JP6806458B2

JP6806458B2 - マスク

Info

Publication number: JP6806458B2
Application number: JP2016076799A
Authority: JP
Inventors: 勝敏安藤
Original assignee: 株式会社サンロード
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: JP2017186701A

Description

本発明は、メガネをかけてマスクをした場合に生じるメガネレンズの曇りを防止し、快適に長期間使用できるマスクに関するものである。

病原菌となる細菌やウイルスの除去、アレルギーを引き起こす花粉やハウスダストの除去、屋外や作業現場での粉塵を除去のためにマスクが使用される。しかし、メガネと共に使用すると鼻とマスクの間から漏れる湿った呼気によりレンズが曇ってしまい、視界を悪化させる。特に、レンズの曇りは冬期に起きやすい傾向にある。そこで、メガネレンズの曇りを防止するため、マスク本体の上部に横長に薄膜片や緩衝材を取り付け、さらにフィット性を上げるため塑性変形するノーズピースと組み合わせて、鼻とマスクの間から呼気が漏れることを防止する提案がされている。

具体的には、特許文献１に記載されているように、顔とマスクとのフィット性を向上することを狙った横長の角状緩衝材と、その真下に金属薄板のノーズピース重ねて、顔とマスクとの空隙を少なくして呼気によるレンズの曇りを防止する技術が提案されている。しかしながら、一様な角状緩衝材では個体によって種々異なる凹凸面を有する顔面への好ましい密着は難しく、それをノーズピースで抑え込んでも緩衝材の反発性から顔面への装着性を向上させることは困難であった。このため使用中に顔とマスクの間隙が広がって、やはり湿った呼気によるレンズ曇りを生じた。また、ノーズピースでの抑え込みは着用者に圧迫感を与えて快適とはいえない。

また、特許文献２に記載されているように、マスク本体の内側上縁に中心軸を挟んで左右同形のナイロン繊維やポリエステル繊維布帛などの薄膜片を取り付けた曇り止めマスクが公知である。しかし、薄膜片が中央で分離されているため反発性が弱くて顔への適合性が不足する。このため湿った呼気が漏れてメガネを曇らせるとともに、顔面への接触面積が広く快適性に欠けていた。さらに、特許文献３に記載された発明では、顔とマスクの間隙を埋めるため鼻の形状に合わせた山形凹凸をもつ緩衝材を付設して、フィット性を向上させて間隙を少なくする試みがなされている。しかし、この構成も緩衝材の形態と弾性のみで種々の凹凸面を持つ個体への適合は難しく、すべての装着者についてレンズの曇りを防止するには至っていない。また、広い緩衝材が顔面と広い面積で接触するため圧迫感を与えて、長期間快適に使用することはできない。特許文献４は、マスク本体の表層部から内側へ突出するように設けた折り込み部が鼻や顔面にフィットするように設計された発明であるが、柔らかいマスク本体の表層材が折り込み部に使用されているため十分な反発性が得られず、複雑な顔の曲面に沿うことはできない。このためマスクと顔面との間に間隙を生じて、メガネの曇りを生じる。また、他の公知文献に示された技術と同様に、広い面積で顔面と接触するため、圧迫感があり快適性に乏しい。特許文献５はマスク本体の外表面に細長方形の外装基体部と該外装基体部から延設された弾性折曲片部があって、該弾性折曲部をマスク内側に折り曲げて顔面とのフィット性を向上することを提案している。しかしながら、この手段では折り曲げ角度が十分でなく適切な反発性が得られず、また顔面の複雑な曲面に追従できないため顔と該弾性折曲部との間に間隙を生じる。このため、湿った呼気を通過させてメガネを曇らせるし、該弾性折曲部の顔面への接触面積が大きいため圧迫感があり、長期に快適に装着できない。

特許文献６は本願出願人の発明に係るものであり、シート状呼気遮断材の自由端部をノーズピースで顔面に強固に密着させているので曇り止め効果はあるが、顔面との接触量が多いため圧迫感があり、長時間の装着には未だに最適ではないという問題が残っている。いずれの先行技術例もメガネの曇りを防止しながら快適に長時間使用できるという課題を同時に解消するには至っていない。

実開平６−１５６４８号公報登録実用新案第３１１４５５９号公報特開２００８−１４８９８４号公報特開２００９−１１７０９号公報特開２００９−６６３８２号公報特開２０１５−１８１７５１号公報

本発明は上記従来の課題を解決するもので、顔面とマスクの空隙を極力小さくして湿った呼気の漏れによるレンズへの結露を防ぐとともに、長時間圧迫感を与えず快適に使用できるマスクを提供することを目的とするものである。

本発明では、上記課題を解決するために、両側に耳かけ用の伸縮紐が設けられたマスクであって、マスク本体の装着者側の上面側に、反発性がある長方形のシートを山折り状に２つ折りとし、中央部の表裏の少なくとも開放端側を接合し、前記中央部の両側にはアーチ部を設けてなる呼気遮断材の裏面側を固着するという手段を用いた。呼気遮断材は素材そのものに反発性があるので、山折りで２つ折りにし、中央部の表裏を接合すれば、反発力に起因してその両側にアーチ部が出現する。そして、このアーチ部が顔表面の凹凸に追随して密に接触するので、呼気が漏れることを防止する。

また、呼気遮断材として、中央部の表裏を接合するとともに、さらに両端部の表裏を接合して安定したアーチ部を形成する手段も用いた。呼気遮断材の反発性として好ましい状態を実現するために、その素材に発泡体シートを用いるという手段も用いた。さらにまた、より呼気を漏えいさせないために、発泡体シートは独立気泡の発泡体シートとした。

上記反発性を好ましい状態とするために、呼気遮断材は柔らかさがカンチレバー法で８０〜２５０ｍｍ、曲げ反発性がガーレー剛軟度で０．７〜７ｍＮの反発性を有する素材とする一方、発泡体の物性として見かけ密度が１５〜１２０ｋｇ／ｍ^３の発泡体を採用するという手段も選択的に用いた。なお、アーチ部を安定して実現するために、呼気遮断材の表裏の接合面積を５〜５０ｍｍ^２とした。

本発明のマスクを利用すれば、顔面とマスクとの空隙はほぼ完全になくなり、湿った呼気によってレンズを曇らせることはない。特に、冬季のような過酷な環境でも冷たいレンズが呼気によって結露することを防止できるので、視界を妨げない。また、長時間使用しても疲れることなく快適であり、前方の視野を確保できることによって安全性も確保することができる。

本発明のマスクを装着したところを示す説明図本発明のマスクの一実施形態を示す平面図本発明の呼気遮断材の一例を示す斜視図同、斜視図本発明のマスクに呼気遮断材を設ける手順の一つを示す平面図本発明で採用する伸縮紐の長さ調整の一例を示す平面図本発明における呼気遮断材の変形例を示す平面図本発明の別の実施形態を示す斜視図

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は本発明のマスクを利用者が装着したところを示す斜視図であって、１はマスク本体、２は本発明の重要な部材であるシート状の呼気遮断材であり、マスク本体１の装着者に接触する側、すなわち内面側の上面に沿って設けられる。図２はマスク本体１を裏側から見た平面図であって、マスク本体１は平面部３、及び伸縮紐４によって構成されているが、これらは特徴的な構成ではなく、広く公知のマスクを採用することが可能である。呼気遮断材２は立体的な構成であって、立体構成を実現するために適切な素材が選択される。該呼気遮断材の材質としては、無発泡体シートや発泡体シートを用いる。その素材として好ましくは、適切に呼気通過性がなく、軽さ、厚み、柔らかさ、反発性の変更が容易であることなどを考慮すると、発泡体シートが適切である。発泡体シートには、連続気泡と独立気泡があるが、独立気泡の方が呼気の通過を遮断することからより好ましい。用いる該素材はポリエチレン系、ウレタン系、エチレンプロピレンゴム系、セルローズ系、天然ゴム、合成ゴムなどが広く利用できる。見かけ密度はＪＩＳＫ６７６７に準拠して１５〜１２０Ｋｇ／ｍ^３が軽さから好ましい。厚みはＪＩＳＬ１０９６に準拠して０．５〜３．５ｍｍがフィット性から好ましい。柔らかさはＪＩＳＬ１０９６カンチレバー法に基づいて８０〜２５０ｍｍが顔への沿い易さから好ましい。曲げ反発性はＪＩＳＬ１０９６Ａ法ガーレー剛軟度に基づいて０．７〜７ｍＮがフィット感と快適性から好ましいが、特に好ましいのは１〜５ｍＮである。曲げ反発性は重要な特性で、０．７ｍＮ以下が適切である。７ｍＮを超えれば柔軟な変形能が損なわれて呼気漏れを生じたり、快適性を損ない疲労感がでるので、好ましくはない。

図３、及び図４は、呼気遮断材２を単独で示したそれぞれ斜視図であって、図３は呼気遮断材２をマスク内側斜め下から見たところ、図４は同様に斜め上から見たところを示す。より詳しくは、長方形状の上記素材を山折り状に２つ折りし、裏面側５をマスク本体１に固着し、表面側６を折り返して両端接合部７・７、及び中央接合部８において表裏を溶着などによって一体化する。溶着方法は、超音波溶着など、公知の手段を採用することで足りる。裏面側をマスク本体１に固着する手段は、図５に示したように、長方形状の呼気遮断材２の裏面側に相当する下側およそ半分を部分的にマスク本体１に溶着点９〜９によって外れないように固着する。そして、その後に表面側６を折り返して上記のとおり両端接合部７・７と中央接合部８を溶着する。なお、呼気遮断材２はマスク本体１に確実に固着すればよいので、実施形態に示したように溶着するのではなく、裏面側５の裏に粘着剤を設けてマスク本体１に貼着してもよい。なお、呼気遮断材２は反発性がある素材を採用するので、両端接合部７・７と中央接合部８で表裏一体とした場合にはその反発性に起因して図３に示すようにアーチ部１０・１０が出現するが、このアーチ部１０が顔の表面の凹凸に適合して隙間を形成することなく装着されるのである。

呼気遮断材２の形状はマスク本体１の大きさに関係するが、長さは８０ｍｍ〜１９０ｍｍで、幅は２０ｍｍ〜４５ｍｍの基本的には矩形状が好ましい。矩形が曲線的になっても本発明を妨げるものでない。該呼気遮断材２を二つ折りして出現する表面側自由端部であるアーチ部１０の形状は、鼻に当たる中心部より左右にアーチを描くのが好ましい。このアーチは接合間の長さ、幅、形状、材質により異なる。アーチの最大高さが顔の大きさや形状に依存することはもちろんであるが、最大で下面から８〜３５ｍｍが好ましい。アーチの最大高さが８ｍｍ以下や、３５ｍｍ以上であれば、顔との間に隙間が生じて呼気漏れを生じ、顔面とのフィット感である快適性も失われる。なお、アーチの最大高さは、マスク本体から該呼気遮断材２の自由端部であるアーチ部１０の上面までと定義する。顔面に該呼気遮断材２のアーチ部１０が線状に顔面に沿ってフィットするために伸縮紐４で長さを調整する。調整法としては、結び目をつくったり、クリップを使ったり、図６に示すように調整部品１１を使う方法などがある。調整部品１１は、穴部に伸縮紐７を通して突起物にひっかけて長さ調整する。伸縮紐４の伸びと発生応力との関係は、伸びに対して応力発生が緩やかなものが好ましい。その素材としては、ポリウレタン繊維やゴム繊維を含む伸縮紐が好ましい。本実施形態の構成では、強く顔面に押さえ込むような塑性変形性を有するノーズピースなしで、呼気を遮断してメガネレンズを曇らせることなく快適に長期間使用でき、さらに装着時のストレスが軽減されるので、疲労感がない。マスク本体１の構成は特に限定するものではなく、例えば表裏面布帛と中心にフィルター材によって層構造で構成され、四方を接合される構成を採用したり、素材として不織布を採用することがある。平面マスクでは、マスク本体１にプリーツが施されることがある。該呼気遮断材２のマスク本体１への接合は、上述したように超音波溶着、熱溶着、接着剤、両面テープ、縫製、面ファスナーなど用いた機械的接合などを用いる。

ところで、接合方法はアーチ形状やアーチ高さに影響を与えるので、その接合位置、接合面積、接合形状などは適切に設定する必要がある。該呼気遮断材２は、まず、図５に示すように二つ折りする前にマスク本体１に接合した後に、２つ折りして、自由端部であるアーチ部１０が反発するように、呼気遮断材２を中央接合部８と両端接合部である両端接合部７・７とで接合する。中央接合部８と両端接合部７・７の長さ、幅、位置もアーチ形状に影響を与える。中央接合部８の接合位置は、折り曲げ線１２から接合してもよいが、好ましくは折り曲げ線から間隔をあけて離れた場所から接合するのが適切なアーチを作る意味から好ましい。具体的には中央接合部８は折り曲げ線１２からその幅の２割以上離してアーチ部１０に向かって接合するのが好ましい。呼気遮断材２の両端接合部７・７は、折り曲げ線１２よりアーチ部１０の端まで接合してもよいが、好ましくは中央接合部８と同様に２割以上離すのがさらによい。接合幅は、接合強さも加味して１〜５ｍｍが好ましい。接合形状は、全面接合、点接合、点接合の繰り返しなどが可能である。接合面積は５〜５０ｍｍ^２が好ましい。

本発明では、呼気遮断材２のアーチ部１０を適切に装着者の顔の表面に適合することが重要であるが、上記実施形態の変形例として、図７に示したように図２の実施形態の構成から両端接合部７・７の接合部を省略して中央接合部８の接合部のみとすることがある。この場合には呼気遮断材２の左右両端接合部は自由端になるが、呼気遮断材２に採用する素材が反発性を有するものであるために、図２に示した実施形態の呼気遮断材と基本的な作用効果が変わるものではない。

図８は本発明の別の実施形態であって、マスク本体２０を立体的に構成した場合を示している。そして、呼気遮断材２１はマスク本体２０の上縁部の内側に２つ折りにして設けられ、中央接合部２２と両端接合部２３・２３で該マスク本体２０に接合した。それにより、中央接合部２２の左右にアーチ２４・２４を作成した。そして、マスク本体２０に耳かけ用の伸縮紐２５．２５を接合して構成している。場合によっては、伸縮紐２５の調整に調整部品を用いることは、先の実施形態と同様である。マスク本体２０は、左右同形状の部材を中央接合部２２で接合して構成されている。より具体的には、表裏布帛と中層フィルターによって成り立っている。マスク本体２０に該呼気遮断材２１を接合して二つ折りにして接合するには、マスク本体２０の形状と該呼気遮断材２１の形状が重要である。マスク本体２０に該呼気遮断材２１を適用し、２つ折りする前にマスク本体２０に接合するのが精度上好ましい。その後に２つ折りして、中央接合部２２と両端接合部２３・２３をマスク本体２０に接合するが作業上好ましい。メガネレンズの曇りを防止して快適に長時間装着するためには、２つ折りしたシート状呼気遮断材２１の上側の自由端部、すなわちアーチ２４・２４を線状に顔面にフィットさせる必要がある。呼気遮断材２１を２つ折りにする位置は、幅方向にどこでも可能であるが、好ましくは中央部付近がフィット性と快適性に最適である。

このためにシート状の呼気遮断材２１の材質、形状、顔面への押さえ圧は先の実施形態と同様に重要な因子である。したがって、図８に示した実施形態に適用する呼気遮断材２１における材質や特性についても、先の実施形態において示した条件を充足するものが求められることはいうまでもない。

以下、本発明のマスクについて、上記に説明した構成、適切な素材、及び大きさなどを選択して製造したものに関する実験結果を示す。
（実施例１）
図２に示した先の実施形態に従ってマスクを作成した。具体的には、平面マスク本体は表裏面にスパンボンド不織布２０ｇ／ｍ^２を用い、中層にはメルトブロー不織布１５ｇ／ｍ^２を用いた。大きさは、横長さ１７５ｍｍ、縦長さ９０ｍｍの矩形（長方形）で、横方向に公知のプリーツを設けている。シート状の呼気遮断材は、独立気泡のエチレン酢酸ビニール共重合体発泡体シートで、厚み１．８ｍｍ、見かけ密度８０ｋｇ／ｍ^３、柔らかさ１５０ｍｍ、曲げ反発性２ｍＮのものを用いた。寸法形状は、長さ１５０ｍｍ、幅３０ｍｍであり、呼気遮断材の２つ折りした下側をマスク本体に、図５に示したように、幅２ｍｍ、長さ５ｍｍで４か所を点溶着した後に、その幅中央部から二つ折りして中央接合部と両端接合部を形成した。２つ折りした折り曲げ線はマスク本体の端から、５ｍｍの箇所にマスク本体の内側に実施形態に示すように溶着接合された。２つ折りした呼気遮断材の接合方法は、両端接合部において幅２ｍｍ、長さ８ｍｍにて、自由端部端まで接合面積１６ｍｍ^２で溶着した。両端接合部は折り曲げ線方向に約６ｍｍ溶着しないところを残した。両端接合部は、２つ折りした呼気遮断材の端からマスク本体の端へ１ｍｍあけた。中央接合部は、幅２ｍｍ、長さ６ｍｍにて接合面積１２ｍｍ^２の溶着部で、折り曲げ線より８ｍｍ離れた位置から自由端部端まで溶着した。アーチの最大高さは２１ｍｍであった。収縮紐の長さは調整部品で調整可能とした。
このような構成のマスクを装着した後に、メガネを庫内５℃の冷蔵庫内に1分間放置した後に２４℃の室内に取り出して曇り度を評価した。その結果、装着後のメガネの曇りは認められなかった。その後、マスクを外気温２〜８℃で３時間装着して評価したが、メガネの曇りは認められなかった。また、使用感において圧迫感がなく快適で疲れることはなかった。

（実施例２）
図８に示した第２の実施形態に従ってマスクを作成した。具体的な立体マスクの構成は、表裏面にスパンボンド不織布２５ｇ／ｍ^２を用いて、中層にはエレクトレットメルトブロー不織布１７ｇ／ｍ^２を用いた。呼気遮断材には独立気泡のポリエチレン系発泡体シートで、厚み１．５ｍｍ、見かけ密度３５ｋｇ／ｍ^３、柔らかさ１４０ｍｍ、曲げ反発性１．５ｍNのものを用いた。寸法形状は、長さ１４０ｍｍ、幅３０ｍｍであり、呼気遮断材の２つ折りした底部の四か所を幅２ｍｍ、長さ５ｍｍ（接合面積１０ｍｍ^２）でマスク本体に溶着した後に、２つ折りして中央接合部と両端接合部でマスク本体に溶着した。２つ折りした折り曲げ線はマスク本体の端から５ｍｍ内側に、マスク本体に溶着接合した。中央接合部は幅２ｍｍ、長さ６ｍｍ(接合面積１２ｍｍ^２)で、両端接合部は幅２ｍｍ、長さ７ｍｍ（接合面積１４ｍｍ^２）で自由端部の端から溶着した。中央接合部と両端接合部の端から２つ折りの折り曲げ線までは距離があり、中央接部は７ｍｍ、両端接合部は６ｍｍであり、折り曲げ線は緩やかな曲がりを示した。アーチ最大高さは１９ｍｍであった。顔面へのマスク押し圧は、収縮紐の長さを調整部品で調整した。
このような構成のマスクを装着した後に、メガネを庫内５℃の冷蔵庫に１分間放置した後に２４℃の室内に取り出して曇り度を評価した。その結果、装着後のメガネの曇りは認められなかった。その後、マスクを外気温１〜７℃で２時間装着して評価したが、メガネの曇りは認められなかった。また、使用感も圧迫感がなく快適で疲れることはなかった。

１マスク本体
２呼気遮断材
３平面部
４伸縮紐
５呼気遮断材の裏面側
６呼気遮断材の表面側
７両側接合部
８中央接合部
１０アーチ部
１１調整部品
２０マスク本体
２１呼気遮断材
２２中央接合部
２３両側接合部
２４アーチ
２５伸縮紐

Claims

両側に耳かけ用の伸縮紐が設けられたマスクであって、マスク本体の装着者側の上面側に、反発性がある長方形のシートを山折り状に２つ折りとし、中央部の表裏及び両端部の表裏のそれぞれを前記シートの折り曲げ線から離れた位置から開放端側に向けて接合することで、前記反発性に起因して前記中央部の両側に立体的なアーチ部を設けてなる呼気遮断材の裏面側を固着したことを特徴とするマスク。