JP2012512702A - 係合可能な補剛要素を有する伸展可能なフェイスマスク - Google Patents

Abstract

略平坦な形状で提供され、カップ状形状に伸展され得るフェイスマスクが、本明細書に開示される。このようなマスクは、少なくとも１つのプリーツを含み、少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層を含む。マスクは、少なくとも１つの係合機構を含む少なくとも１つの補剛要素を更に含む。多孔質層を伸展すると、係合機構は多孔質層と係合して、マスクが伸展したカップ状形状を維持する能力を強化する。

Description

フェイスマスクは種々の用途に用いられており、フェイスマスクは、例えば、空気中に浮遊している粒子及び／又は不快な又は有害なガスからユーザーの呼吸器系を保護するために、ユーザーの呼吸器系から周囲の外気中に排出される物質の量を最小限に抑えるために、又はその両方のために、ユーザーの鼻及び口の上に着用される。一般に、そのようなフェイスマスクは、２種類の基本設計、即ち成形カップ型形態又は平らに折り畳まれた形態で提供されてきた。

種々の態様及び実施形態において、略平坦に折り畳まれた形状で提供されて、着用者の鼻及び口にぴったり適合するカップ状の空気室を形成するように伸展可能なフェイスマスク（「マスク」）が、本明細書に開示される。このマスクは少なくとも１つの多孔質層を含み、該多孔質層は、少なくとも１つのプリーツを含んで少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって、狭い面積から広い面積へと伸展され得る。多孔質層は、マスクが伸展されてカップ状形状を形成すると着用者の方を向く第１の主表面と、マスクがそのように展開されると、着用者から離れた方を向く第２の主表面とを含む。マスクは少なくとも１つの補剛要素を更に含み、該補剛要素は、多孔質層の第１の主表面の少なくとも一部分と隣接して、マスクが伸展されてカップ状形状を形成するとマスクの凹側にある。補剛要素は、係合機構に隣接する多孔質層の一部分の第１の方向への摺動運動を可能にする一方で、多孔質層の隣接部分の、第１の方向と逆の第２の方向への摺動運動を防止する、少なくとも１つの係合機構を含む。

一実施形態において、少なくとも１つの第１の係合機構は、補剛要素の第１の位置に位置付けられ、多孔質層の隣接部分の第１の方向への摺動運動を可能とする一方で、隣接部分が第１の方向と逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止する。更に、少なくとも１つの第２の係合機構は、補剛要素の第２の位置に位置付けられ、第１の係合機構が可能とする方向と異なる方向への多孔質層の隣接部分の摺動運動を可能にする一方で、第１の係合機構が防止する方向と異なる方向に隣接部分が摺動自在に移動するのを防止する。

更なる実施形態では、補剛要素は、少なくとも一部が外辺部で囲まれる少なくとも内部領域を含むシート状材料を含み、補剛要素の外辺部上の少なくとも２箇所に係合機構が設けられ、各係合機構は、内部領域から離れる概ね外側の方向への多孔質層の隣接部分の摺動運動を可能にする一方で、補剛要素の内部領域に向かう概ね内側に向かう多孔質層の隣接部分の摺動運動を防止する。

隣接する多孔質層が係合機構を越えて第１の方向に摺動運動するのを可能にして、隣接する多孔質層が係合機構を越えて、第１の方向と逆の第２の方向に摺動運動するのを防止する、補剛要素の係合機構の能力は、変形及び陥没に抵抗するための改善された能力を有する伸展したマスクを提供するのと同時に、マスクの所望の伸展を可能にすることができる。

したがって、一態様において、人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクが本明細書で開示され、該フェイスマスクは、
第１の主表面と第２の主表面とを含み、少なくとも１つのプリーツを含み、少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、多孔質層の第１の主表面の少なくとも一部分に隣接し、外辺部で囲まれている内部領域を含むシート状材料を含む、少なくとも１つの補剛要素であって、補剛要素の外辺部上の少なくとも２箇所に係合機構が設けられ、各係合機構が、補剛要素の内部領域から概ね外側の方向への多孔質層の隣接部分の摺動運動を可能にし、補剛要素の内部領域に向かう概ね内側の方向への多孔質層の隣接部分の摺動運動を防止するように配置される。

したがって、別の態様において、人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクが本明細書で開示され、該フェイスマスクは、
少なくとも１つのプリーツを含み、該少なくとも１つのプリーツが少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、多孔質層の少なくとも一部分に隣接する少なくとも１つの補剛要素であって、該補剛要素が補剛要素上の第１の位置の少なくとも１つの係合機構を含み、該係合機構が、係合機構に隣接する多孔質層の一部分が、係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、多孔質層の隣接部分が、係合機構を越えて、第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、少なくとも１つの補剛要素と、を含む。

したがって、更に別の態様において、人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクが本明細書で開示され、該フェイスマスクは：
少なくとも１つのプリーツを含み、少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、多孔質層の少なくとも一部分に隣接する少なくとも１つの補剛要素とを含み、該補剛要素が、第１の係合機構に隣接する多孔質層の一部分が第１の係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、多孔質層の隣接部分が、第１の係合機構を越えて、第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、補剛要素上の第１の位置の少なくとも１つの第１の係合機構と、第２の係合機構に隣接する多孔質層の一部分が、第２の係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、多孔質層の隣接部分が、第２の係合機構を越えて、第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、補剛要素上の第２の位置の少なくとも１つの第２の係合機構と、を含む補剛要素と、を含み、第１の係合機構が第１の係合機構に隣接する多孔質層の一部分の摺動可能な移動を防止する方向が、第２の係合機構が第２の係合機構に隣接する多孔質層の一部分の摺動可能な移動を防止する方向と異なる。

本発明のこれら及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。しかし、決して、上記要約は、請求された主題に関する限定として解釈されるべきでなく、主題は、手続処理の間補正することができるような「特許請求の範囲」によってのみ規定される。

伸展していない形状にある例示的なプリーツ状マスクの一部分の概略断面図。 伸展していない形状にある例示的なプリーツ状マスクの一部分の概略断面図。 伸展していない形状にある例示的なプリーツ状マスクの一部分の概略断面図。 伸展形状にある例示的なプリーツ状マスクの一部分の概略断面図。 伸展していない形状にある例示的なプリーツ状マスクの平面図。 伸展していない形状にある例示的なプリーツ状マスクの平面図。 伸展形状にある例示的なプリーツ状マスクの斜視図。 例示的な多孔質層の一部分の概略断面図。 例示的な補剛要素の平面図。 例示的な補剛要素の平面図。 例示的な補剛要素の平面図。 例示的な補剛要素の平面図。 例示的な補剛要素の概略断面図。 ２つの例示的な補剛要素を含む例示的なプリーツ状マスクの平面図。 例示的な補剛要素の平面図。 弓形形状にある図１５ａの例示的な補剛要素の平面図。 例示的な補剛要素の平面図。 弓形形状にある図１６ａの例示的な補剛要素の平面図。

様々な図面において、類似参照記号は類似要素を表す。特に指定されない限り、本文献における全ての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、例示的な用語としてのみ記述され、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。「最上部」、「底部」、「上側」、「下側」、「下」、「上」、「前」、「後ろ」、「外側に」、「内側に」、「上に」、「下に」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示中で使用され得るが、特に記載のない限りこれらの用語は相対的な意味においてのみ使用されることを理解すべきである。

図１に示されているのは、伸展可能なフェイスマスク１（以下、「マスク」）の一部分の一般的描写である。マスク１は少なくとも多孔質層１００を含み、多孔質層１００は、マスク１がユーザーによって着用されると一般に外側に面し、マスク１の外側凸面の少なくとも一部分を含み得る、第１の主表面１０２と、マスク１がユーザーによって着用されると一般に内側に面し、マスク１の内側凹面の少なくとも一部分を含み得る、２の主表面１０１とを含む。多孔質層１００はシート状であり（即ち、長さ及び幅よりも実質的に薄い厚さを有する）、少なくとも１つのプリーツ（折り畳み部分）１１０を含む。

マスク１はまた、少なくとも１つの補剛要素２００を含み、補剛要素２００の少なくとも一部分は、多孔質層１００の表面１０１の少なくとも一部分に隣接している（その結果、マスク１がカップ状形状に伸展されると、補剛要素２００はマスク１の凹側に位置付けられる）。補剛要素２００は、多孔質層１００とは反対側の第１の主表面２３０と、多孔質層１００に面し、多孔質層１００と接触してもよくしなくてもよい第２の主表面２２０とを含んでもよい。補剛要素２００はシート状であってもよい（即ち、長さ及び幅よりも実質的に薄い厚さを有する）。補剛要素２００は、本明細書において後述されるように、連続的又は非連続的であり得る縁部２１０を含んでもよい。

補剛要素２００は、少なくとも１つの係合機構２０５を含む。多孔質層１００の少なくとも一部分は、補剛要素２００の隣接部分に対して、図１において矢印で示される方向に摺動自在に移動可能であり、図１の（Ｘ）で隠れた矢印で示される反対方向に摺動自在に移動するのは係合機構２０５によって防止されている。これと関連して、多孔質層１００の一部分の摺動運動をこのように防止することは、多孔質層１００は、補剛要素２００に対してこの方向には一切摺動自在に移動できない、又は多孔質層１００及び／又は補剛要素２００に容認できない影響（例えば、損傷、断裂、圧潰等）を与えることなしにこの方向に摺動自在に移動できないことを意味する。このように、本明細書に開示の係合機構２０５は、多孔質層１００の隣接部分が係合機構２０５を超えて第１の方向に摺動運動できるが（この行程中、多孔質層１００の表面１０１は、接触によって移動が妨げられない状態で、補剛要素２００及び／又は係合機構２０５の隣接部分と一定、間欠、及び／又は一時接触していてもよい）、隣接する多孔質層１００が係合機構２０５を超えて第１の方向と反対の第２の方向に摺動運動するのを防止する（例えば、多孔質層１００の繊維の少なくとも一部によって補足される、その上にひっかけられる、そこに付着される、そこと絡まるなどして）ように設計される。図１では、補剛要素２００の縁部２１０によって係合機構２０５がもたらされているが、本明細書において詳細に後述されるように、数多くの異なる種類及び形状の係合機構２０５が可能である。

図１の代表的な例示では、プリーツ１１０は、多孔質層１００の補剛要素２００に隣接した部分に位置付けられて示されているが、補剛要素２００に隣接しないようにプリーツ１１０を位置付けてもよい。このような場合、プリーツ１１０の少なくとも部分的展開は、補剛要素２００に隣接して、又は近くで、生じ得ないが、係合機構２０５を超える多孔質層１００のいくらかの部分の上述の摺動可能な移動は、依然として生じる。

図１の多孔質層１００の少なくとも１つのプリーツ１１０は、図２に示されるような少なくとも２つの略平行で反対向きのプリーツ１２０の形をとることができ、１２０は内側プリーツを示し、１２１は外側プリーツを示している。この形状では、図１を参照して記載されたのと同様の様式で、多孔質層１００の少なくとも一部分は、図２の矢印で示された方向に、補剛要素２００の隣接部分に対して摺動自在に移動されることが可能である一方、図２のｘの付いた矢印で示される反対方向に摺動自在に移動するのは、係合機構２０５によって防止されている。

図３は、多孔質層１００に多数のプリーツ１２０及び１２１を含む、例示的な平らに折り畳まれた伸展していないマスクを示している。このような多数のプリーツは、プリーツの一部又は全ての少なくとも部分的展開によって多孔質層１００が伸展され得る程度を増大させることができる。図３の代表的な例示において、多孔質層１００の寸法に対する補剛要素２００の寸法、多孔質層１００の様々なプリーツに対する補剛要素２００の縁部２１０の位置、プリーツの数、位置、間隔、及び向きなどは、説明を容易にするためだけに描かれており、多くの形状が可能である。図３に示される種類の実施形態では、多孔質層１００の様々な部分は、補剛要素２００の隣接部分に対して、図３において矢印で示される方向に摺動自在に移動可能であり得る一方、図３においてｘの付いた矢印で示されるその他の方向への移動は防止されている。特定の実施形態では、補剛要素２００の異なる場所に、向きの異なる（例えば、反対向きの）係合機構２０５ａ及び２０５ｂが設けられ、係合機構２０５ａは、係合機構２０５ｂによって防止される動きと異なる方向（例えば、略逆方向）への多孔質層１００の隣接部分の動きを防止する。図３に示される具体的な実施形態では、係合機構２０５ａは、補剛要素２００の一方の末端部に又は一方の末端部近くに位置付けられて、矢印４ａによって示される方向への多孔質層１００の隣接部分の摺動運動を可能にする一方、隣接部分がｘの付いた矢印４ｂで示される方向に隣接部分が摺動自在に移動するのを防止し；係合機構２０５ｂは、補剛要素２００の反対側の末端部に又は反対側の末端部の近くに位置付けられて、矢印４ｃによって示される方向への多孔質層１００の隣接部分の摺動運動を可能にする一方、隣接部分がｘの付いた矢印４ｄで示される方向に摺動自在に移動するのを防止する。

図４は、補剛要素２００に対して多孔質層１００（例えば、図３の多数のプリーツが付いた多孔質層１００）を伸展した結果を、一般的描写で図示している。ここではプリーツ１２０及び１２１は少なくとも部分的に展開されており（したがって図４には示されていない）、多孔質層１００は、伸展されて凹状の概ねカップ状形状を形成している。図４は、純粋に、本明細書に開示の概念を一般的に例示する目的で描かれており、実際には、多孔質層１００は必ずしも図４に示される滑らかな弧に伸展しなくてもよい（例えば、部分的に展開したプリーツ１２０／１２１もなお観察可能であってもよい）ことに留意すべきである。

図４に示される形状では、補剛要素２００の係合機構２０５ａ及び２０５ｂは、多孔質層１００の（例えば、多孔質層１００のこれらの部分の表面１０１の）異なる部分と係合して、図３を参照して説明されたのと同様の様式で、多孔質層１００の異なる部分が補剛要素２００に対して一定の方向（例えば、図４においてｘの付いた矢印４ｂ及び４ｄによって示される方向）に摺動自在に移動するのを防止している。係合機構２０５ｂによって防止されるｘの付いた矢印４ｄで示される摺動可能な移動の方向は、係合機構２０５ａによって防止される摺動可能な移動の方向（ｘの付いた矢印４ｂで示されている）と略逆方向であってもよい（例えば、多孔質層１００及び／又は補剛要素２００の曲率がどれほど顕著であるかにより、これらの方向は「厳密に」反対であっても又はそうでなくてもよいので、略逆方向という用語が使用される）。

（マスク１が伸展されると凹側となる「内側」サイドから見た）初期の平らに折り畳まれた伸展していない状態にある例示的な平らに折り畳まれたマスク１の平面図を示す図５の代表的な例示を参照して、本明細書の開示を更に説明する。マスク１は、上述のような第１の主表面１０１と第２の主表面１０２とを有する多孔質層１００を含む。この例示的な設計では、マスク１は、（使用の際に着用者の鼻及び頬上部に位置付けられる）上側縁部３１０と、下側縁部３２０と、側縁部３３０及び３４０とを有する略矩形形状を含む。このような縁部は、例えば超音波溶接、縫製等のような技術によるシーミングによって形成及び／又は補強されて、シーム縁部を形成してもよい。１つ以上のヘッドバンド（図５には図示せず）が、側縁部３３０及び３４０並びに／又は上部縁部３１０及び底部縁部３２０に取り付けられてもよい。任意の成形可能な鼻当て３１１（例えば、多孔質層１００の上側縁部３１０を着用者の鼻及び／又は頬上部に適合させるのを援助するために使用することができる軟質金属のストリップ）が存在してもよい。通常はマスクの長軸に沿って配向される、複数の略平行な内側プリーツ１２０及び外側プリーツ１２１が存在してもよい（外側プリーツ１２１は図５に示されていない）。図５の例示的な実施形態において、プリーツ１２０及び１２１は、シームされた側縁部３３０及び３４０で終端しているので、縁部３３０又は３４０近くの各プリーツの少なくとも一部分の展開はある程度制限される。したがって、多孔質層１００が伸展すると、プリーツ１２０及び１２１は、シームされた側縁部３３０及び／又は３４０に最も近い領域よりも、多孔質層１００の中央部分において、より大きな程度に展開し得る。この構成により、多孔質層１００のプリーツの少なくともいくつかを少なくとも部分的に展開してマスク１を平らに折り畳まれた形状から伸展すると、多孔質層１００は三次元の凹形状に伸展する（例えば、縁部３３０及び３４０近くよりも多孔質層１００の中央部分においてより大きな伸展が生じるという理由による）、ということをもたらすことができる。

本明細書に開示されるように、「平らに折り畳まれた」とは、多孔質層１００の少なくとも特定部分が（例えば、図３に示されるように）少なくとも部分的に重なり合って配置されるように配置された複数のプリーツを多孔質層１００が含み、マスク１の少なくとも特定部分を通過する空気が、多孔質層１００の複数の個々の厚さを通過する可能性があることを意味する。平らに折り畳まれた形状では、多孔質層１００の大部分は、平らに折り畳まれたマスク１の平面に対して実質的に平行であってもよく、マスク１の厚さはマスク１の長さ及び幅よりも実質的に小さく、更にマスク１のいくつか又は全ての位置で、マスク１の厚さは多孔質層１００の複数の厚さからなってもよい。

本明細書に開示されるように、「伸展する」とは、空気を通過させる、より大きな領域を多孔質層１００が呈するように、多孔質層１００のプリーツの少なくとも一部を少なくとも部分的に展開することを意味し、その結果、マスク１の大部分の領域にわたって、マスク１を通過するために空気が通過しなければならないのは、多孔質層１００の一重の厚さのみとなる。

図５に例示される実施形態において、補剛要素２００は、第１の表面２３０と第２の表面２２０とを有するシート状構造として提供され、補剛要素２００の長さ、幅及び／又は面積は、伸展していない多孔質層１００と同じかそれ以下であり、又は伸展していない多孔質層１００より小さい。種々の実施形態において、補剛要素２００は、伸展していない多孔質層１００の面積の少なくとも約１０％、２０％、又は３０％である公称面積を含んでもよい。更なる実施形態において、補剛要素２００は、伸展していない多孔質層１００の面積の最大約１００％、９０％、又は８０％である公称面積を含んでもよい。これと関連して、補剛要素２００の公称面積とは、補剛要素２００を含む材料によって物理的に占められる実面積（例えば、ネットの場合は非常に小さくなり得る）でなく、補剛要素２００の外辺部で囲まれている領域を意味する。

補剛要素２００は、周縁部２１０を有する外辺部で囲まれている内部領域２３５を含む。本明細書において後述されるように、内部領域２３５及び／又は周縁部２１０は、連続的又は非連続的であってもよい。平らに折り畳まれた形状のマスク１では、マスク１及びその多孔質層１００は、上述のように略平坦な形状を含み、補剛要素２００は、多孔質層１００に隣接し、かつマスク１の平面に対して略平行に配向されている。補剛要素２００の少なくとも一部分は、多孔質層１００の表面１０１の少なくとも一部分と接触してもよい。

一実施形態において、複数の係合機構２０５は、補剛要素２００の周縁部２１０に又は周縁部２１０の近く（例えば、数ｍｍ以内）に設けられる。図５に示される具体的な実施形態では、複数の係合機構２０５は、周縁部２１０、又は周縁部２１０の、一部分、特徴、若しくは構成要素（例えば、多孔質層１００の近接表面１０１である周縁部２１０の角部によって）によって設けられる。本明細書において詳細に後述されるように、多くの他のやり方で係合機構２０５を設けることができる。

前述のように、種々の係合機構２０５を異なって（例えば、相対して）配向させることができる。図５に示される例示的な実施形態では、係合機構２０５ａは係合機構２０５ｂと概ね向かい合って配向され、係合機構２０５ｃは係合機構２０５ｄと概ね向かい合って配向されている。

係合機構２０５は、通常、補剛要素２００の外辺部上の、少なくとも２箇所に存在し得る。更なる実施形態では、係合機構は、補剛要素２００の外辺部の少なくとも一部分、大部分、又は全体に存在し得る。図５に示される設計は、補剛要素２００の概ね外辺部全体に複数の係合機構２０５が存在する実施形態の例であり、係合機構２０５は、補剛要素２００の内部領域２３５を基準にして概ね外側方向への多孔質層１００の隣接部分の摺動運動を可能にする一方、そのような隣接部分が補剛要素２００の内部領域２３５に向かって概ね内側に摺動運動するのを防止する。

図６は、マスク１が提供され得る別の例示的な平らに折り畳まれた構成を、平面図で示している。１つの代表的な方法では、図５と同様のマスクを提供し、上側縁部３１０を下側縁部３２０の近くに持ってくるように折り目３０５に沿ってこれを折り畳むことによって、図６のマスクを得ることができる。（図６に示される形状では、折り目３０５は二等分折り目であるので、上側縁部３１０は下側縁部３２０と位置合わせして位置付けられているが、他の、例えば、オフセットした構成が可能である。）このような場合、補剛要素２００の位置及び寸法によっては、補剛要素２００は多孔質層１００と共に折り畳まれてもよく、又は折り畳まれなくてもよい（図６では、補剛要素２００は折り畳まれたとして点線で示されている）。そのように折り畳まれた多孔質層１００（及び場合により、補剛要素２００）では、折り畳まれたマスク１の最上層及び底部層は（例えば、超音波接合、縫製等によって）互いに接合されて、接合シームを形成することができる。接合シームの外側の余剰材料は、（例えば、打抜きによって）除去されて、図６に示されるような、マスク１の側縁部を含む接合されたシーム縁部４１０を形成することができる。タブ４２０を提供するように切断が行われることができ、タブ４２０に１つ以上のヘッドバンド（図６には示さず）を固定することができる。接合されたシーム側縁部４１０を提供することにより、接合されたシーム側縁部４１０近くのプリーツ１２０／１２１の一部分の展開を（例えば、図５の一般的な種類のマスクと比べて）更に制限することができ、したがって、マスク１が着用者の顔に有利に適用するカップ形状を形成することができる程度を高めることが可能である。必要に応じて、接合されたシーム側縁部４１０から概ね外側に突出するフランジ（図６に示されず）を設けることができ、このフランジは、マスク１が着用されたときにマスク１から、例えば横方向及び前方向の両方に突出し、マスクに構造的一体性を提供してマスクを伸展したカップ状形状に維持するのを更に援助することができる。そのようなフランジの使用は、参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同日に出願された米国特許出願第１２／３３８０８４号、名称「ＦＬＡＴ ＦＯＬＤ ＲＥＳＰＩＲＡＴＯＲ ＨＡＶＩＮＧ ＦＬＡＮＧＥＳ ＤＩＳＰＯＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＭＡＳＫ ＢＯＤＹ」（代理人整理番号６５００１ＵＳ００２）に記載されている。

伸展状態にある例示的なマスク１を凹側から斜視図で示す図７の代表的な例示を参照して、本明細書の開示を更に説明する。この実施形態では、補剛要素２００は、周縁部２１０のそばに設けられる（例えば、シート状材料の外辺部全体に位置付けられた）多数の係合機構を有するシート状材料を含む。ユーザーが、（例えば、図６に示される種類の）平らに折り畳まれたマスクを、図７の伸展形状に伸展することを望む場合、上側縁部３１０及び下側縁部３２０をマスク１の中央部分で相互に引き離すことができ、これによりマスク１の凹状内部の少なくとも一部分が露出する。次に、ユーザーは、多孔質層１００に逆らって補剛要素２００に圧力を加え、及び／又は縁部３１０及び３２０を引き離し続け、いくつかのプリーツ１２０及び／又は１２１の少なくとも一部分を少なくとも部分的に展開することによって、多孔質層１００をそのプリーツ状構造から少なくとも部分的に伸展させることができる。伸展工程の間、多孔質層１００の少なくとも一部分は、補剛要素２００の隣接部分を越えて摺動自在に移動する、即ち具体的には、多孔質層１００の少なくとも一部分は、補剛要素２００の少なくとも１つの係合要素２０５を越えて摺動自在に移動する。図７に示される特定の形状では、多孔質層１００の様々な部分の補剛要素２００の部分に対するそのような摺動運動は、概ね外側の種々の方向に補剛要素２００の内部領域２３５に対して生じる。マスク１が適当な範囲まで伸展し、補剛要素２００の係合機構２０５が多孔質層１００と係合するまで、伸展を継続する。この係合は、伸展工程／摺動運動の終わりに自然に生じ得る（これは、例えば、プリーツ１２０／１２１がそれらの元のプリーツ状構造を部分的にとろうとするときに、多孔質層１００がわずかに後退することに起因する）。あるいは、マスク１がユーザーの顔に装着されるときにマスク１に張力が加えられる場合に、係合が生じ得る及び／又は強化され得る。あるいは、ユーザーによる手動操作によって係合が行われてもよい及び／又は強化されてもよい。例えば、着用者は、補剛要素２００（例えば、補剛要素２００の外辺部）に軽い圧力を加えて、係合機構２０５と多孔質層１００との係合を促進してもよい。伸展の際に多孔質層１００が典型的に呈する弓形形状は、多孔質層１００を自然と係合機構２０５に係合させる傾向があり得るので、係合機構２０５と多孔質層１００との係合、及びこの係合の維持は、この弓形形状によって強化され得る。広くは、係合機構２０５と多孔質層１００との係合は、多孔質層１００上の任意の位置で生じ得るが、そのような係合は、多孔質層１００のプリーツ、シーム、縁部等において又はこれらの近くで促進され得る又は強化され得る（例えば、より容易に生じ得る）。特定の実施形態では、多孔質層１００は、係合機構２０５と多孔質層１００との係合を促進する又は強化する特徴を、内側表面１０１の少なくとも一部分上に含んでもよい。例えば、係合機構２０５がネットのストランドと係合することができるように、多孔質層１００は、多孔質層１００の内側表面１０１（例えば、内側カバー層１３０の表面１３１）に貼り合わされた（例えば、図１１を参照して後述される種類の）ネットを含んでもよい。

この操作の結果、プリーツの少なくとも一部が少なくとも部分的に展開し、補剛要素２００が多孔質層１００と係合した状態で、マスク１は、平らに折り畳まれた形状から図７の凹状のカップ状形状へと伸展する。本明細書の開示によると、補剛要素２００と多孔質層１００の係合は、マスク１がこのカップ状形状を維持する能力を高めることができる（例えば、マスク１は、吸入時のユーザーの口に対する陥没がより生じにくくなり得る、カップ状形状を維持した状態で何度も着脱可能となる、以下同様）。

マスク１が伸展したカップ状形状にあるとき、補剛要素２００は、（例えば、図４及び図７に示されるような）いくぶん弓形の（即ち、弓のように曲がった）形状を呈してもよい。補剛要素２００の材料、及び／又は補剛要素２００の幾何学的設計は、そのような弓状の湾曲を所望の様式で促進及び／又は制御するように選択されて、マスク１を伸展したカップ形の構成に維持することを強化してもよい。この種類の様々な実施形態は、図１５及び１６に関して本明細書で後述される。あるいは、補剛要素２００は、マスク１が伸展形状にあるときに概ね又は実質的に平坦な状態を維持してもよい。

補剛要素２００が受ける湾曲の量は、マスク１が伸展形状にあるときに、補剛要素２００の表面積２２０が多孔質層１００とどの程度接触するかに影響を与え得る。種々の実施形態では、マスク１が伸展形状にあるとき、補剛要素２００の表面積２２０の約５０％超過、約７０％超過、又は約９０％超過が多孔質層１００と接触する。種々の代替実施形態では、マスク１が伸展形状にあるとき、補剛要素２００の表面積２２０の約３０％未満、約２０％未満、又は約１０％未満が多孔質層１００と接触する。更なる実施形態では、マスク１がそのように伸展されると、補剛要素２００の周縁部２１０のみが多孔質層１００と接触する。

一実施形態では（例えば、図５及び図７の代表的な例示では）、補剛要素２００はマスク１の凹側からアクセス可能である。このような場合、マスク１を（例えば、略平坦な形状に）再び折り畳むのが望ましいときには、ユーザーは、補剛要素２００の係合機構２０５を多孔質層１００から手動で係合離脱させて、その後マスク１を少なくとも部分的に再び折り畳むことが可能であり得る。例えば、ユーザーは、多孔質層１００を補剛要素２００の少なくとも一部分から手で引き離して、係合機構２０５が多孔質層１００と接触することなく再折り畳みを実施することができるように、これら２つを係合離脱してもよい。

図５及び図６に例示される実施形態は、多孔質層１００の長軸と略平行に走る（即ち、着用者の顔を横切るように配向される）プリーツを有するマスクを示している。この設計では、プリーツの展開方向は、多孔質層１００の短軸に沿っている。このような場合、この短軸に概ね沿った逆行運動の防止（即ち、多孔質層１００の伸展中の初期の動きと略逆方向への孔質層１００の隣接部分の動き）に少なくとも関連して多孔質層１００を係合する係合機構２０５を提供するのが有用であり得る。しかしながら、多孔質層１００の長軸に概ね沿った多孔質層１００の逆行運動の防止に関連して、多孔質層１００を係合する係合機構２０５を提供するのもまた有用であり得る。（多孔質層１００の短軸に概ね沿って配向されるプリーツを有するマスク１を製造することも可能である。この場合、これに対し略垂直な方向への、例えば多孔質層１００の長軸に沿った、多孔質層１００の逆行運動を防止する係合機構２０５を少なくとも提供するのが有用であり得る。）

このように、種々の実施形態において、マスク１の両方の主軸（例えば、長軸及び短軸）に沿った、補剛要素２００の内部領域２３５に向かう、多孔質層１００の様々な部分の動き（例えば、逆行運動）を防止するように、係合機構を提供するのが有利であり得る。要するに、補剛要素２００の内部領域２３５に向かう全方向への多孔質層１００の逆行運動を防止するように、係合機構を提供するのが有利であり得る。これは、例えば、図５及び図７に示される一般設計の、補剛要素２００の外辺部の多数の位置に設けられた係合機構２０５を有する補剛要素２００によって達成され得る。

例示的な多孔質層１００の断面図を示す図８の代表的な例示を参照して、本明細書の開示を更に説明する。多孔質層１００は、濾過を実施するために（即ち、空気流からの固形、液状、蒸気状、ガス状等を問わない物質を除去するために）用いられ得、したがって、少なくとも１つの濾過層を含むことができる。一実施形態において、多孔質層１００は、種々の目的のために存在し得る２つ以上の多孔質層（例えば、副層）で構成されてもよい。例えば、図８を参照すると、多孔質層１００は、外側カバー層１５０と内側カバー層１３０との間に配置される少なくとも１つの濾過層１４０を含んでもよい（内側は、伸展したマスクの凹状内部内で内側に向く層を意味し、外側は、伸展したマスクの凸状外面上で外側に向く層を指す）。このような場合、マスク１の使用中、空気は吸入時に層１５０、１４０及び１３０を順次通過し、呼気時に層１３０、１４０及び１５０を順次通過する（必要に応じて、呼気弁（全ての図に示されず）を使用してもよく、この呼気弁は、呼気の少なくとも一部を呼気弁に迅速に通過さて、層１３０、１４０及び１５０を迂回させることができる）。濾過層１４０、内側カバー層１３０、及び外側カバー層１５０のいずれか又は全ては、例えば多孔質層１００の少なくとも１つ以上の縁部において、互いに結合され得る。これらの層のいくつか又は全てはまた、所望の場合には、様々な他の位置で接合（例えば、点接合）され得る。

その具体的な形状にかかわらず、多孔質層１００は、比較的小さい圧力低下を含む（例えば、空気が多孔質層１００の一重の厚さのみを通過するように測定した場合に、面速度毎秒１３．８センチメートルで約１９５〜２９５パスカル未満）。具体的な実施形態では、多孔質層は、約１００パスカル未満、又は約５０パスカル未満の圧力低下を含む。

濾過層１４０は、濾過を実施することができる材料の任意の好適な層（１つ又は複数）を含んでもよい。好適な濾材の例には、マイクロファイバーウェブ、解繊ウェブ、織物ウェブ又は不織布ウェブ（例えば、エアレイドした又は起毛した短繊維）、溶液−ブロー繊維ウェブ、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。このようなウェブを形成するために有用な繊維としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）及びこれらの混合物などのポリオレフィン、１つ以上のクロロエチレン単位又はテトラフルオロエチレン単位を含有し、アクリロニトリル単位、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ロジン−ウール、ガラス、セルロース又はこれらの組み合わせをも含有してもよいポリオレフィンなどのハロゲン置換ポリオレフィンが挙げられる。具体的な実施形態において、濾過層１４０は、少なくとも１つのブロー微小繊維の層を含む。

濾過層１４０は、帯電繊維、短繊維、バイコンポーネント短繊維、耐油処理（例えば、フッ素化表面）等のような特徴を含んでもよい。濾過層１４０（及び／又は全体としては多孔質層１００）は、主として微粒子の濾過を目的としてもよく、更には又はこれに代えて、（例えば特異試薬、収着剤等の包含により）ガス状及び／又は蒸気状物質等の除去を目的としてもよい。

外側カバー層１５０は、存在する場合、濾過層１４０を保護するように機能してもよい。多孔質層１００が外側カバー層１５０を含む場合、外側カバー層１５０の表面１５２は、多孔質層１００の表面１０２を含んでもよい。外側カバー層１５０は、例えば、スパンボンドされているポリオレフィンなどの、比較的軽量で高度に多孔質の不織布材で構成されてもよい。あるいは、外側カバー層１５０は、多孔質層１００に貼り合わされる（例えば、少なくとも一部が交差している相互接続されたストランド又はフィラメントからなる）補強ネットで構成されてもよい。あるいは、外側カバー層１５０は、不織布材に貼り合わされた補強ネットを有する軽量で高度に多孔質の不織布材の層を含んでもよい。このような補強ネットを含むマスクは、参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同日に出願された米国特許出願第１２／３３８０９１号、名称「ＥＸＰＡＮＤＡＢＬＥ ＦＡＣＥ ＭＡＳＫ ＷＩＴＨ ＲＥＩＮＦＯＲＣＩＮＧ ＮＥＴＴＩＮＧ」（代理人整理番号６５０００ＵＳ００２）により詳細に記載されている。

内側カバー層１３０はまた、存在する場合、濾過層１４０を保護する及び／又は着用者と接触する場合に快適な表面を提供するように機能してもよい。多孔質層１００が内側カバー層１３０を含む場合、内側カバー層１３０の表面１３１は、補剛要素２００の係合機構２０５によって係合される多孔質層１００の表面１０１を含んでもよい。そのような場合には、内側カバー層１３０は、係合機構２０５が係合可能であるように選択されるべきである。この制約の範囲内で、内側カバー層１３０を、任意の好適な材料（例えば、スパンボンドされているポリオレフィンなどの比較的軽量で高度に多孔質の不織布材）から選択することができる。

多孔質層１００は、所望の場合には、他の層を含むことができる。例えば、多孔質層１００は、（例えば外科的用途で使用するために）液体水の透過に対する耐性を改善するのを目的として選択又は処理された１つ以上の層を含むことができる。

ここで、種々の実施形態及び形状を描いている図５、図７、及び図９〜図１６の代表的な例示を参照して、本明細書の開示を更に説明する。補剛要素２００は、本明細書に開示される手順に従って機能する、任意の好適な設計の任意の好適な材料から選択され得る。補剛要素２００は、伸展したマスク１がカップ形状を維持する能力に所望の改善を提供するのに好適な、物理的寸法及び形状、並びに剛性を有さなければならない。マスク１が概ね細長い形状である共通設計では、（例えば、図５及び図７に示されるように）補剛要素２００の長軸がマスク１の長軸と概ね位置合わせされている細長い形状を有するのが、補剛要素２００にとって有用であり得る。

補剛要素２００は固体シートで構成されてもよい。あるいは、補剛要素２００は、多孔質材（例えば、不織布材、織布地又は編布地等）で構成されてもよい。補剛要素２００が多孔質であるのは、ある場合には有用であり得るが（例えば、補剛要素２００がマスク１を通る空気流を容認できないほど妨げないことを確実にするために）、これは、例えば、補剛要素２００が十分に小さい場合には、及び／又は補剛要素２００の外辺部の周囲で十分な空気の漏れが生じるので、マスク１を通る空気流が十分である場合には、必須でなくてもよい。特定の実施形態では（及び補剛要素２００が多孔質材で製造されていようがいまいが）、補剛要素２００は、図９の代表的な例示において見られるような１つ以上の穿孔（即ち、貫通孔）２５３を含むことができ、これらの穿孔は、十分な空気流を提供するのを助けることができる。

種々の実施形態において、補剛要素２００は、本明細書に開示される目的のための好適な特性を含む不織布シート材料（例えば、スパンボンドされた、スパンレースされた、フラッシュボンドされた、起毛された、ＳＭＳされた、熱的に結合されてスパンレースされた、又は任意のその他の既知の不織布材）を含んでもよい。種々の具体的な実施形態において、補剛要素２００は、１平方メートル当たり約２０グラム〜１平方メートル当たり約１００グラム、１平方メートル当たり約４０グラム〜１平方メートル当たり約１００グラム、又は１平方メートル当たり約６０グラム〜１平方メートル当たり約９０グラムの坪量を有する不織布材を含んでもよい。具体的な実施形態では、外側カバー層１５０は、少なくとも一部がスパンボンドされているポリプロピレンで構成される。

好適な不織布材には、例えば、Ｃｏｌｂｏｎｄ Ｃｏｒｐ．（Ａｒｎｈｅｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から商品名Ｃｏｌｂａｃｋ Ｆａｂｒｉｃ，Ｔｙｐｅ ＷＨＤ ７５で入手可能な材料、及びＭｉｄｗｅｓｔ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）から商品名Ｕｎｉｐｒｏ ２６０ ＦＸで入手可能な材料などを挙げることができる。

補剛要素２００は、多孔質層１００と係合することができる少なくとも１つの係合機構２０５を含む。具体的な実施形態では、補剛要素２００は複数の係合機構２０５を含む。この実施形態では、係合機構２０５は、分離性（例えば、１つの組の個別に認識可能な針毛突起（barbs）、突出部等）であってもよい。あるいは、複数の係合機構２０５は、分離性の（例えば、相互に識別可能な）係合機構を含まなくてもよいが、それでもやはり複数の係合機構として機能することができる。例えば、図５及び図７の例示的な実施形態では、補剛要素２００の周縁部２１０は、複数の係合要素２０５を含む（複数の係合要素２０５として機能する）。

図５及び図７の例示的な実施形態では、周縁部２１０は単独で十分な係合機構２０５を提供し得るが、代替的な実施形態では、追加の係合機構２０５を提供するために及び／又は多孔質層１００を係合する係合機構２０５の能力を改善するために、更なる対策をとることができる。例えば、これは、周縁部２１０に不連続部を設けることによって行われてもよい。したがって、図９の例示的な実施形態では、補剛要素２００は、補剛要素２００の外辺部の周囲に間隔を開けた配置で設けられたスリット２５１を有するシート状材料を含む。このようなスリット（例えば、長さ約０．３ｍｍ〜約１０ｍｍであり得る）は、縁面の数が増加したおかげで、具体的には角部２５５の存在のおかげで、増加した数の係合機構２０５を提供することができ、及び／又は改善された係合特性を有する係合機構２０５を提供することができ、この角部のいくつか又は全ては、補剛要素２００と多孔質層１００との係合を強化することができる。

図１０に示される例示的な実施形態では、例えば鋸歯状パターンで打抜くことによって、要素周縁部２１０に突起部（例えば、角部）２５２を設けることができる。これにより、増加した数の係合機構２０５を提供することができる、及び／又は（例えば、図５に示されるような）比較的連続的な（例えば、滑らかな及び／又は途切れない）周縁部２１０によって提供される複数の係合機構２０５が呈し得る係合特性と比べて、改善された係合特性を有する分離性の係合機構２０５を提供することができる。

更に別の実施形態では、補剛要素２００は、１本以上のストランドの集合体で構成されてもよい。図１１に示される具体的な例示的実施形態では、補剛要素２００は、少なくとも一部が、交点２４７でつながるストランド２４０で構成されるネット（例えば、メッシュ）のシート状片を含む。図１１では、ストランド２４０は、１つの組の略平行なストランド２４１と、ストランド２４１に対して略垂直に配向された別の１つの組の略平行なストランド２４２とを含むが、多くの構成が可能である。ネットの外辺部が一定のストランド２４０の末端終縁部２５４によって画定されるこのようなネットを含む補剛要素２００は、（例えば、ネットを所望の形状に切断して補剛要素２００を形成するという行為において得られるような）ストランドの末端終縁部２４５が、多孔質層１００と係合するための改善された能力を有し得る係合機構２０５（例えば、針毛突起）として機能することができるという点で、有利であり得る。ネットは、プラスチック、針金、木又はセルロース等などの任意の好適な材料から選択されてもよい。具体的な実施形態において、ネットは、配向された熱可塑性高分子材料からなる、交差している相互接続されたストランドを含む。ネットのパラメータ（例えば、ストランド直径、ストランド間隔等）を要望通りに選択することができる。

本明細書に記載のように使用され得るネットは、例えば、Ｃｏｎｗｅｄ Ｃｏｒｐ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，Ｍｎ）から商品名５１０３、ＲＯ３４７０−００７、Ｘ０１６７８、及びＸ０４４１０で入手可能な材料を含む。

上述のある実施形態では、係合機構２０５は、主として補剛要素２００の縁部（例えば、周縁部）２１０によって、及び／又は周縁部２１０上又は周縁部２１０内に設けられ、かつ、通常は補剛要素２００の平面内で補剛要素２００から外側に向いている特徴（例えば、スリット、突出部等）によってもたらされる。代替実施形態では、少なくともいくつかの係合機構２０５は、補剛要素２００の表面２２０（即ち、多孔質層１００に面する表面）の少なくとも一部分の上に設けられてもよい。例えば、係合機構２０５は、補剛要素２００の表面２２０上に位置付けられた複数の突出部２５４（例えば、ポスト、ステム、針毛突起等）を含むことができる。一実施形態において、突出部２５４は、少なくとも補剛要素２００の周縁部２１０の近く（例えば、数ｍｍ以内）に位置付けられる。（例えば、図１２の例示的な実施形態に示されるような）具体的な実施形態では、突出部２５４は、補剛要素２００の周縁部２１０近くに位置付けられており、補剛要素２００の他の部分には位置付けられていない。

突出部２５４の形状及び寸法、突出部２５４が突出する角部、及び／又は突出部２５４の間の間隔は、隣接する多孔質層１００が突出部２５４を越えて第１の方向への摺動運動するのを突出部２５４が可能にするが、第２の反対方向へのそのような摺動運動を突出部２５４が（個別に及び／又は集合的に）防止するように選択されてもよい。図１３の一般的描写に１つの例示的な設計が示されており、図には多数のテーパ形状で角度の付いた突出部２５４が存在しており、これらは、多孔質層１００の隣接部分の一定方向への移動を可能にすることができるが、隣接部分の一定の他の方向へ逆行運動を防止することができる。

図１３に示される具体的な実施形態では、補剛要素２００の一方の末端部にある突出部２５４ａは、補剛要素２００の反対側の末端部にある突出部２５４ｂと略逆方向に配向されて、２つの組の突出部２５４は、それらの対応の多孔質層１００の隣接部分の略反対方向への摺動運動を防止する。

一実施形態では、多孔質層１００の隣接部分が所望の方向に摺動可能に移動できるようにする係合機構の所望の能力を、感圧性接着剤が容認できないほど制限しない限り、係合機構２０５はこのような感圧性接着剤を含んでもよい。代替的な実施形態では、係合機構２０５は感圧性接着剤を含まない。

補剛要素２００（固体材料、ネット、多孔質ウェブ等を問わない）は、任意の所望の材料（例えば、金属、木、プラスチック、セラミックス等）で作製され得る。多くの場合、プラスチック材料は低価格であり、マスク１の他の構成要素と適合性があることから、プラスチック材料を使用するのが望ましくあり得る。特定の実施形態では、補剛要素２００は、多孔質層１００に存在する材料、又は、必要に応じて溶融接合を用いて補剛要素２００を多孔質層１００に接合することができるように、多孔質層１００に存在する材料への溶融接合に適合する材料、と同一又は類似の組成の高分子材料で、少なくとも部分的に構成されてもよい。

構成体の材料及び補剛要素２００の厚さは、所望の剛性を提供するように、所望の通りに選択されることができる。例えば、補剛要素２００は、マスク１が伸展したカップ状形状を維持する能力を増強するのに少なくとも十分に、剛性でなければならない。即ち、補剛要素２００と多孔質層１００との係合組み合わせは、カップ形状のマスク１をより平坦な形状に変形させる傾向がある力（例えば、多孔質層１００に対して略垂直に加わる力）に抵抗するためのマスク１の改善された能力を提供しなければならない。補剛要素２００が多孔質層１００と係合するときに、補剛要素２００及び多孔質層１００が、互いに対して相互補強効果をもたらすことができるという事実におそらく起因して、組み合わされて係合した層は、そのように係合していない場合にこれらの２つの層が呈するよりも、変形に抵抗するより大きな能力をもたらすことができるということを本発明者が発見したことに留意すべきである。したがって、ある実施形態では、驚くほど軽量、可撓性、及び／又は多孔質の材料を補剛要素２００用に使用することが可能であり得る。種々の実施形態において、補剛要素２００は、最大で、１平方メートル当たり約５０グラム、１平方メートル当たり約３５グラム、又は１平方メートル当たり約２２グラムの坪量を有することができる。具体的な実施形態では、補剛要素２００は、最大で、１平方メートル当たり約５０グラム、１平方メートル当たり約３５グラム、又は１平方メートル当たり約２２グラムの坪量を有するネット（例えば、先に述べたようにＣｏｎｗｅｄから入手可能なものなど）を含む。

一実施形態において、補剛要素２００は、略平坦でプリーツ状でない形状で提供される。しかしながら、種々の実施形態において、補剛要素２００は（単独で又は多孔質層１００と組み合わされて）プリーツ状であることができるが、補剛要素２００のそのようなプリーツは、補剛要素２００の特定部分を越えて多孔質層１００の特定部分を摺動自在に移動可能とする、及び多孔質層１００のこれらの部分が、補剛要素２００のこれらの部分を越えて、第１の方向と略反対の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止する、本明細書に記載の補剛要素２００の能力を損ねるべきではない。

接合が多孔質層１００の伸展を容認できないほど制限しない限り、任意に、多孔質層１００の一部分に補剛要素２００を接合することができる。（このような接合は、多孔質層１００のプリーツ付けの前又は後に実施されてもよい。）例えば、点接合によって、又は（例えば、多孔質層１００の中心近くに位置決めされ、かつ多孔質層１００の長軸に対して略平行に配向される）線接合によって、補剛要素２００を多孔質層１００に取り付ける（例えば、超音波接合によってなどで接合する）ことができる。他の構成が可能である。例えば、種々の実施形態において、補剛要素２００は、多孔質層１００の中心において又は中心近くで接合されるのではなく、下側縁部３２０若しくは上側縁部３１０、又は側縁部３３０若しくは３４０において、又はこれらの近くで、多孔質層１００に接合され得る。補剛要素２００の末端部が（例えば、多孔質層１００の縁部において又はこの近くで）多孔質層１００に取り付けられる具体的な実施形態では、係合機構２０５は、取り付け末端部の略反対側である補剛要素２００の末端部に又はこの近くに設けられてもよく、係合機構２０５は、取り付け末端部から離れる方向への多孔質層１００の隣接部分の摺動可能な移動を可能とし、多孔質層１００の隣接部分の取り付け末端部に向かう方向への摺動可能な移動を防止するように配向されてもよい。

一実施形態において、補剛要素２００は、マスク１（例えば、マスク１の多孔質層１００）に取り外し可能に取り付けられ得る。即ち、例えば超音波接合を用いるのではなく、補剛要素２００は、取り外し可能な取り付け機構を含んで、多孔質層１００に取り外し可能に取り付け可能であってもよい。このような取り外し可能な取り付けは、例えば（例えば、補剛要素２００の中心近くに）フックパッチを有する補剛要素２００を設けることで多孔質層１００の繊維特性を活用することができ、このフックパッチは、いわゆるフック・ループ式ファスナーで使用される既知の方法によって、補剛要素２００を多孔質層１００に取り外し可能に取り付けることができる。（このような設計では、取り外し可能な取り付け機構は、当然ながら、多孔質層１００を望ましい程度まで伸展する能力を妨げるべきではない。）

一実施形態において、補剛要素２００は、（先に述べた多孔質層１００への任意の取り付け以外は）マスク１の任意の構成要素又は層に取り付けられない、あるいは任意の他の外部部材又は構造体に取り付けられる又は接続される。

一実施形態において、多孔質材の１つ以上の二次層（全ての図に示されず、濾過層及び／又はカバーウェブ層を含んでもよい）は、補剛要素２００の多孔質層１００と反対側のもう一方の面の上に存在してもよい（例えば、着用されたときにユーザーの顔に面する）。このようなサンドイッチ構造体は、補剛要素２００を定位置に保持するのを助ける及び／又は補剛要素２００を多孔質層１００に接合する必要性をなくすように機能することができる。

上述の実施形態の多くは、補剛要素２００を一体成形として示してきた（例えば、略矩形又は略楕円形の形状）。しかしながら、一体成形として提供されるのではなく、複数の補剛要素２００を提供することが可能である。例えば、図１４に示される例示的な実施形態では、２つの補剛要素２００が提供されている。

略楕円形又は矩形の外辺部ではなく、補剛要素２００は、１つ以上の「指状の」部分を含むことができる（例えば、図１４中に一般的描写で示されているようなもの、マスク１のプリーツ及び特定のその他の機構は図示せず）。このような構成は、多孔質層１００がカップ状形状を維持する能力の好適な改善をもたらすことができるのと同時に、補剛要素２００を形成するために使用する材料が最小量となる。このような実施形態では、補剛要素２００の様々な位置にある係合機構２０５は、（補剛要素２００が矩形、円形等といった形状の場合にそうであるように）必ずしも補剛要素２００の「両末端部」に位置付けられる必要はないことを指摘しておく。しかしながら、図１４に描かれる種類の実施形態では、（例えば、補剛要素２００の、ある「指」の末端にある）ある係合機構２０５が、これらの係合機構に隣接する多孔質層１００の一部分のある方向への摺動可能な移動を防止するように、係合機構２０５を配置してもよく、このある方向とは、（例えば、補剛要素２００のある他の「指」の末端にある）ある他の係合機構２０５が、そこに隣接している多孔質層１００の一部分の移動を防止する方向と実質的に反対の方向となる。種々の係合機構２０５が、そこに隣接する多孔質層１００の一部分の、他の係合機構２０５によって防止される多孔質層１００の一部分の摺動可能な移動の方向とは逆方向への摺動自在な移動を必ずしも防止しないように、補剛要素２００を構成することも可能である。このような場合、たとえ特定されない２つの係合機構２０５が、それらに隣接する多孔質層１００の一部分が正確に反対方向に摺動可能に移動するのをたまたま防止するとしても、係合機構２０５は、本明細書に開示される所望の機能性を集合的に供給してもよい。

種々の実施形態において、補剛要素２００は、マスク１が伸展したカップ状形状にあるときに、補剛要素２００が弓形形状に曲がる（湾曲）するのを促進及び／又は制御する形状で提供されてもよい。図１５及び図１６は、２つのこのような代表的な実施形態を例示している。このような設計では、補剛要素２００がローブ状突出部２６０を含むように、補剛要素２００は１つ以上の切り欠き部２６１を含んでもよい。このようなローブ状設計は、一般に軸「ｘ」に平行な１つ以上の軸に沿った、及び／又は軸「ｙ」に平行な１つ以上の軸に沿った、補剛要素２００の一部分、又は全体、の曲げを促進することができる。このようにして、補剛要素２００は、マスク１（図１５ｂ及び図１６ｂに示されず）が伸展したカップ状形状にあるときに、（例えば、図１５ｂ及び図１６ｂに示されるような）少なくともわずかに弓のように曲がった弓形形状をとることができる。

切り欠き部２６１は、補剛要素２００が図１５の代表的な例に見られるような略楕円形形状を含むように、例えば、比較的小さくてもよい。あるいは、補剛要素２００が、図１６の代表的な例に見られるような中央部分から延びる様々な突出ローブ２６０を有する中央部分を含むように、切り欠き部２６１は、例えば、比較的大きくてもよい（例えば、奥行きがある及び／又は幅広である）。補剛要素２００は、（例えば、図１５のように）いくぶん丸くなった外辺部、（例えば、図１６のように）比較的真っ直ぐな縁部及び鋭い角部、又はこれらのいくつかのこれらの組み合わせを含んでもよい。典型的には水平対称であるが（即ち、図１５及び図１６の「ｙ」軸に沿った反射に関連して）、補剛要素２００は、対称的な又は非対称な垂直対称（即ち、図１５及び図１６の「ｘ」軸に沿った反射に関連して）を含んでもよい。例えば、図１６の代表的な例示では、下部切り欠き部２６１ｂ及び下部突出部２６０ｂと比べて、上部切り欠き部２６１ａは縦の範囲が大きく、上部突出ローブ２６０ａは長い。特定のマスク１及びその特徴（例えば、プリーツの数及び間隔等）に基づいて、及びユーザーに与える顔に密着した時の快適性を考慮して、このように選択することができる。

一実施形態において、マスク１の製造の際、補剛要素２００の連続ストリップを、（例えば、多孔質層１００の長軸と略位置合わせして）隣接する多孔質層１００に位置付けることができ、（あらゆる余剰補剛要素材料が、例えば、打抜きによって除去された状態で）少なくとも縁部３１０、３２０、３３０及び／又は３４０において多孔質層１００に接合することができる。このような構成により、マスク１の製造の簡略化が可能となり得る。このような構成では、連続ストリップは、高性能を目的とした特徴（例えば、スリット、切り欠き区域等）を有してもよい。

（上述された任意の例示的な実施形態の）補剛要素２００を、ユーザーの快適性を目的として所望通りに構成及び／又は処理することができる。例えば、手触りが柔軟であると知覚され得る表面を提供するのが望ましい場合、補剛要素２００の（着用者に面する）表面２３０を、繊維性材料等で部分的に又は完全に覆うことができる。第２の多孔質層を有するマスク１を提供することが可能であり、補剛要素２００は、第２の多孔質層と多孔質層１００との間に部分的に又は完全に挟まれ、マスク１の内側部分と接触する任意の皮膚は、第２の多孔質層と接触することになる。ほとんどの場合、補剛要素２００は濾過能力を提供できないが（これらの能力は全て、例えば、多孔質層１００の濾過層１４０によって供給される）、所望通り、補剛要素２００に多少の濾過能力、収着能等を付与することが可能である。

本明細書での論述は、主として用語「マスク」を用いてきたが、この用語は、例えば、生産工程、消費者、家庭、及び屋外使用、ヘルスケア業務等の用途などにおける、レスピレータ、個人呼吸保護装置、外科手術用マスク、手術室担当者用マスク、クリーンルーム用マスク、防塵マスク、ブレスウォーミングマスク（breath warming mask）、顔面シールド等の用語で表わされることができる装置を包含するように、広義に使用されることが理解される。そのような使用は、マスクが主としてユーザーの呼吸器系の保護を目的とし得る使用、マスクが主として、ユーザーの呼吸器系から排出される物質が外部環境に達する及び／又は外部環境を汚染するのを防止するのを目的とし得る使用、及びこの両方の目的を包含する使用を含むことができる。本明細書に開示のマスク１は、所望通りの他の特徴及び機能性を含むことができる。これらには、例えば、１つ以上の呼気弁、鼻クリップ、フェイスシール、保護メガネ、ネックカバー等を挙げることができる。

本発明を、幾つかの実施形態を参照して説明してきた。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実施形態において変更を加えられることは、当業者には明らかである。したがって本発明の範囲は、この出願に記載された正確な詳細及び構造に限定されるべきではなく、「特許請求の範囲」の文言による記載、及びそれらの構造と等価な物によって限定される。

Claims (26)

1. 人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクであって、
   第１の主表面と第２の主表面とを含み、少なくとも１つのプリーツを含み、前記少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、
   前記多孔質層の前記第１の主表面の少なくとも一部分に隣接し、外辺部で囲まれている内部領域を含むシート状材料を含む、少なくとも一つの補剛要素であって、前記補剛要素の前記外辺部上の少なくとも２箇所に係合機構が設けられ、
   各係合機構が、前記補剛要素の前記内部領域から概ね外側の方向への前記多孔質層の隣接部分の摺動運動を可能にし、前記補剛要素の前記内部領域に向かう概ね内側の方向への前記多孔質層の前記隣接部分の摺動運動を防止するように配置される、フェイスマスク。
2. 係合機構が、前記補剛要素の前記外辺部の周囲に設けられる、請求項１に記載のフェイスマスク。
3. 前記係合機構が、前記補剛要素の周縁部を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
4. 前記補剛要素が、少なくとも複数のストランドを含むネットを含み、前記係合機構が、前記ストランドの少なくともいくつかの末端終縁部を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
5. 前記補剛要素が、前記多孔質層の前記第１の主表面に面する少なくとも第１の主表面を含み、前記係合機構が、前記補剛要素の前記第１の主表面から突出する突出部を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
6. 前記補剛要素の少なくとも一部分が、前記多孔質層の少なくとも一部分に取り付けられる、請求項１に記載のフェイスマスク。
7. 前記補剛要素の少なくとも一部分が、前記多孔質層の前記１の主表面の少なくとも一部分に取り外し可能に取り付けられる、請求項６に記載のフェイスマスク。
8. 前記多孔質層が少なくとも１つの縁部を有し、前記補剛要素の少なくとも一部分が、前記多孔質層の少なくとも１つの縁部において前記多孔質層に取り付けられる、請求項６に記載のフェイスマスク。
9. 少なくとも２つの補剛要素を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
10. 前記補剛要素が通気性である、請求項１に記載のフェイスマスク。
11. 前記補剛要素が、１平方メートル当たり約３５グラム未満の坪量を有する、請求項１に記載のフェイスマスク。
12. 前記フェイスマスクが伸展していない状態にあるとき、前記プリーツ状フェイスマスクの前記多孔質層が、概ね平らに折り畳まれた平面形状の機構を含み、前記シート状の補剛要素が、前記平らに折り畳まれた多孔質層の前記平面に対して実質的に平行に配向され、前記多孔質層の前記第１の主表面の少なくとも一部分と接触する、請求項１に記載のフェイスマスク。
13. 前記多孔質層が、長軸を有する略細長い形状を含み、前記多孔質層の前記長軸に対して概ね平行に配向された多数のプリーツを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
14. 前記プリーツ状フェイスマスクが個人呼吸保護装置であり、前記多孔質層が、少なくとも濾材を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
15. 前記多孔質層が、少なくともブロー微小繊維材料を含む、請求項１４に記載のフェイスマスク。
16. 前記多孔質層が、前記多孔質層の前記第２の主表面を含む少なくとも主表面を有する外側カバー層を含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
17. 前記多孔質層が、前記多孔質層の前記第２の主表面に貼り合わされた補強ネットを含む、請求項１に記載のフェイスマスク。
18. 前記多孔質層が第１の多孔質層であり、前記プリーツ状フェイスマスクが、前記補剛要素の前記第１の多孔質層と反対側に追加の多孔質層を更に含み、その結果前記補剛要素が前記第１の多孔質層と前記追加の多孔質層との間に挟まれる、請求項１に記載のフェイスマスク。
19. 人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクであって、
    少なくとも１つのプリーツを含み、前記少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、
    前記多孔質層の少なくとも一部分に隣接する少なくとも１つの補剛要素であって、前記補剛要素が、前記補剛要素上の第１の位置に少なくとも１つの係合機構を含み、前記係合機構が、前記係合機構に隣接する前記多孔質層の一部分が、前記係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、前記多孔質層の前記隣接部分が、前記係合機構を越えて、前記第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、少なくとも１つの補剛要素と、を含むフェイスマスク。
20. 前記補剛要素が、前記係合機構を含む前記第１の位置と異なる前記補剛要素の第２の位置において前記多孔質層に取り付けられる、請求項１９に記載のフェイスマスク。
21. 前記係合機構が感圧性接着剤を含む、請求項１９に記載のフェイスマスク。
22. 前記係合機構が感圧性接着剤を含まない、請求項１９に記載のフェイスマスク。
23. 前記少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって、前記フェイスマスクがカップ形状に伸展されると、前記係合機構が前記多孔質層と係合して、前記フェイスマスクが前記伸展したカップ形状を維持するのを強化する、請求項１９に記載のフェイスマスク。
24. 人の口及び鼻にぴったり適合するようにカップ形状に伸展可能な、平らに折り畳まれたプリーツ状のフェイスマスクであって、
    少なくとも１つのプリーツを含み、前記少なくとも１つのプリーツを少なくとも部分的に展開することによって伸展され得る、少なくとも１つの多孔質層と、
    前記補剛要素上の第１の位置の少なくとも１つの第１の係合機構であって、前記第１の係合機構に隣接する前記多孔質層の一部分が、前記第１の係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、前記多孔質層の前記隣接部分が、前記第１の係合機構を越えて、前記第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、少なくとも１つの第１の係合機構と、
    前記補剛要素上の第２の位置の少なくとも１つの第２の係合機構であって、前記第２の係合機構に隣接する前記多孔質層の一部分が、前記第２の係合機構を越えて第１の方向に摺動自在に移動できるように、前記多孔質層の前記隣接部分が、前記第２の係合機構を越えて、前記第１の方向とは逆の第２の方向に摺動自在に移動するのを防止するように配置される、少なくとも１つの第２の係合機構と、を含む前記多孔質層の少なくとも一部分に隣接する少なくとも１つの補剛要素と、を含み、
    前記第１の係合機構が前記第１の係合機構に隣接する前記多孔質層の前記一部分の摺動可能な移動を防止する前記方向が、前記第２の係合機構が前記第２の係合機構に隣接する前記多孔質層の前記一部分の摺動可能な移動を防止する前記方向と異なる、フェイスマスク。
25. 前記第１の係合機構が前記第１の係合機構に隣接する前記多孔質層の前記一部分の摺動可能な移動を防止する前記方向が、前記２の係合機構が前記第２の係合機構に隣接する前記多孔質層の前記一部分の摺動可能な移動を防止する前記方向と略反対である、請求項２４に記載のフェイスマスク。
26. 前記係合機構が、前記多孔質層から離脱可能である、請求項２４に記載のフェイスマスク。

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