマスクの覆い区域を拡大し、
マスクの周縁と装用者の顔との間のガスケット型シール
材料と併用して流体シールを改善してもよい。
の周縁に配設されたガスケット型シール材料を、弾性材
料から形成された固着手段と合わせて、長時間にわたっ
て周縁の密封を維持しながらも装用者に対して快適性を
提供することを含む。固着手段は、望みどおりの種々の
材料から形成することができる。用途によっては、ガス
ケット型シール材料を、ほぼ長方形の外科用フェースマ
スクの内側面に対し、フェースマスクの上縁および下縁
ならびに各側辺に沿って配置してもよい。
の周縁と装用者の顔との間を通過することを防ぐ遮断を
形成することにより、有意な技術的利点を提供する。得
られるフェースマスクは、液体噴霧およびエーロゾルが
マスクの外側またはフェースマスクの縁の周囲を通過
し、装用者の顔の一部と接触することを妨げる。マスク
は、装用者による正常な呼吸の間には空気がマスクを通
過するための実質的に増大した流動区域を提供し、同時
に、液体およびエーロゾルのマスクの通過に対してより
高い抵抗を示すろ過媒体の使用を許す。本発明は、マス
クを装用することによって生じる正常な呼吸に対する制
限を最小限にしながらも、エーロゾルの通過に対する抵
抗に関してろ過能力を最適化することを許し、マスクの
周縁と装用者の顔の輪郭との間の実質的に高められた適
合を考慮している。
テトラフルオロエチレン(PTFE)膜から形成された
フィルタ媒体を、フィルタ媒体の両側に配設された二成
分性ポリエチレンまたはポリプロピレンの一つ以上の層
と組み合わせて使用することを含む。ガスケット型シー
ルを本発明の教示にしたがって形成して、ひだ付き型お
よびひだなし型のフェースマスクの周縁と装用者の顔と
の間で効果的な流体遮断性を提供してもよい。ガスケッ
ト型シールは、プラスチック膜材料、例えばポリエチレ
ンおよびポリプロピレンの薄層によって形成することが
できる。他の用途の場合には、種々のヒドロゲルを、ガ
スケット型シール材料と組み合わせて、またはガスケッ
ト型シール材料に代えて、関連のフェースマスクの周縁
に配設してもよい。
ール材料をフェースマスクの内側面に配置して、装用者
の顔との間で流体遮断を形成することを含む。本発明の
教示にしたがってガスケット型シールを形成することに
より、装用者が呼吸し、話すことに伴うフェースマスク
の正常な動きが、ガスケット型シール材料と装用者の顔
との間に形成された流体遮断を損なうことがない。ても
よい。
その利点は、図1〜11を参照することにより、明確に
理解することができよう。各図を通じて、同様な部品お
よび対応する部品を表すのに同様な符号を使用した。
フェースマスク10、110、210および310は、
それぞれのマスクの外側から装用者の鼻および口に至る
細菌、液体、粒状物およびエーロゾルの流入を遅らせる
のに使用することができる。本出願明細書に関して、
「エーロゾル」とは、微生物溶液にしばしば関連する不
溶性液体または粒状物をいう。「流体」とは、本出願明
細書では、気体、液体または気体と液体との混合物を含
むものとして使用する。種々の粒状物およびエーロゾル
がそのような流体と飛沫同伴しているかもしれない。
て、使い捨てフェースマスクの周縁と装用者の顔との間
の流体遮断性を高める。本出願明細書に関して、「ガス
ケット型シール」とは、二つの比較的静止性の物体の間
に変形性材料を配置することによって形成される流体遮
断物または気密シールをいう。このようなガスケット型
シールは、「静止用シール」と呼ばれることもある。本
発明の教示にしたがってフェースマスクの周縁と装用者
の顔との間にガスケット型シールを形成するためには、
薄いプラスチック膜および/またはヒドロゲルを含む多
様なガスケット型シール材料を満足に使用することがで
きる。他のタイプの変形性材料、例えば連続気泡フォー
ムおよび独立気泡フォームを使用して、所望のガスケッ
ト型シールを形成してもよい。
ーロゾルの通過に抵抗する使い捨てフェースマスクのろ
過能力を最適化し、同時に、装用者による正常な呼吸に
対する抵抗を最小限にし、長時間にわたる装用のための
快適な適合を提供することを可能にする。本発明は、液
体に加えてエーロゾルの通過をも妨げるように具体的に
設計されていてもよいフィルタ媒体の一つ以上の層を使
用することを許す。
一部を、仮想線によって示す装用者12の顔に配置され
た状態で組み込んだものである。マスク10は、弾性の
固着部材またはヘッドバンド16および18によって装
用者12に固着されるフィルタ本体14を含む。フィル
タ本体14は、ほぼ台形の上寄り部分20および下寄り
部分22を含む。上寄り部分20と下寄り部分22と
は、適合する外寸および外形を有することが好ましい。
上寄り部分20と下寄り部分22とは、熱および/また
は超音波シールにより、フィルタ本体14の三つの辺に
沿って接合することができる。このような方法で接合す
ることが、マスク10に対して重要な構造的完全性を加
える。
り、細長い展性部材26(図2および3を参照)をもつ
上縁24を含む。展性部材26は、マスク10の上縁2
4が装用者12の鼻および頬の輪郭にぴったり適合する
形をもつために設けられている。展性部材26は、長方
形の断面をもつアルミニウム片から構成されることが好
ましいが、成形性または展性の鋼またはプラスチックの
部材であってもよい。
22の下縁38とが互いに協同して、装用者12の顔に
接するマスク10の周縁を画定する。本発明は、マスク
10の使用の結果として生じる装用者12の正常な呼吸
に対する抵抗を最小限にしながらも、マスク10の周縁
と装用者12の顔との間に形成される遮断ならびに液
体、粒状物およびエーロゾルのろ過媒体34の通過に抵
抗するマスク10のろ過能力を最適化することを許す。
本発明はまた、液体不浸透性材料の層44を含む、フィ
ルタ媒体の多数の層をフィルタ本体14の内部に含める
ことを許す。
は、装用者12の顔に配置されると、ほぼコップまたは
円すいの形状になる。本発明は、マスク10が、包装、
貯蔵および運搬に容易でありながらも、成形された円す
い形マスクの「オフ・フェース」利点を提供することを
許す。「オフ・フェース(off-the-face)」型のマスク
は、装用者の顔の相当部分と接触する柔軟なひだ付きマ
スクに比較して、より大きな呼吸空間を提供する。した
がって、「オフ・フェース」型マスクは一般に、より涼
しくて容易な呼吸を可能にする。
空気の体積を最適化することを許す。体積が大き過ぎる
ならば、正常な呼吸速度で過剰量の呼気がフィルタ本体
14内に保持されるおそれがある。フィルタ本体14の
サイズを適切に選択することにより、フィルタ本体14
内の空気の過熱が最小限になり、また、長時間にわたっ
て呼気を再吸入することから生じるめまい感が最小限に
なる。
は、フィルタ本体14の台形の大きいほうの長さ、すな
わち寸法Aの101/4 インチ(26cm)を含む。一部に
は上縁24および下縁38によって画定されるフィルタ
本体14の開口の長さ、すなわち寸法Bは、上寄り部分
20と下寄り部分22との各接合部での約1/2インチ
(1.3cm)ずつのシールのため、91/4 インチ(2
3.5cm)になる。台形のフィルタ本体14の平行部分
の小さいほうの寸法、すなわち寸法Dは、約35/16イン
チ(8.4cm)である。一部には寸法AおよびBによっ
て画定されるフィルタ本体14の開口は、小さいほうの
長さ、すなわち寸法Dとほぼ平行である。寸法Aおよび
Bは、±3/4インチ(1.9cm)で変動してもよい。
フィルタ本体14の台形の幅、すなわち寸法Cは、31/
2 インチ(8.9cm)である。寸法CおよびDは、±1
/4インチ(0.6cm)で変動してもよい。マスク10
の三つの閉じた辺を画定する結合境界線の幅、すなわち
寸法Eは、1/4インチ(0.6cm)であることが好ま
しい。上縁24および下縁38の、装用者の顔に接する
内寄り部分の幅、すなわち寸法Fは約1/2インチ
(1.3cm)である。
52は、上縁24および下縁38の内寄り部分にそれぞ
れ配設されていることが好ましい。細片50および52
は、フィルタ本体14の寸法Aとほぼ同じ長さおよび約
11/4 インチ(3.2cm)の幅を有することが好まし
い。ある用途では、細片50および52は、厚さが約
0.0005インチ(0.0013cm)である。
の装用者に対応するように変更してもよい。しかし、マ
スク10を画定する台形の幅、すなわち寸法Cと、台形
の小さいほうの長さ、すなわち寸法Dとの比率は、約1
対1にとどめることが好ましい。フィルタ本体14の大
きいほうの長さ、すなわち寸法Aと、小さいほうの長
さ、すなわち寸法Dとの好ましい比率は約3対1であ
る。他の用途の場合には、寸法Aが寸法Dよりも大き
く、幅が寸法Cにほぼ等しい限り、寸法Aと寸法Dとの
比率を変更して、望みの適合を得てもよい。ガスケット
型シール材料の細片50および52が、フェースマスク
10がより多様な顔だちの装用者とで流体密な遮断を形
成することを許す。
の非平行な辺、つまり斜めの辺に約11/8 インチ(2.
9cm)の曲率半径R1および約3インチ(7.6cm)の
曲率半径R2を形成することにある。曲率半径R1およ
びR2は、互いに、またはフィルタ本体14の三つの接
合された辺と協同して、装用者12による正常な呼吸の
間にフィルタ本体14が圧潰することを防ぐ。これらの
曲率半径R1およびR2は、正常な呼吸の間にマスク1
0が所望のオフ・フェース形状を保持することに役立
つ。フィルタ本体14の三つの閉じた辺のシールされた
境界線が1/4インチ(0.6cm)未満であるならば、
マスク10は、正常な呼吸の間に圧潰する傾向を示すか
もしれない。したがって、本発明の重要な特徴は、曲率
半径R1およびR2を、幅が約1/4インチ(0.6c
m)以上のシールされた境界線と合わせて、装用者12
の鼻および口を覆う所望の円すい形またはコップ形のマ
スクを得、正常な呼吸の間に圧潰することなく、装用者
12の顔とで流体密な遮断を維持することを含む。
に湾曲し、ヘッドバンド16および18の取付け点に向
かって内に湾曲する曲率半径R1に正接している。この
配設は、いくつかの重要な機能に役立つ。曲率半径R1
およびR2は、互いにならびに細片50および52と協
同して、マスク10の周縁と装用者12の顔との間で顔
のシール性能を改善する。曲率半径R1およびR2は、
マスク10が、上縁24および下縁38の各端の近く
の、ヘッドバンド16および18の取り付け点に隣接す
るところの比較的平坦な面をもって開放することを許
す。ヘッドバンド16および18の取付け点に隣接する
これらの平坦な面は、フィルタ本体14中の開口から離
れるにつれ徐々に先細りする。フィルタ本体14の略台
形が、曲率半径R1およびR2ならびに他の好ましい寸
法および比率と協同して、マスク10の正常な使用の間
のフィルタ本体14の圧潰を最小限にする。
び下縁38の内寄り部分にそれぞれ配設された細片50
および52と協同して、マスク10がより多くの異なる
顔のサイズとぴったり適合し、それらとの間で密な顔シ
ールを形成することを許す。マスク10は、図3および
4に示すように、マスク10の内側でヘッドバンド16
および18の取り付け点に隣接するところで先細り面と
接触する小さめの顔に特に有用である。他のタイプの外
科用マスクもまた、ガスケット型シール材料の細片50
および52をそれぞれのマスクの周縁と装用者の顔との
間に配置することから利点を得ることができる。
装用者の顔に対していっぱいに開かれたとき、フィルタ
本体14の三つの接合された辺に沿って強度を提供する
ことにより、マスク10の完全性を維持するのに役立
つ。これらの前記の設計の特徴は、易呼吸性および快適
性をマスク10に加える軽量材料または軽量ベース材料
の使用を考慮している。曲率半径R1およびR2を用い
なければ、このような同じ軽量材料は、吸息の際に圧潰
しやすくなるであろう。フィルタ本体14の三つの閉じ
た辺の周囲の1/4インチ(0.6cm)の接合シール
が、マスク10が装用者12の顔に固着されたとき、そ
のマスクの構造的完全性を維持することに寄与する。
52を上縁24および下縁38にそれぞれ取り付けるに
は、種々の接着剤、超音波シールおよび/または熱シー
ルを使用することができる。細片50および52を取り
付けるには、超音波シール(超音波溶接とも呼ぶ)42
が特に有利であることがわかった。用途によっては、細
片50および52は、厚さ0.005〜0.0005イ
ンチ(0.013〜0.0013cm)のポリエチレンま
たはポリプロピレンから形成することができる。しか
し、種々の厚さの他のタイプの薄膜および変形性材料を
本発明に満足に使用することができる。
ケット型シール材料50の寸法および位置を適切に選択
することにより、装用者12の正常な呼吸に伴う漏れが
実質的に解消される。展性細片26は、上縁24の中心
に配置され、上縁24の全長、すなわち寸法Aの50%
〜70%の範囲の長さであることが好ましい。本発明の
一つの実施態様の場合、1/4焼き入れ(quarter-temp
ered)アルミニウムから製造された展性細片26を使用
することにより、マスク10の性能が高められた。この
実施態様の場合、展性細片26の長さは、上縁24の長
さの約54%であり、厚さ0.021インチ(0.05
3cm)、幅0.197インチ(0.5cm)であった。
最適な周縁ならびに装用者12の鼻および顔とで高めら
れた流体遮断を形成するのに最適な寸法の細片50およ
び52をもつマスク10を設計することを可能にする。
本発明は、フィルタ媒体34を介しての正常な呼吸のた
めのほぼ同じ表面積を維持しながらも、上縁24および
下縁38の長さに対する変更を許す。
は、弾性ポリウレタンから構成されていることが好まし
いが、弾性ゴムまたはカバードストレッチヤーン(cover
ed stretch yarn)から構成されていてもよい。カバード
ストレッチヤーンは、ナイロンまたはポリエステルを巻
き付けたエラストマー材料からなるものでもよい。他の
用途の場合、固着部材16および18は、二重編みヘッ
ドバンド、例えば丸編みポリエステル/LYCRAまた
はナイロン/LYCRAを含むことができる。弾性固着
部材16および18の使用が、マスク10の周縁と装用
者12の顔との間の流体遮断を実質的に改善する。
下寄り部分22はそれぞれ、紡績結合ポリプロピレンか
ら構成されていることが好ましい外側マスク層30を含
む。外側マスク層30はまた、二成分性および/または
粉末結合した材料、例えばポリエチレンまたはポリプロ
ピレン、セルロース系プラスチック組織または紡績結合
ポリエステルから構成されたものでもよい。外側マスク
層30は、通常、1ヤード(0.91m)あたり0.5
オンス〜1.0オンス(14g 〜28g )の基準重量範
囲を有している。1ヤード(0.91m)あたり0.9
オンス(25g)が、外側層30に好ましい基準重量の
一つである。
およびポリプロピレンからなることが好ましい。層32
もまた、ポリエステルおよび/またはポリエチレン材料
もしくはセルロース系プラスチック組織から構成された
ものでもよい。層32は、通常、1ヤード(0.91
m)あたり0.4オンス〜0.75オンス(11g 〜2
1g )の基準重量範囲を有している。1ヤード(0.9
1m)あたり0.413オンス(12g )が、層32に
好ましい基準重量の一つである。フィルタ媒体の一つ以
上の中間層を外側マスク層30と内側マスク層32との
間に配設してもよい。フィルタ媒体の中間層の数および
タイプの選択は、マスク10の使用目的および機能に依
存するであろう。
体を構成する中間マスク層34を一つだけ有するフィル
タ本体14が示されている。この層は、溶融ブロー成形
ポリプロピレンから構成されていることが好ましいが、
押出し成形ポリカーボネート、溶融ブロー成形ポリエス
テルまたは溶融ブロー成形ウレタンから構成されたもの
でもよい。
よび110の上縁24は、マスク10の開放端を横切っ
て延び、展性細片26を覆う縁接合材36に面している
ことができる。同様な方法で、フェースマスク10およ
び110の下縁38が縁接合材40に囲まれていてもよ
い。縁接合材36および40は、紡績レースのポリエス
テル材料から構成されていることが好ましい。接合材3
6および40は、多数の熱結合した二成分性材料または
ポリプロピレンもしくはポリエチレン非孔質プラスチッ
ク膜から構成されたものでもよい。細片50および52
は、フィルタ本体14の内側の、縁接合材36および4
0に隣接するところにそれぞれ配設される。
に層30、32および34に取り付け、下縁38で細片
52を縁接合材40ならびに層30、32および34に
取り付けるためには、複数の音波結合42が使用され
る。フェースマスク10の場合、細片50および52の
中間部分は、上縁24および下縁38から外に延びる約
1/4インチ(0.6cm)のガスケット型シール材料に
より、フィルタ本体14の内側にそれぞれ取り付けられ
ている。また、約1/4インチ(0.6cm)のガスケッ
ト型シール材料50および52はいずれも、音波結合さ
れた区域42からフィルタ本体14の内側に延びてい
る。
150および152がそれぞれの縁接合材36および3
8の中に配設されて、細片150および152がフィル
タ本体14内を内側にしか延びていないことを除き、フ
ェースマスク10に類似している。細片150および1
52は、マスク10について示すように、上縁24およ
び下縁38からは延びていない。このように、図3およ
び4は、本発明の教示にしたがって、フェースマスクの
上縁および下縁に隣接するところにガスケット型シール
材料の細片を設置するのに利用できる多くの選択肢の二
つを示したにすぎない。
の二つの中間層34および44を含む本発明の代替え態
様を示す。層44は、気体透過性であり、気体(空気)
がフィルタ本体14を両方向に通過することを許し、か
つ、マスク10を通過しようとする液体に対して少なく
とも一方向に非透過性である遮断材料から形成すること
ができる。層44は、フィルタ本体14の外側から層4
4を介してフィルタ本体14の内側に通過しようとする
液体を防ぐように配設されることが好ましい。
さらに完全な記載は、1975年12月30日にHugh
A. Thompsonに発行された「Absorptive Structure Havi
ng Tapered Capillaries 」と題する米国特許第3,9
29,135号明細書に見ることができる。このような
材料は、低密度ポリエチレンから構成されることが多
く、液体の比較的高い表面張力のため、液体がそこを通
過することを防ぐ小さな孔を含む。米国特許第’960
号、第’533号および1992年9月29日にHubbar
d らに発行された「Liquid Shield Visor for a Surgic
al Mask with a Bottom Notch to Reduce Glare 」と題
する米国特許第5,150,703号は、層30、3
2、34および44に使用することができる材料ならび
にそのような材料から構成されたフェースマスクに関す
るさらなる情報を提供する。これらの特許を引用例とし
て本明細書に含める。他のタイプの微孔質膜を本発明に
満足に使用することができる。
「体液」にさらされるおそれのある環境でマスク10を
装用する場合に特に重要である。このような流体、例え
ば血液、尿および唾液は、感染力の強い微生物やウイル
スを含有するおそれがある。AIDSで汚染された体液
が別の人の体液源、例えば目、鼻および口と接触する
と、病気が移るかもしれない。したがって、液体のフィ
ルタ本体14の通過に抵抗する層44を含めて、体液が
装用者の鼻や口に接触することを防ぐことがしばしば好
ましい。
に配設されたフィルタ媒体の中間層134を含む本発明
のもう一つの代替え態様を示す。本発明のこの特定の態
様の場合、内側および外側のマスク層32は、同じタイ
プの材料から形成されている。しかし、中間マスク層1
34に関しては種々の材料を用いることができる。
ク層134は、発泡ポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)膜から形成されたものである。そのような材料
は、W.L. Gore & Associates 社によって製造されてい
る。このような材料の構造および動作のより完全な記載
は、1976年4月27日にRobert W. Goreに発行され
た「Process for Producing Porous Products 」と題す
る米国特許第3,953,566号明細書および198
0年2月5日にRobert W. Goreに発行された「Porous P
roducts and Process Therefor」と題する米国特許第
4,187,390号明細書に見ることができる。これ
らの特許を引用例として本明細書に含める。用途および
作業環境によっては、フィルタ媒体134の使用が、得
られる い捨てフェースマスク10の性能を実質的に高
める。
体14の略台形は、フィルタ本体14の寸法、曲率半径
R1およびR2、接合した辺46、47および48なら
びにガスケット型シール材料の細片50および52の幅
の好ましい比率を含め、フィルタ本体14を構成するマ
スク層の製造に多様な材料を使用することを許す。本発
明は、フィルタ本体14を構成するのに満足に使用する
ことができる材料のタイプを有意に増した。本発明はま
た、フィルタ本体14を製造するのに使用される材料の
層の数を選択することに関してより多くの選択の自由を
許す。
12の顔に配された状態で示されている。上寄り部分2
0は、その上縁24に位置した展性部材26およびガス
ケット型シール材料の細片50が、装用者12の鼻およ
び頬の形状に非常にぴったり適合する。また、マスク1
0が装用者12によって使用されるとき、漏れが、マス
ク10に入り込む、またはマスク10から吐き出される
空気の通過または漏れにつながるため、下縁38がその
細片52をもって装用者12のあごに非常にぴったり適
合し、上縁24がその細片50をもって装用者12の鼻
および頬に非常にぴったり適合することが重要である。
細片50および52は、そのような漏れを実質的に減ら
す。
図3に示すように、それらの端部がマスク10の上縁2
4と下縁38との接合部に取り付けられている。この配
置は、図1に示すように、固着部材16を、マスク10
の下縁38と直線的に並べて装用者12の頭の頂上にわ
たして配置して、直接的な力をその線に加えて、下縁3
8を付勢して、装用者12のあごとシール的に係合させ
ることができるようなものである。同様に、固着部材1
8は、頭蓋骨の下寄りベース部の周囲に、マスク10の
上縁24と直接的に並べて配置され、それにより、上縁
24を動かして装用者12の鼻および頬とよりぴったり
とシール的に係合させる力をそこに加える。図3に示す
ように、固着部材16および18の端部は、上縁24と
下縁38との間の同じ位置に固着され、固着部材16お
よび18の端部どうしの間には隙間がない。固着部材1
6および18を曲率半径R1およびR2と組み合わせて
フィルタ本体14に取り付ける位置が、マスク10の内
側に配設された細片50および52と装用者12の顔と
の間で流体密な遮断を形成するのに最適な引張り角をも
たらす。
スク10が良好な易呼吸性の特性を有することが必須で
ある。すなわち、層30、32および34が、1ミクロ
ン以下の粒子をろ過する材料から形成されており、細片
50および52と装用者12の顔との間で非常に密な適
合を有するにもかかわらず、マスク10は、空気がフィ
ルタ本体14中を流れやすくなるよう、低い圧力差を要
求すべきである。気流のために低い圧力差は、マスク1
0を介しての良好な易呼吸性を示し、マスク10の周縁
と装用者12の顔との間で所望のガスケット型シールを
維持するのに役立つ。
り部分20および下寄り部分22は、空気が通過するこ
とができる、約250cm2 の合わせた表面積を有してい
る。このように、マスク10の本体14は、装用者12
にとって高められた易呼吸性を提供する約250cm2 の
表面積を有している。全流動面積にかけて毎分32リッ
トルの流量を用いて試験を実施した。本発明を組み込ん
だ約30個のマスクを検査した。マスクは、水で0.9
〜1.3mmの範囲の圧力差を有し、マスクをはさんでの
平均圧力差は水で約1.25mmであった。マスクをはさ
んでのこのような低い圧力差は、マスク10の周縁で本
質的に漏れを起こさずに1ミクロン以下の粒子をろ過す
るマスクの能力にもかかわらず、優れた易呼吸性を提供
する。
辺46、47および48に沿って熱シールまたは超音波
結合によって互いに接合されて、上縁24および下縁3
8によって画定される開放辺をもつほぼ台形のフィルタ
本体14を形成する状態で示されている。固着部材16
および18は、フィルタ本体14の辺46、47および
48の超音波結合の際に、上寄り部分20と下寄り部分
22との接合部で、上縁24および下縁38の隅に取り
付けられる。
上に配設して、装用者12の顔とで形成される流体遮断
をさらに高める状態を示す。種々のヒドロゲルおよび他
の接着剤を本発明に満足に使用して、装用者12の顔の
隣接部分と接触するための粘着性面を細片50上に提供
することができる。本発明のこの特徴を以下さらに詳細
に論じる。
10が図8、9および10に示されている。マスク21
0はフィルタ本体228を含み、このフィルタ本体は、
その各側から延びるフラップ230および232をも
つ。以下さらに詳細に説明するように、ガスケット型シ
ール材料の細片270および272を、上縁244およ
び下縁246にそれぞれ隣接するところに配設すること
ができる。用途によっては、フィルタ本体228は一般
に、「Surgical Face Mask with Improved Moisture Ba
rrier 」と題する米国特許第4,635,628号明細
書および「Body Fluids Barrier Mask」と題する米国特
許第4,969,457号明細書に記載のようにして作
製することができる。これらの特許の両方を引用例とし
て本明細書に含める。
形の断面に折り込まれた流体不浸透性材料から形成され
ていることが好ましい。フラップ230および232を
「C折り」と呼ぶこともある。本発明の一つの用途の場
合、フラップ230および232は、不織材料に積層し
たポリエチレン膜から形成してもよい。不織材料はま
た、ヒドロ()交絡加工されていてもよい。他の用途の
場合、ポリエチレン膜を所望のタイプの材料に積層して
もよい。ポリエチレン膜層は、得られるフェースマスク
を使用するため、異なる用途に対応するように色分けし
てもよい。
用してフラップ230および232を形成してもよい。
さらなる用途の場合、フラップ230および232は、
弾性および/または伸縮性の材料から形成してもよい。
そのような弾性材料には、材料の細片またはシートとし
て押出し形成または射出成形することができる熱可塑性
ゴムがある。このような熱可塑性ゴムの例は、Shell Oi
l 社から商標KRATON(登録商標)のもとで市販されてい
る。
8を形成するのに使用される材料に比較して低コストの
材料からフラップ230および232を形成する能力で
ある。本発明のもう一つの利点は、長時間の装用にわた
って快適な適合を提供しながらも、装用者の顔とで高め
られた流体シールを提供する多様な材料から細片270
および272をフラップ230および232に沿って形
成する能力である。このような材料は、種々の供給業者
から市販されている。
び232ならびに細片270および272は、マスク2
10の外側から装用者212の顔への液体の通過を防ぐ
か遅らせるように設計されていることが好ましい。各個
人の顔に特定的にマスクを構成することなく、すべての
装用者の顔の形状に適合するマスクを製造することはき
わめて困難である。細片270および272とフラップ
230および232との併用は、マスク210によって
効率的に保護することができる顔のサイズおよびタイプ
を大幅に増す。好適な弾性または伸縮性の材料からフラ
ップ230および232を形成することは、多数の装用
者とで顔の適合を改善する。
8が拡張して装用者212の口および鼻を覆うことを許
す複数のひだ233、234および235を含むことが
できる。フィルタ本体228中に形成されたひだ23
3、234および235の数を変更すると、装用者21
2の顔とで所望の適合を得ることができる。ひだ233
は、ひだ234および235に比較して逆方向に折られ
ていることが好ましい。逆方向のひだ233を設けるこ
とにより、フィルタ本体228は、装用者212の顔か
ら離れる傾向を増す。
だなしで形成してもよい。他の用途の場合、非圧潰性の
フェースパネル、例えば「Non-Collapsible Surgial Fa
ce Mask 」と題する米国特許第4,606,341号明
細書に示すようなものを用いてフィルタ本体228を形
成してもよい。米国特許第4,606,341号を引用
例として本明細書に含める。さらに別の用途の場合、フ
ィルタ本体228は、1枚の材料層だけで形成してもよ
いし、多数の材料層から形成してもよい。フラップ23
0および232は、フィルタ本体228にとって所望の
易呼吸性および流体抵抗をもつ材料の選択における多様
な選択の自由を考慮している。
35との併用が、装用者の顔の相当部分に接触する他の
柔軟なひだ付きマスクに比べ、より大きな呼吸空間を形
成する。より大きな呼吸空間は、米国特許第4,60
6,341号明細書に示されるような「オフ・フェー
ス」型マスクに関して、より涼しくて易しい呼吸を可能
にする。本発明は、装用者に対する快適性またはろ過効
率を犠牲にすることなく、フィルタ本体228に含まれ
る空気の体積を最適化することを許す。
び272は、細片50、52、150および152につ
いて前記したものと同じタイプの薄膜材料から形成して
もよい。細片270および272を、フィルタ本体22
8の内側に対し、上縁244および下縁246に隣接す
るところでそれぞれ取り付けるためには、種々の接着
剤、超音波シールおよび/または熱シールを用いること
ができる。複数の超音波シール(超音波溶接とも呼ぶ)
244aおよび246aがそれぞれ細片270および2
72を取り付けるのに特に有利であることがわかった。
吸空間が大き過ぎるならば、通常の呼吸速度で過剰な量
の呼気がフィルタ本体228内に保持されるおそれがあ
る。フィルタ本体228ならびにフラップ230および
232のサイズを適切に選択することにより、フィルタ
本体228内の空気の過熱が最小限になり、長時間にわ
たって呼気を再び吸入することから生じるめまい感が最
小限になる。本発明は、一部には細片270および27
2によってマスク210の周縁と装用者212の顔との
間で形成される高められた流体シールまたは遮断を結果
的にもたらすため、「オフ・フェース」型フェースマス
クの利点を組み込むことがマスク210の長時間装用に
とって重要である。
ィルタ本体228は、4枚の材料層を、最外層としての
カバーストック236の外側面とともに含む。装用者2
12の顔に接触する内側層または内面238は、軽量で
多孔質の柔軟で刺激の低い不織布、例えばDexter社の製
品3768号から構成することができる。内側層238
は、フィルタ本体228を介して液体を吸い上げる効果
をもたらすおそれのある不要な物質、例えば顔の毛、ほ
つれた繊維または汗が中間層240および242に接触
することを防ぐように設計されている。内側層238は
また、装用者212の顔と接触するのに快適な面を提供
する。
ことができる、例えばVisqueen Film Products社の低密
度ポリエチレンであるVispore X-6212であってもよい遮
断材を含むことが好ましい。遮断材240を形成するの
に使用されるような非湿潤材料は、比較的高い表面張力
を有する液体が中を通過することを防ぎ、それでいて、
低い表面張力をもつ気体が中を通過することを許す小さ
な孔を有している。容易な呼吸を許すのに可能な限り大
きく、それでいて、液体の流れを遅らせるか防ぐのに十
分に小さな孔を有することが好ましい。中間層240
は、少なくとも一つの方向へ液体の通過を制限しながら
も、気体をいずれの方向にも自由に通過させるように設
計されている。フィルタ本体228は、マスク210の
外側からの液体の通過を制限するために配置される遮断
材240を用いて構成される。このような遮断材の構造
および動作に関するさらなる記載は、1975年12月
30日にThompsonに発行され、Proctor and Gamble社を
譲受人とする、引用例として本明細書に含める米国特許
第3,929,135号明細書に見ることができる。
プロピレンまたはポリエステルであることができるろ過
媒体242であることが好ましい。装用者212との間
を行き来する微生物の通過を防ぐろ過媒体242は、浮
遊中の細菌の通過をいずれの方向にも抑制するために設
けられる。最外層236は、外面材料を液体に対して抵
抗性にするために、例えば撥水液の噴霧によって処理し
てもよい、フィルタ本体228の外面を提供する。
マスク210に対して飛び散ったり、噴霧されたり、投
げられたりするおそれのある液体を減速することによ
り、遮断材240に対する補助として働く。液体が遮断
材240に到達する前に層236および242を通過せ
ざるをえないようにすることにより、液体は圧力を減ら
すことになり、液体の通過をいっそう防ぐことができる
ようになる。外側層236は、不織材料、例えばセルロ
ース繊維から形成してもよい。
8、240および242を互いにほぼ長方形の形状に接
合することによって形成することができる。このような
接合は、上縁244、下縁246ならびに側辺250お
よび252に沿って設けることが好ましい。相当する接
合区域244a、252a、246aおよび250a
は、縫合、接着、熱シール、溶接、超音波結合および/
または他の適当な接合方法によって形成することができ
る。
の接合区域250aおよび252aの一部として、フィ
ルタ本体228に一体的に取り付けられていることが好
ましい。フラップ230および232は、流体不浸透性
材料、例えばプラスチック膜から形成され、U字形に折
られて、結び片216および218を中に受けるための
通路を形成していることが好ましい。接合区域220お
よび222を使用して、結び片216および218のほ
ぼ中間地点をフラップ230および232の対応する中
間地点に固着することが好ましい。
ルタ本体228の上縁244が装用者212の鼻および
頬の輪郭にぴったり適合するように構成することができ
るように設けられた細長い展性部材226を含むことが
好ましい。展性部材248は、長方形の断面を有するア
ルミニウム片から構成されることが好ましいが、成形ま
たは展性の鋼またはプラスチックの部材であってもよ
い。上縁244、下縁246ならびにフラップ230お
よび232が互いに合わさって、装用者212の顔に接
触するマスク210の周縁を画定する。細片270およ
び272がフラップ230および232と合わさると、
上縁242、下縁246ならびに側辺250および25
2のみを有するフェースマスクが装用者212の顔と接
触する場合に比較して、装用者212の顔との接触面積
が大幅に増す。
は、ひだを付ける前で約7×7インチ(18×18cm)
のほぼ長方形または正方形である。典型的なフェースマ
スクの長さおよび幅の寸法は、±1/2インチ(1.3
cm)で異なり、正方形に対してしばしば長方形であるフ
ェースマスクが得られる。用途によっては、本発明は、
上縁244の長さを7インチ(18cm)から41/2 〜5
インチ(11.5〜13cm)に減らすことを可能にす
る。あるいはまた、本発明は、上縁244の長さを望み
どおりに増すことを許す。また、マスク210を装用者
212の顔の上に配置したときの上縁244から下縁2
46までの距離を7インチ(18cm)から51/2 〜6イ
ンチ(14〜15cm)に減らすことができる。したがっ
て、フラップ230および232は、本発明の他の特徴
と合わさって、マスク210に関連するフィルタ媒体の
総面積を約49平方インチ(124cm2 )から25〜3
0平方インチ(64〜76cm2 )に減らすと同時に、ほ
ぼ同じ有効面積を維持することを可能にする。面積にお
けるこの削減の結果、マスク210を作製するのに使用
される材料費が実質的に節約され、同時に、良好な易呼
吸性、高効率のろ過を維持することができ、細片270
および272を組み込むことによってマスク210の周
縁と装用者212の顔との間の改良されたシールを提供
することができる。
は、上縁244から延びる部分216aおよび218a
を装用者212の頭の頂上に配置することができるよう
なものである。下縁246から延びる部分216bおよ
び218bは、図8に示すように、装用者212の頭の
下よりのベース部の周囲にかけることができる。結び片
216および218をこのように配置する結果、それぞ
れのフラップ230および232が圧縮されるか寄せら
れて、装用者212の顔とで平坦なフランジ型の流体遮
断を形成する。また、外科用結び片216および218
をこのように固着することは、上縁244および下縁2
46それぞれに沿って配設されたガスケット型シール材
料の細片270および272を付勢して、装用者212
の顔の輪郭と流体シール的に係合させる。外科用結び片
216a、218b、216bおよび218bを装用者
212の頭上に配置して、マスク210の周縁と装用者
212の顔との間に所望の流体遮断を形成するのに最適
な全角および最適な量の力を提供することができる。
者212の鼻および頬の形状に非常にぴったり適合す
る。漏れが起こると、装用者212による使用中に流体
が通過するか漏れてマスク210に侵入したりマスク2
10から吐き出されたりするため、下縁246と装用者
212のあご、上縁244と装用者212の鼻および頬
が非常にぴったり適合することが重要である。
紡績結合されたポリプロピレンから構成されていること
が好ましい外側マスク層236を含むことができる。外
側マスク層236はまた、二成分性および/または粉末
結合した材料、例えばポリエチレンまたはポリプロピレ
ン、セルロース系プラスチック組織または紡績結合ポリ
エステルから構成されたものでもよい。外側マスク層2
36は、通常、1ヤード(0.9m)あたり0.5オン
ス〜1.0オンス(14g 〜28g )の基準重量範囲を
有している。1ヤード(0.9m)あたり0.7オンス
(20g )が、外側層236に好ましい基準重量の一つ
である。
成分性ポリエチレンおよびポリプロピレンまたは二成分
性ポリエチレンおよびポリエステルを含むものでもよ
い。層238はまた、ポリエステルおよび/またはポリ
エチレン材料もしくはセルロース系プラスチック組織か
ら構成されたものでもよい。層238は、通常、1ヤー
ド(0.9m)あたり0.4オンス〜0.75オンス
(11g 〜21g )の基準重量範囲を有している。1ヤ
ード(0.9m)あたり0.413オンス(12g)
が、層238に好ましい基準重量の一つである。フィル
タ媒体の一つ以上の中間層を外側マスク層236と内側
マスク層238との間に配設してもよい。フィルタ媒体
の中間層の数およびタイプの選択は、マスク210の使
用目的および機能に依存するであろう。図9には、フィ
ルタ本体228が、マスク210のフィルタ媒体を構成
する中間マスク層240および242を二つしかもたな
い状態で示されている。これらの層は、溶融ブロー成形
ポリプロピレン、押出し成形ポリカーボネート、溶融ブ
ロー成形ポリエステルまたは溶融ブロー成形ウレタンか
ら構成されたものでもよい。
の材料を使用することができる。例えば、中間マスク層
240は、発泡ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)膜から形成されたものでもよい。そのような材料
は、W. L. Gore & Associates 社によって製造されてい
る。このような材料の構造および動作のより完全な記載
は、1976年4月27日にRobert W. Goreに発行され
た「Process for Producing Porous Products 」と題す
る米国特許第3,953,566号明細書および198
0年2月5日にRichard W. Gore に発行された「Porous
Products and Process Therefor」と題する米国特許第
4,187,390号明細書に見ることができる。
に最適な周縁、装用者212の鼻および顔とで高められ
た流体遮断を形成するのに最適な展性細片248の寸法
をもつマスク210を設計することを可能にする。本発
明は、フィルタ媒体240を介しての効率的なろ過およ
び正常な呼吸に要する表面積を維持しながらも、上縁2
24および下縁246の長さに対する変更を許す。
者212が「体液」にさらされるおそれのある環境でマ
スク212を装用する場合に特に重要である。このよう
な流体、例えば血液、尿および唾液は、感染力の強い微
生物やウイルスを含有するおそれがある。AIDSで汚
染された体液が別の人の体液源、例えば目、鼻および口
と接触すると、病気が移るかもしれない。したがって、
液体のフィルタ本体228の通過に抵抗する層240お
よび/または242を含めて、体液が装用者212の鼻
や口に接触することを防ぐことがしばしば好ましい。
取り付けるには、種々の固着手段を使用することができ
る。図8〜10に示す結び片216および218は、こ
れらの代替え固着手段の1種を表す。また、弾性の耳ル
ープ、例えば「Face Mask with Ear Loops」と題する米
国特許第4,802,473号明細書に示すものを本発
明に満足に使用することができる。米国特許第4,80
2,473号を引用例として本明細書に含める。結び片
216および218に代えて、フラップ230および2
32内に配設されるが、それらに結合はされない弾性材
料の連続ループを用いることができる。
の材料から形成することができる。本発明の一つの用途
の場合、外科用結び片216および218は、1ヤード
(0.9m)あたり1.5〜1.65オンス(42g 〜
46g )の基準重量を有する熱結合したポリプロピレン
から形成されていることが好ましい。この特定の材料
は、種々のパターンで超音波溶接、縫合または熱結合お
よび圧力結合して、マスク210を装用者212の顔に
取り付けるための弾性固着手段を得ることができる。
縫合224が各外科用結び片216および218の長さ
に沿って設けられて、所望の縦方向の伸びおよび復元能
力を提供している。一つの音波縫合パターン224が、
外科用結び片216および218を形成するのに使用さ
れる材料の大部分が関連の接合区域から開き、自由にな
ることを許す。縫合パターン224は、外科用結び片2
16および218の本来の弾性を保持させる。
設けることにより、フェースマスク210の周縁は、比
較的長時間にわたって装用者212の顔とで密な流体遮
断を維持する。装用者212による会話や他の活動が、
得られる流体遮断の完全性を損なうことがない。また、
材料の積層片を使用して結び片216および218を形
成してもよい。
マスク310を図11に示す。ガスケット型シール材料
の細片274および276を追加したことを除き、マス
ク310は前記のマスク210と本質的に同じである。
細片274および276は、細片270および272と
同じガスケット型シール材料から形成することができ
る。細片276は、上縁244と下縁246との間をフ
ィルタ本体228の辺252に沿って側方に延びてい
る。同様に、細片276は、上縁244と下縁246と
の間をフィルタ本体228の辺250に沿って側方に延
びている。各細片270、272、274および276
の一部だけがフェースマスク310の内側に結合され
て、細片270、272、274および276とフィル
タ本体228との間で可撓性を提供することが好まし
い。細片270、272、274および276は互いに
協同して、装用者212の正常な会話および/または呼
吸の際に、マスク310の周縁と装用者212の顔との
間に形成される流体遮断を損なうことなく、フィルタ本
体224の限られた動きを可能にする。
材料および/または他の生適合性接着化合物を、マスク
10の細片50および52、マスク110の細片150
および152、マスク210の細片270および272
ならびにマスク310の細片270、272、274お
よび276に塗布することが望ましいかもしれない。他
の用途の場合、細片50、52、150、152、27
0、272、274および/または276をそれぞれの
フェースマスク10、110、210および310から
除き、代わりに、ヒドロゲルまたは接着剤の層をそれぞ
れのフェースマスクの上縁、下縁および/または側辺に
適用してもよい。例えば、ヒドロゲルを、側辺250お
よび252に対し、マスク210の内側面で適用するこ
とが望ましいかもしれない。
イプ材料および化合物の例が、「Skin Adhesive Hydrog
el, Its Preparation and Uses」と題する米国特許第
5,306,504号明細書、「External Application
Base or Auxiliary Agent andExternal Application C
omposition for Human Being or Animal Containing th
e Same 」と題する米国特許第5,254,338号明
細書および「Thin Filmat EC Dressings, Preparation
and Use」と題する米国特許第5,183,664号明
細書に示されている。これら三つの特許は、本発明に満
足に使用することができる多くのタイプのヒドロゲル材
料および化合物のいくつかを表すに過ぎない。
ク10、110、210および310は、多様な不織材
料および/または微孔質膜を使用して製造することがで
きる。本発明の教示は、新規な最高水準の材料をフェー
スマスク10、110、210および310に組み込む
ことを可能にする。
たが、当業者にとっては種々の変更および改造が示唆さ
れ、請求項に定義する本発明の真髄および範囲を逸する
ことなく、多様な変更、置換および代替を加えうること
を理解すべきである。
スマスクを装用者の頭に した状態で示す斜視図であ
る。
た一部切欠き断面立面図である。
ェースマスクを示す一部切欠き断面立面図である。
材料層をもつ図1のマスクの代替え態様を示す一部切欠
き拡大断面図である。
層を含む三つの材料層をもつ図1のマスクのもう一つの
代替え態様を示す一部切欠き拡大断面図である。
ケット型シール材料の上にヒドロゲルを配したさらなる
代替え態様を示す一部切欠き拡大図である。
捨てフェースマスクを装用者の頭に配した状態で示す斜
視図である。
ースマスクの背面図である。
4、276 細片 14、228 フィルタ本体
Claims (29)
- 【請求項1】 装用者の鼻および口を覆う大きさの開口
を有するフィルタ本体であって、上下の縁を有し、上縁
が、装用者の鼻を横切って延びるように配置され、下縁
が、装用者のあごの下に延びるように配置されるフィル
タ本体と、 該上縁が、互いに対向する端部を有し、該下縁が、互い
に対向する端部を有することと、 フィルタ本体に対し、上縁の各端に隣接したところで取
り付けられ、装用者の後頭部の周囲に、上縁からほぼ直
線的に連続するように配設される第一の固着手段であっ
て、上縁を、装用者とぴったり係合した状態で付勢し
て、上縁と装用者との間の流体の流れを防ぐための第一
の固着手段と、 フィルタ本体に対し、下縁の各端に隣接したところで取
り付けられ、装用者の頭の頂上を越えて、下縁からほぼ
直線的に連続するように配設される第二の固着手段であ
って、下縁を、装用者とぴったり係合した状態で付勢し
て、下縁と装用者との間の流体の流れを防ぐための第二
の固着手段と、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
上縁に沿って延びるシール材料の第一の細片と、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
下縁に沿って延びるシール材料の第二の細片と、 該第一のシール細片と該第二のシール細片とが互いに協
同して、フィルタ本体の開口と装用者の顔との間で流体
遮断を形成することと、を特徴とする使い捨てフェース
マスク。 - 【請求項2】 フィルタ本体が、 上縁を形成する長いほうの辺を有するほぼ台形の上寄り
部分と、 下縁を形成する長いほうの辺を有するほぼ台形の下寄り
部分とをさらに含み、 該上寄り部分と該下寄り部分とが残りすべての辺に沿っ
て接合されている請求項1記載のマスク。 - 【請求項3】 シール材料の第一の細片およびシール材
料の第二の細片がプラスチック材料の薄膜層から形成さ
れている請求項1記載のマスク。 - 【請求項4】 シール材料の第一の細片の、開口から延
びる部分と、 シール材料の第二の細片の、開口から延びる部分とをさ
らに含む請求項1記載のマスク。 - 【請求項5】 フィルタ本体が、フィルタ本体を介して
両方向に気体透過性であり、フィルタ本体の外側からフ
ィルタ本体の内側に向かう方向に液体非透過性である材
料の中間層をさらに含む請求項1記載のマスク。 - 【請求項6】 フィルタ本体が、発泡ポリテトラフルオ
ロエチレンから形成されたフィルタ媒体の中間層をさら
に含む請求項1記載のマスク。 - 【請求項7】 フィルタ本体が、発泡ポリテトラフルオ
ロエチレンの中間層の片側に配置された二成分性材料の
第一の層と、発泡ポリテトラフルオロエチレン層の反対
側に配置された同じ二成分性材料の第二の層とをさらに
含む請求項6記載のマスク。 - 【請求項8】 装用者の口および鼻にかぶさる大きさの
フィルタ本体であって、上下の縁を有し、上縁が、装用
者の鼻および頬を横切って延びるように配置され、下縁
が、装用者のあごの下に延びるように配置されるフィル
タ本体と、 フィルタ本体の内側で、上縁に隣接し、上縁に沿って延
びるように配設されたシール材料の第一の細片と、 フィルタ本体の内側で、下縁に隣接し、下縁に沿って延
びるように配設されたシール材料の第二の細片と、 フィルタ本体の各側に取り付けられ、フィルタ本体から
延びるように設けられたフラップと、 それぞれのフラップに取り付けられ、装用者の頭の周囲
を延びるように配設される第一の固着手段および第二の
固着手段であって、フラップと協同して、シール材料の
第一の細片を上縁に対して付勢し、シール材料の第二の
細片を下縁に対して付勢して装用者とぴったり係合させ
て、上縁および下縁と装用者の顔との間の望ましくない
流体の流れを防ぐための第一および第二の固着手段と、 該フラップが、それぞれの第一の固着手段および第二の
固着手段と協同して、フィルタ本体の各側と装用者の顔
との間の望ましくない流体の流れを防ぐことと、を特徴
とする使い捨てフェースマスク。 - 【請求項9】 シール材料の第一の細片およびシール材
料の第二の細片が、プラスチック膜の薄層をさらに含
み、シール材料の第一の細片の一部およびシール材料の
第二の細片の一部がそれぞれフィルタ本体の上縁および
下縁から延びている請求項8記載のマスク。 - 【請求項10】 上縁を装用者の鼻および頬の輪郭に適
合させるための、上縁に位置する細長い展性部材をさら
に含む請求項8記載のマスク。 - 【請求項11】 シール材料の第一の細片およびシール
材料の第二の細片がヒドロゲルを含む請求項8記載のマ
スク。 - 【請求項12】 フィルタ本体が、フィルタ本体を通過
しようとする液体の流れを制限するためのフィルタ媒体
の層を含む請求項8記載のマスク。 - 【請求項13】 フィルタ本体が、発泡ポリテトラフル
オロエチレンから形成されたフィルタ媒体の中間層をさ
らに含む請求項8記載のマスク。 - 【請求項14】 フィルタ本体が、発泡ポリテトラフル
オロエチレンの中間層の片側に配置された二成分性材料
の第一の層と、発泡ポリテトラフルオロエチレン層の反
対側に配置された同じ二成分性材料の第二の層とをさら
に含む請求項8記載のマスク。 - 【請求項15】 装用者の鼻および口を覆う大きさの開
口を有するフィルタ本体であって、上下の縁を有し、上
縁が、装用者の鼻および頬を横切って延びるように配置
され、下縁が、装用者のあごの下に延びるように配置さ
れるフィルタ本体と、 該フィルタ本体が、上縁を形成する長いほうの辺を有す
るほぼ台形の上寄り部分と、下縁を形成する長いほうの
辺を有するほぼ台形の下寄り部分とを含むことと、 該上縁の該長いほうの辺および該下縁の該長いほうの辺
が、ほぼ適合する寸法を有し、フィルタ本体の開口を部
分的に画定することと、 該フィルタ本体と下寄り部分とが、残るすべての辺に沿
って接合されていることと、 該フィルタ本体が、長いほうの辺から反対側に、長い方
の辺に対してほぼ平行な短いほうの辺を有し、長いほう
の辺の長さが短いほうの辺の長さの約3倍であること
と、を特徴とする使い捨てフェースマスク。 - 【請求項16】 フィルタ本体の上寄り部分の寸法が下
寄り部分の寸法に対応し、 フィルタ本体の長いほうの辺から短いほうの辺までの距
離が短いほうの辺の長さにほぼ等しい請求項15記載の
マスク。 - 【請求項17】 装用者の鼻および口を覆う大きさの開
口を有するフィルタ本体であって、上下の縁を有し、上
縁が、装用者の鼻および頬を横切って延びるように配置
され、下縁が、装用者のあごの下に延びるように配置さ
れるフィルタ本体と、 該フィルタ本体が、上縁を形成する長いほうの辺を有す
るほぼ台形の上寄り部分と、下縁を形成する長いほうの
辺を有するほぼ台形の下寄り部分とを含むことと、 該上縁の該長いほうの辺および該下縁の該長いほうの辺
が、ほぼ適合する寸法を有し、フィルタ本体の開口を部
分的に画定することと、 該フィルタ本体の該上寄り部分と該下寄り部分とが、残
るすべての辺に沿って接合されていることと、 該フィルタ本体が、長いほうの辺から反対側に、長い方
の辺に対してほぼ平行な短いほうの辺を有することと、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
上縁に沿って延びるシール材料の第一の細片と、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
下縁に沿って延びるシール材料の第二の細片と、 該第一のシール細片と該第二のシール細片とが互いに協
同して、フィルタ本体の開口と装用者の顔との間で流体
遮断を形成することと、を特徴とする使い捨てフェース
マスク。 - 【請求項18】 フィルタ本体の上寄り部分の寸法が下
寄り部分の寸法に対応し、 フィルタ本体の長いほうの辺から短いほうの辺までの距
離が短いほうの辺の長さにほぼ等しい請求項17記載の
マスク。 - 【請求項19】 フィルタ本体が、フィルタ本体を介し
て両方向に気体透過性であり、フィルタ本体の外側から
フィルタ本体の内側に向かう方向に液体非透過性である
材料の中間層をさらに含む請求項17記載のマスク。 - 【請求項20】 シール材料の第一の細片およびシール
材料の第二の細片がヒドロゲルを含む請求項17記載の
マスク。 - 【請求項21】 シール材料の第一の細片が開口から部
分的に延びており、 シール材料の第二の細片が開口から部分的に延びている
請求項17記載のマスク。 - 【請求項22】 装用者の鼻および口を覆う大きさの開
口を有するフィルタ本体であって、上下の縁を有し、上
縁が、装用者の鼻を横切って延びるように配置され、下
縁が、装用者のあごの下に延びるように配置されるフィ
ルタ本体と、 該上縁が、互いに対向する両端を有し、該下縁が、互い
に対向する両端を有し、フィルタ本体の両側が上縁と下
縁との間に延びていることと、 本体に対し、上縁の各端に隣接したところで取り付けら
れ、装用者の後頭部の周囲に、上縁からほぼ直線的に連
続するように配設される第一の固着手段であって、上縁
を、装用者とぴったり係合した状態で付勢して、上縁と
装用者との間の流れを防ぐための第一の固着手段と、 本体に対し、下縁の各端に隣接したところで取り付けら
れ、装用者の頭の頂上を越えて、下縁からほぼ直線的に
連続するように配設される第二の固着手段であって、下
縁を、装用者とぴったり係合した状態で付勢して、下縁
と装用者との間の流れを防ぐための第二の固着手段と、 フィルタ本体の対向する辺および下縁に沿って形成され
た結合境界線であって、フィルタ本体と結合境界線との
三つの閉じた辺を部分的に画定する結合境界線と、を特
徴とする使い捨てフェースマスク。 - 【請求項23】 結合境界線の幅が約1/4インチ
(0.6cm)である請求項22記載のマスク。 - 【請求項24】 フィルタ本体内に、開口に隣接したと
ころで配置され、上縁に沿って延びて、装用者の顔との
間で流体シールを形成する材料細片と、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
下縁に沿って延びて、装用者の顔との間で流体シールを
形成する第二の材料細片とをさらに含む請求項22記載
のマスク。 - 【請求項25】 シール材料の第一の細片が開口から部
分的に延びており、 シール材料の第二の細片が開口から部分的に延びている
請求項24記載のマスク。 - 【請求項26】 装用者の口および鼻にかぶさる大きさ
の開口を有するフィルタ本体であって、上下の縁を有
し、上縁が、装用者の鼻および頬を横切って延びるよう
に配置され、下縁が、装用者のあごの下に延びるように
配置されるフィルタ本体と、 フィルタ本体の各側に取り付けられ、フィルタ本体から
延びるように設けられたフラップと、 該フラップが、流体不浸透性の弾性材料から形成されて
いることと、 それぞれのフラップに取り付けられ、装用者の頭の周囲
を延びるように配設される第一の固着手段および第二の
固着手段であって、それぞれのフラップと協同して、上
縁および下縁を装用者の顔とぴったり係合させて付勢し
て、上縁および下縁と装用者の顔との間の望ましくない
流体の流れを防ぐための第一の固着手段および第二の固
着手段と、 該フラップが、それぞれの第一の固着手段および第二の
固着手段と協同して、フィルタ本体の各側と装用者の顔
との間の望ましくない流体の流れを防ぐことと、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
上縁に沿って延びて、装用者の顔とで流体シールを形成
するための材料細片と、 フィルタ本体内に、開口に隣接したところで配置され、
下縁に沿って延びて、装用者の顔とで流体シールを形成
するための第二の材料細片と、を特徴とする使い捨てフ
ェースマスク。 - 【請求項27】 シール材料の第一の細片が開口から部
分的に延びており、 シール材料の第二の細片が開口から部分的に延びている
請求項26記載のマスク。 - 【請求項28】 シール材料の第一の細片およびシール
材料の第二の細片が、プラスチック薄膜、ヒドロゲル、
ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群より選択
される請求項26記載のマスク。 - 【請求項29】 装用者の顔のうち、装用者の鼻および
口を含む部分を覆うための使い捨てフェースマスクにお
いて、 ほぼ長方形の少なくとも一つの材料層と、 装用者の顔の鼻および頬を横切って延びる上縁ならびに
装用者のあごの下に延びる下縁と、 該フェースマスクが、上縁と下縁との間に延びる側辺を
もつ外側面および内側面を有することと、 フェースマスクの内側面に対し、上縁、下縁および各側
辺に沿って取り付けられた可撓性膜の薄い細片と、 薄い可撓性膜の各細片上に配置されて、装用者の顔の隣
接部分とで流体遮断を形成する接着材の層と、を特徴と
する使い捨てフェースマスク。
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