(57)【要約】  マスクハーネスとマスク本体１１とを含む、メンテナンスフリーレスピレータ１０。マスク本体１１は、少なくとも１層のフィルタ材５６を有し、また上側区分３４を含む外縁３２を有する。上側区分３４は、マスク本体の上面図を見たときに、それぞれ中央面４０の第一面及び第二面に位置する第一凹区分３６及び第二凹区分３８を含む。この構成のメンテナンスフリーレスピレータ１０は、着用が快適であり、特に着用者の両目の下の部分において着用者の顔にぴったりフィットすることができ、同時に、さまざまな保護眼鏡との共用適合性が改善され得る。
2010525875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）マスクハーネスと、
（ｂ）少なくとも１層のフィルタ材を含むマスク本体であって、マスク本体の上面図を見たときに、それぞれ中央面の第一面及び第二面に位置する第一凹区分及び第二凹区分を含む上側区分を含む外縁を有するマスク本体と
を含む、メンテナンスフリーレスピレータ。
【請求項２】
前記マスク本体が平らに折りたたみ可能であり、複数のパネルを含み、レスピレータを着用したときに着用者の鼻の上及び目の下にあるパネルが、第一凹区分と第二凹区分とを含む上側区分を有する、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】
前記外縁が、該外縁の前記上側区分に位置する５つの変曲点を有する、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４】
前記外縁の前記上側区分に対する接線の傾きが、前記第一凹区分及び第二凹区分において負の傾きと正の傾きとを含む、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５】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれにわたって延在する翼弦線の長さが約３〜７センチメートルである、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６】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれにわたって延在する翼弦線の長さが約４〜６センチメートルである、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７】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれにわたって延在する翼弦線の長さが約５センチメートルである、請求項６に記載のメンテナンスフリーレスピレータ。
【請求項８】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分の経路長が、翼弦線の長さより約１〜３ミリメートル長い、請求項６に記載のメンテナンスフリーレスピレータ。
【請求項９】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれの深さｄが約２〜１１ミリメートルである、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１０】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれの深さｄが約４〜９ミリメートルである、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１１】
前記第一凹区分及び前記第二凹区分のそれぞれの深さｄが約５〜７ミリメートルである、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１２】
前記マスク本体が、硬化層、ろ過層、及びカバーウェブを含む、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１３】
前記マスク本体が、ろ過層、成形層、及びカバーウェブを含む、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１４】
少なくとも１つのろ過層を含み、マスク本体の上面図を見たときに、それぞれ中央面の第一面及び第二面に位置する第一凹区分及び第二凹区分を有する上側区分を含む外縁を有する、マスク本体。
【請求項１５】
前記上側区分がその上に５つの変曲点を有する、請求項１４に記載のマスク本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク本体の上部に位置する第一凹区分及び第二凹区分を含む外縁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。この凹区分はマスク本体を二分する中心面を挟んで両側に配置されている。
【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「フィルタリングフェースピース」とも呼ばれる）は、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、このメンテナンスフリーレスピレータは、着用者にとって有害な粒子が空気に含まれている環境、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、このレスピレータは、他の人又は物体への汚染の危険がある環境、例えば手術室又はクリーンルームにおいて着用される。
【０００３】
ゴム又はエラストマー製のマスク本体及び取り付け可能なフィルタカートリッジ又は挿入成型フィルタエレメントを使用するレスピレータ（例えば、ブラウン（Braun）所有の米国特許第４，７９０，３０６号を参照）とは異なり、メンテナンスフリーレスピレータは、マスク本体に一体化したろ材を有しており、そのためフィルタカートリッジの取り付け又は交換の必要がない。よってこのメンテナンスフリーレスピレータは比較的軽量であり使用が容易である。
【０００４】
上記のいずれの目的でも、これを達成するためには、このメンテナンスフリーレスピレータは着用者が顔に装着したときに快適でなければならず、ぴったりフィットした状態を保つことが可能でなければならない。既知のメンテナンスフリーレスピレータはほとんどの場合、頬と顎で顔の外形に合わせられるようになっている。しかしながら、鼻の領域は顔の外形が複雑に変化し、特に着用者の鼻の上及び両目の下の部分はぴったりフィットさせるのが難しい。この部分で着用者の顔にぴったりフィットさせることができないと、レスピレータ内部の空気がろ材を通らずに出入りできることになる。このような状態が起きると、汚染物質が着用者の呼吸器系に入る可能性があり、また、着用者から吐き出される汚染物質に他の人又は物が曝されることも起こり得る。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、ユーザー及び他者に対して危険な状態を作り出すことになる。
【０００５】
メンテナンスフリーレスピレータのユーザーは、保護眼鏡を着用する必要があることが多い。レスピレータを保護眼鏡と共に着用する場合、これら２つの安全保護具が相容れなくなることがある。レスピレータは例えば、眼鏡が適切に着用者の顔に載っているのを妨げることがある。
【０００６】
ノーズクリップは、着用者の鼻を覆ってぴったりとしたフィットを実現するためにレスピレータ上で一般的に使用される。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を使用してきた（例えば米国特許第５，３０７，７９６号、同第４，６００，００２号、同第３，６０３，３１５号を参照；英国特許出願第２，１０３，４９１（Ａ）号も参照）。最近の製品では、鼻の領域のフィット改善のため、曲げることができる金属製のＭ字形バンド（カスティリヨンヌ（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）、並びに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）号及び米国特許出願番号第１１／２３６，２８３号を参照）を使用してきた。またノーズフォームも、着用者の快適さ及びフィット性を改善するために、マスクの上部に使用されてきた（米国特許出願番号第１１／５５３，０８２号及び同第１１／４５９，９４９号を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】英国特許出願公開第２，１０３，４９１（Ａ）号
【特許文献２】欧州特許第０，８１４，８７１（Ｂ１）号
【特許文献３】欧州特許第１，０３０，７２１号
【特許文献４】欧州特許第６，６０８，６８４（Ａ）号
【特許文献５】国際公開特許第９６／２８２１６（Ａ）号
【特許文献６】米国意匠特許第４１２，５７３号
【特許文献７】米国意匠特許第４１６，３２３号
【特許文献８】米国意匠特許第４２４，６８８号
【特許文献９】米国意匠特許第４４３，９２７号
【特許文献１０】米国意匠特許第４４８，４７２号
【特許文献１１】米国意匠特許第４４９，３７７号
【特許文献１２】米国再発行特許第３１，２８５号
【特許文献１３】米国再発行特許第３７，９７４号
【特許文献１４】米国特許公開公報第２００６／０１８０１５２（Ａ１）号
【特許文献１５】米国特許公開公報第２００７／００４４８０３（Ａ１）号
【特許文献１６】米国特許第３，６０３，３１５号
【特許文献１７】米国特許第３，９７１，３７３号
【特許文献１８】米国特許第４，０１３，８１６号
【特許文献１９】米国特許第４，２１５，６８２号
【特許文献２０】米国特許第４，５３６，４４０号
【特許文献２１】米国特許第４，５８８，５３７号
【特許文献２２】米国特許第４，６００，００２号
【特許文献２３】米国特許第４，７９０，３０６号
【特許文献２４】米国特許第４，７９８，８５０号
【特許文献２５】米国特許第４，８０７，６１９号
【特許文献２６】米国特許第４，８２７，９２４号
【特許文献２７】米国特許第４，８５０，３４７号
【特許文献２８】米国特許第５，２３７，９８６号
【特許文献２９】米国特許第５，３０７，７９６号
【特許文献３０】米国特許第５，３２５，８９２号
【特許文献３１】米国特許第５，３９４，５６８号
【特許文献３２】米国特許第５，４９６，５０７号
【特許文献３３】米国特許第５，５５８，０８９号
【特許文献３４】米国特許第５，６１７，７４９号
【特許文献３５】米国特許第５，６５６，３６８号
【特許文献３６】米国特許第５，８０４，２９５号
【特許文献３７】米国特許第５，９０８，５９８号
【特許文献３８】米国特許第６，０４１，７８２号
【特許文献３９】米国特許第６，０５７，２５６号
【特許文献４０】米国特許第６，１２３，０７７号
【特許文献４１】米国特許第６，２９３，１８２号
【特許文献４２】米国特許第６，３３２，４６５号
【特許文献４３】米国特許第６，３７５，８８６号
【特許文献４４】米国特許第６，３９４，０９０号
【特許文献４５】米国特許第６，３９７，４５８（Ｂ１）号
【特許文献４６】米国特許第６，３９８，８４７（Ｂ１）号
【特許文献４７】米国特許第６，４０６，６５７号
【特許文献４８】米国特許第６，４０９，８０６（Ｂ１）号
【特許文献４９】米国特許第６，４５４，９８６号
【特許文献５０】米国特許第６，４８４，７２２号
【特許文献５１】米国特許第６，５３６，４３４号
【特許文献５２】米国特許第６，５６８，３９２号
【特許文献５３】米国特許第６，６０４，５２４号
【特許文献５４】米国特許第６，７０５，３１７号
【特許文献５５】米国特許第６，７１５，４８９号
【特許文献５６】米国特許第６，７２２，３６６号
【特許文献５７】米国特許第６，７２９，３３２号
【特許文献５８】米国特許第６，７４３，４６４号
【特許文献５９】米国特許第６，７８３，５７４号
【特許文献６０】米国特許第６，８２４，７１８号
【特許文献６１】米国特許第６，８２７，７６４号
【特許文献６２】米国特許第６，８４３，２４８号
【特許文献６３】米国特許第６，８５４，４６３号
【特許文献６４】米国特許第６，８８３，５１８号
【特許文献６５】米国特許第６，８８６，５６３号
【特許文献６６】米国特許第６，９２３，１８２号
【特許文献６７】米国特許第６，９５９，７０９号
【特許文献６８】米国特許第７，００７，６９５号
【特許文献６９】米国特許第７，０１３，８９５号
【特許文献７０】米国特許第７，０２８，６８９号
【特許文献７１】米国特許第７，０６９，９３０号
【特許文献７２】米国特許第７，０６９，９３１号
【特許文献７３】米国特許第７，１１７，８６８号
【特許文献７４】米国特許第７，１３１，４４２号
【特許文献７５】米国特許第７，１８８，６２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ノーズクリップ及びノーズフォームは快適さを改善し着用者の鼻の上でのぴったりとしたフィット感を改善するのに役立つが、着用者の両目の下側の領域の快適さ及びフィット性には改善の余地があり得る。マスク本体の構造を改変することにより、快適さ及びフィット性をこのように改善できれば、レスピレータ着用者は汚染環境にいるときにマスクが顔からずれにくくなる。フィット性の改善により、メンテナンスフリーレスピレータと保護眼鏡との間の問題を軽減するのにも役立ち得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、着用者の鼻及び目のあたりでぴったりフィットした状態を保ち、同時にメンテナンスフリーレスピレータと保護眼鏡との間の共用適合性を改善することを目的としている。本発明のメンテナンスフリーレスピレータは、少なくとも１層のろ材を含むマスク本体を含む。このマスク本体はまた、マスク本体の上面図を見たときに、それぞれ中央面の第一面及び第二面に位置する第一凹区分及び第二凹区分を有する上側区分を含む外縁を有する。ハーネスはマスク本体に固定されており、そのため着用者の顔の上でマスク本体を支えることができる。
【００１０】
本発明は、マスク本体が外縁の上側区分に沿って形作られている点で、従来のレスピレータと異なる。マスク本体には、マスクの上面図を二等分する中央面を挟んで両側に、第一凹区分及び第二凹区分が含まれる。この凹区分は、マスク本体の上面投影面で見たときに、マスク本体外縁によりなぞられる経路の「へこみ」又は「切り抜き」のように見える（図５ａを参照）。従来のメンテナンスフリーレスピレータでは、そのような面で見たときに、外縁は主として全体的に直線、あるいは一定の円弧のみを示す。マスク本体の鼻領域の上及び目の下を再構成することにより、良好かつ快適でぴったりしたフィットを実現でき、同時に、着用者の眼鏡の曇りを防ぎ、メンテナンスフリーレスピレータと保護眼鏡との間の共用適合性を改善し得ることを、本発明者は発見した。
【００１１】
用語解説
本書で使用するとき、下記の用語が以下に記載されるように定義される。
【００１２】
「中央面」は、マスクをその横寸法に対して垂線に沿って、即ち垂直に二等分する平面を意味する。
【００１３】
「清浄な空気」は、汚染物質を取り除くためにろ過された、ある量の大気周囲空気を意味する。
【００１４】
「含む（又は含んでいる）」は、特許専門用語において標準であるその定義を意味し、「包含する」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義である制限のない用語である。「含む（comprises）」、「含む（includes）」、「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〜から成る」などのより狭義の用語を使用して適切に記載されることもでき、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及ぼす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。
【００１５】
「凹」は、外縁経路に沿って「ｙ」軸方向へ左から右へ移動するとき、外縁区分の経路に対する接線の傾きがいったん減少し、それから増大することを意味する（図５ａ）。
【００１６】
「汚染物質」は、粒子（粉じん、ミスト、及びフュームを含む）、並びに／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）、呼気流中の空気などの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】
「横寸法」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寸法を意味し、マスク本体の「長さ寸法」（図５ａの「ｙ」軸方向）と同義である。
【００１８】
「外部気体空間」は、吐き出された気体がマスク本体及び／又は呼気バルブを通過し、それらを越えた後に入る、周囲大気の気体空間を意味する。
【００１９】
「フィルタ」又は「ろ過層」は、材質の１つ以上の層を意味し、その層は、通り抜け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している。
【００２０】
「ろ材」は、それを通過した空気から汚染物質を取り除くように設計された通気性構造体を意味する。
【００２１】
「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。
【００２２】
「内部気体空間」は、マスク本体と人の顔との間の空間を意味する。
【００２３】
「境界線」は、折り目、継ぎ目、溶接線、接着線、ステッチ線、ヒンジ線、及び／又はこれらの組み合わせを意味する。
【００２４】
「メンテナンスフリー」は、マスク本体自体が、それを通過する空気をろ過する設計になっていることを意味する。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挿入される成型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。
【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さ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。
【００２６】
「成型」は、熱や圧力に曝された後、エレメントをあらかじめ定めた形状に成型することを意味する（例えば成形層など）。
【００２７】
「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。
【００２８】
「ノーズフォーム」は、レスピレータを着用したときに鼻回りのフィット性及び／又は着用者の快適さを高めるためにマスク本体の内側に配置するように適合されたフォーム状の材質を意味する。
【００２９】
「鼻領域」は、レスピレータを着用したときに着用者の鼻を覆う部分を意味する。
【００３０】
「外縁」は、マスク本体の外側縁部を意味し、レスピレータを着用したときに、この外側縁部は、着用者の顔に最も近く配置される。
【００３１】
「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ろ過するために人が着用する装置を意味する。
【００３２】
「成形層」は、通常の取扱いのもとでその望ましい形状（またそれによって支持される他の層の形状）を保持するよう、十分な構造的一体性を有する層を意味する。
【００３３】
「上部」は、マスク本体の上半分に位置し、レスピレータを着用したときに鼻の上及び目の下に延びる部分を意味する。
【００３４】
「上面図」は、平面に投影したときに、マスク本体の外縁又は後側がページの上に向かって位置し、前面が下を向く図を意味する（図５ａを参照）。
【００３５】
「上側区分」は、レスピレータを着用したときに鼻領域の上及び着用者の目の下に延びる外縁部分を意味する。
【００３６】
「ノーズクリップの変形によって強いられる適合なしに」とは、ノーズクリップの変形によって変形又は成形されずに、マスクがその形を有することを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による代表的なレスピレータ１０の斜視図。
【図２】本発明によるレスピレータ１０の正面図。
【図３】本発明によるレスピレータマスク本体１１の背面図。
【図４】本発明によるレスピレータ１０の右側面図。
【図５ａ】本発明によるマスク本体１１の上面図。
【図５ｂ】図５ａに示す第一凹区分３６の上面図の拡大図。
【図６】マスク本体１１を折りたたんだ状態の背面図。
【図７】図６の線分７−７に沿ったマスク本体１１の断面図。
【図８ａ】中央パネルの拡大断面図。
【図８ｂ】上部パネルの拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の実施において、マスク上部における改善された快適さ及びフィット性の必要性に対処する、新しいメンテナンスフリーレスピレータマスクが提供される。これを実施するにおいて、本発明のレスピレータには、第一凹区分及び第二凹区分を含む上側区分を含む外縁がある。これら凹区分は、マスク本体の上面図を見たときに、二等分する中央面の第一面及び第二面のそれぞれに位置する。この第一凹区分及び第二凹区分は、例えばスリーエム（3M）ブランド９０００シリーズの折りたたみマスクのような既知の先行技術のマスクの形状からの「切り抜き」として提供され得る。
【００３９】
図１〜５は、折りたたみ式メンテナンスフリーの新しいレスピレータマスク１０の例を示し、これはマスク本体１１を含み、このマスク本体は、上部又はパネル１２、中央パネル１４、及び下側パネル１６を有する。パネル１２、１４、及び１６は、開いた状態で図示されている。即ち、レスピレータ１０はそのまま人が着用できる状態である。中央パネル１４は、第一境界線１８及び第二境界線２０によって、上部パネル１２及び下部パネル１６と区別されている。マスクを保管する際は、上部パネル１２及び下部パネル１６を中央パネル１４の後ろ側に向かって内側にそれぞれ折り曲げることができ（図６〜７）、着用者の顔に配置する際は外側に開くことができる（図１〜５）。マスク本体１１をその開いた状態から閉じた状態にする際、又は閉じた状態から開いた状態にする際は、上部パネル１２及び下部パネル１６がそれぞれ、第一境界線１８及び第二境界線２０を中心に回る。ここで、第一境界線１８及び第二境界線２０はそれぞれ、上部パネル１２及び下部パネル１６にとっての第一蝶番及び第二蝶番、又はそれぞれの回転軸の役割を果たす。レスピレータ１０には、第一フランジ又はタブ２２及び第二フランジ又はタブ２４が備えられてもよく、ここがハーネスを固定する部分となり、このハーネスはストラップ又は弾力性バンド２６を含んでもよい。ヘンダーソン（Henderson）ら所有の米国意匠特許第４４９，３７７号では、ストラップ固定領域として使用できるタブの例が示されている。ストラップ又はバンド２６は、各フランジ２２及び２４でステープル固定、接着、溶接、又はその他の方法でマスク本体１１に固定して、着用者の顔に対してマスク本体１１を保持することができる。超音波溶接を用いてマスク本体にハーネスを固定するのに用いることができる圧縮要素の例が、カスティリヨンヌ（Castiglione）所有の米国特許第６，７２９，３３２号及び同第６，７０５，３１７号に説明されている。このバンドは、別の取付要素を使用しなくとも、マスク本体に直接溶接することもできる（シュ（Xue）ら所有の米国特許第６，３３２，４６５号を参照）。使用可能な他のハーネスの例は、ブロストロム（Brostrom）ら所有の米国特許第５，３９４，５６８号、セッパラ（Seppala）ら所有の米国特許第５，２３７，９８６号、及びブロストロム（Brostrom）ら所有の欧州特許第６０８６８４（Ａ）号に説明されている。上部パネル１２はノーズクリップ２８を含んでもよく、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で作製される。この金属製ストリップは、指の圧力だけで、レスピレータを鼻領域で着用者の顔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の例は、前述の背景技術の項に記載されている。ノーズクリップはマスクの外側又は内側に配置することができ、あるいはマスク本体を構成するさまざまな層の間に配置することができる。
【００４０】
図３に示すように、レスピレータ１０は、上部パネル１２のマスク本体外縁３２に沿って内側に配置されるノーズフォーム３０も含むことができる。適しているノーズフォームの例も、本書で前述の背景技術の項に記載されている。このノーズフォームはマスク本体の内部周辺部の周りに延在することができ、またマスク着用時に着用者の顔に接触する、フィット性を示すサーモクロミック材料を含むことができる。サーモクロミック材料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）。マスク本体１１はまた、その上側部分に本質的構造改変を行うことによってマスク本体のその部分の圧力低下を増大させ、眼鏡の曇りを起こりにくくすることができる（本書と同じ日に出願された同時係属の米国特許出願第１１／７４３，７１６号、表題「メンテナンスフリー曇り防止レスピレータ（Maintenance-Free Anti-Fog Respirator）」を参照）。
【００４１】
図５ａ及び５ｂは、マスク本体１１をレスピレータの上面投影図で見たときに、マスク本体外縁３２が、それぞれ中央面４０の第一面及び第二面に位置する第一凹区分３６及び第二凹区分３８を含む上側区分３４を有するのを示している。ノーズクリップ２８、及び矢印で示される外縁の上側区分３４の長さは、マスク本体１１の横寸法に延びている。マスク本体外縁３２は、鼻柱を覆い、頬を横切って周り、顎の下に至るまで、着用者の顔に接触するように成形されている。マスク本体１１は着用者の鼻及び口の回りに閉じた空間を形成し、着用者の顔に対して離れた関係にある湾曲した立体的形状をとることができる。その他のマスク本体形状の例は、クロンザー（Kronzer）らの所有する米国特許第７，１３１，４４２号、アンガジュバンド（Angadjivand）らの所有する同第６，９２３，１８２号、チャン（Chen）らの所有する同第６，３９４，０９０号（並びにチャン（Chen）の所有する意匠第４４８，４７２号及び意匠第４４３，９２７号）、ボストック（Bostock）らの所有する米国特許第６，７２２，３６６号、バウワーズ（Bowers）の所有する米国再発行特許第３７，９７４号、ジャプンティック（Japuntich）の所有する米国特許第４，８２７，９２４号、及びスコフ（Skov）の所有する同第４，８５０，３４７号に示されている。中央面４０はマスク１１の鼻領域４１を二等分し、その結果、面４０の両側が基本的に左右対称となっている。「ｙ」軸方向へマスク本体１１の左から右へ、外縁線３２の上側区分３４に沿って移動するとき、外縁の上側区分の接線の傾きが第一凹区分３６の開始部分でそれまでの接線と比べて減少し、更に鼻領域４１に向かって外縁の上側区分に沿っていくとそれまでの接線と比べて接線の傾きが増大し始める。中央面４０で示されるマスクの中心において、外縁３２に対する接線は中立、即ち「ｙ軸」に対して平行である。中央面４０の他方の側では、右端に向かって上側区分３４に沿って移動すると、外縁の上側区分３４の接線の傾きがそれまでの接線と比べて減少し、次いでまた増大する。各凹区分３６及び３８において、外縁の上側区分の接線の傾きは、負の傾きと正の傾きとの両方を含むことができるが、これは必ずしも必要ではない。第一凹区分３６では、外縁に対する接線の傾きはわずかに負になってから、正となるようにすることができる（「ｙ」軸方向に移動）。第二凹区分３８では、外縁３２の上側区分３４に対する接線の傾きは負になってから、わずかに正になるようにすることができる（外縁に沿って「ｙ」軸方向に移動）。
【００４２】
外縁３２のうち上側区分３４の始点４２から反対側の終点４４までの間には、５つの変曲点がある。第一変曲点４６は、外縁３２に対する接線の傾きが減少し始めるところに位置し、第二変曲点４８は、その接線の傾きが再び増大し始めるところにあり、第三変曲点４９は、マスク本体を二分する面４０とほぼ同じところに位置し、第四変曲点５０は、接線の傾きが再び増大し始めるところにあり、第五変曲点５２は、接線の傾きが再び減少し始めるところにある。マスク本体１１は、ノーズクリップの変形によって強いられる適合なしに、外縁の上側部分３４に沿った成形形体を呈することができる。
【００４３】
図５ｂに示すように、各凹区分３６（及び３８）の翼弦線Ｌｃは、それぞれ変曲点４６（及び５２）と中央面４０との間に延在する。この翼弦線Ｌｃの長さは約３〜７センチメートル（ｃｍ）であり、好ましくは約４〜６ｃｍであり、更に好ましくは約５ｃｍである。第一区分３６及び第二区分３８の外縁３２の経路長Ｌｐは通常、翼弦線の長さＬｃより約０．５〜５ミリメートル（ｍｍ）長く、典型的にはＬｃより約１〜３ｍｍ長い。
【００４４】
各凹区分３６、３８の深さｄは約２〜１１ミリメートルであり、より典型的には約４〜９ｍｍ、更に典型的には約５〜７ｍｍである。
【００４５】
図６及び図７に示すように、マスク本体１１は保管のために平らに折りたたむことができる。折りたたんだ状態のとき、上部パネル１２及び下部パネル１６は、中央パネル１４の後ろ側に向かって内側に折り曲げることができる。典型的には、上部パネル１２より先に下部パネル１６を内側に折り曲げる。下部パネル１６は、図７に示すように、それ自身を折り返して、マスク本体をその畳まれた状態から開く際に掴みやすくすることができる。各パネルは、更なる折り目、継ぎ目、プリーツ、肋材などを含んで、マスクに構造体及び／又は特殊な外観を提供するのに役立てることができる。折りたたんだ状態から使用の準備ができた開いた状態にマスク本体１１を開くのを支援するために、１つ以上のタブを、外縁３２に沿って含んでもよい。本書と同じ日に出願された米国特許出願第１１／７４３，７２３号、表題「掴める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。
【００４６】
図８ａ及び図８ｂに示すように、マスク本体は複数の層から構成することができる。これらの層には、内側及び外側カバーウェブ５４、ろ過層５６、硬化層５８、外側カバーウェブ６０が含まれる。折りたたみ構造の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、並びに米国特許公報第２００６／０１８０１５２（Ａ１）号、及びボストック（Bostock）ら所有の欧州特許第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。
【００４７】
着用に望ましいカップ型形状に成型される場合は、マスク本体に成形層を含めることができる。マスク本体を構成する複数の層は、接着剤接合及び超音波溶接などさまざまな技法を用いて、外縁で接合させることができる。適切な接合パターンの例は、ヘンダーソン（Henderson）らの所有する米国意匠特許第４１６，３２３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どのように構築され得るかについては、以下に述べる。
【００４８】
硬化層
マスク本体は任意に、１つ以上のマスクパネルにおいて、硬化層を含むことができる。硬化層の目的は、その名の通り、マスク本体のパネル又は一部分の剛性を、他のパネル及び他の部分よりも増大させることである。硬化パネルは、使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できる。硬化層はパネルのどの組み合わせに位置してもよいが、マスク本体の中央パネルに位置するのが望ましい。マスク本体の中央を支えることは、使用中にマスク本体がユーザーの鼻及び口の上に崩れることを防ぐのに役立ち、同時に、上部パネル及び下部パネルを比較的柔軟性のあるままにして、着用者の顔に密着するのを助ける。硬化層はパネルの層状構造内のどこにでも配置でき、一般的には外側カバーウェブに近接して配置される。
【００４９】
硬化層は、任意の数のウェブベースの材質から形成されることができる。これら材質には、ポリプロピレンやポリエチレンといった、通常入手可能な任意の数のポリマーで作られたオープンメッシュ様の構造又は繊維性ウェブを含めることができる。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いずれかで作られた、スパンボンドウェブベースの材質から得ることもできる。硬化層の際立った特性は、マスク本体の他の層に比べ、その剛性が大きいことである。
【００５０】
ろ過層
本発明のマスク本体に使用されるフィルタ層は、粒子捕捉タイプ、又は気体及び蒸気タイプのいずれかのものである。フィルタ層は更に、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、本発明のろ過層の構築には、類似の又は異なるフィルタの種類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２０〜３０ｍｍＨ２Ｏ）。ろ過層は更に、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。一般に、この剪断強さは、接着層又は成形層の剪断強さよりも小さい。粒子捕捉フィルタの例としては、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つ以上のウェブが含まれる。合成繊維には、メルトブロー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を挙げることができる。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。別のフィルタ層は、呼吸空気中の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。吸着剤には、接着剤、結合剤、又は繊維性構造によりフィルタ層に結合させた粉末又は顆粒が含まれる（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をコーティングすることにより形成されて、薄く粘着性の層を形成することができる。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。
【００５１】
ろ過層は通常、求めるフィルタ効果を達成するように選択され、一般に、通り抜ける気体流から粒子及び／又はその他の汚染物質を高率で除去する。繊維性フィルタ層については、ろ過される物質の種類に基づいて選択され、通常は、成型作業中にくっつき合ってしまわないものが選ばれる。すでに述べたように、ろ過層はさまざまな形状及び形態であり得る。典型的には、厚さ約０．２ミリメートル（ｍｍ）〜１センチメートル（ｃｍ）であり、より典型的には約０．３ｍｍ〜０．５ｃｍであり、成形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、成形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）らの所有する米国特許第５，８０４，２９５号及び同第５，６５６，３６８号を参照）。ろ過層には、接着剤成分により共に接合した複数のろ材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ろ過層を形成することで知られている適切な材料ならば何でも、ろ過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  Ｉｎｄｕｓ．Ｅｎｇｎ．Ｃｈｅｍ．、１３４２以下（１９５６）で教示されているような、メルトブロー繊維のウェブ、特に常時帯電（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）らの所有する米国特許第４，２１５，６８２号を参照）。これらのメルトブロー繊維は、約２０マイクロメートル（ｍｍ）未満、典型的には約１〜１２ｍｍの直径の有効繊維直径を有するマイクロファイバー（「ブローンマイクロファイバーはＢＭＦと略）とすることができる。有効繊維直径は、デイヴィーズ、Ｃ．Ｎ．（Davies, C. N.）著、「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（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）、及びこれらの組み合わせから形成される繊維を含むＢＭＦウェブである。ヴァン・トゥルンハウト（van Turnhout）の米国再発行特許第３１，２８５号で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可能性があり、またロジン−ウール繊維性ウェブ及びグラスファイバーウェブ又は溶液ブロー繊維若しく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可能性がある。帯電は、繊維を水に接触させることにより繊維に付与することができる（アイツマン（Eitzman）らの所有する米国特許第６，８２４，７１８号、アンガジュバンド（Angadjivand）らの所有する同第６，７８３，５７４号、インスレー（Insley）らの所有する同第６，７４３，４６４号、アイツマン（Eitzman）らの所有する同第６，４５４，９８６号及び同第６，４０６，６５７号、アンガジュバンド（Angadjivand）らの所有する同第６，３７５，８８６号及び同第５，４９６，５０７号に開示）。帯電はまた、クラッセ（Klasse）らの所有する米国特許第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）の所有する米国特許第４，７９８，８５０号に開示されているように、摩擦帯電により付与することができる。更に、ハイドロ充電プロセスにより製造されたウェブのろ過性能強化のために、添加剤を繊維に含めることができる（ルソー（Rousseau）らの所有する米国特許第５，９０８，５９８号を参照）。特に、フッ素原子をフィルタ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ろ過性能を改善することができる（ジョーンズ（Jones）らの所有する米国特許第６，３９８，８４７（Ｂ１）号、同第６，３９７，４５８（Ｂ１）号、及び同第６，４０９，８０６（Ｂ１）号を参照）。エレクトレットＢＭＦろ過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。例えば特許’５０７号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。
【００５２】
カバーウェブ
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。カバーウェブは通常、マスク本体の形状維持には大きな寄与しない。適切な快適さを得るため、内側カバーウェブは、好ましくは坪量が比較的低く、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。
【００５３】
カバーウェブの材質は、マスク本体を形成する成型処置での使用に適したものであり得、その観点から、ある程度の弾性があり（典型的には断裂時に１００〜２００％だが、不可欠ではない）、又は塑性的に変形可能である。
【００５４】
カバーウェブに適した材質としては、ブローンマイクロファイバー（ＢＭＦ）材質、特にポリオレフィンＢＭＦ材質、例えばポリプロピレンＢＭＦ材質（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。カバーウェブのＢＭＦ材質の製造に適したプロセスは、サビー（Sabee）らの所有する米国特許第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。
【００５５】
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／ポリオレフィンブレンドから製造され得る。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、更にフィルタ材質がポリプロピレンＢＭＦ材質の場合には、層の間に接着を必要としなくとも、成型作業後に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。カバーウェブの典型的な材質は、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であり、繊維は約０．１〜３．５デニールであり、特許’８１６号に記載されているのと同様のプロセスで製造される。カバーウェブに使用するのに適したポリオレフィン材質としては、例えば、単独ポリプロピレン、２種のポリプロピレンのブレンド、並びにポリプロピレンとポリエチレンとのブレンド、ポリプロピレンとポリ（４−メチル−１−ペンテン）とのブレンド、及び／又はポリプロピレンとポリブチレンと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「エスコレン（Escorene）３５０５Ｇ」から製造されたエクソン社（Exxon Corporation）製のポリプロピレンＢＭＦがあり、これは坪量が約２５ｇ／ｍ２であり、繊維は０．２〜３．１デニールの範囲である（平均、約０．８デニールの繊維１００本で測定）。別の適した繊維としては、（樹脂「エスコレン（Escorene）３５０５Ｇ」８５％、エチレン／αオレフィンコポリマー「イグザクト（Exact）４０２３」（これもエクソン社（Exxon Corporation）製）１５％から成る混合物から製造された）ポリプロピレン／ポリエチレンＢＭＦがあり、坪量は２５ｇ／ｍ２、及び平均の繊維デニールは約０．８である。その他に適した材質としては、ドイツ、パイネのコロビン社（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「コロビン（Corovin）ＰＰ−Ｓ−１４」の商品名で入手可能なスパンボンド材質、並びにフィンランド、ナキラのＪ．Ｗ．スオミネンＯＹ（J.W.Suominen OY）から「３７０／１５」の商品名で入手可能な毛羽立ちポリプロピレン／ビスコース材質を挙げることができる。
【００５６】
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）の所有する米国特許第６，０４１，７８２号、ボストック（Bostock）らの所有する同第６，１２３，０７７号、及びボストック（Bostock）らの所有する国際公開特許第９６／２８２１６（Ａ）号に開示されている。
【００５７】
成形層
マスク本体が、図示されるような折りたたみ形状ではなく、成型された形状になる場合は、マスク本体は、その内側又は外側に、ろ過層を支える成形層を含むことがある。第一成形層と同じ全体的形状をもつ第二成形層が、ろ過層を挟んだ両側に使用されることもある。成形層の機能は主に、マスク本体の形状を維持し、ろ過層を支えることである。外側成形層も、マスクに流入する空気に対する粗い初期フィルタの役割を果たすことができるが、レスピレータの主なろ過作用はろ材によるものである。
【００５８】
成形層は、熱を用いて望む形状に成型されることができ、冷めたときにその形状を維持する、少なくとも１層の繊維性材質から形成されることができる。形状維持は通常、例えば溶融又は溶接により、繊維をそれらの間の接触点で互いに接合させ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維持層を製造することが知られている任意の好適な材質を用いることができ、これには、例えば合成短繊維の混合物、好ましくは織縮処理された、及びバイコンポーネントの短繊維が含まれる。バイコンポーネント繊維とは、２つ以上の異なる繊維性材質領域、典型的には、異なるポリマー材質領域を含む繊維である。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は、加熱及び冷却されると、形状維持シェルの繊維を繊維の交点で共に接合させる。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。形状維持層は、短繊維及びバイコンポーネント繊維を含む繊維混合物から調製でき、その際の重量パーセント比は、例えば、０／１００〜約７５／２５の範囲であってよい。好ましくは、材料は少なくとも５０重量％のバイコンポーネント繊維を含んで、より多くの交点接合点を作り出し、これによりシェルの弾力及び形状維持が向上する。
【００５９】
成形層に用いることができる適切なバイコンポーネント繊維には、例えば並列構成、同心シース・コア構成、及び楕円形シース・コア構成が含まれる。適切なバイコンポーネント繊維の１つに、商品名「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のコーサ（Kosa）社製）として入手できるポリエステルバイコンポーネント繊維があり、これは、ポリエステル短繊維、例えばコーサ（Kosa）社から入手可能な商品名「Ｔ２５９」（３デニール、長さ３８ｍｍ）と組み合わせて、またポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、例えばコーサ（Kosa）社から入手可能な商品名「Ｔ２９５」（１５デニール、長さ３２ｍｍ）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、結晶質ＰＥＴのコアを、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されポリマーのシースで覆った、ほぼ同心のシース・コア構成を含んでもよい。この後者のポリマーは、コア材質よりも低い温度で加熱時に軟化する。ポリエステルは、弾力をマスクにもたらすことができ、他の繊維に比べて水分の吸収が少ないという利点がある。
【００６０】
成形層は、バイコンポーネント繊維なしでも調製できる。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繊維と共に成形層に含むことができ、その結果、ウェブ材料を加熱した際に、結合繊維が融けて繊維交点に流れ、そこでかたまりを形成し、結合材料が冷めると、交点で接合が形成される。熱接合性繊維の代りに、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、スコフ（Skov）所有の米国特許第４，８５０，３４７号に記載されている。
【００６１】
形状維持シェルの材質に繊維性ウェブが使用される場合、このウェブは「ランドー・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のランドー・マシン社（Rando Machine Corporation）から入手可能）、又は毛羽立て機を使って便利に調製することができる。このウェブは、そのような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されることができる。必要な弾力性及び形状維持性を有する形状維持層を得るには、この層は、より少ない坪量でも可能ではあるが、少なくとも約１００ｇ／ｍ２の坪量を有するのが好ましい。より高い坪量、例えば約１５０又は２００ｇ／ｍ２以上とすると、変形に対する抵抗が大きくなり得る。この最小坪量にすると、成形層は、通常、マスクの中央領域での最大密度が約０．２ｇ／ｃｍ２となる。典型的には、成形層の厚さは約０．３〜２．０ｍｍであり、より典型的には０．４〜０．８ｍｍである。成形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）らの所有する米国特許第７，１３１，４４２号、アンガジュバンド（Angadjivand）らの所有する同第６，２９３，１８２号、スコフ（Skov）の所有する同第４，８５０，３４７号、デュールード（Dyrud）らの所有する同第４，８０７，６１９号、及びバーグ（Berg）の所有する同第４，５３６，４４０号に記載されている。
【００６２】
成型メンテナンスフリーレスピレータはまた、ろ過層を支えるための別個の成形層を使用せずに製造することもできる。このようなレスピレータでは、ろ過層が成形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）。
【００６３】
レスピレータには、ユーザーによる呼気を容易にす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示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、ジャプンティック（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、並びにミッテルスタッド（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、超音波溶接、接着剤接合、機械的クランプなどのさまざまな方法により、中央パネル、好ましくは中央パネルの中央近くに固定することができる（例えば、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、並びにウィリアムズ（Williams）ら所有の欧州特許第１，０３０，７２１号を参照）。
【００６４】
眼鏡との共用適合性の研究
この研究は、メンテナンスフリーレスピレータと保護眼鏡との物理的な重なりの度合を判定し、これら２つの個人保護具（ＰＰＥ）の共用適合性を評価するために実施されるものである。従来型のレスピレータ及び本発明のレスピレータの両方を、ＥＮ１４９：２００１欧州標準において用いられる別個のシェフィールド（Sheffield）ダミーヘッドに取り付ける。次いで、さまざまな安全眼鏡を、そのシェフィールドダミーヘッドの鼻柱領域の上にかける。次に、従来型レスピレータと安全眼鏡との各組み合わせ、並びに本発明のレスピレータと安全眼鏡との各組み合わせについてデジタル写真を撮影して、２つのＰＰＥの重なりを観察できるようにする。比較目的に使用した従来型のレスピレータは、スリーエム社職業衛生及び環境安全部門（3M Company, Occupational Health & Environmental Safety Division）（ミネソタ州セントポール）から入手可能なスリーエム・ブランド９３２２レスピレータであった。このレスピレータは、ヘンダーソン（Henderson）ら所有の米国意匠特許第４４９，３７７号、ブライアント（Bryant）ら所有の意匠第４２４，６８８号、及びヘンダーソン（Henderson）ら所有の意匠第４１６，３２３号に示されているレスピレータに類似の形状を有する。本発明のメンテナンスフリーレスピレータは、以下の構成を有する。
【実施例】
【００６５】
上部パネル及び下部パネル：
１平方メートルあたり５０グラム（ｇｓｍ）のスパンボンドポリプロピレン製カバーウェブ、タイプ１０５ＯＢ１ＵＯ０（英国スコットランド、フォーファーのドン・アンド・ロウ・ノンウォーヴンズ（Don and Low Nonwovens）から入手可能）１枚（外側層）、
坪量１００ｇ／ｍ、有効繊維直径７〜８マイクロメートル、及び厚さ約１ｍｍの、帯電したメルトブローポリプロピレンマイクロファイバー製フィルタ層２枚、並びに
滑らかなメルトブローポリプロピレンマイクロファイバー（内側層）。
【００６６】
中央パネル：
１平方メートルあたり９０グラム（ｇｓｍ）のスパンボンドポリプロピレン、ザバーン（Xavan）５２６１Ｗ硬化層（外側カバーウェブのすぐ下に挿入）（フランス、リュクサンブールのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール（E.I. DuPont de Nemours）から入手可能）。
【００６７】
マスクの組立て：
これらパネル構造を長さ５メートル（ｍ）のストリップに重ね合わせ、液圧スイングプレスを用いて、３つのパネルそれぞれについて目的の形状（約３５０ｍｍ×３００ｍｍ）にダイカットする。上部パネル、下部パネル、及び中央パネルの半加工品はそれぞれ個別に裁断される。
【００６８】
下部パネルを超音波溶接機に置き、裁断されて輪郭を成すパネルの縁部が溶接アンビルを覆うようにした。溶接機は、溶接時間を５００ミリ秒（ｍｓ）に設定してサイクルさせ、下部パネル溶接を完了した。
【００６９】
上部パネルは、同じ設定にされた超音波溶接プレスを使用して同様に加工したが、上側の裁断された縁部の輪郭に一致する溶接アンビルを用いた。次に、更なる仕上げ作業を実施して、連続気泡ポリウレタン製ノーズフォームの２５ｍｍ幅ストリップを、内側ウェブの外表面に、溶接した輪郭を成す縁部の近くで取り付けた。次いで、これを上部パネル縁部の輪郭に一致するように裁断した。５ｍｍ×０．７ｍｍ×１４０ｍｍの屈曲可能なアルミニウムストリップを、ホットメルト接着剤を用いて外側カバーウェブの内側表面に固定した。
【００７０】
中央パネルの半加工品を超音波溶接プレスの上に置き、バルブ穴を開けた。次に呼気バルブを溶接機に挿入し、６００ｍｓの溶接時間に設定された溶接機を再度サイクルして、開口部でバルブを溶接した。
【００７１】
これで３つ全てのパネルが完成し、これらを合わせてレスピレータのマスク本体を作る用意ができた。
【００７２】
外縁溶接部に合った輪郭の溶接アンビルを有する超音波溶接プレスを用い、３つ全てのパネルをつなぎ合わせた。外縁輪郭部に対して中央パネルを位置付けるための位置決め用目印を用いて、バルブが下向きに、また滑らかなＢＭＦが上向きになるよう、まず中央パネルを溶接アンビル全域に置いた。溶接アンビルを移動ベッド上に取り付け、溶接ホーンの下で前後に動くことができるようにした。次に、外側ウェブを上向きにし、位置決め用目印を用いて、下部パネルを中央パネル全域に配置した。次に、外側ウェブを上向きにし、位置決め用目印を用いて、上部パネルを中央パネル及び下部パネル全域に配置した。次に、すべてのパネルを共につなぎ合わせたが、下部パネルを中央パネルにつなぎ合わせることから始めた。次に、アンビルを溶接ホーンの下に配置させることにより、下部パネルを中央パネルに溶接するための溶接サイクルを開始させた。これを上部パネルに対して繰り返した。図５ｂに示すＬｃ、Ｌｐ、及びｄの寸法は、それぞれ４９ｍｍ、５０ｍｍ、６ｍｍであった。
【００７３】
マスク本体が完成し、ハーネスヘッドバンドを取り付けた。マスク本体の横断寸法の長さに合うように、長さが約２１ｃｍのポリイソプレン製バンド２本を切断した。手動のステープルガンを用いて、またステープルの針先がマスク本体を貫通するときに外側表面に折り曲げられるような向きにマスク本体を置いて、ヘッドバンドを製品の両端にステープル固定した。この作業を２回行って、製品の後ろ側に上下のヘッドバンドを提供した。
【００７４】
この実施例のレスピレータ作製においては、前述のボストック（Bostock）らの特許を参照することもできる。
【００７５】
本発明のレスピレータは、スリーエム社（3M Company）で数多くの個人が着用を行い、着用者の顔にぴったりとフィットすることが見出された。
【００７６】
本発明のレスピレータは更に、１９個の異なる眼鏡について、眼鏡共用適合性研究が行われた。この試験結果を次の表１に示す。
【００７７】
【表１】
2010525875.tif 000003
【００７８】
試験の結果、試験された眼鏡のうち半数には、眼鏡とレスピレータマスク本体との間の重なりが生じなかった。残る半数の眼鏡では、重なりの度合が減少した。よって、この２つのＰＰＥ間の共用適合性は、ＰＰＥ間の重なりが顕著であった無改変のレスピレータに比べ、１９組全ての眼鏡において改善された。
【００７９】
本発明は、趣旨及び範囲から逸脱することなく、さまざまな修正及び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。
【００８０】
更に本発明は、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り得る。
【００８１】
「背景技術」の項にあるものを含め、上記に記載した特許及び特許出願はすべて、参照によって全体がここに組み込まれる。そのように参照によって組み込まれた文書と上記明細書との間に、開示内容の矛盾又は不一致がある限りにおいては、上記明細書が優先される。
【図１】
2010525875.tif 000004
【図２】
2010525875.tif 000005
【図３】
2010525875.tif 000006
【図４】
2010525875.tif 000007
【図５ａ】
2010525875.tif 000008
【図５ｂ】
2010525875.tif 000009
【図６】
2010525875.tif 000010
【図７】
2010525875.tif 000011
【図８ａ】
2010525875.tif 000012
【図８ｂ】
2010525875.tif 000013
【国際調査報告】
2010525875.tif 000014
2010525875.tif 000015