JP6883309B1 - マスク - Google Patents

Abstract

【課題】高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れたマスクを提供する。【解決手段】本願開示のマスクは、合成樹脂で形成され、着用者の口及び鼻先を覆うマスク本体部と、合成樹脂で形成され、前記マスク本体部の外面を覆うカバー部と、粒子を捕集する不織布で形成されたフィルターであって、前記マスク本体部と前記カバー部との間に介装されるフィルターと、を備え、前記マスク本体部及び前記カバー部は、着用者が呼吸するための空気を導入する通気口を有し、前記フィルターは、前記マスク本体部の前記通気口、又は、前記カバー部の前記通気口を覆うように配置され、該フィルターの大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位よりも小さい。【選択図】図３

Description

本発明は、着用者の口及び鼻先を覆うマスクに関する。

特許文献１には、外層、内層及び口元層を有し着用者の鼻口部を覆うマスク本体部と、一対の耳掛け部と、を備えるマスクが開示されている。このマスク本体部において、外層及び口元層は、不織布の層よりなり、内層は、極細繊維不織布よりなるフィルター層と吸湿性繊維不織布よりなる吸湿層とを備える。

特許文献２には、織編物を縫製して構成されたマスク本体と、耳かけ部分と、を備えるマスクが開示されている。そして、このマスクにおいて、マスク本体の内側には不織布シートが口当て布として配される。

特開２０１８−１２７７５７号公報 特開平９−１９２２４７号公報

特許文献１に示されるマスクによれば、着用者の鼻口部を覆うマスク本体部が不織布によって構成されることで、高い粒子捕集効率と通気性が確保されるが、このような性能を維持するためには、マスクを構成する不織布が常に新しい状態で使用されることが望まれる。つまり、不織布によって構成されたマスクは、使い捨てにされることが望まれる。しかしながら、このように不織布によって構成されたマスクが使い捨てにされると、比較的多量の不織布が消費されることになり、資源性が損なわれてしまう。

また、特許文献２に示されるマスクによれば、織編物を縫製して構成されたマスク本体と、不織布シートによって構成された口当て布と、が別々に設けられる。そして、使用回数に応じて口当て布が交換されることで、高い粒子捕集効率と通気性が維持され得る。このような構成によれば、特許文献１に示されるマスクよりも不織布の消費量が少なくされる。しかしながら、特許文献２に示されるマスクにおいても、着用者の口を覆う程度の大きさの不織布シートが比較的高い頻度で交換されることになり、資源性が損なわれてしまう虞がある。このように、マスクとしての性能と資源性とを両立する技術については、未だ改良の余地を残すものである。

本発明の目的は、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れたマスクを提供することにある。

本願開示のマスクは、合成樹脂で形成され、着用者の口及び鼻先を覆うマスク本体部と、合成樹脂で形成され、前記マスク本体部の外面を覆うカバー部と、前記マスク本体部に設けられ、かつ、着用者が呼吸するための空気が通過する第１通気口と、前記カバー部で前記第１通気口に対応する位置に設けられ、かつ、着用者が呼吸するための空気が通過する第２通気口と、前記マスク本体部と前記カバー部との間に着脱可能に設けられ、かつ、前記カバー部の外部から前記第２通気口を通過して前記カバー部内に進入する吸気に含まれる粒子を捕集する不織布で形成されたフィルターと、を備え、前記フィルターは、前記第１通気口及び前記第２通気口に対応する箇所に配置され、該フィルターの大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位よりも小さい。

本願開示のマスクは、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れている。

第１の実施形態に係るマスクを説明するための図である。 マスク本体部とカバー部との間におけるフィルターの配置について説明するための図である。 マスクに備えられるフィルターの大きさを説明するための図である。 第１の実施形態の変形例１における、カバー部に備えられる固定紐の配置の態様について説明するための図である。 第１の実施形態の変形例２に係るマスクを説明するための図である。 第２の実施形態に係るマスクを説明するための図である。 第３の実施形態に係るマスクを説明するための図である。

本願開示において、マスクは、マスク本体部と、カバー部と、フィルターと、を備える。マスク本体部は、合成樹脂で形成され、着用者の口及び鼻先を覆う形状に成形される。そして、マスク本体部の外側には、該マスク本体部の外面を覆うカバー部が設けられる。ここで、カバー部には、耳掛け部を設けることができ、マスク本体部の外側にカバー部が配置されたマスクが着用者の顔面に当てられた状態で、耳掛け部が着用者の耳に引っ掛けられることによって、マスクが着用者の顔面に固定されることになる。なお、マスク本体部によって着用者の口及び鼻先が覆われるときに、該マスク本体部と該着用者の顔面との間に接触部が介装されてもよい。そして、接触部が所定の弾性部材で形成されることで、マスクが着用者の顔面に固定された状態で該接触部が着用者の顔面に沿って変形することになり、マスクが着用者の顔面に密着し易くなる。また、マスク本体部とカバー部との間には、フィルターが介装される。そして、フィルターは、粒子を捕集する不織布で形成される。ここで、粒子を捕集する不織布とは、例えば、エレクトレット化されたメルトブロー不織布である。このようなマスクにおいて、マスク本体部およびカバー部は、着用者が呼吸するための空気を導入する通気口を有し、上記のフィルターがこれら通気口を覆うように配置される。これによれば、マスク本体部およびカバー部に設けられた通気口と、これらを覆うように配置されたフィルターによって、高い粒子捕集効率と通気性が確保される。

更に、本願開示のマスクでは、フィルターの大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位よりも小さくされる。ここで、上記の所定部位とは、着用者の顔面において、その幅が一対の口角間の距離によって、その高さが下唇の下端と鼻先との距離によって定義される領域である。このような構成によれば、フィルターが比較的高い頻度で交換されたとしても、それに応じて消費される不織布の量を可及的に少なくすることができる。つまり、マスクとしての性能と資源性とを両立することができる。

以上に述べたように、本願開示のマスクは、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れている。

以下、図面に基づいて、本願開示の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本願開示は実施形態の構成に限定されない。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係るマスクについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るマスクを説明するための図である。なお、本願開示のマスク１は、ウイルスや細菌、花粉、粉塵等の微小粒子や、ウイルスや細菌を含んだ飛沫が、着用者の口や鼻に直接届くことを抑制するためのものである。本実施形態に係るマスク１は、着用者の口及び鼻先を覆うマスク本体部１０と、マスク本体部１０の外面を覆うカバー部２０と、マスク本体部１０とカバー部２０との間に介装されるフィルター３０と、を備える。

マスク本体部１０は、合成樹脂で形成される。そして、マスク本体部１０がカップ状に成形されることで、着用者の口及び鼻先がマスク本体部１０によって覆われることになる。ここで、マスク本体部１０を形成する合成樹脂は、例えば、光硬化樹脂であって光造形により成形される。ただし、マスク本体部１０を形成する合成樹脂をこれに限定する意図はなく、マスク本体部１０をカップ状に成形できるものであれば、その種類は問わない。なお、このようにカップ状に成形された合成樹脂製のマスク本体部１０は、比較的高い強度を有する。そのため、仮に外部から荷重が加えられたとしても変形し難く、カップ状の形状が維持され易くなる。

そして、マスク本体部１０には、マスク本体部１０において着用者の顔の輪郭や顎付近を覆う部分に通気口１２が設けられる。ここで、通気口１２は、マスク１の着用者が呼吸するための空気を導入するためのものである。マスク本体部１０の外面には、凹部１１が形成されていて、この凹部１１の底面にスロット状の通気口１２が形成される。本実施形態では、マスク本体部１０において着用者の顔の輪郭付近のうち左右の頬を覆う部分に一対の凹部１１が形成されるとともに、着用者の顎付近を覆う部分に凹部１１が形成され、各凹部１１の底面にスロット状の通気口１２が複数形成されている。

カバー部２０は、合成樹脂で形成される。ここで、カバー部２０がマスク本体部１０の外面よりも一回り大きなカップ状に成形されることで、マスク本体部１０の外面がカバー部２０によって覆われることになる。なお、カバー部２０は、マスク本体部１０と同様の合成樹脂により形成され得る。また、カバー部２０にも、マスク本体部１０と同様に、マスク１の着用者が呼吸するための空気を導入するための通気口２２が設けられる。カバー部２０の外面には、マスク本体部１０の凹部１１に対応する位置に凹部２１が形成され、各凹部２１の底面にスロット状の通気口２２が複数形成されている。

また、カバー部２０は、耳掛け部２３を備える。そして、マスク１が着用者の顔面に当てられた状態で、耳掛け部２３が着用者の耳に引っ掛けられることによって、マスク１が着用者の顔面に固定されることになる。なお、耳掛け部２３としては、公知の紐状弾性体やテープ状弾性体を用いることができる。

そして、上記のマスク本体部１０と上記のカバー部２０との間には、フィルター３０が介装される。ここで、フィルター３０は、粒子を捕集する不織布で形成される。ここで、フィルター３０を形成する不織布は、例えば、メルトブロー不織布である。メルトブロー不織布は、極細繊維によって構成されているため、効率よく粒子を捕集することができる。そして、本実施形態では、エレクトレット化されたメルトブロー不織布をフィルター３０として用いることができる。そうすると、フィルター３０を通過する空気に含まれる粒子が、エレクトレット化メルトブロー不織布を構成する帯電した極細繊維に吸着されることになる。

ここで、フィルター３０は、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２を覆うように配置される。これについて、図２に基づいて説明する。図２は、マスク本体部１０とカバー部２０との間におけるフィルター３０の配置について説明するための図である。ここで、図２には、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の顎付近を覆う部分に形成された凹部１１および凹部２１の断面図が示されている。これによれば、フィルター３０が、マスク本体部１０の凹部１１およびカバー部２０の凹部２１によって挟み込まれるように介装されることで、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２がフィルター３０によって覆われることがわかる。そうすると、マスク１の着用者が呼吸するために導入される空気がフィルター３０を通過することになり、空気に含まれる粒子がフィルター３０によって捕集される。なお、フィルター３０は、マスク本体部１０の通気口１２またはカバー部２０の通気口２２のいずれかを覆うように配置されてもよい。

このようなマスク１は、所定の弾性部材で形成された接触部４０を更に備えており、マスク本体部１０によって着用者の口及び鼻先が覆われるときに、該マスク本体部１０と該着用者の顔面との間に接触部４０が介装される。ここで、接触部４０を形成する弾性部材は、例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂等のエラストマーや、ゴム等の天然樹脂である。このような接触部４０が備えられると、マスク本体部１０の外縁からマスク本体部１０内に空気が侵入する事態が抑制される。また、接触部４０が、仮にポリウレタンエラストマーによって形成されると、接触部４０が着用者の汗等の水分を吸水したとしてもその形状が保持され得るため、マスク１の良好な着け心地が維持される。

以上に述べた構成によれば、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２と、これらを覆うように配置されたフィルター３０によって、高い粒子捕集効率と通気性が確保される。しかしながら、フィルター３０が比較的高い頻度で交換されると、それに応じて不織布が消費されることになる。そして、マスクとしての性能と資源性とを両立する技術については、未だ改良の余地を残すものである。

そこで、本発明者は、鋭意検討を行った結果、フィルター３０の大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位よりも小さくされることで、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れるマスクを提供できることを見出した。これについて、図３を参照しながら説明する。

図３は、マスク１に備えられるフィルター３０の大きさを説明するための図である。図３によると、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位が領域ａとして表される。ここで、領域ａは、その幅が一対の口角間の距離ａ１によって、その高さが下唇の下端と鼻先との距離ａ２によって定義される領域である。不織布がフィルターとして用いられる従来のマスクによれば、この領域ａを覆うように不織布が配置される。つまり、フィルターである不織布の大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位である領域ａよりも大きくなる。

これに対して、本実施形態のマスク１では、上述したように、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２を覆うようにフィルター３０が配置される。そうすると、図３に示すように、フィルター３０の大きさ（図３に示される３つのフィルター３０を合わせた大きさ）を、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位である領域ａよりも小さくすることができる。このような構成によれば、フィルター３０が比較的高い頻度で交換されたとしても、それに応じて消費される不織布の量を可及的に少なくすることができる。つまり、マスクとしての性能と資源性とを両立することができる。

以上に述べたように、本願開示のマスクは、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れている。

なお、本実施形態のマスク１では、上述したように、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２が、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の顔の輪郭や顎付近を覆う部分に設けられている。言い換えれば、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２が、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の口を覆う部分を除く位置に設けられている。このような構成において、マスク本体部１０およびカバー部２０は、所定の透明度を有する合成樹脂で形成されてもよい。ここで、所定の透明度とは、光透過性が高くマスク１の着用者の表情を外側から視認できる程度の透明度である。このようなマスク１では、着用者の口の動きが外側から視認可能となる。そうすると、マスク１の着用者とのコミュニケーションにおいて、着用者が発する声だけでなく口の動きも利用することができる。以上に述べた構成は、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れているとともに、良好なコミュニケーションの実現を助けるものである。

＜第１の実施形態の変形例１＞
上記第１の実施形態の第１の変形例について、図４に基づいて説明する。上述した第１の実施形態では、カバー部２０に耳掛け部２３が備えられ、耳掛け部２３が着用者の耳に引っ掛けられることによってマスク１が着用者の顔面に固定される。これに対して、本変形例では、図４に示すように、耳掛け部２３に代えて固定紐２４によってマスク１が着用者の顔面に固定される。なお、固定紐２４としては、公知の紐状弾性体やテープ状弾性体を用いることができる。ここで、図４は、カバー部２０に備えられる固定紐２４の配置の態様について説明するための図である。図４によると、Ｕ字型に形成された固定紐２４が、カバー部２０の側面に配置されていて、その一部が通気口２２と立体的に交差している。ここで、本願開示のマスク１によれば、通気口２２が凹部２１の底面に形成されている。そのため固定紐２４と通気口２２との間には凹部２１による空間が確保される。これによれば、固定紐２４によって通気口２２が塞がれてしまう事態が抑制される。そして、図４に示されるマスク１では、マスク１が着用者の顔面に当てられた状態で、固定紐２４の一方が着用者の後頭部に巻き付けられ、他方が着用者の後頸部に巻き付けられることによって、マスク１が着用者の顔面に固定されることになる。このような構成によれば、頭部が上下運動等をしてもマスク１が顔面に固定された状態からずれ難くなる。そのため、着用者がスポーツをする場合や医療行為等の所定の作業を行う場合に、好適にマスク１が顔面に固定され得る。なお、本願開示のマスク１では、耳掛け部２３または固定紐２４が公知の方法により着脱可能に構成され、マスク１を顔面に固定する手段として、耳掛け部２３と固定紐２４とが交換可能に構成され得る。したがって、着用者は、マスク１の使用用途に応じて、マスク１を顔面に固定する手段として、耳掛け部２３を用いてもよいし固定紐２４を用いてもよい。
また、固定紐２４は、凹部２１の上下に形成される固定紐導入孔を介して摺動自在に挿入される。

＜第１の実施形態の変形例２＞
上記第１の実施形態の第２の変形例について、図５に基づいて説明する。図５は、本変形例に係るマスクを説明するための図である。上述した第１の実施形態では、マスク本体部１０によって着用者の口及び鼻先が覆われるときに、該マスク本体部１０と該着用者の顔面との間に接触部４０が介装される例について説明した。これに対して、本変形例では、図５に示すように、マスク１には所定の弾性部材で形成された接触部が設けられない。このような構成においても、マスク本体部１０内に導入される空気の大部分は、通気口１２および通気口２２を通過したものであるため、これら通気口を覆うように配置されたフィルター３０によって、高い粒子捕集効率が確保される。また、本変形例に係るマスク１によれば、マスク１を構成する部品点数を削減することができる。

以上に述べたマスク１によれば、高い粒子捕集効率を有しながら、経済的で資源性に優れているとともに、マスク１を構成する部品点数を削減することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係るマスクを説明するための図である。上述した第１の実施形態では、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２が、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の顔の輪郭や顎付近を覆う部分に設けられる例について説明した。これに対して、本実施形態では、図６に示すように、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２が、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の顔の輪郭や顎付近を覆う部分だけでなく、着用者の口付近を覆う部分にも設けられる。このように、マスク本体部１０およびカバー部２０において、着用者の口付近を覆う部分にも通気口が設けられることで、より良好な通気性を確保することができる。

そして、このようなマスク１においても、マスク本体部１０とカバー部２０との間には、これらにおいて着用者の口付近を覆う部分に設けられた通気口を覆うように、フィルター３０が介装される。ここで、フィルター３０の大きさ（図６に示される４つのフィルター３０を合わせた大きさ）は、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位（上記の図３に示した領域ａ）よりも小さくされる。このような構成によれば、フィルター３０が比較的高い頻度で交換されたとしても、それに応じて消費される不織布の量を可及的に少なくすることができる。つまり、マスクとしての性能と資源性とを両立することができる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について、図７に基づいて説明する。図７は、本実施形態に係るマスクを説明するための図である。上述した第１の実施形態では、マスク本体部１０の通気口１２およびカバー部２０の通気口２２が、マスク本体部１０およびカバー部２０において着用者の顔の輪郭や顎付近を覆う部分に設けられる例について説明した。これに対して、本実施形態では、図７に示すように、マスク１は、マスク本体部１０とカバー部２０との隙間に、中間膜のようにして脱着可能に設置される中間膜部５０を有する。

中間膜部５０は、所定の弾性部材で形成される。また、中間膜部５０に、正面から見て左右に計２箇所の仕切弁５１が設けられている。さらに、２箇所の仕切弁５１は、中間膜部５０に対してそれぞれ作動可能、つまり、開閉可能である。また、２箇所の仕切弁５１は、開口部５２をそれぞれ１箇所有する。

開口部５２は、通気口１２および通気口２２に相当する箇所に位置する。すなわち、マスク１は、マスク本体部１０とカバー部２０との隙間に中間膜部５０を設置した状態で、通気口１２と開口部５２と通気口２２とがほぼ同じ位置に維持される。さらに、マスク本体部１０とカバー部２０との間、具体的には、マスク本体部１０と中間膜部５０との間で開口部５２に対応する位置にフィルター３０が設けられている。

中間膜部５０に設けた２箇所の仕切弁部５１は、マスク１の着用者の呼気及び吸気でそれぞれ作動する。具体的に説明すると、マスク１の着用者の口から吐出された呼気が通気口１２を通ると、呼気圧がフィルター３０に加わり、フィルター３０と共に２箇所の仕切弁部５１が作動することにより、中間膜部５０に対して２箇所の仕切弁部５１が開き、２箇所の仕切弁部５１と中間膜部５０との間、及び通気口２２を通ってマスク１の外部へ排出される。

一方、マスク１の着用者の吸気が通気口２２を通ってカバー部２０と中間膜部５０との間に進入すると、吸気圧力で仕切弁部５１が作動することにより、中間膜部５０に対して２箇所の仕切弁部５１が閉じ、かつ、吸気圧力でフィルター３０がカバー本体１０へ押し付けられてフィルター３０が通気口２２を覆う。すると、マスク１の着用者が呼吸するために導入される空気がフィルター３０を通過し、かつ、通気口２２を通ってマスク本体部１０内へ進入することになり、空気に含まれる粒子がフィルター３０によって捕集される。このように、マスク１は、マスク１の着用者の吸気時に２箇所の仕切弁部５１が中間膜部５０に対して閉じられるため、マスク１の着用者が吸入する空気が、フィルター３０を通過せずにマスク本体部１０の内部に流入するのを防止できる。

また、このような構成によれば、フィルター３０が比較的高い頻度で交換されたとしても、それに応じて消費される不織布の量を可及的に少なくすることができる。つまり、マスクとしての性能と資源性とを両立することができる。

１・・・・・・マスク
１０・・・・・マスク本体部
２０・・・・・カバー部
１２、２２・・通気口
３０・・・・・フィルター
４０・・・・・接触部
５０・・・・・中間膜部
５１・・・・・仕切弁部
５２・・・・・開口部

Claims (4)

1. 合成樹脂で形成され、着用者の口及び鼻先を覆うマスク本体部と、
   合成樹脂で形成され、前記マスク本体部の外面を覆うカバー部と、
   前記マスク本体部に設けられ、かつ、着用者が呼吸するための空気が通過する第１通気口と、
   前記カバー部で前記第１通気口に対応する位置に設けられ、かつ、着用者が呼吸するための空気が通過する第２通気口と、
   前記マスク本体部と前記カバー部との間に着脱可能に設けられ、かつ、前記カバー部の外部から前記第２通気口を通過して前記カバー部内に進入する吸気に含まれる粒子を捕集する不織布で形成されたフィルターと、
   を備え、
   前記フィルターは、前記第１通気口及び前記第２通気口に対応する箇所に配置され、該フィルターの大きさが、着用者の口及び鼻先を含む顔面の所定部位よりも小さい、
   マスク。
2. 前記マスク本体部及び前記カバー部は、所定の透明度を有する合成樹脂で形成され、前記第１通気口及び前記第２通気口が、該マスク本体部及び該カバー部において着用者の口を覆う部分を除く位置に設けられる、
   請求項１に記載のマスク。
3. 所定の弾性部材で形成された接触部であって、前記マスク本体部によって着用者の口及び鼻先が覆われるときに、該マスク本体部と該着用者の顔面との間に介装される接触部を更に備える、
   請求項１又は請求項２に記載のマスク。
4. 所定の弾性部材で形成され、かつ、前記マスク本体部と前記カバー部との間に脱着可能に設けられる中間膜部と、
   前記中間膜部に対して開閉可能に設けられる仕切弁部と、
   前記仕切弁部に設けられ、かつ、前記第１通気口及び前記第２通気口につながる開口部と、
   を有し、
   前記フィルターは、前記マスク本体部と前記仕切弁部との間で前記開口部に対応する箇所に設けられている、
   請求項１乃至請求項３に記載のマスク。

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