(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ハーネスと、
（ｂ）副鼻腔部分と主要フィルタリング部分とを含み、かつ少なくとも１枚の不織布繊維ウェブを備えるマスク本体であって、前記１枚の不織布繊維ウェブはフィルター層を含み、前記マスク本体の前記副鼻腔部分に対する本質的構造改変によって、厚み方向において前記副鼻腔部分を横切って発生する圧力低下を顕著に増大させ、本質的構造改変はマスク本体を構成する個々の層及び繊維を融合させることであり、前記少なくとも１枚の不織布繊維ウェブの本質的構造改変によって達成された圧力低下の前記増大が、前記マスク本体の前記副鼻腔部分に材料又は物品を追加せずに行われるようにした、マスク本体とを含み、
前記マスク本体の外縁において前記マスク本体を構成する層が結合されており、
前記副鼻腔部分における前記外縁の結合部分よりも内側に、前記本質的構造改変が設けられている、
メンテナンスフリーレスピレータ。
【請求項２】
前記本質的構造改変が、多数のスポット溶着を含む、請求項１に記載のメンテナンスフリーレスピレータ。
【請求項３】
前記スポット溶着が、前記副鼻腔部分の前記不織布繊維ウェブに対し、熱及び圧力を適用することにより行われる、請求項２に記載のメンテナンスフリーレスピレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク本体の副鼻腔部分に一体となって組み込まれている曇り防止機能を有するメンテナンスフリーレスピレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メンテナンスフリーレスピレータ（場合によっては「フィルタリングフェースマスク」又は「フィルタリング呼吸保護具」などと呼ばれる）は通常、着用者が不純物や汚染物質を吸い込まないようにするため、人の呼吸経路を覆うように着用する。メンテナンスフリーレスピレータは、典型的には、マスク本体とハーネスとを含み、周囲空気からの汚染物質を除去するために、マスク本体自体にフィルター材料が一体化しているもので、取り外し可能なフィルターカートリッジ又は成型フィルター要素のインサートを用いるタイプ（例えばブラウン（Braun）所有の米国特許第４，７９０，３０６号を参照）とは異なる。
【０００３】
汚染物質がフィルター媒体を通らずに誤ってマスク内部に入ってしまわないようにするために、メンテナンスフリーレスピレータは着用者の顔にぴったりフィットするよう設計されている従来のメンテナンスフリーレスピレータは多くの場合、頬から顎にかけて人の顔の外形に合うようになっている。しかし鼻の部分は外形が複雑に変化しているため、ぴったりフィットさせるのには困難が伴う。レスピレータがぴったりフィットしないと、空気がフィルター媒体を通らずにレスピレータ内部を出入りしてしまうことになる。この場合、汚染物質が着用者の呼吸経路に入り込む恐れがあり、また他の人や物が、着用者の呼気に含まれる汚染物質にさらされる恐れもある。更に、着用者の眼鏡が曇ってしまうことがあり、これにより当然着用者の視界が阻害され、ユーザー自身及び他者に対して更に危険な状態をつくり出してしまう。
【０００４】
メンテナンスフリーレスピレータでは、着用者の眼鏡が曇るのを防止するため、ノーズクリップが一般的に使用されている。従来のノーズクリップは、曲げることができる直線状のアルミニウム製ストリップの形態である（例えば米国特許第５，３０７，７９６号、同第４，６００，００２号、同第３，６０３，３１５号、また英国特許出願第２，１０３，４９１（Ａ）号を参照）。最近の製品では、鼻の部分のフィット性改善のため、曲げることができる金属製のＭ字形バンド（カスティリオーネ（Castiglione）所有の米国特許第５，５５８，０８９号及び意匠特許第４１２，５７３号を参照）又は、ばね仕掛け及び変形可能なプラスチック製のもの（米国特許公報第２００７／００４４８０３（Ａ１）号及び出願第１１／２３６，２８３号を参照）が使用されている。またノーズフォームも、フィット性を高め、かつ眼鏡の曇りを防ぐためにマスクの上部によく使用されている（米国特許出願第１１／５５３，０８２号及び同第１１／４５９，９４９号を参照）。ノーズクリップ及びノーズフォームは着用者の鼻の上にぴったりフィットするのに役立ち、眼鏡の曇りの問題を防ぐことができるが、マスク内部からマスク本体を通って逃げる空気が着用者の眼鏡を曇らせ得るリスクは依然として存在する。すなわち、マスクが着用者の顔の鼻部分に適切にフィットしていたとしても、温かく湿った呼気がマスク本体の副鼻腔部分から押し出されることにより、眼鏡は曇ることがある。
【０００５】
よって、メンテナンスフリーレスピレータ開発の技術分野に係わる技術者は、マスク内部からマスク本体を通って適切に放出される空気による眼鏡の曇りを防ぐ他の方法を講じている。そのような開発の例は、日本国特許公開公報：第２００５−１３４９２号、第９２−３９０５０号、第２００３−２３６０００号、第２００１−１６１８４３号、第２００１−２０４８３３号、第２００３−２３６０００号、第２００５−１３４９２号、第２００１−１６１８４３号、第０９−２３９０５０号、及び米国特許第６，５２０，１８１号に開示されている。これらの開発は、前述のノーズクリップ及びノーズフォーム機能と同様、マスク本体の副鼻腔部分に追加物品を追加することにより、レスピレータのこの部分を呼気が通過することを防ぐものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，７９０，３０６号
【特許文献２】英国特許出願第２，１０３，４９１（Ａ）号
【特許文献３】欧州特許第０８１４８７１（Ｂ１）号
【特許文献４】欧州特許第１０３０７２１（Ｂ１）号
【特許文献５】国際公開第９６／２８２１６（Ａ）号
【特許文献６】日本国特許公開公報第０９−２３９０５０号
【特許文献７】日本国特許公開公報第２００１−１６１８４３号
【特許文献８】日本国特許公開公報第２００１−２０４８３３号
【特許文献９】日本国特許公開公報第２００３−２３６０００号
【特許文献１０】日本国特許公開公報第２００５−１３４９２号
【特許文献１１】日本国特許公開公報第９２−３９０５０号
【特許文献１２】米国意匠特許第４１２，５７３号
【特許文献１３】米国意匠特許第４１６，３２３号
【特許文献１４】米国意匠特許第４４９，３７７号
【特許文献１５】米国意匠特許第４４３，９２７号
【特許文献１６】米国意匠特許第４４８，４７２号
【特許文献１７】米国特許Ｒｅ．３１，２８５号
【特許文献１８】米国特許公開公報第２００６／０１８０１５２（Ａ１）号
【特許文献１９】米国特許公開公報第２００７／００４４８０３（Ａ１）号
【特許文献２０】米国特許第３，６０３，３１５号
【特許文献２１】米国特許第３，９７１，３７３号
【特許文献２２】米国特許第４，０１３，８１６号
【特許文献２３】米国特許第４，２１５，６８２号
【特許文献２４】米国特許第４，５３６，４４０号
【特許文献２５】米国特許第４，５８８，５３７号
【特許文献２６】米国特許第４，６００，００２号
【特許文献２７】米国特許第４，７９８，８５０号
【特許文献２８】米国特許第４，８０７，６１９号
【特許文献２９】米国特許第４，８２７，９２４号
【特許文献３０】米国特許第４，８５０，３４７号
【特許文献３１】米国特許第４，８５０，３４７号
【特許文献３２】米国特許第５，２３７，９８６号
【特許文献３３】米国特許第５，３０７，７９６号
【特許文献３４】米国特許第５，３２５，８９２号
【特許文献３５】米国特許第５，３９４，５６８号
【特許文献３６】米国特許第５，４９６，５０７号
【特許文献３７】米国特許第５，５５８，０８９号
【特許文献３８】米国特許第５，６１７，７４９号
【特許文献３９】米国特許第５，６５６，３６８号
【特許文献４０】米国特許第５，８０４，２９５号
【特許文献４１】米国特許第５，９０８，５９８号
【特許文献４２】米国特許第６，０４１，７８２号
【特許文献４３】米国特許第６，０５７，２５６号
【特許文献４４】米国特許第６，１２３，０７７号
【特許文献４５】米国特許第６，２９３，１８２号
【特許文献４６】米国特許第６，３３２，４６５号
【特許文献４７】米国特許第６，３７５，８８６号
【特許文献４８】米国特許第６，３９７，４５８（Ｂ１）号
【特許文献４９】米国特許第６，３９８，８４７（Ｂ１）号
【特許文献５０】米国特許第６，４０６，６５７号
【特許文献５１】米国特許第６，４０９，８０６（Ｂ１）号
【特許文献５２】米国特許第６，４５４，９８６号
【特許文献５３】米国特許第６，４８４，７２２号
【特許文献５４】米国特許第６，５３６，４３４号
【特許文献５５】米国特許第６，５６８，３９２号
【特許文献５６】米国特許第６，６０４，５２４号
【特許文献５７】米国特許第６，７０５，３１７号
【特許文献５８】米国特許第６，７１５，４８９号
【特許文献５９】米国特許第６，７２２，３６６号
【特許文献６０】米国特許第６，７２９，３３２号
【特許文献６１】米国特許第６，７４３，４６４号
【特許文献６２】米国特許第６，７８３，５７４号
【特許文献６３】米国特許第６，８２４，７１８号
【特許文献６４】米国特許第６，８２７，７６４号
【特許文献６５】米国特許第６，８４３，２４８号
【特許文献６６】米国特許第６，８５４，４６３号
【特許文献６７】米国特許第６，８８３，５１８号
【特許文献６８】米国特許第６，８８６，５６３号
【特許文献６９】米国特許第６，９２３，１８２号
【特許文献７０】米国特許第６，９５９，７０９号
【特許文献７１】米国特許第７，００７，６９５号
【特許文献７２】米国特許第７，０１３，８９５号
【特許文献７３】米国特許第７，０２８，６８９号
【特許文献７４】米国特許第７，０６９，９３０号
【特許文献７５】米国特許第７，０６９，９３１号
【特許文献７６】米国特許第７，１１７，８６８号
【特許文献７７】米国特許第７，１３１，４４２号
【特許文献７８】米国特許第７，１８８，６２２号
【特許文献７９】米国特許第Ｒｅ３７，９７４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これら先行技術は眼鏡の曇りを防ぐためのニーズに取り組んではいるが、既存のマスク本体の構成要素を用いることによって問題に取り組んだものではない。
【０００８】
本発明では、（ａ）ハーネスと、（ｂ）副鼻腔部分と主要フィルタリング部分を含み、かつ少なくとも１枚の不織布繊維ウェブを備えるマスク本体とを備える、新しいメンテナンスフリーレスピレータを提供する。不織布繊維ウェブはフィルター層を含み、マスク本体の副鼻腔部分の本質的構造改変により、その部分の圧力低下が顕著に増大するようになっている。圧力低下の増大は、マスク本体の副鼻腔部分に追加の材料又は物品を追加することなく、不織布繊維ウェブの本質的構造改変によって達成されるものである。
【０００９】
本発明は、従来のメンテナンスフリーレスピレータのようにマスク本体の副鼻腔部分に追加の材料又は物品を追加するのではなく、マスク本体の副鼻腔部分における不織布繊維層の少なくとも１つの本質的構造改変によって曇り防止目的を達成するものである。本発明者は、マスク本体の副鼻腔部分の本質的構造を改変することによって、空気の流れの抵抗を大きくすることができ、これにより空気が、副鼻腔部分からではなく主要フィルタリング部分を通ってマスク本体から出て行くようになることを見出した。呼気が主要フィルタリング部分を通ってマスクから放出されれば、着用者の眼鏡は曇りにくくなる。
【００１０】
本発明のこれら及び他の利点は、本発明の図面及び「発明を実施するための形態」により十分に示され、説明されており、ここで同様の参照番号は類似の部分を表すために使用される。しかしながら、図面及び記載は、説明だけのためであり、この発明の範囲を不必要に限定する意味に読み取られるべきでないことはいうまでもない。
【００１１】
用語解説
本書では、下記の語がそれぞれ記載の定義で用いられる：
「本質的構造の改変」は、マスク本体の部品（ウェブ、繊維、フィラメント、又はストランドなど）の配列及び／又は相互関係の本質的な性質又は構造をある形態から別の形態へ変更することを意味する。ここで、呼気バルブ、ノーズフォーム、又はハーネスの取り付けを適応させるために、マスク本体の外縁にさまざまな層を付加する変更、又は層を改変することは除外される。
【００１２】
「中央パネル」は、上部パネルと下部パネルとの間に位置するパネルを意味する。
【００１３】
「中央面」は、通常マスクをその横断方向に二等分する平面を意味する。
【００１４】
「清浄な空気」は、汚染物質を取り除くために濾過された、ある量の大気周囲空気を意味する。
【００１５】
「備える（又は備えている）」は、特許専門用語において標準であるその定義を意味し、「包む」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義である制約のない用語である。「備える」、「含む」、「有する」、及び「含有する」、並びにこれらの変形は、一般的に使用される制約のない用語であるが、本発明は、「本質的に〜からなる」などのより狭義の用語を使用して記載されることもあり、これは、本発明のメンテナンスフリーレスピレータがその意図される機能を果たす際の性能に対して悪影響を有する物体又は要素のみを除外するという点で、制約のない用語に準ずる用語である。
【００１６】
「汚染物質」は、粒子（粉じん、ミスト、及びフュームを含む）、及び／又は、一般に粒子と見なされないことがあるが（例えば有機蒸気など）、呼気流の中の空気を含む、空気中に懸濁されていることがある他の物質を意味する。
【００１７】
「横断方向」は、レスピレータを着用したときに着用者の鼻を横切って延びる方向を意味する。
【００１８】
「目部分」は、レスピレータを着用した状態で、着用者の両目の下側に来る部分を意味する。
【００１９】
「フィルター層」は、材料の１つ又はそれより多くの層を意味し、その層を通り抜ける空気流から汚染物質（粒子など）を除去することを主な目的として用いられる。
【００２０】
「ハーネス」は、マスク本体を着用者の顔面上で支持する助けとなる構造体又は部品の組み合わせを意味する。
【００２１】
「一体化」は、全体の一部分であり、取り付けられた別個の部品ではないことを意味する。
【００２２】
「物品」とは品物又は構成部分を意味する。
【００２３】
「境界線」は、折り目、継ぎ目、溶着線、接合線、ステッチ線、ヒンジ線、及び／又はこれらの任意の組み合わせを意味する。
【００２４】
「下部パネル」は、レスピレータを人が着用したときの下側のパネル、又は着用者の顎に接触するパネルを意味する。
【００２５】
「マスク本体」は、少なくとも人の鼻及び口を覆ってフィットすることができ、かつ外部気体空間から分離した内部気体空間を画定するのを支援する通気性構造体を意味する。
【００２６】
「材料」とは物質又は物を意味する。
【００２７】
「不織布繊維ウェブ」とは、織られていないけれどもひとつながりの物質として扱うことのできる繊維を意味する。
【００２８】
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りでの密封性を改善するために、マスク本体上で使用するように適合された（ノーズフォーム以外の）機械的装置を意味する。
【００２９】
「ノーズフォーム」は、レスピレータを着用したときに鼻周りのフィット性及び／又は着用者の快適さを改善するためにマスク本体の内側に配置するよう適合されたフォーム状の材料を意味する。
【００３０】
「鼻部分」は、レスピレータを着用したときに人の鼻を覆う部分を意味する。
【００３１】
「外縁」は、マスク本体の縁を意味する。
【００３２】
「ポリマー」は、化学的単位の規則的又は不規則的な繰り返し配置を含有する材料を意味する。
【００３３】
「高分子」及び「プラスチック」はそれぞれ、１種又はそれより多くのポリマーを主に含み、その他の成分も含有することがある材料を意味する。
【００３４】
「主要フィルタリング部分」は、マスク本体のうち圧力低下が少なく、フィルター層を含有する部分を意味する。
【００３５】
「レスピレータ」は、空気が人の呼吸器系に入る前にその空気を濾過するために、人が着用する装置を意味する。
【００３６】
「顕著に増大」とは、その増加が測定可能であり、測定誤差を上回っていることを意味する。
【００３７】
「副鼻腔部分」は、レスピレータを着用したときに、マスク本体の鼻部分と、目及び／又は眼窩の下に位置する部分とを意味する。これについては図１、図４、及び図５を参照して詳しく説明されている。
【００３８】
「上部パネル」は、レスピレータを着用したときに鼻部分を覆い着用者の目の下側になるパネルを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるメンテナンスフリーレスピレータ１０の斜視図。
【図２】本発明によるメンテナンスフリーレスピレータ１０の正面図。
【図３】本発明によるマスク本体１２の背面図。
【図４】本発明によるマスク本体１２の上面図。
【図５】本発明によるマスク本体１２の右側面図。
【図６】本発明によるメンテナンスフリーレスピレータ１０を人の顔に着用した側面図。
【図７】本発明によるメンテナンスフリーレスピレータ１０を折りたたんだ状態の背面図。
【図８】メンテナンスフリーレスピレータ１０の、図７の線分８−８による断面図。
【図９ａ】図８中の中央及び上部パネル１８及び１６のうち領域９ａ及び領域９ｂを拡大表示した図。
【図９ｂ】図８中の中央及び上部パネル１８及び１６のうち領域９ａ及び領域９ｂを拡大表示した図。
【図１０ａ】本発明によるマスク本体１２の副鼻腔部分４０に用いることができる様々な溶着パターンを示す図。
【図１０ｂ】本発明によるマスク本体１２の副鼻腔部分４０に用いることができる様々な溶着パターンを示す図。
【図１０ｃ】本発明によるマスク本体１２の副鼻腔部分４０に用いることができる様々な溶着パターンを示す図。
【図１０ｄ】本発明によるマスク本体１２の副鼻腔部分４０に用いることができる様々な溶着パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施において、レスピレータ構造の改善が行われ、これはレスピレータ着用者の眼鏡の曇りを防ぐのに有益である。新しい発明であるメンテナンスフリーレスピレータは、人の鼻及び口を覆ってフィットするよう適合されたマスク本体が含む。マスク本体の副鼻腔部分では、さまざまな層の本質的構造を改変することにより、圧力低下を顕著に増大させている。副鼻腔部分の圧力低下が大きくなると、マスク本体の他の部分を通って内部気体空間から呼気が出て行くのを促進する。呼気が副鼻腔部分を通って排出される傾向が少なくなるため、これと共に、眼鏡上に呼気が凝縮するのを減らすことができる。
【００４１】
図１及び図２に、マスク本体１２及びハーネス１４を含む折りたたみレスピレータ１０の例を示す。マスク本体１２は上部パネル１６、中央パネル１８、下部パネル２０を含む複数のパネルを備える。マスク本体１２は、顔に接触する外縁２１で着用者の顔に支えられるようになっている。通常、マスク本体を構成し得るさまざまな層が、溶着、接合、接着、縫合、又はその他の安定した方法で外縁２１において結合されている。
【００４２】
図３〜５は、マスク本体１２及びその複数パネル構造を特に詳しく示している。中央パネル１８は、上部パネル１６及び下部パネル２０から、第１境界線２４及び第２境界線２６により区分されている。マスクを収納のために平らに折りたたむ際は、上部パネル１６及び下部パネル２０を後ろ方向又は中央パネル１８の内側表面２８に向かって内側にそれぞれ折り曲げることができ、着用者の顔に当てる際は外側に開くことができる（図６）。マスク本体１２を開いた形状から閉じた形状にする際、又は閉じた形状から開いた形状にする際は、上部パネル１６及び下部パネル２０がそれぞれ、第１境界線２４及び第２境界 線２６を中心に回転する。ここで、第１境界線２４及び第２境界線２６はそれぞれ、上部パネル１６及び下部パネル２０にとってのそれぞれ第１蝶番及び第２蝶番、又はそれぞれの回転軸の役割を果たす。マスク本体１２には第１タブ３０及び第２タブ３２が設けられていてもよく、それをハーネス１４を固定する部分にすることができる。このハーネスはストラップ又は弾力性バンド３４を含んでもよい。このタブの例が、ヘンダーソン（Henderson）ら所有の米国特許Ｄ４４９，３７７号に示されている。ストラップ又はバンド３４は、相対するタブ３０及び３２のそれぞれにステープル固定、溶着、接着、その他の方法でマスク本体１２に固定され、マスク着用時に着用者の顔上でマスク本体１２を保持する。超音波溶着を用いてマスク本体にハーネスを固定するのに用いられ得る圧縮要素の例が、カスティリオーネ（Castiglione）所有の米国特許第６，７２９，３３２号及び同第６，７０５，３１７号に記載されている。このバンドは、別の取り付け要素を使用しなくとも、マスク本体に直接溶着することができる（シュエ（Xue）ら所有の米国特許第６，３３２，４６５号を参照）。他にも使用可能なハーネスの例は、ブロストロム（Brostrom）ら所有の米国特許第５，３９４，５６８号、及びセッパラ（Seppala）ら所有の同第５，２３７，９８６号、及びブロストロム（Brostrom）ら所有のＥＰ第６０８６８４（Ａ）号に記載されている。上部パネル１６はノーズクリップ３６を含むことがあり、これはアルミニウムなどの金属製の曲げられるストリップを含んでもよい。この金属製ストリップは、指の力だけで変形でき、レスピレータを着用者の顔の鼻部分の形状に合わせて適応させることができる。適しているノーズクリップ３６の例は、カスティリオーネ（Castiglione）所有の米国特許第５，５５８，０８９号及び意匠特許第４１２，５７３号に示され、記載されている。他の例は、米国特許公報第２００７／００４４８０３（Ａ１）号及び出願第１１／２３６，２８３号に示されている。鼻の上及び目の下のフィット性を改善するには、本書と同じ日に提出された同時係属の米国特許出願第１１／７４３，７３４号（タイトル「マスク上部セクションの相対する側部に凹部を有するメンテナンスフリーレスピレータ（Maintenance-free Respirator that has Concave Portions on Opposing Sides of Mask Top Section）」）に記載されているように、上部パネルを外縁に沿って立体的に成型することができる。図３に示すように、レスピレータ１０には、上部パネル１６の内側外縁に長く配置されたノーズフォーム３８を含めることができる。���のノーズフォーム３８はマスク本体の外縁全周に延在することもでき、かつマスク着用時に着用者の顔に接触する、接触がわかる示温素材を含むこともできる。示温素材は顔との接触による熱で色が変わるため、着用者は適切なフィットが達成されているかどうかを判断することができる（スプリンゲット（Springett）ら所有の米国特許第５，６１７，７４９号を参照）。適しているノーズフォームの例は、米国特許出願シリアル番号第１１／５５３，０８２号及び同第１１／４５９，９４９号に示されている。マスク本体１１は着用者の鼻及び口の周りに閉じた空間を形成し、着用者の顔に対して一定空間をおいて、曲面の突き出した形状をとることができる。本発明の折りたたみメンテナンスフリーレスピレータは、米国特許第６，１２３，０７７号、同第６，４８４，７２２号、同第６，５３６，４３４号、同第６，５６８，３９２号、同第６，７１５，４８９号、同第６，７２２，３６６号、同第６，８８６，５６３号、同第７，０６９，９３０号、並びにボストック（Bostock）ら所有の米国特許公報第２００６／０１８０１５２（Ａ１）号及びＥＰ第０８１４８７１（Ｂ１）号に記載されているプロセスに従って製造することができる。本発明の折りたたみメンテナンスフリーレスピレータはまた、折りたたんだ状態からマスク本体を開くのを支援する１つ又はそれより多くのタブを含むことができる。この詳細は、本書と同じ日に提出された米国特許出願第１１／７４３，７２３号（タイトル「把持可能なタブを含むメンテナンスフリー折りたたみレスピレータ（Maintenance-Free Flat-Fold Respirator That Includes A Graspable Tab）」）を参照。
【００４３】
図に示されているマスク本体は折りたたみのメンテナンスフリータイプであるが、メンテナンスフリーレスピレータは成型マスク本体に使用することもでき、又は他のさまざまな形状及び構造にも用いることができる。その他のマスク本体形状の例は、クロンザー（Kronzer）ら所有の米国特許第５，３０７，７９６号、チェン（Chen）所有のＤ４４８，４７２号及びＤ４４３，９２７号、バウアーズ（Bowers）所有のＲＥ３７，９７４号、ヤプンティッヒ（Japuntich）所有の第４，８２７，９２４号に示されている。成型マスク本体については、クロンザー（Kronzer）ら所有の米国特許第７，１３１，４４２号、スプリンゲット（Springett）ら所有の同第６，８２７，７６４号、アンガジュバンド（Angadjivand）ら所有の同第６，９２３，１８２号、スコーブ（Skov）所有の同第４，８５０，３４７号、デュールード（Dyrud）ら所有の同第４，８０７，６１９号、バーグ（Berg）所有の同第４，５３６，４４０号に記載されている。成型マスク本体は一般に、フィルター層を支える成型形状層を含む。
【００４４】
図１〜７はそれぞれ上部パネル１６にある副鼻腔部分４０を図示している。図に示すように、上部パネル１６は副鼻腔部分４０に本質的構造改変が行われている。この本質的構造改変は例えば、マスク本体構造の接合又は溶着によって達成することができる。ある実施形態において、スポット溶着４２の意図されるパターンを副鼻腔部分４０内に、及び副鼻腔部分４０全体に配置することができる。スポット溶着４２は、上部パネル１６を構成するさまざまな層にわたって行うことができる。すなわち、この溶着により、上部パネル１６を構成する個々の層及び繊維を融合させることができる。個々の層及び繊維が融合した箇所においては、マスク本体１２を構成する不織布繊維ウェブ及び／又はその他の材質を空気が通りにくくなる。この本質的構造改変の結果、マスク本体１２の副鼻腔部分４０における圧力低下は増大し、好ましいことに主要フィルタリング部分４４での圧力低下よりも大きくなる。副鼻腔部分の圧力低下は、典型的には、約１０％〜１００％増大し得る。呼気は最も抵抗の少ない経路を流れるため、マスク本体１２のうち、副鼻腔部分４０よりも、主要フィルタリング部分４４の方を通る傾向が大きくなる。したがって、内部気体空間から外部気体空間へと呼気が逃げることにより着用者の眼鏡が曇る可能性が少なくなる。スポット溶着４２の意図されるパターンは、個々の層を融合又は結合するのに、例えば超音波溶着及び／又はその他の適切な技法（例えば接着剤接合など）によって達成することができる。
【００４５】
図１、図４、及び図５には更に、マスク本体の副鼻腔部分４０及びその特定の周辺を図示する。副鼻腔部分を画定するには、鼻部分の頂点４５を最初に定める。副鼻腔部分の外側境界は、マスク本体１２の外縁２１に沿って、頂点４５から各側方へ９ｃｍ進み、点４７へ至る。よって、外縁２１に糸を沿わせ、点４７まで達すると、その糸の長さは点４５を挟んで両側で各９ｃｍ、合計１８ｃｍとなる。第４の点４９は、外縁２１からマスク本体を二等分する線に沿って５ｃｍ離れた地点となる。この副鼻腔部分は、外縁２１と、点４７及び点４９を結ぶ直線との間にあるマスク本体の表面積である。本質的に改変され得る領域は、この副鼻腔部分の表面積合計の１％〜１００％を構成することができ、典型的には副鼻腔部分の表面積合計の２％〜５０％、更に典型的には副鼻腔部分の表面積合計の６％〜１０％とすることができる。副鼻腔部分の本質的構造改変では、副鼻腔部分の横断方向全体にわたって行う必要はないが、鼻部分の大半にわたることが好ましく、かつ少なくとも部分的には着用者の両目の下側（目部分）にもわたっていることが好ましい。圧力低下を顕著に増大させるには、副鼻腔部分の一部だけを改変するだけで十分な場合がある。マスク本体の本質的構造改変はまた、副鼻腔部分を超えた範囲に行うこともできる。ただしこれは、濾過に利用できる表面積を縮小し、マスク本体にわたる全体の圧力低下を増大させてしまうことから、望ましくない場合がある。
【００４６】
図８はマスク本体を折りたたんだ状態を示す断面図である。図示されるように、上部パネル１６及び下部パネル２０は、接合線、継ぎ目、溶着線、及び／又は折り目である２４及び２６のところで中央パネル１８の内側表面２８方向に折り曲げることができる。下部パネル２０は更にそれ自体を折りたたみ、開く際に把持しやすくすることができる。各パネルは、拡大領域９ａ及び９ｂを参照し下記に述べるように、さまざまな構造にすることができる。
【００４７】
図９ａ及び図９ｂに示すように、マスク本体は複数の層を備えることができ、これには内側カバーウェブ４６、硬化層４８、フィルター層５０、及び外側カバーウェブ５２が含まれる。これらの層は接着剤接合及び超音波溶着を含むさまざまな技法を用いて、パネルの外縁に結合させることができる。外縁接合パターンの例は、ヘンダーソン（Henderson）ら所有の米国特許Ｄ４１６，３２３号に示されている。これらさまざまな層の説明及びそれらがいかに構成され得るかについては下記に述べる。
【００４８】
図１０ａ〜１０ｄに、副鼻腔部分に配置できるさまざまなパターンを示す。このパターンはマスク本体の副鼻腔部分に溶着することができ、同じサイズ若しくは異なるサイズのスポット溶着の連続を繰り返し行ったり、商標を１つ溶着したり、又は繰り返される複数の商標の連続を溶着したりすることから構成されることができる。このパターンはまた、マスク本体を二等分する平面に対して対称のデザインにすることもできる。
【００４９】
硬化層
マスク本体には任意に、１つ又はそれより多くのマスクパネルにおいて、硬化層を含めることができる。硬化層の目的は、その名の通り、特定のパネルの剛性を、マスク本体の他のパネル又は他の部分よりも高めることである。硬化層は、着用者の顔からマスク本体を離して支えるのに役立つことがある。硬化層はどのパネルの組み合わせでも配置できるが、マスク本体の中央パネルに配置するのが好ましい。上部パネル及び下部パネルはユーザーの顔に密着させやすくするため比較的柔軟性をもたせておき、同時にマスク本体の中央を支えることにより、マスクの形が崩れて着用者の鼻及び口を塞いでしまうのを防ぐのに役立つ。硬化層はパネルの層構造内のどこにでも配置でき、最も典型的には外側カバーウェブの上又は近くに配置される。
【００５０】
硬化層は、任意の数のウェブベースの材料から形成することができる。これらの材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン等を含む、任意の数の一般的に利用可能なポリマーで作製されたオープンメッシュ様の構造を含むことができる。硬化層はまた、これもポリプロピレン又はポリエチレンのどちらかで作製された、スパンボンドウェブベースの材料から得ることもできる。硬化層の際立った特性は、マスク本体内の他の層に比べ、剛性が大きいことである。
【００５１】
フィルター層
本発明のマスク本体に使用されるフィルター層は、粒子捕捉タイプ、又は気体及び蒸気タイプのいずれであってもよい。フィルター層にはまた、フィルター層の反対側に液体が移動するのを防ぐバリヤー層を含めることができ、これにより例えば、液体エアロゾル又は液体の飛沫がフィルター層に浸透するのを防止できる。個々の用途に応じて、本発明のフィルター層の構築にはまた、類似又は異なるフィルター種類の複数の層を使用することもできる。本発明の層状マスク本体に有効なフィルターとしては、マスク着用者の呼吸労力を最小限に抑えるため、一般に、圧力低下が少ない（例えば、面速度１３．８センチメートル／秒で１９６〜２９４Ｐａ（２０〜３０ｍｍ  Ｈ２Ｏ））ものが採用される。フィルター層は更に、予想される使用条件において裂けてしまうことのないよう、柔軟であり十分な剪断強さを有する。一般にこの剪断強さは、接着層又は成型層のどちらかの剪断強さよりも低い。粒子捕捉フィルターの例としては、微細な無機繊維（グラスファイバーなど）又はポリマー合成繊維の１枚又はそれより多くのウェブが含まれる。合成繊維ウェブには、メルトブローン法などのプロセスによって製造されるエレクトレット帯電ポリマーマイクロファイバーが含まれる。非極性捕捉電荷を生成するためにエレクトレット帯電したポリプロピレンから形成されたポリオレフィンマイクロファイバーは、粒子捕捉用途に特に有用である。フィルター層はまた、呼吸空気中の危険な気体や悪臭のある気体を除去するための吸着剤を備えることもできる。吸着剤は、接着剤、結合剤、又は繊維性構造によりフィルター層に結合させた粉末又は顆粒を含んでもよい（ブラウン（Braun）所有の米国特許第３，９７１，３７３号を参照）。吸着剤層は、繊維性フォーム又は網状発泡体などの基材にコーティングすることにより、薄く密着した層を形成することができる。本発明の適用に有用な吸着剤の例としては、活性炭（化学処理済み、あるいは未処理）、多孔質アルミナ−シリカ触媒基質、及びアルミナ粒子等の吸着材料が挙げられる。
【００５２】
フィルター層は通常、所望の濾過効果を達成し、また一般に、通り抜けるガス状の流れから粒子又はその他の汚染物質を高率で除去できるものが選択される。繊維性フィルター層については、通常は、成型作業中にくっつき合ってしまわないように、濾過する物質の種類に基づいて選択された繊維が選ばれる。すでに述べたように、フィルター層はさまざまな形状及び形態で用いられる。典型的には、厚さ約０．２ミリメートル〜１センチメートルで、より典型的には厚さ約０．３ミリメートル〜０．５ミリメートルであり、成型層又は硬化層と同一面積の平面的ウェブとすることもできれば、成型層よりも広い面積を有する波状ウェブとすることもできる（ブラウン（Braun）ら所有の米国特許第５，８０４，２９５号及び同第５，６５６，３６８号を参照）。フィルター層には、接着剤成分により結合した複数のフィルター媒体の層も含めることができる。本質的に、直接成型呼吸マスクのフィルター層形成用として知られている適切な材料ならば何でも、このマスクフィルター材料として用いることができる。ヴァン・Ａ・ウェンテ（Van A. Wente）著、「極細熱可塑性繊維（Superfine Thermoplastic Fibers）」、４８  産業工学化学（Indus. Engn. Chem.,）、１３４２以下（１９５６）に記載されているような、メルトブローン繊維のウェブ、特に持続的帯電（エレクトレット）状態にあるものは特に有用である（例えば、クビック（Kubik）ら所有の米国特許第４，２１５，６８２号を参照）。これらのメルトブローン繊維は、約２０マイクロメートル（μｍ）未満（「ブローンマイクロファイバー」をＢＭＦと称する）、典型的には約１〜１２μｍの有効繊維直径を有するマイクロファイバーであってもよい。有効繊維直径は、デヴィーズ・Ｃ・Ｎ（Davies, C. N.）著、「空気中のダスト粒子の分離（The Separation Of Airborne Dust Particles）」（ロンドン：機械工学研究所（Institution Of Mechanical Engineers）、会報（Proceedings）１Ｂ、１９５２）に従って決定することができる。特に好ましいのは、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、又はこれらの組み合わせから形成された繊維を含有するＢＭＦウェブである。ヴァン・テュルンハウト（van Turnhout）（米国特許Ｒｅ．３１，２８５号）に教示されている帯電小繊維化フィルム繊維も適している場合があり、またロジン−ウール繊維ウェブ、及びグラスファイバー若しくは溶液ブローンのウェブ、又は静電スプレー繊維、特にマイクロフィルム形態のものも適している場合がある。電荷は、アイツマン（Eitzman）ら所有の米国特許第６，８２４，７１８号、アンガジュバンド（Angadjivand）ら所有の同第６，７８３，５７４号、インスレー（Insley）ら所有の同第６，７４３，４６４号、アイツマン（Eitzman）ら所有の同第６，４５４，９８６号及び同第６，４０６，６５７号、アンガジュバンド（Angadjivand）ら所有の同第６，３７５，８８６号及び同第５，４９６，５０７号に開示されているように、繊維が水に接触することにより繊維に付与することができる。電荷はまた、クラッセ（Klasse）ら所有の米国特許第４，５８８，５３７号に開示されているように、コロナ帯電により繊維に付与することができ、又はブラウン（Brown）所有の米国特許第４，７９８，８５０号に開示されているように、摩擦���電で付与することができる。更に、ハイドロ帯電プロセスにより製造されたウェブの濾過性能強化のため、添加剤を繊維に含めることができる（ルソー（Rousseau）ら所有の米国特許第５，９０８，５９８号を参照）。特に、フッ素原子をフィルター層の繊維表面に配置することにより、油性ミスト環境での濾過性能を改善することができる（ジョーンズ（Jones）ら所有の米国特許第６，３９８，８４７（Ｂ１）号、同第６，３９７，４５８（Ｂ１）号、同第６，４０９，８０６（Ｂ１）号を参照）。エレクトレットＢＭＦフィルター層の典型的な坪量は、１平方メートルあたり約１５〜１００グラムである。例えば’５０７特許に記載されている技法によって帯電させた場合、坪量はそれぞれ、約２０〜４０ｇ／ｍ２及び約１０〜３０ｇ／ｍ２となる。
【００５３】
カバーウェブ
内側カバーウェブは、着用者の顔に接触する表面を滑らかにするのに用いることができ、また外側カバーウェブは、外側成型層の遊離繊維を押さえるため、又は審美的理由から用いることができる。カバーウェブは通常、マスク本体の形状保持には大きな寄与はしない。適度な快適さを得るため、内側カバーウェブは比較的坪量が低く、比較的細い繊維で形成されている。より具体的には、カバーウェブの坪量は約５〜５０ｇ／ｍ２（典型的には１０〜３０ｇ／ｍ２）、繊維は３．５デニール未満（典型的には２デニール未満、より典型的には１デニール未満）である。カバーウェブに用いられる繊維はしばしば、平均繊維直径が約５〜２４マイクロメートルで、典型的には約７〜１８マイクロメートル、より典型的には約８〜１２マイクロメートルである。
【００５４】
カバーウェブの材料は、マスク本体を形成する成型手順での使用に適したものであってよく、その観点から、有利には、ある程度の伸縮性を有し（典型的には断裂時に１００〜２００％だが、不可欠ではない）、又は可塑変形が可能である。
【００５５】
カバーウェブに適した材料としては、ブローンマイクロファイバー（ＢＭＦ）材料、特にポリオレフィンＢＭＦ材料、例えばポリプロピレンＢＭＦ材料（ポリプロピレン混合、及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合も含む）が挙げられる。カバーウェブ用のＢＭＦ材料製造に適したプロセスは、サビー（Sabee）ら所有の米国特許第４，０１３，８１６号に記載されている。このウェブは、滑らかな表面上、典型的には滑らかな表面のドラム上で繊維を集めて形成することができる。
【００５６】
典型的なカバーウェブは、ポリプロピレン、又は５０重量％以上のポリプロピレンを含むポリプロピレン／ポリオレフィン混合から作製される。これらの材料は、柔らかさと着用者にとっての快適さに優れていることが見出されており、またフィルター材料がポリプロピレンＢＭＦ材料の場合には、層の間に接着剤を必要とすることなく、成型工程後にフィルター材料にしっかりと固定されている。カバーウェブの典型的な材料は、坪量が１平方メートルあたり約１５〜３５グラム（ｇ／ｍ２）のポリオレフィンＢＭＦ材料であり、繊維は約０．１〜３．５デニールで、’８１６特許に記載されているのと同様のプロセスで作製される。カバーウェブでの使用に適したポリオレフィン材料としては例えば、単独ポリプロピレン、２種のポリプロピレンの混合、ポリプロピレンとポリエチレンとの混合、ポリプロピレンとポリ（４−メチル−１−ペンテン）との混合、及び／又はポリプロピレンとポリブチレンとの混合などが挙げられる。カバーウェブの繊維の一例としては、ポリプロピレン樹脂から作製したエクソン社（Exxon Corporation）製のポリプロピレンＢＭＦ「エスコレーン（Escorene）３５０５Ｇ」があり、これは坪量が約２５ｇ／ｍ２、繊維の範囲は０．２〜３．１デニールである（平均、約０．８デニールの繊維１００本を束ねて測定）。その他に適した繊維としては、（樹脂「エスコレーン（Escorene）３５０５Ｇ」８５％、及びエチレン／α‐オレフィンコポリマー「エグザクト（Exact）４０２３」（これもエクソン・コーポレーション社（Exxon Corporation）製）１５％を含む混合物から製造された）ポリプロピレン／ポリエチレンＢＭＦがある。この坪量は２５ｇ／ｍ２、平均の繊維は約０．８デニールである。その他に適した材料としては、ドイツ国パイネ（Peine）のコロヴィン社（Corovin GmbH）製「コロソフト・プラス（Corosoft Plus）２０」、「コロソフト・クラシック（Corosoft Classic）２０」、及び「コロヴィン（Corovin）ＰＰ−Ｓ−１４」の商品名で販売されているスパンボンド材料、並びにフィンランド国ナキラ（Nakila）のジェイ・ダブリュ・スオミネン社（J.W. Suominen OY）製「３７０／１５」の商品名で販売されている毛羽立ちポリプロピレン／ビスコース材料が挙げられる。
【００５７】
本発明に使用されるカバーウェブは通常、処理後にウェブ表面から突出する繊維が非常に少ないため、外側表面が滑らかである。本発明で使用することができるカバーウェブの例は、例えば、アンガジュバンド（Angadjivand）所有の米国特許第６，０４１，７８２号、ボストック（Bostock）ら所有の同第６，１２３，０７７号、ボストック（Bostock）ら所有の国際公開第９６／２８２１６（Ａ）号に開示されている。
【００５８】
成型層
マスク本体が図示のような折りたたみ形状ではなく、カップ形に成型された形状である場合は、マスク本体はフィルター層の内側あるいは外側に、フィルター層を支える成型層を備えることがある。フィルター層を挟んで両側に、第１成型層と全体的に同じ形状をもつ第２成型層が使用されることもある。成型層の機能は主に、マスク本体の形を維持し、フィルター層を支えることである。外側成型層も、マスクに流入する空気に対する粗い初期フィルターとして機能することができるが、レスピレータの主な濾過作用はフィルター媒体によりもたらされるものである。
【００５９】
成型層は、熱を用いて所望の形に成型し、冷めたときにその形状が保持されるようにすることができる少なくとも１層の繊維性材料から形成され得る。形状保持は通常、例えば溶融又は溶着などにより、繊維間の接触点で繊維を互いに接合することにより達成される。マスクシェルを形成するには、直接成型呼吸マスクの形状保持層を作製するのに好適であることが知られている任意の材料を用いることができ、これには例えば、合成短繊維、特に織縮処理されたもの、及びバイコンポーネント短繊維が含まれる。バイコンポーネント繊維とは、２つ以上の異なる繊維材料部分を含む繊維であり、典型的には、異なるポリマー材料部分が含まれている。典型的なバイコンポーネント繊維には、結合コンポーネント及び構造コンポーネントが含まれる。結合コンポーネントでは、形状保持シェルの繊維を、加熱及び冷却したときに、繊維の交点で接合させる。加熱中に結合コンポーネントが流れて、隣接した繊維と接触する。形状保持層は、短繊維及びバイコンポーネント繊維を例えば、０／１００から約７５／２５の重量パーセント比の範囲で含む繊維混合物から生成される。典型的には、少なくとも５０重量パーセントのバイコンポーネント繊維を含む材料が、より多くの交差接合点を生じることになり、これによりシェルの弾力性及び形状保持性が向上する。
【００６０】
成型層に用いるのに適切なバイコンポーネント繊維としては例えば、横並び構造、同心シース・コア構造、及び楕円形シース・コア構造が含まれる。適切なバイコンポーネント繊維のひとつに、「コーサ（KOSA）Ｔ２５４」（１２デニール、長さ３８ｍｍ）（米国ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte）のコーサ社（Kosa）製）の商品名で販売されているポリエステルバイコンポーネント繊維があり、これは、他のポリエステル短繊維、例えばコーサ社（Kosa）から商品名「Ｔ２５９」（３デニール、長さ３８ｍｍ）で販売されているものと組み合わせて、また場合によってはポリエチレンテレフタレート（PET）繊維、例えばコーサ社（Kosa）から商品名「Ｔ２９５」（１５デニール、長さ３２ｍｍ）で販売されているものと組み合わせて使用することができる。バイコンポーネント繊維はまた、イソフタレート及びテレフタレートエステルのモノマーから形成したポリマーのシースで覆われた結晶質ＰＥＴのコアを有する、概ね同心のシース・コア構造を備えることができる。この後者のポリマーは、コア材料よりも低い温度で加熱時に軟化する。ポリエステルは、弾力性をマスクにもたらすことができ、かつ他の繊維に比べて水分の吸収が少ないという利点を有する。
【００６１】
成型層はまた、バイコンポーネント繊維なしでも生成できる。例えば、熱流動性ポリエステルの繊維を、短繊維（好ましくは織縮したもの）と合わせて成型層に含ませることができ、ウェブ材料を加熱した際に、結合繊維が融けて流れ繊維交点に達し、かたまりを形成する。結合材料が冷めることによって、交点で接合が形成される。熱結合繊維の代りに、ポリマー糸のメッシュ又はネットを使用することもできる。この種の構造の例は、スコーブ（Skov）所有の米国特許第４，８５０，３４７号に記載されている。
【００６２】
形状保持シェルの材料に繊維ウェブが使用される場合、このウェブは「ランド・ウェバー（Rando Webber）」という空気集積機（ニューヨーク州マセドン（Macedon）のランド・マシーン社（Rando Machine Corporation）から販売）、又は毛羽立て機を使って便利に生成することができる。このウェブは、これらの機器に適した従来の短繊維長さのバイコンポーネント繊維又はその他の繊維から形成できる。必要な弾力性及び形状保持性を有する形状保持層を得るには、この層は通常、少ない坪量でも可能ではあっても、少なくとも約１００ｇ／ｍ２は必要である。より高い坪量、例えば約１５０又は２００ｇ／ｍ２以上とすると、変形への抵抗が大きくなり得る。この最小坪量にすると、成型層は通常、マスクの中央部分での最大密度が約０．２ｇ／ｃｍ２となる。典型的には、成型層の厚さは約０．３〜２．０ミリメートル（ｍｍ）で、より典型的には約０．４〜０．８ｍｍである。成型層を用いた成型メンテナンスフリーレスピレータの例は、クロンザー（Kronzer）ら所有の米国特許第７，１３１，４４２号、アンガジュバンド（Angadjivand）ら所有の同第６，２９３，１８２号、スコーブ（Skov）所有の同第４，８５０，３４７号、デュールード（Dyrud）ら所有の同第４，８０７，６１９号、バーグ（Berg）所有の同第４，５３６，４４０号に記載されている。
【００６３】
成型メンテナンスフリーレスピレータはまた、フィルター層を支えるための別個の形成層を用いずに作製することもできる。このようなレスピレータでは、フィルター層が成型層の役割も果たしている（スプリンゲット（Springett）ら所有の米国特許第６，８２７，７６４号、及びクルーガー（Krueger）ら所有の同第６，０５７，２５６号を参照）。
【００６４】
レスピレータには、ユーザーによる呼気の置換が容易になる任意の呼気バルブを含めることもできる。呼気中に非常に小さい圧力低下をもたらす呼気バルブについては、マーティン（Martin）ら所有の米国特許第７，１８８，６２２号、同第７，０２８，６８９号、及び同第７，０１３，８９５号、ヤプンティッヒ（Japuntich）ら所有の同第７，１１７，８６８号、同第６，８５４，４６３号、同第６，８４３，２４８号、及び同第５，３２５，８９２号、ミッテルスタッド（Mittelstadt）ら所有の同第６，８８３，５１８号に記載されている。呼気バルブは、超音波溶着（sonic welds）、接着剤接合、機械的締め付けなどのようなさまざまな手段により、好ましくは中央パネルに、また好ましくは中央パネルの真ん中近くに固定される（カラン（Curran）ら所有の米国特許第７，０６９，９３１号、同第７，００７，６９５号、同第６，９５９，７０９号、及び同第６，６０４，５２４号、並びにウィリアムス（Williams）ら所有のＥＰ第１，０３０，７２１号を参照）。
【００６５】
圧力低下試験
この試験の目的は、メンテナンスフリーレスピレータマスク本体の、改変した副鼻腔部分と改変していない副鼻腔部分、及び改変した副鼻腔部分と主要フィルタリング部分の圧力低下の違いを測定することである。
【００６６】
圧力低下の差を測定するため、副鼻腔部分及び主要フィルタリング部分の両方から、直径４０ｍｍの円形サンプルを採取した。これら円形サンプルは、ダイカットツールを用いて切り抜いた。
【００６７】
圧力低下測定を実施するため、直径４０ｍｍの円形サンプルを、さまざまな流量をシミュレーションする空気流装置に接続された機械的チャックを用いて圧搾空気で個別に固定した。この空気流装置は、ＥＮ１４９：２００１の第７．１６節に詳細が記載されている（呼吸抵抗試験方法）。
【００６８】
測定するサンプルをチャックに置き、クランプで固定した。サンプルの両側に、閉鎖気体空間を用意した。第１の気体空間は、空気流を受け取るインプットと共に提供され、第２の気体空間は、空気を逃がすため外気空間につながった排気チューブがつけられた。圧力を測定するため、材料の両側にプローブが設置された。プローブに接続されたデジタル圧力計を使用して、圧力の差（圧力低下）が測定された。
【００６９】
空気は、毎分２５リットル（ｌｐｍ）の流速で第１の気体空間に供給された。
【００７０】
以下に示す実施例は、本発明の特徴、利点及びその他の詳細を更に説明するために選択されているに過ぎない。しかし、実施例はこの目的に役立つものの、使用される特定の成分及び量、並びに他の条件及び詳細は、それらが本発明の範囲を必要以上に限定するような形で解釈されるべきではないことを明確に理解されたい。
【実施例】
【００７１】
実施例１：
スリー・エム社（3M Company）（ミネソタ州セントポール（St. Paul））から販売されている３Ｍモデル９３２２メンテナンスフリーレスピレータを改変して副鼻腔部分に図１〜７に示すパターンに類似する接合パターンを形成した。このレスピレータの副鼻腔部分総面積は約４，７５０平方ｍｍであった。この接合パターンは次の方法で形成された：
模様付きアンビルを有する超音波溶着プランジプレスを用いて、接合パターンが適用された。副鼻腔部分のパネル構造を模様付きアンビルに当て、６個の位置決めドエルピンを用いて定位置に保持した。プランジプレスを作動させ、溶着ホーンを下げて、アンビルとホーンとの間にある副鼻腔部分パネルを圧縮した。このようにして、接合パターンが副鼻腔部分に適用された。溶着サイクルは、副鼻腔部分に得られる接合パターンが最適になるよう、溶着時間を４００ミリ秒（ｍｓ）に設定して制御した。接合することのできる副鼻腔部分全体のうち３パーセント（％）が、超音波溶着によって本質的構造改変を受けた。
【００７２】
実施例２〜３：
この実施例では、上記の実施例１と同様に準備が行われ、ただし実際に溶着を行う合計面積の割合を、実施例２においては利用できる合計表面積のうち５％へ、実施例３においては合計表面積のうち９％へと拡げた。
【００７３】
実施例１Ｃ：
改変されていない３Ｍモデル９３２２レスピレータが使用された。
【００７４】
実施例１〜３及び１Ｃに対し、前述の圧力低下試験を実施した。この結果を以下の表１に示す。
【００７５】
【表１】
0005520817.tif 000002
【００７６】
表１に示すデータにより、マスク本体の副鼻腔部分に本質的構造改変が行われると、その部分の圧力低下が増大することが示された。実施例１Ｃ（副鼻腔部分を改変していないもの）では、圧力低下値が１４６Ｐａ（１４．９ｍｍＨ２０）を示した。この値は、接合パターンの被覆面積が増すにつれて増大した。実施例３では、副鼻腔部分の圧力低下が主要フィルタリング部分のそれを上回るほどに、副鼻腔部分の圧力低下が増大した。この圧力低下の増大により、呼気が主要フィルタリング部分を通って出て行くのが促進され、したがって眼鏡レンズの曇り度合が低下し得る。
【００７７】
本発明は、趣旨及び範囲から逸脱することなく、さまざまな変更や改変を行うことができる。したがって、本発明は上述の内容に限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその任意の等価物において記載された限定によって管理されるべきである。
【００７８】
また本発明は、ここに具体的に開示されていない要素がなくとも適切に実施可能であることも理解されるべきである。
【００７９】
「背景技術」の項を含め、上記に引用した特許及び特許出願はすべて、参照によって全体が本書に組み込まれる。その参照によって組み込まれた文書と本書との間に開示内容の矛盾がある限りにおいては、本書が優先される。
【図１】
0005520817.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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