(57)【要約】  ハーネス１４、及び多層フィルタ構造１６を有するマスク本体１２を含む、フィルタ式フェースピースレスピレータ１０。マスク本体１２は、フィルタ構造１６から形成され、レスピレータ着用者の顔面に対してフィットするように構成された、上方内部周辺区分２４ａを含む。上方内部周辺区分２４ａには、ノーズノッチ５２、６２が存在し、これは、フィルタ構造１６がない領域である。【選択図】図１
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【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、
（ｉｉ）前記フィルタ構造内の折り目によって画定される上方内部周辺区分、
（ｉｉｉ）下方内部周辺区分、及び
（ｉｉｉ）前記周辺上方区分の縁部から延びる、前記上方内部周辺区分内のノーズノッチであって、前記ノーズノッチには材料がない、ノーズノッチを含む、マスク本体と、
を備える、フィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項２】
前記ノーズノッチは、前記上方内部周辺区分の縁部から前記折り目に向かって延びている、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項３】
前記ノーズノッチは、前記上方内部周辺区分の前記縁部から前記折り目に向かって、少なくとも５ｍｍ延びている、請求項２に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項４】
前記ノーズノッチは、前記上方内部周辺区分の前記縁部から前記折り目まで延びている、請求項２に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項５】
前記ノーズノッチは、前記上方内部周辺区分の前記縁部から前記折り目を通じて前記フィルタ構造内へと延びている、請求項４に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項６】
前記ノーズノッチは、前記折り目を超えて前記フィルタ構造内へと１０ｍｍ以下だけ延びている、請求項５に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項７】
前記ノーズノッチは、前記折り目を超えて前記フィルタ構造内へと５ｍｍ以下だけ延びている、請求項５に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項８】
前記ノーズノッチが少なくとも５ｍｍの深さを有する、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項９】
前記ノーズノッチが１０ｍｍ〜２５ｍｍの範囲の深さを有する、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１０】
前記ノーズノッチが少なくとも３ｍｍの幅を有する、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１１】
前記ノーズノッチが４０ｍｍ以下の幅を有する、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１２】
前記フィルタ構造は、フィルタ層、及び内側カバーウェブを含む、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１３】
前記フィルタ構造は、外側カバーウェブを更に含む、請求項１２に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１４】
前記上方内部周辺区分の付近にノーズクリップを更に備える、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１５】
前記上方内部周辺区分は、上に一連の溶着部を有するフィルタ構造を含む、請求項１に記載のフィルタ式フェースピースレスピレータ。
【請求項１６】
フィルタ式フェースピースレスピレータを形成する方法であって、
（ａ）長さの延長されたフィルタ構造を準備する工程と、
（ｂ）前記フィルタ構造の縁部からフィルタ構造のノッチを切削する工程と、
（ｃ）前記ノッチを切削した後に前記フィルタ構造の前記縁部を折り返して、内部周辺区分を形成する工程と、
（ｄ）前記フィルタ構造の単一のフェースピース長さを、その端部において封止する工程と、
（ｅ）前記長さの延長されたフィルタ構造を、単一のフェースピースの長さに切断する工程と、
を含む方法。
【請求項１７】
前記フィルタ構造のノッチを切削する前記工程は、前記長さの延長されたフィルタ構造を単一のフェースピース長さへと切断する工程に続く、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記長さの延長されたフィルタ構造を単一のフェースピース長さへと切断する前記工程は、前記フィルタ構造の前記縁部を折り返す工程に続く、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ノッチを切削する工程の後に、前記フィルタ構造の前記縁部を折り返す前記工程は、
前記ノッチが、前記内部周辺区分を通じて延びるように、前記ノッチを通じて前記フィルタ構造の前記縁部を折り返す工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記ノッチを切削する工程の後に、前記フィルタ構造の前記縁部を折り返す前記工程は、
前記ノッチが、前記内部周辺区分にのみ延びるように、前記フィルタ構造の前記縁部を折り返す工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レスピレータの封止を促進し、かつ快適性を改善するために、レスピレータの鼻領域付近にノッチ領域を含む、フィルタ式フェー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、一般的に、以下の２つの一般的な目的の少なくとも１つのために、人の呼吸経路上で着用される。（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、（２）着用者が吐き出す病原体及び他の汚染物質に他の者又は物がさらされることから守る。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において着用される。第２の状況では、レスピレータは、他の人又は物に対して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において着用される。
【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、マスク本体自体がフィルタ機構として機能するため、「フィルタ式フェースピース」として分類されてきた。取り付け可能なフィルタカートリッジ（例、米国再特許第３９，４９３号参照（Ｙｕｓｃｈａｋら））又はインサート成型されるフィルタ要素（例、米国特許第４，７９０，３０６号参照（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は異なり、フィルタ式フェースピースレスピレータは、フィルタカートリッジの据え付け又は交換の必要がないように、濾材がマスク本体全体の大半を覆うべく設計されている。これらフィルタ式フェースピースレスピレータは、一般に、２種類の構造、すなわち成型レスピレータ及び平坦折り畳み式レスピレータの一方の形式を取る。
【０００４】
成型フィルタ式フェースピースレスピレータは、マスク本体にカップ状の構造を与えるために、熱接着繊維の不織ウェブ又は透かし編目のプラスチックメッシュを通常含んできた。成型されたレスピレータは、使用中及び保管時の双方で同一の形状を維持する傾向がある。そのため、これらのレスピレータは、収納又は輸送のために折り畳むことはできない。成型されたフィルタ式フェー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（Ｋｒｏｎｚｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）、同第６，９２３，１８２号、同第６，０４１，７８２号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄ  ｅｔ  ａｌ．）、同第４，８０７，６１９号（Ｄｙｒｕｄ  ｅｔ  ａｌ．）、及び同第４，５３６，４４０号（Ｂｅｒｇ）が挙げられる。
【０００５】
平坦折り畳み式レスピレータは、その名が示すように、輸送及び収納のために平坦に折り畳むことができる。それらはまた、使用の際にカップ状の構造に開くこともできる。平坦折り畳み式レスピレータの例は、米国特許第６，５６８，３９２号及び同第６，４８４，７２２号（Ｂｏｓｔｏｃｋら）並びに同第６，３９４，０９０号（Ｃｈｅｎ）に示されている。一部の平坦折り畳み式レスピレータは、使用中にカップ状の構造を使用中に維持するために役立つ、溶着線、継ぎ目、及び折り目を備えるものとして設計されてきた。マスク本体のパネルには、補強部材が組み込まれてきた（米国特許出願公開第２００１／００６７７００号（Ｄｕｆｆｙ  ｅｔ  ａｌ．）、同第２０１０／０１５４８０５号（２０１０／０１５４８０５）、及び米国意匠特許第６５９，８２１号（Ｓｐｏｏ  ｅｔ  ａｌ．）参照）。
【０００６】
本発明は、以下に記載されるように、フィットが改善された、快適な平坦折り畳み式レスピレータを提示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、マスク本体と、マスク本体の鼻領域付近の周辺材料のない領域とを含む、フィルタ式フェースピースレスピレータを提示する。マスク本体は、外側カバーウェブと内側カバーウェブとの間に挟持される１つ以上の濾材層を含む、フィルタ構造を含む。
【０００８】
ノーズノッチは、レスピレータが「使用」カップ形状に構成されるときに、鼻領域における材料の束化を低減及び好ましくは排除することにより、レスピレータの審美的外観を改善し、レスピレータの着用者の顔面に対する快適性及びフィットを改善し、及びまたフィルタ式フェースピースレスピレータを機能的に改善する。ノーズノッチは、着用者の鼻に跨る、又はこれを包み込む、受容領域をもたらし、着用者の顔面に取り付けられたときの、レスピレータの快適性及び安定性を改善する。ノーズノッチはまた、レスピレータの顔面への封止を改善する。
【０００９】
用語集
下記に説明する用語は以下に定義された意味を有するものとする。
「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、「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」等の、より狭義の用語を使用して適切に記載することもでき、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及ぼすであろう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。
「清浄な空気」とは、濾過によって汚染物質が除去された一定量の大気からなる周囲空気を意味する。
「汚染物質」は、粒子（粉塵、ミスト及びフュームを含む）及び／又は一般には粒子とみなされない場合もあるが（例えば、有機蒸気等）、空気中に浮遊していることがある他の物質を意味する。
「横断寸法」は、レスピレータを正面から見たときに、レスピレータの側部から側部まで横方向に延びる寸法を意味する。
「カップ状の構造」、及びその変化形は、人の鼻及び口を適切に覆うことが可能な任意の容器型の形状を意味する。
「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。
「フィルタ式フェースピース」は、マスク本体自体が、そこを通過する空気を濾過するように構成され、この目的を達成するためにマスク本体に取り付けられた又は成型された識別可能なフィルタカートリッジ又はインサート成型されたフィルタ要素が別個にないことを意味する。
「フィルタ」又は「フィルタ層」は、通気性材質の１つ以上の層を意味し、その層は、それを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。
「濾材」とは、それを通過する空気から汚染物質を除去するように設計された通気性の構造を意味する。
「フィルタ構造」は、空気を濾過する空気透過性構造を一般的に意味する。
「内側に折られる」とは、そこから伸び始める部分に向けて折り返されることを意味する。
「ハーネス」は、マスク本体を着用者の顔面上に支持する助けとなる構造体又は部品の組合せを意味する。
「内部気体空間」とは、マスク本体と人の顔面との間の空間を意味する。
「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／又はそれらの任意の組合せを意味する。
「マスク本体」は、人の口及び鼻を覆って適合し、外部気体空間から内部気体空間を分離して画定する助けとなる通気性の構造体（層及び部品を互いに接合させる継ぎ目及び結合部を含む）を意味する。
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りの封止を改善するために、マスク本体上で使用するように適合させた（ノーズフォーム以外の）機械的装置を意味する。
「周辺部」は、マスク本体の外側縁部を意味し、人がレスピレータを着用したときに、この外側縁部は、一般に着用者の顔に隣接して配置される。「周辺区分」は周辺部の一部である。
「プリーツ」とは、それ自体の上に折り返しできるように設計された、又は折り返されている部分を意味する。
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、主として１つ以上のポリマーを含み、かつ他の成分をも含有し得る材料を意味する。
「レスピレータ」は、呼吸するための清浄な空気を着用者に提供するための、人が着用する空気濾過装置を意味する。
「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】
【００１０】
【図１】人の顔面に着用した状態での、平坦折り畳み式フィルタ式フェースピースレスピレータ１０の正面斜視図である。
【図２】図１のレスピレータ１０のマスク本体１２の正面図である。
【図３Ａ】フランジ３０ａ、３０ｂが開いた位置にある、予め開いた、又は平坦な構成のマスク本体１２の底面図である。
【図３Ｂ】フランジ３０ａ、３０ｂがフィルタ構造１６に対して折り畳まれている、予め開かれた、又は平坦な構成のマスク本体１２の底面図である。
【図４】図２のマスク本体１２で使用するのに好適なフィルタ構造１６の断面図である。
【図５】第１実施形態のノーズノッチ５２を有する、マスク本体５０の底面図であり、マスク本体は部分的に開いた構成にある。
【図６】開いた構成にある、図５のマスク本体５０の背面図である。
【図７】図５の線７−７に沿った、上方内部周辺区分２４ａ、及びノーズノッチ５２の断面図である。
【図８】第２実施形態のノーズノッチ６２を有する、マスク本体６０の底面図であり、レスピレータは部分的に開いた構成にある。
【図９】開いた構成にある、図８のマスク本体６０の背面図である。
【図１０】図８の線１０−１０に沿った、上方内部周辺区分２４ａ、及びノーズノッチ６２の断面図である。
【図１１Ａ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｂ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｃ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｄ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｅ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｆ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１１Ｇ】可能なノーズノッチの幾何学レンダリングである。
【図１２】図５及び図６のマスク本体５０及びノーズノッチ５２を有する、平坦折り畳みフィルタ式フェースピースレスピレータを形成するためのプロセスを概略的に示す。
【図１３】図８及び図９のマスク本体６０及びノーズノッチ６２を有する、平坦折り畳みフィルタ式フェースピースレスピレータを形成するためのプロセスを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するに当たり、マスクが着用者の顔面に装着される際に、レスピレータの鼻付近の領域にノッチ領域、又は空隙を有するフィルタ式フェースピースレスピレータが提示される。ノッチ領域は、レスピレータの、着用者の顔面に対する快適性及び封止を向上させる。
【００１２】
以下の説明において、添付の図面を参照するが、それらの図面は本願の一部を成すものであり、また、様々な特定の実施形態を実例として示すものである。本明細書において記載される一実施形態の様々な要素及び参照番号は、別段の指定がない限り、本明細書において記載される別の実施形態の同様の要素及び参照番号と一致し、同じである。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。以下の発明を実施するための形態はしたがって、限定的な意味で解釈されるべきではない。本発明はそれだけには限定されないが、下記で提供する実施例の考察を通じて本発明の様々な態様の理解が得られるはずである。
【００１３】
図面を参照し、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得るフィルタ式フェースピースレスピレータ１０の例を示す。フィルタ式フェースピースレスピレータ１０は、マスク本体１２及びハーネス１４を含む。単純さのため、図２は、ハーネス１４のない、マスク本体１２を示す。マスク本体１２は、吸気が着用者の呼吸器系に入る前に通過する必要があるフィルタ構造１６を有する。フィルタ構造１６は、着用者が清浄な空気を吸い込むことができるように、周囲環境から汚染物質を取り除く。フィルタ構造１６は、様々な異なる形状及び構成を取ることができ、典型的にはこれは、着用者の顔面に接して、又は支持構造体内において適切にフィットするようになっている。通常、フィルタ構造１６の形状及び構造は、マスク本体１２の全体的形状に対応する。
【００１４】
マスク本体１２は、境界線２２によって分離される、上部１８及び下部２０を含む。この特定の実施形態では、境界線２２は、マスク本体の中央部にわたり、側部から側部まで横方向に延びる、折り目又はプリーツである。マスク本体１２はまた、マスク本体１２の少なくとも一部の周囲で延びる、周辺折り目４５を含む。レスピレータ１０が着用者の顔面上に位置付けられるときに、折り返され、着用者の顔面付近にある、フィルタ構造１６の部分が、上部１８における上方内部周辺区分２４ａ（図５）、及び下部２０における下方内部周辺区分２４ｂ（図６）を含む。上方内部周辺区分２４ａ、及び下方内部周辺区分２４ｂ、及び任意により折り目４５は、マスク本体１２と、着用者の顔面との間に封止部を形成する。
【００１５】
ハーネス１４（図１）は、ステープル２９によってマスク本体１２の上部１８に固定される第１の上方ストラップ２６及び第２の下方ストラップ２７を有する。ストラップ２６、２７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及び／又はゴムの組合せ、非弾性のより合わされた構成材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２６、２７は、その全長の２倍より大きく拡張することができ、その弛緩状態に戻ることができることが好ましい。ストラップ２６、２７はまた、その弛緩状態の長さの３倍又は４倍まで延びることが可能であり、張力が取り除かれると、いずれの損傷を受けずにその元の状態に戻ることができる。ストラップ２６、２７は、連続的なストラップであり得、又は更なる締結具若しくはバックルによって一緒に接合することができる、複数の部品を有し得る。あるいは、ストラップは、着用者の耳の周囲に配置されるループを形成してもよい。
【００１６】
図２は、第１フランジ３０ａ及び第２フランジ３０ｂが、マスク本体１２の両側３１ａ、３１ｂに位置する、マスク本体１２を示す。ストラップ２６、２７（図１）は、側部３１ａから側部３１ｂまで延びている。第２ストラップ２７の端部は、ステープル２９によって、各フランジ３０ａ、３０ｂにステープリングされる。
【００１７】
フランジ３０ａ、３０ｂは、これと接触するフィルタ構造１６に向けて内側に折り畳まれている。フランジ３０ａ及び３０ｂに関する更なる詳細、並びにレスピレータ１０及びマスク本体１２の他の特徴は、２０１２年１２月２７日に出願された、米国特許出願第１３／７２７，９２３号、表題「Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  Ｆａｃｅ−Ｐｉｅｃｅ  Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｆｏｌｄｅｄ  Ｆｌａｎｇｅ」に見出すことができ、その全開示が本明細書において参照として組み込まれる。
【００１８】
ノーズクリップ３５（図２）は、鼻及び上部頬骨で、及びその周囲で適切なフィットを達成するのを補助するため、マスク本体側縁部の間で中央に位置付けられた、内部周辺区分２４ａに隣接する、マスク本体１２の上部１８上に配置される。ノーズクリップ３５は、着用者の鼻の輪郭に適合するように着用者の手作業で適応させることが可能となる柔軟な金属又はプラスチックで作製されてもよい。ノーズクリップ３５は、着用者の鼻及び鼻と頬が合するところを覆って、所望のフィットした関係でマスクを保持するように形作ることができる、例えば、アルミニウムなどの展性のある、又は柔軟な金属のバンドを含んでもよい。
【００１９】
図３ａ及び図３ｂは、平坦な折り畳んだ、又は潰れた構成のマスク本体１２を示し、この構成は、予め開いた構成とも称され得る。レスピレータ１０及びマスク本体１２の追加的な特徴及び詳細は、この構成に見出すことができる。
【００２０】
平面３２は、第１側部３１ａ及び第２側部３１ｂを画定するように、マスク本体１２を分割する。マスク本体１２の相対する側部３１ａ及び３１ｂにそれぞれ位置する、第１フランジ３０ａ及び第２フランジ３０ｂは、特に図３ａに容易に見ることができる。フランジ３０ａ、３０ｂは典型的には、マスク本体１２から離れるように延びて、第１境界線３６ａ及び第２境界線３５ｂにおいて、マスク本体１２の主要部分に一体的に、又は非一体的に接続され得る。フランジ３０ａ、３０ｂは、マスク本体フィルタ構造１６を含む、様々な層の１つ以上、又は全部を含んでもよいが、フランジ３０ａ、３０ｂは、マスク本体１２の主要フィルタ領域の部分ではない。フィルタ構造１６とは異なり、フランジ３０ａ、３０ｂを含む層は、圧縮されて、これらをほぼ流体不透過性としてもよい。フランジ３０ａ、３０ｂは、マスク本体フィルタ構造１６を作製するために使用される材料の延長部であってもよく、又は、硬質若しくは半硬質プラスチックのような別個の材料で作製されてもよい。フランジ３０ａ、３０ｂは、フランジの剛性を増加させるために、その上に溶着部又は結合部３４を有する場合があり、マスク内部周辺区分２４ｂはまた、マスク本体１２の様々な層を一緒に接合するために、一連の結合部又は溶着部３４を有してもよい。この内部周辺区分２４ｂはしたがって、高度に流体透過性ではないことがある。内部周辺区分２４ａ（図５、６）はまた、様々な層を一緒に接合し、またノーズクリップ３５の位置を維持するために、一連の結合部又は溶着部を有することがある。フィルタ構造１６の残部（周辺部の内側）は、その延長表面の多くにわたり、完全に流体（例えば、空気）透過性であり得るが、結合部、溶着部、又は折り畳み線が存在する領域を例外とする場合がある。
【００２１】
マスク本体１２はまた、マスク本体１２の第１側部及び第２側部に位置する、第１境界線３６ａ、及び第２境界線３６ｂを含む。第１フランジ３０ａ、及び第２フランジ３０ｂは、第１境界線３６ａ、及び第２境界線３６ｂにおいてマスク本体１２に接合され、これらの境界線３６ａ、３６ｂにおいて、これらの境界線３６ａ、３６ｂとほぼ平行、若しくは平行に近いか、又は約３０°以下の角度を成す、軸又は折り目線を中心として、回転されるか、又は折り畳まれて、図３ｂの構成を形成し得る。下部２０は、第１境界線３６ａから第２境界線３６ｂまで横方向に延びる、１つ以上のプリーツラインを含むことがある。
【００２２】
マスク本体１２に使用されるフィルタ構造１６は、粒子捕捉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１６は更に、フィルタ層の一方の側から他方の側に液体が移動するのを防ぐバリヤ層であり得、これにより、例えば、液体エアゾール又は液体（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、フィルタ構造１６を構成するために、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。層状マスク本体に有効に使用できるフィルタ層は、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、面速度毎秒１３．８センチメートルで約１９５〜２９５パスカル未満）。フィルタ層は更に可撓性であることができ、予想される使用条件においてそれらの構造を概ね維持するよう、十分な剪断強度を有することができる。
【００２３】
図４は、内側カバーウェブ３８、外側カバーウェブ４０、及びフィルタ層４２のような多数の層を有する代表的なフィルタ構造１６を示す。フィルタ構造１６はまた、少なくとも１つ以上の層３８、４０、又は４２に対して、典型的には外側カバーウェブ４０の外面に対して並置された構造的な網又はメッシュを有してもよく、これはカップ状の構成を提供するのを補助する。フィルタ構造１６はまた、その構造的一体性に寄与する１つ以上の水平及び／又は垂直の境界線（例えば、プリーツ、折り目、又はリブ）を有する場合もある。
【００２４】
内側カバーウェブ３８は、着用者の顔面に接触するための平滑な表面を提供するために使用されてもよく、外側カバーウェブ４０は、マスク本体内のばら繊維を捕捉するため、又は審美的理由のために使用されてもよい。カバーウェブ３８、４０は、フィルタ層４２を保護する。カバーウェブ３８、４０は、典型的にはフィルタ構造１６にいずれの実質的なフィルタ利益ももたらさないが、外側カバー４０は、フィルタ層４２に対するプレフィルタとして機能し得る。好適な程度の快適性を得るために、内側カバーウェブ３８は好ましくは比較的低い坪量を有し、比較的細い繊維（外側カバー４０の物より細いことが多い）から形成される。カバーウェブ３８、４０のいずれか、又は両方とも、約５〜７０２（典型的には約１７〜５１ｇ／ｍ２、及びいくつかの実施形態においては３４〜５１ｇ／ｍ２）の坪量を有するように作製されてもよく、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）、０．１デニール超であり得る。カバーウェブ３８、４０に用いられる繊維は、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マイクロメートルの平均繊維直径を有することが多い。カバーウェブ材料はある程度の弾性（典型的には破断時に１００〜２００％であるが、必ずしもそうではなくてよい）を有し、可塑的に変形可能であり得る。
【００２５】
典型的には、カバーウェブ３８及び４０は、フィルタ構造の、特に着用者の顔面と接触する側で（すなわち、内側カバーウェブ３８）、心地よい感覚をもたらす不織布材料を選択して作製されている。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物、及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合物も含む）が挙げられる。スパンボンド繊維を使用することもできる。
【００２６】
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することができる。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３８、４０は好ましくは、処理後にウェブ表面からの繊維の突出が非常に少なく、よって滑らかな外面を有する。
【００２７】
フィルタ層４２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４２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。繊維フィルタ層において、選択される繊維は、濾過される物質の種類に依存する。
【００２８】
フィルタ層４２は、は様々な形状及び構成で提供されることができ、典型的には、約０．２ミリメートル（ｍｍ）〜５ｍｍ、より典型的には約０．３ｍｍ〜３ｍｍ（例えば、約０．５ｍｍ）の厚さを有し、またほぼ平面状のウェブであってもよく、又は波形を付けて、拡張された表面積を提供してもよい。フィルタ層には更に、接着剤又は他の任意の手段によって接合された複数のフィルタ層も含まれ得る。基本的に、フィルタ層の形成用として知られている（又は後に開発される）任意の好適な材料を、フィルタ材料として使用することができる。メルトブローン繊維のウェブは、特に持続的に帯電している（エレクトレット）形態において、特に有用である。帯電解繊（electrically charged fibrillated-film）繊維、並びに、樹脂ウール繊維ウェブ及びガラス繊維ウェブ、又は、特にマイクロフィルムの形の溶液ブローン若しくは静電噴霧繊維も適切とすることができる。更に、ハイドロ充電プロセスにより製造されたウェブの濾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。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濾過性能を改善することができる。
【００２９】
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。合成繊維ウェブは、メルトブローン等のプロセスから作製される、エレクトレット帯電ポリマーマイクロファイバーを含んでもよい。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、粒子捕集用途に特に有用性を提供する。他のフィルタ層は、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、結合剤又は繊維質構造によりフィルタ層に結合される粉末又は顆粒を含んでもよい。吸着剤層は、繊維性フォーム又は網状発泡体等の基材にコーティングすることにより形成して、薄く密着した層を形成することができる。吸着材料としては、化学処理した又は未処理の活性炭、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。
【００３０】
フィルタ構造１６は、１つのフィルタ層４２、及び２つのカバーウェブ３８、４０を備えるものとして図４に例示されているが、フィルタ構造１６は、複数のフィルタ層４２、又はフィルタ層４２の組合せを含み得る。例えば、前処理フィルタは、より精製され選択された下流のフィルタ層の上流に配置してもよい。加えて、活性炭などの吸着剤材料を、フィルタ構造を構成している繊維及び／又は様々な層の間に配置することができる。更に、吸着層と共に別の粒子フィルタ層を使用して、粒子と蒸気の両方に対する濾過を提供することができる。
【００３１】
レスピレータの使用中、空気はマスク内側に入り込む前に層４０、４２、及び３８を順次通過する。マスク本体の内部気体空間内の空気は、次いで、着用者によって吸入され得る。着用者が息を吐くと、空気は逆方向に層３８、４２、及び４０を順次通過する。あるいは、吐き出された空気がフィルタ構造１６を通過せずに、内部気体空間から迅速に排除され外部気体空間に入ることを可能にする呼気弁（図示せず）をマスク本体１２に設けてもよい。呼気弁の使用は、マスク内部からの暖かい湿った呼気を迅速に除去することにより、着用者の心地よさを改善し得る。本質的に、好適な圧力低下を提供し、かつマスク本体に適切に固定することができる任意の呼気弁を、呼気を内部気体空間から外部気体空間まで迅速に送るために、本発明に関連して使用してもよい。
【００３２】
本発明により、フィルタ式フェースピースレスピレータ１０は、レスピレータ１０が着用者の顔面に固定されるときに、鼻領域付近の領域における、周辺材料が除去された領域を含む。図５、６、及び７は、第１実施形態の「ノーズノッチ」を備えるレスピレータのマスク本体を例示し、図８、９、及び１０は、第２の実施形態の「ノーズノッチ」を備える、レスピレータのマスク本体を例示する。図５、６、及び７のノーズノッチは、「浅い」ノーズノッチと称される場合があり、ノッチは、内部周辺区分２４ａのみに存在し、一方で図８、９、及び１０ノーズノッチは「深い」ノーズノッチと称される場合があり、ノッチは内部周辺区分２４ａ、及びフィルタ構造１６の両方において、折り目４５にわたって存在する。
【００３３】
図２及び図３のマスク本体１２と同様の、図５及び図６のマスク本体５０は、例えば、マスク本体の中央部分にわたり、側部３１ａから側部３１ｂまで、横方向の延びる折り目又はプリーツなどの、境界線２２によって分離する上部１８及び下部２０を有する。マスク本体５０はまた、上部１８における上方内部周辺区分２４ａ及び下部２０における下方内部周辺区分２４ｂを含む周辺部２４も含む。上方内部周辺区分２４ａ及び下方内部周辺区分２４ｂは双方とも、フィルタ構造１６の様々な層を一緒に接合するために、一連の結合部又は溶着部３４を有し得る。上方内部周辺区分２４ａには、ノーズノッチ５２が存在し、これは、フィルタ構造１６の様々な層内の空隙である。したがって、ノーズノッチ５２は、上方内部周辺区分２４ａを形成するフィルタ構造１６の断片を除去することによって形成される。
【００３４】
上記のように、ノーズノッチ５２は、周辺上方区分２４ａ内にのみ存在する浅いノーズノッチである。図７に見られるように、上方内部周辺区分２４ａは、折り目４５として使用可能なフィルタ構造１６の部分の付近にある。ノーズノッチ５２は、上方内部周辺区分２４ａ内のみに存在し、折り目４５まで、又はこれを通じてフィルタ構造１６まで延びない。
【００３５】
図８及び図９を参照し、図５及び図６のマスク本体５０と同様の、マスク本体６０は、例えば、マスク本体の中央部分にわたり、側部３１ａから側部３１ｂまで、横方向の延びる折り目又はプリーツなどの、境界線２２によって分離される上部１８及び下部２０を有する。マスク本体６０はまた、上部１８における上方内部周辺区分２４ａ及び下部２０における下方内部周辺区分２４ｂを含む周辺部２４も含む。内部周辺区分２４ａ及び２４ｂは双方とも、マスク本体６０の様々な層を一緒に接合するために、一連の結合部又は溶着部３４を有する。上方内部周辺区分２４ａには、ノーズノッチ６２が存在し、これは、フィルタ構造１６の様々な層内の空隙である。したがって、ノーズノッチ６２は、上方内部周辺区分２４ａを形成するフィルタ構造１６の断片を除去することによって形成される。図５、６、及び７のノーズノッチ５２とは異なり、ノーズノッチ６２は、上方周辺区分２４ａで、折り目４５を通じてフィルタ構造１６内へと存在している、深いノーズノッッチ（図１０参照）である。
【００３６】
上方内部周辺区分２４ａ内の空隙である、ノーズノッチ５２、６２は、マスク本体５０、６０が、図６及び図９におけるような「使用」カップ形状として構成されるときに、内部周辺区分２４ａの束化を低減、及び望ましくは排除することによって、マスク本体５０、６０の、審美的及び機能的特徴を改善する。ノーズノッチ５２、６２は、着用者の鼻に跨る、又はこれを包み込む、受容領域をもたらし、着用者の顔面に取り付けられたときの、レスピレータの快適性及び安定性を改善し、またレスピレータの顔面への封止を改善する。
【００３７】
様々な目的のために、ノーズノッチ５２、６２に関して様々な大きさ（幅、深さ）及び形状が使用され得る。例えば、小さい幅のノーズノッチは、鼻領域を抱き込むことによって着用者の顔面上でフェースマスクの安定性を向上させる。いくつかの実施形態において、着用者の快適性を改善させるために、ノーズノッチ５２、６２、及びノーズクリップ３５（図２）の付近に、連続気泡フォームなどのノーズ緩衝部材を含むことが望ましい場合がある。
【００３８】
ノーズノッチ５２、６２は、上方内部周辺区分２４ａに沿って測定した際に、５０ｍｍ以下の最大幅、ほとんどの実施形態において、４０ｍｍ以下の最大幅を有してもよい。ノーズノッチ５２、６２の最大幅は、例えば、３０ｍｍ〜４０ｍｍであり得、又は１０ｍｍ〜２５ｍｍであり得る。ほとんどの実施形態において、折り目４５から最も遠い、内部周辺区分２４ａの縁部において最大幅となる。いくつかの実施形態において、ノーズノッチ５２、６２の幅は、ノーズノッチ５２、６２の深さに沿って一定であるか、又は本質的に一定であり、他の実施形態において、幅はその深さに沿ってテーパ状になっている。ノーズノッチ５２、６２に割り当てられる最小幅はなく、実際、いくつかの実施形態において、単なるスリットで十分な場合がある。しかしながら、ほとんどの実施形態において、ノーズノッチ５２、６２の幅は少なくとも３ｍｍである。
【００３９】
ノーズノッチ５２、６２は、内部周辺区分２４ａの縁部（折り目４５から最も遠い）から測定した際に、少なくとも５ｍｍ、かつ３０ｍｍ（すなわち、３ｃｍ）以下である、幅を有してもよい。ノーズノッチ５２の深さは、例えば、１０ｍｍ〜２５ｍｍ、又は１２ｍｍ〜２０ｍｍであり得る。ノーズノッチが、例えば、折り目４５まで、及び任意によりこれを通じて延びるノーズノッチ６２などの深いノーズノッチである実施形態において、ノーズノッチ６２は、折り目４５を超えて１０ｍｍ以下、いくつかの実施形態においては５ｍｍ以下だけ延びる。
【００４０】
図１１Ａ〜図１１Ｇは、ノーズノッチの７つのバリエーションを示している。これらのノッチのいずれも、上方内部周辺区分２４ａの縁部から折り目４５までの距離によって「浅い」又は「深い」とすることができる。図１１Ａにおいて、ノーズノッチは、１３．２ｍｍの深さＤ、２０ｍｍの幅Ｗ、２．３１ｍｍのその末端部における先端部幅ＷＴ、４ｍｍの末端部の第１半径Ｒ１、及び１０．５ｍｍの第２半径Ｒ２を有する。図１１Ｂにおいて、ノッチは、１３．２ｍｍの深さＤ、２４．２ｍｍの幅Ｗ、３．５ｍｍの第１半径Ｒ１、及び６ｍｍの第２半径Ｒ２を有する。図１１Ｃにおいて、ノッチは、１３ｍｍの深さＤ、１７．８ｍｍの幅Ｗ、２．２５ｍｍの第１半径Ｒ１、及び７．５ｍｍの第２半径Ｒ２を有する。図１１Ｄにおいて、ノッチは、２０ｍｍの幅Ｗ、６．７５ｍｍの先端部幅ＷＴ、２．２５ｍｍの第１半径Ｒ１、及び７．５ｍｍの第２半径Ｒ２を有する。図１１Ｅにおいて、ノッチは、２０ｍｍの幅Ｗ、７ｍｍの先端部幅ＷＴ、０．７ｍｍの第１半径Ｒ１、及び７．５ｍｍの第２半径Ｒ２を有する。図１１Ｆにおいて、ノッチは、３０ｍｍの幅Ｗ、４ｍｍの第１半径Ｒ１、及び７．５ｍｍの第２半径Ｒ２、及び１２ｍｍの第３半径Ｒ３を有する。図１１Ｇにおいて、ノッチは、３８ｍｍの幅Ｗ、４ｍｍの第１半径Ｒ１、及び７．５ｍｍの第２半径Ｒ２、及び１２ｍｍの第３半径Ｒ３を有する。これらの特定の実施例はアール形状を有する末端部を備える放物線の形状を有するノーズノッチを例示しているが、他の形状も使用され得ることが理解される。例えば、ノーズノッチは、先端の尖った三角形であってもよく、又は先端の鈍い正方形、矩形、若しくは台形であってもよい。
【００４１】
図１２は、例えば、図５、図６、及び図７に例示されるような、ノーズノッチ５２を備える、フェースマスク本体５０を有する、フィルタ式フェースピースレスピレータ１０を形成するための代表的な方法を例示する。レスピレータ１０は、マスク本体製造、及びマスク仕上げの２つの操作により組み立てられる。マスク本体製造段階は（ａ）不織布繊維ウェブを積層及び固定する工程（図１２に例示されない）、（ｂ）プリーツ折り目線を形成する工程、（ｃ）ノーズノッチを形成する工程、（ｄ）材料を折り畳んで内部周辺区分を形成する工程、（ｅ）横方向マスク縁部を封止する工程、及び（ｆ）最終的な形状を切り取る工程、を含み、これらは様々な順序又は組合せにより行うことができる。マスク仕上げ操作は（ａ）カップ形状の構造を形成する工程、（ｂ）フランジをカップ状の構造に接続する工程、及び（ｃ）ハーネス（例えば、ストラップ）を取り付ける工程、を含む。この方法の少なくとも一部は、バッチプロセスではなく、連続的なプロセスとしてみなすことができ、例えば、マスク本体は、機械方向に連続的なプロセスによって作製され得る。
【００４２】
図１２には示されないが、３つの個別の材料シート、内側カバーウェブ３８、外側カバーウェブ４０、フィルタ層４２は、一緒にされて、かつ向かい合わせに重ね合わされて、フィルタ構造１６を形成する。これらの材料はその後、例えば、接着剤、熱溶着、又は超音波溶着により一緒に積層される。生じる材料は、所望の大きさ、典型的には単一のフェースピースに好適な長さに切り取られる。
【００４３】
ノーズクリップ３５は、大きさを調整された積層材料に、任意により外側カバーウェブ４０と、フィルタ層４２との間に形成されるポケット内に、取り付けられて、一体的に挿入される。ノーズノッチ５２は、フィルタ構造の一部を除去することによって、フィルタ構造１６の縁部に形成される。積層体はその後折り畳まれ、及び／又はプリーツを付けられ、折り目４５を含む、様々な封止部及び結合部が作製される。この浅いノーズノッチの実施形態において、ノーズノッチ５２の全領域は、フィルタ構造１６の縁部と折り目４５との間に位置し、すなわち、ノーズノッチ５２のいずれの部分も折り目４５まで、又はこれを通じて延びていない。
【００４４】
いくつかの実施形態において、材料は、ノーズノッチ５２、折り目４５、並びに／又は他の折り目、プリーツ、及びに様々な封止部及び結合部の形成後に、所望の大きさ、典型的には単一のフェースピース長さに好適な長さまで切断される。
【００４５】
折り畳まれた積層材料はその後更に折り畳まれ、平坦なフェースピース上に、フランジ３０ａ、３０ｂなどの様々な機構を形成するため、追加的な封止部が作製され、このピースは平坦なマスク本体を形成するための形状に切断される。
【００４６】
平坦なマスク本体はカップ形状に広げられ、レスピレータ１０の上方内部周辺区分２４ａにノーズノッチ５２が存在する、フィルタ式フェースピースレスピレータ１０が生じる。ストラップ２６、２７が追加される。
【００４７】
図１３は、例えば、図８、図９、及び図１０に例示されるような、ノーズノッチ６２を備える、フェースマスク本体６０を有する、平坦折り畳みフィルタ式フェースピースレスピレータ１０を形成するための代表的な方法を例示する。図１２に関連して記載されるノーズノッチ５２を備えるフェースマスク本体５０の作製と同様に、ノーズノッチ６２を備えるマスク本体６０を備えるレスピレータ１０が、マスク本体作製及びマスク仕上げの２つの操作によって組み立てられる。しかしながら、深いノーズノッチ６２を作製するプロセスにおいて、ノーズノッチ６２は、典型的には、フィルタ構造１６のより大きな（例えば、より深い）部分を除去することによって、フィルタ構造１６の縁部に形成される。積層体はその後折り畳まれ、及び／又はプリーツを付けられ、折り目４５を含む、様々な封止部及び結合部が作製される。深いノーズノッチの実施形態において、ノーズノッチ６２は、フィルタ構造１６の縁部から、折り目４５へ、折り目４５を超えて、フィルタ構造１６内へと延びる。折り畳まれた積層材料はその後更に折り畳まれて、平坦なマスク本体上に、フランジ３０ａ、３０ｂなどの様々な機構を形成するため、追加的な封止部が作製される。ストラップ２６、２７が追加され、平坦なマスク本体はカップ形状に広げられ、レスピレータ１０の上方内部周辺区分２４ａ、及びフィルタ構造１６にノーズノッチ６２が存在する、平坦折り畳みフィルタ式フェースピースレスピレータ１０が生じる。
【００４８】
本発明は、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正形態及び変更形態を取り得る。したがって、本発明は上記の記載によって限定されるものではないが、以下の「特許請求の範囲」及びそのあらゆる均等物において記載される限定条件によって規制されるものである。一実施例として、本発明のノーズノッチは、医療用とで一般的に使用されるような、「平坦」なフェースマスクに組み込まれてもよい。
【００４９】
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される場合がある。
【００５０】
上記に引用されている全ての特許及び特許出願は、「背景技術」の項に引用されているものを含めて、その全体が本明細書において参照により援用されている。そのような組み込まれる文書と上記の明細書との間に矛盾又は不一致が存在する限りにおいて、上記の明細書が優先される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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