(57)【要約】マスク本体１２と、ハーネス１４と、を備えた、濾過フェイスピースレスピレータ１０。マスク本体１２は、（ｉ）フィルタ構造体１８と、（ｉｉ）プラスチック支持構造体１６と、（ｉｉｉ）その中に成型されることによりプラスチック支持構造体１６に固定されるノーズクリップ１９と、を含む。本発明の濾過フェイスピースレスピレータは、ノーズクリップをマスク本体に固定するための接着剤又は溶接工程の必要性を解消するという点で有益である。
2011500153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ハーネスと、
（ｂ）マスク本体であって、
（ｉ）フィルタ構造体と、
（ｉｉ）プラスチック製支持構造体と、
（ｉｉｉ）該プラスチック製支持構造体をその周囲に成型して該プラスチック支持構造体に固定されるノーズクリップと、を有するマスク本体と、を備えた、濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項２】
前記プラスチック支持構造体が、開口部を画定する第１及び第２の収束部材を含む鼻部分を有し、前記ノーズクリップが開口部を横切って延在する、請求項１に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項３】
前記ノーズクリップが可塑的に変形可能であり、かつ前記第１及び第２の収束部材が合流する位置で前記マスク本体に固定される、請求項２に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項４】
前記ノーズクリップが第１及び第２の末端部を有し、ノーズクリップの該末端部が前記支持構造体に成型される、請求項３に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項５】
前記ノーズクリップの中央部分が目に見えて露出する、請求項４に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項６】
前記第１及び第２の収束部材の断面積が約２〜１２ｍｍ２であり、たわみ剛性が約７５〜３００ＭＰａである、請求項５に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項７】
前記ノーズクリップが、ノーズクリップの前記第１及び第２の末端部において前記支持構造体に射出成形される、請求項５に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項８】
前記ノーズクリップが、ノーズクリップの第１及び第２の末端部における機械的結合を向上させる手段を含む、請求項７に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項９】
前記機械的結合を向上させる手段が、切欠き部、突出部、粗面化された、粗い、及び／又はエンボス加工された表面、及びこれらの組合せを含む、請求項８に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項１０】
前記ノーズクリップの第１及び第２の末端部がそれぞれ、前記ノーズクリップの対向する縁部に位置付けられた第１及び第２の切欠き部を有する、請求項７に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項１１】
前記ノーズクリップが、第１及び第２の末端部を有する可鍛性の可塑的に変形可能な金属を含み、該第１及び第２の末端部が、それらの周囲に成型される前記プラスチック支持構造体への機械的結合を向上させるために、それらの中内側又はそれらの上面に位置付けられた不連続部を有する、請求項１に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項１２】
前記ノーズクリップが金属から作製され、かつ前記プラスチック支持構造体がその周囲に成型される領域内に、粗面化された又は粗い外側表面を有する、請求項１に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項１３】
前記ノーズクリップが別の形状に変形された後に、前記支持構造体の部材から加えられる力に抵抗することによって前記ノーズクリップがその別の形状を維持することができるように、前記ノーズクリップが可塑的に変形可能な材料を含む、請求項１に記載の濾過フェイスピースレスピレータ。
【請求項１４】
（ａ）ノーズクリップを提供する工程と、
（ｂ）該ノーズクリップの少なくとも一部の周辺にプラスチック支持構造体をインサート成型する工程と、
（ｃ）該プラスチック支持構造体にフィルタ構造体を接合する工程と、を有する、濾過フェイスピースレスピレータのマスク本体の製造方法。
。
【請求項１５】
前記支持構造体が外縁を画定する１つ以上の部材を有し、前記支持構造体がその中に開口部を有する鼻部分を更に有し、前記ノーズクリップが該開口部を横切って延在し、かつ前記ノーズクリップの第１及び第２の末端部において前記支持構造体にインサート成型される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ノーズクリップが、第１及び第２の末端部を有する可塑的に変形可能なアルミニウムの線状ストリップを含み、前記プラスチック支持構造体が該第１及び第２の末端部の周りに射出成形される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ノーズクリップの中央部分が目に見えて露出する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記に得られたマスク本体が湾曲した鼻部分を有し、設けられたノーズクリップが、通常、該湾曲した鼻部分の該湾曲に一致する予め湾曲された状態を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
ハーネスを請求項１４に記載のマスク本体に接合する工程を含む、濾過フェイスピースレスピレータの製造方法。
【請求項２０】
前記ノーズクリップが、第１及び第２の末端部を有する可鍛性の可塑的に変形可能な金属の線状ストリップを含み、該線状ストリップの末端部がそれぞれその中又はその上に位置付けられる不連続部を有し、プラスチック支持構造体が該第１及び第２の末端部の周りに射出成形される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記プラスチック支持構造体がノーズクリップの少なくとも一部の周りに射出成形される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク本体に成型されたノーズクリップを有する濾過フェイスピースレスピレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
レスピレータは、一般に２つの一般的目的、即ち（１）不純物又は汚染物質が着用者の呼吸器系に入るのを防ぐため、及び（２）他の人又は物体が、着用者によって吐き出された病原体及び他の汚染物質に曝されることから守るため、の少なくとも一方のために、人の呼吸経路を覆って着用されるものである。第１の状況では、レスピレータは、空気が着用者にとって有害な粒子を含んでいる環境、例えば自動車車体修理工場で着用される。第２の状況では、レスピレータは、他の人又は物体に対する汚染の危険性がある環境で、例えば手術室又はクリーンルームで着用される。
【０００３】
これらの目的のいずれか（又は両方）を満たすための様々なレスピレータが設計されてきた。これらレスピレータの一部は、マスク本体自体が濾過機構として機能するので、「濾過フェイスピース」と分類されてきた。取り付け可能なフィルタカートリッジ（米国再特許第３９，４９３号参照（ユシャク（Yuschak）ら））又はインサート成型されるフィルタエレメント（米国特許第４，７９０，３０６号参照（ブラウン（Braun）））と共にゴム又はエラストマーのマスク本体を使用するレスピレータと異なり、濾過フェイスピースレスピレータは、フィルタカートリッジを据え付ける又は交換する必要がないように、マスク本体全体の大半を覆う濾材を有する。従来の濾過フェイスピースレスピレータは、通常は、マスク本体にカップ状の形体を与えるために、熱接着繊維の不織ウェブ又は透かし編目模様のプラスチックメッシュを含む。したがって、濾過フェイスピースレスピレータは、重量が比較的軽く、かつ取り扱いが簡単である。濾過フェイスピースレスピレータを開示している特許の例には、米国特許第７，１３１，４４２号（クロンザー（Kronzer））、米国特許第６，９２３，１８２号及び同第６，０４１，７８２号（アンガドジバンド（Angadjivand）ら）、米国特許第６，５６８，３９２号及び同第６，４８４，７２２号（ボストック（Bostock）ら）、米国特許第６，３９４，０９０号（チェン（Chen））、米国特許第４，８７３，９７２号（マジッドソン（Magidson）ら）、米国特許第４，８５０，３４７号（スコーヴ（Skov））、米国特許第４，８０７，６１９号（デュールード（Dyrud）ら）、米国特許第４，５３６，４４０号（バーグ（Berg））、登録番号Ｄｅｓ  ２８５，３７４（及びフーバー（Huber）ら）が挙げられる。
【０００４】
着用者の鼻を覆ってぴったり合うフィットを達成するために、多くの場合、濾過フェイスピースのマスク本体上にノーズクリップが設けられる。ノーズクリップは、一般に、アルミニウムの可鍛性で線状のストリップの形状である（例えば、米国特許第５，３０７，７９６号、同第４，６００，００２号、及び同第３，６０３，３１５号、並びに英国特許出願第２，１０３，４９１  Ａ号を参照のこと）。最新のノーズクリップ製品は、アルミニウムのＭ型バンドを使用して、着用者の鼻を覆うフィットを改善している（米国特許第５，５５８，０８９号及び登録番号Ｄｅｓ  ４１２，５７３（カスティリヨンヌ（Castiglione））を参照のこと）。その他の濾過フェイスピースレスピレータは、手で成型しやすいポリマーのノーズクリップ又はばね上げするノーズクリップを使用してきた（米国特許出願第２００７−００６８５２９Ａ１号（カラトア（Kalatoor）ら）、及び米国特許出願第２００７−００４４８０３Ａ１号（シュエ（Xue）ら）を参照のこと）。金属のノーズクリップは、通常は、接着剤を使用してマスク本体に固定されるが、ポリマーのノーズクリップには溶接技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】カナダ特許第１，２９６，４８７号
【特許文献２】欧州特許第１，４９５，７８５Ａ１号
【特許文献３】国際公開第９６／２８２１６号
【特許文献４】米国意匠特許Ｄｅｓ  ２８５，３７４
【特許文献５】米国意匠特許Ｄｅｓ  ４１２，５７３
【特許文献６】米国再特許第３９，４９３号
【特許文献７】米国再特許第３７，９７４号
【特許文献８】米国特許第３，６０３，３１５号
【特許文献９】米国特許第７，１８８，６２２号
【特許文献１０】米国特許第３，９７１，３７３号
【特許文献１１】米国特許第４，２１５，６８２号
【特許文献１２】米国特許第４，５３６，４４０号
【特許文献１３】米国特許第４，５８８，５３７号
【特許文献１４】米国特許第４，６００，００２号
【特許文献１５】米国特許第４，７９０，３０６号
【特許文献１６】米国特許第４，７９８，８５０号
【特許文献１７】米国特許第４，８０７，６１９号
【特許文献１８】米国特許第４，８５０，３４７号
【特許文献１９】米国特許第４，８７３，９７２号
【特許文献２０】米国特許第５，２３７，９８６号
【特許文献２１】米国特許第５，３０７，７９６号
【特許文献２２】米国特許第５，３２５，８９２号
【特許文献２３】米国特許第５，４９６，５０７号
【特許文献２４】米国特許第５，５５８，０８９号
【特許文献２５】米国特許第５，６１７，８４９号
【特許文献２６】米国特許第５，６５６，３６８号
【特許文献２７】米国特許第５，８０４，２９５号
【特許文献２８】米国特許第５，９０８，５９８号
【特許文献２９】米国特許第６，０４１，７８２号
【特許文献３０】米国特許第６，０６２，２２１号
【特許文献３１】米国特許第６，１２３，０７７号
【特許文献３２】米国特許第６，３３２，４６５号
【特許文献３３】米国特許第６，３３４，６７１号
【特許文献３４】米国特許第６，３７５，８８６号
【特許文献３５】米国特許第６，３９１，４２９号
【特許文献３６】米国特許第６，３９４，０９０号
【特許文献３７】米国特許第６，３９７，４５８号
【特許文献３８】米国特許第６，３９８，８４７号
【特許文献３９】米国特許第６，４０６，６５７号
【特許文献４０】米国特許第６，４０９，８０６号
【特許文献４１】米国特許第６，４５４，９８６号
【特許文献４２】米国特許第６，４８４，７２２号
【特許文献４３】米国特許第６，５６８，３９２号
【特許文献４４】米国特許第６，７４３，４６４号
【特許文献４５】米国特許第６，７８３，５７４号
【特許文献４６】米国特許第６，８２４，７１８号
【特許文献４７】米国特許第６，８４３，２４８号
【特許文献４８】米国特許第６，８５４，４６３号
【特許文献４９】米国特許第６，８８３，５１８号
【特許文献５０】米国特許第６，９２３，１８２号
【特許文献５１】米国特許第７，０１３，８９５号
【特許文献５２】米国特許第７，０２８，６８９号
【特許文献５３】米国特許第７，１１７，８６８号
【特許文献５４】米国特許第７，１３１，４４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ノーズクリップを濾過フェイスピースレスピレータに固定するための新しい技術を提供する。ノーズクリップをマスク本体に結合するのに接着剤又は溶接工程を用いるのではなく、本発明は、ノーズクリップの周りに少なくとも部分的に成型されるプラスチック支持構造体を用い、したがって、追加材料（即ち、接着剤）の必要性を解消し、かつ追加の製造工程（即ち、結合）の必要性を解消する。本発明では、支持構造体の形成と同時に、ノーズクリップがマスク本体に固定される。したがって、マスク本体にノーズクリップを別個に接着又は溶接する必要がない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、（ａ）ハーネスと、（ｂ）マスク本体であって、（ｉ）フィルタ構造体と、（ｉｉ）プラスチック支持構造体と、（ｉｉｉ）プラスチック支持構造体をその周囲に成型してプラスチック支持構造体に固定されるノーズクリップと、を有するマスク本体と、を備えた、新しい濾過フェイスピースレスピレータを提供する。
【０００８】
本発明は、更に、（ａ）ノーズクリップを提供する工程と、（ｂ）ノーズクリップの少なくとも一部の周辺にプラスチック支持構造体をインサート成型する工程と、（ｃ）プラスチック支持構造体にフィルタ構造体を接合する工程と、を有する濾過フェイスピースレスピレータのマスク本体の新しい製造方法を提供する。
【０００９】
従来の濾過フェイスピースレスピレータと異なり、本発明は、ノーズクリップを支持構造体に成型することによりノーズクリップをマスク本体に結合する。本発明に従ってマスク本体を製造するために、支持構造体は、ノーズクリップの少なくとも一部の周りに射出成形される。成型工程は、支持構造体が製造される際に行うことができる。従来の濾過フェイスピースマスクレスピレータは、通常は、マスク本体に構造的一体性を提供するために、熱接着繊維の成型された不織ウェブ又は透かし編目模様のフィラメント状メッシュを含む成形層を使用したので、ノーズクリップをマスク本体に射出成形する能力に欠けていた。本発明は、ノーズクリップの周りにマスク本体支持構造体を成型する際の、これら追加の部品及び製造工程の必要性を解消する。
【００１０】
用語解説
以下に記載される用語は、定義されるような意味を有する。
【００１１】
「適切な固定」は、通常の使用条件で緩んだり、又は分離されるようにならないことを意味する。
【００１２】
「二分する」は、２つの概ね等しい部分に分かれることを意味する。
【００１３】
「中央に間隔をあけた」は、マスク本体を垂直に二分する線又は平面に沿って相互に著しく隔てられることを意味する。
【００１４】
「含む（又は、含んでいる）」は、特許専門用語において標準的である定義を意味し、「備える」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義であるオープンエンド型の用語である。「含む」、「備える」、「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オープンエンド型の用語であるが、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好適に記載されることもあり、これは、本発明の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、オープンエンド型の用語に準ずる用語である。
【００１５】
「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体積の大気中の周囲空気を意味する。
【００１６】
「汚染物質」は、粒子（粉塵、ミスト、及び煙気を含む）、及び／又は、一般に粒子とみなされないことがあるが（例えば、有機蒸気等）、呼気流中の空気を含む、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】
「横方向寸法」は、レスピレータを前側から見たときに左右にレスピレータを横断して横方向に延びる寸法である。
【００１８】
「弾性」は、初期長さの１００％以上に延伸された後に、初期形状又は状態に戻る能力を有することを意味する。
【００１９】
「呼気弁」は、開放されると、流体が濾過フェイスマスクの内部気体空間が流出可能になる弁を意味する。
【００２０】
「外部気体空間」は、吐き出された気体が、マスク本体及び／又は呼気弁を通過し、それらを越えた後に入る、周囲大気中の気体空間を意味する。
【００２１】
「濾過フェイスピース」は、マスク本体自体が、それを通過する空気を濾過するように設計されること意味する。この目的を達成するために、別個に特定可能なフィルタカートリッジやインサート成型されるフィルタエレメントを、マスク本体に取り付けたり成型したりするものではない。
【００２２】
「フィルタ」又は「フィルタ層」は、通気性材料の１つ以上の層を意味し、当該層は、通過する空気流から汚染物質（粒子など）を除去するという主目的に適合されている。
【００２３】
「フィルタ構造体」は、主に空気を濾過するように設計された構成体を意味する。
【００２４】
「第１の側部」は、マスクを垂直に二分し、かつレスピレータが着用されると着用者の頬及び／又は顎の領域に存在する平面から横方向に離間されたマスク本体の領域を意味する。
【００２５】
「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。
【００２６】
「インサート成型」は、成形型に既に設置されている固体要素の少なくとも一部分の周りにプラスチックを成型することを意味する。
【００２７】
「一体」は、同時に共に製造されることを意味する、即ち、１つの部品として共に製造され、後から接合される２つの別個に製造される部品ではない。
【００２８】
「内部気体空間」は、マスク本体と人の顔面との間の空間を意味する。
【００２９】
「境界線」は、折り畳み、継ぎ目、溶着線、接着線、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。
【００３０】
「マスク本体」は、人の鼻及び口を覆ってフィットするように設計され、かつ外部気体空間から隔てられた内部気体空間を画定するのを助ける通気性構造体を意味する。
【００３１】
「部材」は、支持構造体との関連で、支持構造体の全体の構成及び構造に有意に貢献する寸法である、個々に及び容易に特定可能な中実部分を意味する。
【００３２】
「成型された」又は「成型する」は、事前の液体状態から所望の固形状態に形成することを意味する。
【００３３】
「周りに成型」及び「周囲に成型」は、固体要素への適切な固定を可能とするために、成型を介して十分に固体要素に接触して設置されることを意味する。
【００３４】
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りの密封性を高めるために、マスク本体上で使用するように適応した（ノーズフォーム以外の）機械的装置を意味する。
【００３５】
「外縁」は、マスク本体の外側縁部を意味し、レスピレータを人が着用したときに、この外側縁部は、着用者の顔に一般に近く配置される。
【００３６】
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、１つ以上のポリマーを主に含み、同様に他の成分も含有してよい材料を意味する。
【００３７】
「複数の」は、２つ又はそれ以上を意味する。
【００３８】
「レスピレータ」は、人が着用して、呼吸するための清浄な空気を着用者に提供する空気濾過装置を意味する。
【００３９】
「第２の側部」は、マスクを垂直に二分する平面線から離間され（第２の側部は第１の側部の反対側である）、かつレスピレータが着用されると着用者の頬及び／又は顎の領域に存在するマスク本体の領域を意味する。
【００４０】
「支持構造体」は、その所望の形状を保持し、かつそれにより支持されるフィルタ構造体の意図される形状を保持するのを助けるのに十分な構造的一体性を有して設計される構成体を意味する。
【００４１】
「間隔をあけた」は、物理的に分離された、又はそれらの間に測定可能な距離を有することを意味する。
【００４２】
「横方向に延びる」は、一般に横方向寸法に延びることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】人の顔に着用された、本発明による濾過フェイスピースレスピレータ１０の前側斜視図。
【図２】マスク本体支持構造体１６の鼻部分２６の拡大斜視図。
【図３】図２の線３−３に沿って切断された鼻部分２６の断面図。
【図４】本発明に関連して使用されてもよい、ノーズクリップ１９の平面図。
【図５】本発明のマスク本体１２で使用されてもよい、フィルタ構造体１８の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明を実施すると、成型によってマスク本体の支持構造体に取り付けられたノーズクリップを有する濾過フェイスピースレスピレータが提供される。接着剤又は溶接工程を用いてノーズクリップをマスク本体に適切に固定するのではなく、本発明は、支持構造体が作製される時に、ノーズクリップを支持構造体に固定することができる。新しいレスピレータ及び方法は、それらがマスク本体の製造に経済的改善をもたらすという点で有益である。適所に成型されたノーズクリップの使用は、ノーズクリップをマスク本体に個別に固定する必要性を解消する。
【００４５】
図１は、着用者が呼吸するための清浄な空気を提供するために、本発明に従って使用されてもよい濾過フェイスピースレスピレータ１０の例を示す。図のように、濾過フェイスピースレスピレータ１０は、マスク本体１２とハーネス１４とを含む。マスク本体１２は、マスク本体に構造的一体性を提供し、かつフィルタ構造体１８の支持を提供するプラスチック支持構造体１６を有する。フィルタ構造体１８は、着用者が吸入するときに、周囲空気から汚染物質を除去する。ノーズクリップ１９は、着用者の鼻梁を横切って横方向寸法に延び、かつ、ノーズクリップ１９の周囲に成型された支持構造体を有することにより、プラスチック支持構造体１６に固定される。支持構造体１６はまた、外縁２０と、第１の側部２２と、対向する第２の側部２４とを含む。支持構造体１６の外縁２０は、レスピレータ１０が着用されると、着用者の顔と接触してもよいが、必ずしもそうでなくてもよい。外縁２０は、マスク本体１２の周辺部の周りに、及び周辺部に隣接して連続的に３６０°延在する部材、又は部材の組合せを含んでもよい。マスク本体１２の鼻部分２６は、開口部３０を画定する第１の収束部材２７と第２の収束部材２８とを有する。ノーズクリップ１９は、開口部を横切って目に見えて延在し、かつ第１の末端部３２及び第２の末端部３４において支持構造体１６に成型される。ノーズクリップ１９の中央部分３６は、着用者がクリップの存在を知るためにクリップが見えるように、及びマスク１２が鼻梁を覆って着用者にぴったりフィットするように及び顔の眼の下の部分に対してぴったりフィットするように、中央部分３６が所望の形状又は形体に適切に変形することができるように、開口部の中に目に見えて露出する。典型的には、着用者の顔は、フィルタ構造体１８の周辺部の内側表面、又は追加のフェイスシール材のみに接触する。したがって、フィルタ構造体１８の周辺端部は、支持構造体１６の外縁２０を越えて半径方向に突出してもよい。支持構造体１６はまた、１つ以上の中央に間隔をあけた横方向に延在する部材３７、３８、及び４０を含む。横方向に延在する部材３７、３８、及び４０は、マスク本体１２の第１の側部２２から第２の側部２４まで延びる。しかしながら、本発明は、横方向に延在する部材がマスク本体１２を完全に横切って延びる必要がない実施形態を想到している。１つ以上の部材は、上部外縁部材４２と下部外縁部材４４との間に長手方向寸法に延在することもできる。全プラスチック支持構造体は、単一一体部品として製造されてもよい。平面上に映写されたレスピレータを前側から見ると、横方向は、一般に「ｘ」方向にレスピレータを横切って延びる方向であり、長手方向は、レスピレータ１０の下部との上部と間に一般に「ｙ」方向に延びる寸法である。横方向に延在する部材及び／又は周辺部材の１つ以上は、着用者の顎の動き及び様々な大きさの顔に良好に適合するために、縦方向に拡張又は収縮してもよい（２００７年９月２０日に出願され、「拡張可能なマスク本体を有する濾過フェイスピースレスピレータ（Filtering Face-Piece Respirator that Has Expandable Mask Body）」と題された、米国特許出願第６０／９７４，０２５号（代理人整理番号６３１６５ＵＳ００２）を参照のこと）。横方向に延在する部材、縦方向に延在する部材、及び周辺部材は、寸法が約２〜１２ｍｍ２、より典型的には寸法が約４〜８ｍｍ２である断面積を有する寸法に設定されてもよい。レスピレータ１０は、第１のストラップ４６と第２のストラップ４８とを有するハーネス１４によって、着用者の顔の上に支持され得る。これらのストラップ４６、４８の長さは、１つ以上のバックル５０で調整されてもよい。バックル５０は、ハーネス固定フランジ部材５２ａ、５２ｂの第１及び第２の側部２２、２４において、マスク本体１２に固定される。図は、マスク本体１２に固定される４つのバックルを有するレスピレータ１０を示しているが、これより少ない数のバックルを使用することが可能であり得る。例えば、ストラップを１つだけ使用することが可能であり得、それにより、ストラップはマスク本体の一方の側部に直接装着されて、他方の側部に位置付けられた単一バックルを介してマスク本体に接合される。このような場合、ストラップの長さは、両方の側部ではなく、マスク本体の一方の側部でのみ調整される。別の方法としては、単一ストラップ構成体を使用することができ、それにより、単一バックルは、マスク本体の第１及び第２の側部に位置付けられる。別の実施形態では、２つのストラップを有するマスク本体で２つのバックル５０を使用してもよく、それにより、各ストラップはレスピレータの一方の側部に直接固定され、バックル５０を介してレスピレータの他方の側部に固定される。又は、図に示されるように、４つのバックルを使用して、２つのストラップの間に４つのストラップ調整点を提供してもよい。
【００４６】
図２は、支持構造体１６（図１）の鼻部分２６を、ノーズクリップ１９をどのように支持構造体に固定することができるかをより分かりやすく示す拡大形式で示している。ノーズクリップ１９は、第１及び第２の横方向に延在する部材２７及び２８によって画定される開口部３０を横切って延在する。部材２７及び２８は、鼻部分２６を二分する平面２９（図１）に沿って互いに分離される、上部及び下部ノーズブリッジ部材を構成する。中央に間隔をあけた部材２７及び２８は、ノーズクリップ１９の第１及び第２の末端部３２及び３４において、互いに向かって収束する。ノーズクリップ１９中央部分３６において、ノーズクリップ１９は支持構造体１６に埋め込まれていない。ノーズクリップを所望の形状に変形させて、着用者の鼻梁を覆って適切なフィットを提供することができる。ノーズクリップ１９はまた、着用者の顔であって、着用者の目のそれぞれ下の部分に対してマスク本体１２（図１）が適切に押し上げられるように、第１及び第２の末端部３２及び３４において変形してもよい。図のように、ノーズクリップ１９は、ノーズクリップ１９の第１の末端部３２及び第２の末端部３４のそれぞれにおいて、支持構造体１６（図１）に成型される。架橋部材２７及び２８は、鼻部分２６の上で使用される必要は必ずしもないが、圧点を低減し、かつぴったり合うフィットを達成するのを助けるために設けられてもよい。
【００４７】
図３は、ノーズクリップ１９が、第２の末端部３４において支持構造体１６の鼻部分２６にどのように成型されるかを詳しく示している。図のように、第１の部材２７はノーズクリップ１９の第１の縁部５４の周りに成型され、第２の部材２８はノーズクリップ１９の第２の縁部５６の周りに成型される。第１及び第２の部材２７及び２８は互いに向かって収束して合流し、当該部材の第１及び第２の主表面５７及び５８上にノーズクリップ１９を包含する。したがって、ノーズクリップ１９の各末端部３２、３４において、ノーズクリップ１９は、支持構造体がノーズクリップ１９の周囲に管状に成型されたスリーブであるように、支持構造体１６（図１）からのプラスチックによって周囲方向に完全に取り囲まれる。しかしながら、第１の末端部３２と第２の末端部３４との間において、ノーズクリップ１９は着用者から見えるように露出されてもよい。ノーズクリップ１９がプラスチック支持構造体材料によって管状に封入されている領域は、それでもなお、形状適合が可能であってもよい。したがって、支持構造体を含むプラスチック材料は、着用者が指圧だけで変形させることができないほど堅くないのが好ましい。支持構造体で使用される高分子材料はこのように手で変形させることができるので、また、ノーズクリップは手動で可鍛性の、可塑的に変形可能な材料から作製されるので、ノーズクリップ１９は、レスピレータの着用者によって所望の形状に変形された後に、ノーズクリップ１９自体の形状、及びマスク本体１２の鼻部分２６（図１）の形状を維持することができる。ノーズクリップの材料の可塑的に変形可能な性質により、弾力的な支持構造体の高分子材料からのあらゆる力に耐えることができ、そうして鼻部分はその適合形状をほぼ保つことができる。マスク本体の鼻部分の形状に適合させる場合、ノーズクリップは可塑的に変形するが、支持構造体の鼻部分はそのように可塑的に変形しない。ノーズクリップを所望の形状に可塑的に変形させるのに必要な最小力は、鼻部分の支持構造体部材によって加えられる「スプリングバック」力より大きい。必要に応じて、ノーズクリップの全長を、ポリマーの支持構造体材料の中に埋め込むことができる。
【００４８】
ノーズクリップ１９は、インサート成型過程によって、図２及び図３に示されるような支持構造体に成型され得る。この過程において、この場合は金属ノーズクリップであってもよい挿入物は、プラスチックが型穴に注入、ないしは別の方法で導入される前に、成形型の中の所望の位置に設置される。金属ノーズクリップとプラスチックとの間の結合は、分子的又は機械的あるいはそれらの組合せであってもよい。ノーズクリップは、通常、接触する樹脂とは異なる非弾性金属から作製されるので、ノーズクリップとその支持構造体との間の結合は、事実上より機械的であってもよい。機械的結合は、例えば、樹脂が冷却するときに樹脂を挿入物の周りで収縮させることにより、又は表面に不規則性を有するノーズクリップを提供することにより生じ得る。通常は収縮が発生するが、樹脂の収縮とノーズクリップの表面（５４、５６、５６、及び／又５８）の任意の不規則性の両方に依存することが可能であり得る。機械的結合を向上させるために、ノーズクリップに粗面化された又は粗いパターンを提供することができる。支持構造体１６の鼻部分２６にノーズクリップ１９を適切に固定するために、標準的な成形装置、鋳造装置、又はその他の好適な装置を用いて成型を実施してもよい。型穴内の所望の位置又は挿入位置の中にノーズクリップを装填し、かつ適切に保持する。この目的のためにロータリ型又はシャトル型装置を使用して、装置及び／又は技師がノーズクリップ挿入物を所望の成型位置に装填及び取り外しできるようにする。その他の機械、例えば、型締めを使用してもよい。最適な生産性のため、挿入物を装填する及び取り外すのに要する時間は、望ましくは、成形サイクル時間を有意に超えない。プラスチックは空洞の中の挿入物の周りに注入され得るので、高分子液体による任意の圧力に挿入物が耐えることができ、かつ成型プロセスの間挿入物の位置が維持されるのが重要である。機械的結合及び／又は分子結合のあらゆる不具合を防ぐために、好ましくは、ノーズクリップは清潔に保たれるべきである。異なる熱膨張又は収縮が引き起こし得るあらゆるストレスを最小限にするために、ノーズクリップは、例えば、予熱されてもよい。ノーズクリップを手動で装填する場合、技師は、一貫したサイクル時間を維持するのが重要であり得る。通常、ノーズクリップを所望の逆Ｕ字形に曲げて、支持構造体１６の鼻部分２６の部材２７、２８の一般曲線（図１及び２）に一致させる。この曲げは、成型プロセスの前又は間に生じてもよい。即ち、ノーズクリップは成形型に挿入される前に曲げられてもよく、又は成形型が閉じられるときに曲げられてもよい。したがって、ノーズクリップのポリマーへの適切な固定、及び最終物品の良好な性能を確実にするために、上記の考慮すべき様々な事項に配慮する必要がある。
【００４９】
図４は、本発明に関連して用いることができるノーズクリップの形状の例を示している。ノーズクリップ１９は、ノーズクリップ１９の第１及び第２の末端部３２及び３４に、第１及び第２の不連続部５９ａ及び５９ｂを有することができる。この明細書において使用される場合、用語「末端部」は部品の末端部又は縁部直近を意味するのではなく、例えば、「自動車のフロントエンド」又は「町の北端」に言及する際のように、まさに末端部に向かう大まかな領域を含む。ノーズクリップ１９の第１及び第２の縁部５４及び５６の不連続部は切欠き部、即ち、縁部５４及び５６から内向きに延びる不連続部であってもよい。あるいは、不連続部は、縁部５４、５６から外向きに延びる突出部又は隆起であり得る。切欠き部と突起部の組合せを、例えば、第１及び第２の主表面５７及び５８（図３）の不連続部と共に用いることもできる。第１及び第２の主表面５７及び５８をエンボス加工することもできる。これらの様々な不連続部は全て、ノーズクリップへの機械的結合を高める手段を構成する。
【００５０】
前述したように、インサート成型によりノーズクリップを支持構造体に接合することができる。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びポリメチル（ペンテン）を含むオレフィン類；プラストマー類；熱可塑性樹脂；熱可塑性エラストマー；及びこれらのブレンドなどの既知のプラスチックを使用して、支持構造体を製造してもよい。バックル及び／又は支持構造体を形成する組成物に、顔料、紫外線安定剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、防かび剤、及び殺菌剤などの添加剤を添加してもよい。得られるプラスチックは、典型的には、７５〜３００メガパスカル（ＭＰａ）、より典型的には、約１００〜２５０ＭＰａ、更に典型的には約１７５〜２２５ＭＰａのたわみ剛性を示す。支持構造体、鼻部分、及びバックル取り付け部分が変形して、適切な嵌合やストラップの張力に適合することができるように、支持構造体に使用されるプラスチックは、弾力、形状記憶、及び曲げ疲労への耐性を示すように選択され得る。支持構造部材の断面は、矩形、円形、三角形、楕円形、台形等であってもよい。支持構造体は、フィルタ構造体と一体でない（又はフィルタ構造体と共に製造されない）部品又は組立品であり、フィルタ構造体で使用される繊維よりも大きい寸法の部材を含む。
【００５１】
図５は、本発明に関連して使用することができるフィルタ構造体１８の断面図を示す。フィルタ構造体１８は、１つ以上のカバーウェブ６０ａ及び６０ｂとフィルタ層６２とを含んでもよい。カバーウェブ６０ａ及び６０ｂは、フィルタ層６２からほどける場合があるあらゆる繊維を捕獲するために、フィルタ層６２の対向する側面上に位置付けられてもよい。典型的には、カバーウェブ６０ａ及び６０ｂは、特にフィルタ構造体１８の着用者の顔と接触する側に快適な感触を提供する繊維の選択肢から製造される。本発明の支持構造体と共に使用することができる様々なフィルタ層とカバーウェブの構成体が、以下により詳細に記載される。フィットと着用者の快適さを向上させるために、エラストマーのフェイスシールを、フィルタ構造体１８の外縁に固定することができる。このようなフェイスシールは、半径方向内側に延在して、レスピレータが着用されたときに着用者の顔と接触してもよい。フェイスシールの例は、米国特許第６，５６８，３９２号（ボストック（Bostock）ら）、米国特許第５，６１７，８４９号（スプリンゲット（Springett）ら）、米国特許第４，６００，００２号（マリアネク（Maryyanek）ら）、及びカナダ特許第１，２９６，４８７号（ヤード（Yard））に記載されている。
【００５２】
フィルタ構造体は、様々な異なる形状及び構造を取ることができる。フィルタ構造体は、典型的には、支持構造体に対して又は支持構造体内に適切に嵌合するように適合される。通常、フィルタ構造体の形状及び構造は、支持構造体の一般的形状に対応する。フィルタ構造体は、支持構造体から半径方向内側に配置されてもよく、支持構造体から半径方向外側に配置されてもよく、又は支持構造体を含む様々な部材の間に配置されてもよい。フィルタ構造体は、フィルタ層と２つのカバーウェブとを含む複数層を有して描かれているが、フィルタ構造体は単に、フィルタ層又はフィルタ層の組合せを含んでもよい。例えば、前処理フィルタを、より微細で選択的な下流のフィルタ層の上流に配置してもよい。加えて、活性炭等の吸着材を、繊維の間及び／又はフィルタ構造体を含む様々な層の間に配置してもよい。更に、吸着層と共に別個の粒子フィルタ層を使用して、粒子及び蒸気の両方の濾過を提供してもよい。フィルタ構造体は、このようなカップ状の構造が維持されるのを可能とする、１つ以上の補強層を含んでもよい。あるいは、フィルタ構造体は、その構造的一体性に貢献してカップ状の構造を維持するのを助ける、１つ以上の水平の及び／又は垂直の境界線を有することができる。
【００５３】
本発明のマスク本体で使用されるフィルタ構造体は、粒子捕獲タイプ、又は気体及び蒸気タイプのフィルタであり得る。フィルタ構造体は更に、フィルタ層の一方から他方に液体が移動するのを防ぐバリヤー層とすることができ、これにより、例えば、液体エアロゾル又は液体（例えば、血液）の飛沫がフィルタ層に浸透するのを防止できる。用途に応じて、本発明のフィルタ構造体の構築には、類似の又は異なる濾材の複数の層を使用することができる。本発明の層状マスク本体に有効に使用できるフィルタは、マスク着用者の呼吸労力を最小限に抑えるために、一般に圧力低下が小さい（例えば、面速度１３．８ｃｍ／秒で約１９５〜２９５パスカル未満）。フィルタ層は更に、予想される使用条件においてそれらの構造を維持するよう、可撓性及び十分な剪断強さを有する。粒子捕獲フィルタの例としては、微細無機繊維（ガラス繊維のような）又はポリマー合成繊維の１つ又はそれ以上のウェブが挙げられる。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。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、粒子捕獲用途に特に有用である。別のフィルタ層は、呼吸空気から有害な又は悪臭のある気体を除去するための吸着剤成分を含んでもよい。吸着剤は、接着剤、結合剤、又は線維構造によりフィルタ層内に拘束される粉末又は顆粒を含んでもよい（米国特許第６，３３４，６７１号（プリンゲット（Springett）ら）、及び米国特許第３，９７１，３７３号（ブラウン（Braun））を参照のこと）。吸着層は、繊維質又は網状発泡体のような基材をコーティングし、薄い凝集性層を形成することにより、形成できる。吸着剤材料としては、活性炭（化学処理済み、又は未処理）、多孔質アルミナ−シリカ触媒基材、及びアルミナ粒子を挙げることができる。様々な構造に適合させることができる吸着濾過構造体の例は、米国特許第６，３９１，４２９号（センクス（Senkus）ら）に記載されている。
【００５４】
フィルタ層は、典型的には、所望の濾過効果を達成するように選択される。フィルタ層は、通常、粒子及び／又はその他の汚染物質を、フィルタ層を通過する気体流から高い割合で除去する。繊維質フィルタ層では、選択される繊維は濾過される物質の種類に依存し、典型的には、それらが成形作業中に共に結合しないように選択される。前述したように、フィルタ層は様々な形状及び形態で供給されてもよく、典型的には、約０．２ミリメートル（ｍｍ）〜１センチメートル（ｃｍ）、より典型的には約０．３ｍｍ〜０．５ｃｍの厚さを有し、一般的に平面状のウェブであり、又は拡張された表面積を提供するために波形化され得る（例えば、米国特許第５，８０４，２９５号及び同第５，６５６，３６８号（ブラウン（Braun）ら）を参照のこと）。フィルタ層はまた、接着剤又は任意のその他の手段で互いに接合された複数のフィルタ層を含んでもよい。本質的に、濾過層を形成することで知られている（又は後に開発される）任意の適切な材料を、濾過材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以下参照（１９５６年）の教示のような、特に持続性帯電（エレクトレット）形態の場合の、メルトブローン繊維のウェブが特に有用である（例えば、米国特許第４，２１５，６８２号（クビック（Kubik）ら）を参照のこと）。これらのメルトブローン繊維は、約２０マイクロメートル（ｍｍ）（「ブローンマイクロファイバー」でＢＭＦと呼ばれる）未満、典型的には約１〜１２μｍの有効繊維直径を有する超極細繊維であってもよい。有効繊維直径は、デービスＣ．Ｎ．（Davies, C. N.）、浮遊粉塵粒子の分離（The Separation Of Airborne Dust Particles）、機械技術者協会（Institution Of Mechanical Engineers）、ロンドン、会報１Ｂ、１９５２年に従って測定される。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）及びこれらの組み合わせから形成される繊維を含有するＢＭＦウェブである。ヴァン・テュルンハウト（van Turnhout）（米国再特許第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、米国特許第６，８２４，７１８号（エイツマン（Eitzman）ら）、同第６，７８３，５７４号（アンガドジバンド（Angadjivand）ら、同第６，７４３，４６４号（インズリー（Insley）ら）、同第６，４５４，９８６号及び同第６，４０６，６５７号（エイツマンら）、並びに同第６，３７５，８８６号及び同第５，４９６，５０７号（アンガドジバンドら）に開示されているように、繊維を水と接触させることにより、繊維に付与することができる。電荷はまた、米国特許第４，５８８，５３７号（クラッセ（Klasse）ら）に開示されているようなコロナ帯電により、又は、同第４，７９８，８５０号（ブラウン（Brown））に開示されているような摩擦帯電（tribocharg）により、繊維に付与することができる。また、水帯電（hydro-charging）プロセスを通して製造されるウェブの濾過性能を高めるた��に、添加剤を繊維に含むことができる（米国特許第５，９０８，５９８号（ルソー（Rousseau）ら）を参照のこと）。具体的には、油性ミスト環境での濾過性能を高めるために、フッ素原子をフィルタ層の繊維表面に配置することができる（米国特許第６，３９８，８４７  Ｂ１号、同第６，３９７，４５８  Ｂ１号及び同第６，４０９，８０６  Ｂ１号（ジョーンズ（Jones）ら）を参照のこと）。エレクトレットＢＭＦフィルタ層の典型的な基本重量は、約１０〜１００ｇ／平方メートル）である。例えば、’５０７特許（アンガドジバンド（Angadjivand）ら）に記載されている技法によって帯電させた場合、また、ジョーンズ（Jones）らの特許に記載されるようにフッ素原子を含む場合、坪量はそれぞれ、約２０〜４０ｇ／ｍ２及び約１０〜３０ｇ／ｍ２となる。
【００５５】
内側のカバーウェブは、着用者の顔に接触するために滑らかな表面を提供するのに用いられることができ、また外側のカバーウェブは、マスク本体内の遊離繊維を封入するため、又は審美的理由から用いられることができる。カバーウェブは、典型的には、任意の重大な濾過の利点をフィルタ構造体に提供しないが、フィルタ層の外側（又は上流）に配置されると、前処理フィルタとして作用することができる。好適な程度の快適性を得るために、内側カバーウェブは好ましくは比較的低い基本重量を有し、比較的細い繊維から形成される。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が０．１デニールを超える）であるように作られる。カバーウェブに用いられる繊維は、平均繊維直径が約５〜２４マイクロメートル、典型的には７〜１８マイクロメートル、より典型的には８〜１２マイクロメートルであることが多い。カバーウェブの材料は、ある程度の弾性（典型的には、破断時で１００〜２００％であるが、必ずしもそうとは限らない）を有してもよく、可塑的に変形可能であってもよい。
【００５６】
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（ポリプロピレンブレンド、及びポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドも含む）が挙げられる。カバーウェブ用のＢＭＦ材料の好適な製造プロセスは、米国特許第４，０１３，８１６号（サビー（Sabee）ら）に記載されている。ウェブは、繊維を滑らかな表面、典型的には滑らかな表面のドラム又は回転型コレクタの上に収集して形成してもよい（米国特許第６，４９２，２８６号（ベリガン（Berrigan）ら）を参照のこと）。スパンボンド繊維を使用することもできる。
【００５７】
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有するポリプロピレン／ポリオレフィンブレンドから製造してもよい。これらの材質は、柔らかさ及び着用者にとっての快適さに優れており、更にフィルタ材がポリプロピレンＢＭＦ材質の場合には、層の間に接着を必要としなくとも、フィルタ材質に固定されたままであることがわかっている。カバーウェブで使用するのに好適なポリオレフィン材料としては、例えば、単一のポリプロピレン、２種のポリプロピレンのブレンド、ポリプロピレンとポリエチレンのブレンド、ポリプロピレンとポリ（４−メチル−１−ペンテン）のブレンド、及び／又はポリプロピレンとポリブチレンのブレンドを挙げることができる。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されたエクソン社（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、繊維デニールは０．２〜３．１の範囲内である（平均、約０．８デニールの繊維１００本を束ねて測定）。別の好適な繊維はポリプロピレン／ポリエチレンＢＭＦ（「エスコレーン（Escorene）３５０５Ｇ」を８５％と、同様にエクソン社（Exxon Corporation）製のエチレン／α−オレフィンコポリマー「イグザクト４０２３」を１５％含む混合物から作製）であり、これは坪量が約２５ｇ／ｍ２、平均繊維デニールは約０．８である。好適なスパンボンドの材料は、ドイツ国パイネ（Peine）のコロヴィン社（Corovin GmbH）から、商品名「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」で入手可能であり、毛羽立てられているポリプロピレン／ビスコース材料は、フィンランド共和国ナキラ（Nakila）のＪ．Ｗ．スオミネンＯＹ（J.W. Suominen OY）から、商品名「３７０／１５」で入手可能である。
【００５８】
本発明に使用されるカバーウェブは、処理後にウェブ表面から突出する繊維が非常に少なく、したがって外側表面が滑らかであるのが好ましい。本発明で用いてもよいカバーウェブの例は、例えば、米国特許第６，０４１，７８２号（アンガドジバンド（Angadjivand））、同第６，１２３，０７７号（ボストック（Bostock）ら及び国際公開ＷＯ  ９６／２８２１６Ａ（ボストックら）に開示されている。
【００５９】
ハーネスで使用されるストラップは、熱硬化性ゴム、熱可塑性エラストマー、より合わされた又は編まれた糸／ゴムの組合せ、非弾性のより合わされた構成材等などの様々な材料から作製することができる。ストラップは、弾性のより合わされた材料等の弾性材から作製することができる。ストラップは、好ましくは、その全長の２倍を超えて拡張することができ、かつリラックス状態に戻ることができる。ストラップはまた、そのリラックス状態の長さの３倍又は４倍まで延びてもよく、かつ張力が取り除かれると、なんら損傷を受けずにその元の状態に戻ることができる。したがって、弾性限度は、ストラップのリラックス状態における長さの２倍、３倍、又は４倍以上であるのが好ましい。典型的には、ストラップは、長さ約２５〜６０ｃｍ、幅５〜１０ｍｍ、厚さ０．９〜１．５ｍｍである。ストラップは、第１のバックルから、マスク本体の反対側の第２のバックルまで連続ストラップとして延びてもよく、又はストラップは、更なる締結具又はバックルで共に接合され得る複数の部品を有してもよい。例えば、ストラップは、マスク本体を顔から取り外すときに着用者が迅速に結合を解くことができる締結具によって共に接合される、第１及び第２の部品を有してもよい。本発明に関連して使用することができるストラップの例が、米国特許第６，３３２，４６５号（シュエ（Xue）ら）に示されている。ストラップの１つ以上の部品を接合するのに使用することができる締結又は留め金機構は、例えば、次の、米国特許第６，０６２，２２１号（ブロストロム（Brostrom）ら）、同第５，２３７，９８６号（セッパラ（Seppala））、及び欧州特許第１，４９５，７８５Ａ１号（シアン（Chien））に示されている。
【００６０】
内部気体空間からの呼気をパージし易くするために、マスク本体に呼気弁が取り付けられる。呼気弁の使用により、マスクの内側からの温かく湿った呼気を迅速に除去することで、着用者の快適さを改善することができる。例えば、米国特許第７，１８８，６２２号、同第７，０２８，６８９号、及び同第７，０１３，８９５号（マーティン（Martin）ら）；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（ジャプンティチ（Japuntich）ら）；同第６，８８３，５１８号（ミッテルステット（Mittelstadt）ら）；及び米国再特許第３７，９７４号（バウアーズ）を参照のこと。本質的に、呼気を内部気体空間から外部気体空間へと迅速に運搬するために、好適な圧力低下を提供し、かつマスク本体に適切に固定され得る任意の呼気弁を、本発明に関連して使用してもよい。
【実施例】
【００６１】
たわみ剛性試験
支持構造体を作製するのに使用される材料のたわみ剛性を、ＡＳＴＭ  Ｄ５３４２−９７、第１２．１〜１２．７項に従って測定した。このとき、ブランクフィルムから６つの試験試料を矩形（幅約２５．４ｍｍ×長さ約７０ｍｍ）に切断した。試料は次のように準備した。テイバーＶ−５たわみ試験装置（Taber V-5 Stiffener tester）型式１５０−Ｅ（テイバー社（Taber Corporation）製、１４１２０、ニューヨーク州ノーストナウォンダ、ブライアント・ストリート、４５５（455 Bryant Street, North Tonawanda, New York, 14120））を、１０〜１００テイバー剛性ユニット構造で使用して、試験試料を測定した。試験の終わりに装置の表示部からテイバー剛性読取値を記録し、次の等式を用いてたわみ剛性を計算した。
【００６２】
【数１】
2011500153.tif 000003
【００６３】
テイバー剛性＝ＡＳＴＭ  Ｄ５３４２−９７、第１２．１〜１２．７項に従って測定した曲げに対する記録された材料抵抗。
【００６４】
幅＝フィルム試験試料のｃｍでの幅であり、２．５４ｃｍであった。
【００６５】
厚さ＝標準デジタルキャリパを使用して、材料の長さに沿って５個所の均等に間隔をあけた位置で測定された、試験試料のｃｍでの平均厚さ。
【００６６】
６つの試料からのたわみ剛性を平均化して、材料のたわみ剛性を得た。
【００６７】
たわみ剛性試験用の試験試料を、レスピレータの支持構造体を作製するために共にブレンドされた同じ複合ポリマー成分で調製した。化合物４０グラムを使用して、半径１１４ｍｍ及び厚さ０．５１〜０．６４ｍｍの円形フィルムを作製した。複合材料の最初の４０グラムを、二軸スクリューローラーブレードのブランベンダーミキサー（BRABENDER mixer）（Ｃ．Ｗ．ブランベンダー・インスツルメント社（C.W. Brabender instruments Inc.）製、０７６０６、ニュージャージー州サウスハッケンサック、私書箱２１２７、イーストウェスリー・ストリート５０（50 East Wesley Street, P.O. Box 2127, South Hackensack, NJ, 07606））の中に流し込んだ。ミキサーは毎分回転数（ＲＰＭ）７５、及び温度１８５℃で作動した。溶融した化合物を約１０分間ブレンドした後、混合物を４４．５キロニュートン（ＫＮ）の力で押圧して、厚さ０．５１〜０．６４ｍｍ、直径１１４ｍｍの平坦な円形フィルムを作製した。圧縮は、１４９℃に設定した熱圧盤を使用して行った。熱圧盤は、ＷＡＢＡＳＨイクイップメンツ（WABASH Equipments）製（４６９９２、インディアナ州ウォバシュ、私書箱２９８、モーリス・ストリート１５６９（1569 Morris Street, P.O. Box 298, Wabash, IN 46992））のジェネシス（Genesis）２７．２メガグラム（Megagrams）（３０トン）圧縮成形機であった。たわみ剛性試験の前に、フィルムを、幅２５．４ｍｍ×長さ７０ｍｍの必要とされた試験試料寸法に切断した。
【００６８】
レスピレータ支持構造体の製造
レスピレータ支持構造体の試料を、標準射出成形過程を用いて作製した。図１の支持構造体の形状と一致する、単一空洞の雄雌成形型を、ツール・メーカーで製造した。リラックス状態の、又は支持構造体が依然として成形型上にある間の支持構造体の寸法は、上下が約１１５ｍ、左右が約１２０ｍｍであった。測定は、レスピレータがストレスを受けていない状態で、側部外縁部材の外縁及び外側縁部の最上点と最下点との間の直線に沿って行われた。支持構造体を含む部材の目標厚さは２．５ミリメートルであった。成形型から支持構造体をより容易に取り外すことができるように、横方向に延在する部材の断面は台形であった。横方向に延在する部材の断面積は、約２〜５ｍｍ２に及んだ。フランジ及びバックルは、２００７年９月２０日に出願された「曲げストラップ取り付け部材を有するバックル及びそれを用いたレスピレータ（Buckle Having A Flexural Strap Attachment Member And Respirator Using Such Buckle）」と題される、米国特許出願第６０／９９４，６４４号（代理人整理番号６３５７７ＵＳ００２）に示される形状及び構造を有した。ポリプロピレン／熱可塑性エラストマー混合物を、白色顔料と共に押出成形機に送り込んだ。トータル社製のプロピレン５７２４を７８重量％、クラレ（Kuraray）製のセプトン（Septon）（商標）を２０重量％、及びＴｉＯ２顔料を２重量％使用した。支持構造体は約２４０ＭＰａのたわみ剛性を示した。
【００６９】
レスピレータフィルタ構造体の製造
レスピレータフィルタ構造体を、幅２５４ｍｍで、同じ幅の１平方メートル当たり５０グラム（ｇｓｍ）の白色不織布繊維スパンボンド材料の１つの外層と、２２ｇｓｍの白色不織布繊維スパンボンド材料の１つの内層との間に積層された、２層の不織布繊維エレクトレットフィルタ材から形成した。不織布繊維スパンボンド材料の両層はポリプロピレンから作製された。エレクトレットフィルタ材は、スリーエム（3M）８５１１  Ｎ９５レスピレータで使用されている標準フィルタ材であった。積層されたウェブブランクを長さ２５４ｍｍの長片に切断して、支持構造体に嵌合されるカップの形態に形成される前の正方形を形成した。
【００７０】
その他のレスピレータ構成要素
フェイスシール：標準３Ｍ  ４０００シリーズレスピレータフェイスシール材。
【００７１】
ノーズクリップ：図４に示される形状を有する可鍛性の可塑的に変形可能なアルミニウムストリップ。
【００７２】
ヘッドバンド：標準３Ｍ  ８２１０プラス（Plus）Ｎ９５レスピレータヘッドバンド材料、ただし色は白。３Ｍ  ８２１０プラス（Plus）レスピレータヘッドバンドの黄色色素を除去した。
【００７３】
レスピレータ組立品
ノーズクリップを図１及び図２に示されるように逆Ｕ字型に曲げて、型穴の鼻部分の形状をほぼ一致させた。次に、ノーズクリップを型穴の中に手動で設置し、半分の成形型を閉じて、溶融高分子材料を支持構造体成形型の中に注入した。高分子材料はノーズクリップ末端部を封入し、かつ凝固が起こるとノーズクリップに機械的に結合した。続いて、成形型を開き、ノーズクリップが結合した支持構造体を取り外した。
【００７４】
フェイスシール材を、約１４０ｍｍ×１８０ｍｍの片に切断した。その後、ダイカット装置を使用して、フェイスシールの中央に位置付けられる、１２５ｍｍ×７０ｍｍの楕円形の開口部を作った。中央を切り抜かれた開口部を有するフェイスシールを、上記のように作製されたレスピレータフィルタ構造体に取り付けた。フィルタ要素構造体を超音波で溶接するのに使用したのと同じ装置を使用して、同じプロセス条件下で、フェイスシールをフィルタ構造体に固定した。溶接アンビルは、幅約１６８ｍｍ、長さ１１４ｍｍの楕円形状であった。フェイスシールをフィルタ構造体に接合した後、溶接線の外側の余剰材料を除去した。予め組み立てられたフィルタ要素を、インサート成形されたノーズクリップを所望の配向にして支持構造体の中に挿入した。手持ち式のブランソン（Branson）Ｅ−１５０超音波溶接装置を、１００％出力及び溶接時間１．０秒で使用して、各横方向に延びる部材に沿って２０〜２５ｍｍの間隔で、支持構造体とフィルタ構造体との間に取り付け点を形成した。長さ４５０ｍｍのより合わされたヘッドバンド材料をバックルに通して、レスピレータ組立プロセスを完了した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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