KR101544012B1 - 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에센스 등의 기능성 첨가물이 함유된 마스크팩 제조를 위한 마스크 시트가 이송되는 과정에서 사용자의 눈부위과 입부위를 자동으로 그리고 불량없이 제거할 수 있는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 자동 제조 장치에 관한 것으로,
마스크 시트에서 커팅 후 제거되어야 할 눈과 입 부위의 스크랩을 자동으로 제거하는 눈과입제거부를 포함하고,
상기 눈과입제거부는,
마스크 시트에서 제거되어야 할 눈과 입 부위 스크랩을 찍는 핀 수단이 형성된 상부드럼과, 상기 상부드럼에 형성된 핀수단에 대응되는 위치에 형성되어 핀수단에 의해 찍혀져 이송되는 눈과 입 부위 스크랩을 전달받아 클램핑하고 배출하는 죠수단이 구비된 하부드럼을 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치{AUTOMATIC MANUFACTURING APPARATUS FOR COSMETIC MASK}

본 발명은 마스크팩을 제조함에 있어 전 과정을 자동화시킨 마스크팩 자동 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에센스 등의 기능성 첨가물이 함유된 마스크팩 제조를 위한 마스크 시트가 이송되는 과정에서 사용자의 눈부위과 입부위를 자동으로 그리고 불량없이 제거할 수 있는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 자동 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 마스크팩은 얼굴 표면에 영양을 공급하기 위한 미안술(美顔術)로서, 미용에서는 얼굴을 아름답게 하기 위해 팩 제(劑)를 흠뻑 발라두는 것을 가리킨다. 즉, 피부가 거칠어졌을 때나 햇볕에 검게 탓을 때, 혹은 피로해졌을 때 등에 이 방법을 사용하며 주목적에 따라 팩 제를 선택하여 얼굴을 덮어 일시적으로 외기를 차단하여 보습에 의해 피부 축적된 노폐물을 효과적으로 제거하는 방법이다.

이와 같은 마스크팩에 사용되는 팩 제로는 사과나 오이 등과 같이 비교적 수분이 많이 함유되고 비타민 성분이 풍부하게 함유된 과일이나 야채로 이를 소정의 크기로 썰어 얼굴 등 원하는 부위에 직접 붙이기도 하고,

다시마와 같은 해조류를 팩 제로 하거나 황토나 진흙을 팩 제로 한 진흙 마스크팩이나 한약 성분을 주재료로 하는 한방 마스크팩 등 여러가지 방법이 널리 이용되고 있다.

그러나 이러한 마스크팩의 경우 즉, 팩 제를 직접 얼굴에 붙이는 방식의 마스크팩은 팩 제를 얼굴에 바른 후 발라진 팩 제가 탈리되지 않도록 조심하면서 일정 시간을 기다리고, 이후 얼굴에 발라진 팩 제를 제거하는 과정이 필수적으로 요구되어 사용하기에 번거롭다는 단점이 있다.

특히 천연재료를 가공하지 않은 상태에서 그대로 이용하거나 또는 천연재료로부터 즙을 내어 바르거나 하는 방식으로 이루어지기 때문에 그 준비과정이 매우 복잡하고 사용 후 후처리가 몹시 번거롭고 불편하기 때문에 이용이 매우 제한된다는 한계가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 최근에는 부직포와 같은 흡습성이 좋은 재질로 이루어진 시트에 에센스나 알로에, 오일, 황토 등의 각종 유효성분이 함유된 기능성 첨가물을 함침 및 흡수시킨 마스크팩이 애용되고 있는 실정이다.

상기 마스크팩에 의하면 사용자는 포장물을 뜯어 기능성 첨가물이 함유되어 있는 마스크 시트를 빼낸 후 이를 일정 시간 동안 얼굴에 부착만 시켜놓았다가 정해진 시간이 지나면 마스크 시트를 제거하면 되고 추가적인 세안 등의 작업이 필요없기에 사용이 훨씬 간편해졌다는 이점이 있고, 이로 인해 많은 사용자들이 선호하고 있는 실정이다.

이러한 마스크팩은 얼굴에 직접적으로 부착시켜 피부 미용에 사용되는 것으로서 청결을 요구하며, 마스크 팩에 들어있는 마스크 시트의 주된 재질은 수분의 흡수를 위하여 부직포인 것이 대부분이다. 물론, 최근에는 실리콘 재질을 응용한 마스크 시트로 개발되고 있는 실정이다.

또한 이러한 마스크 시트의 경우 사용시 사용자의 눈과 입이 외부로 노출되기 위한 눈부위 및 입부위가 타공되어야 한다.

다음으로 상기와 같은 마스크팩을 제조하는 단계를 간략히 짚어보면,

우선 부직포 등으로 이루어진 원단을 프레스를 이용하여 사각 형태의 일정한 크기로 절단한 마스크 시트 원단을 일측에 적층하며 척층된 마스크 시트 원단을 한 장씩 이송하면서 대략적인 얼굴의 외곽라인으로 절개를 하고, 눈부위와 입부위를 타공하는 제1 단계를 거치고,

제1 단계를 거친 마스크 시트 원단에서 원하는 얼굴 모양의 마스크 시트와 그 외곽으로 남아있는 외곽스크랩을 분리시키기 위한(즉, 외곽스크랩을 제거하기 위한) 제2 단계를 거치고,

외곽스크랩이 제거된 마스크 시트를 최종적인 포장 형태를 위해 좌우 방향으로 접게 되는 제3 단계를 거치며,

그리고 상기 접혀진 마스크 시트를 포장지에 담으면서 원하는 기능성 첨가물을 투입하고 최종적인 포장을 이루는 제4 단계를 거치게 된다.

물론, 최종적인 생산 제품의 형태 및 최종 생산 제품의 사용 방식에 따라서 상기 언급된 제조 단계의 변동이 있을 수 있음은 물론이다.

그런데 상기와 같은 마스크 팩 제조에 있어 기존 수행되어 온 제조 과정을 살펴보면, 각 단계에서 수행되어 온 과정의 대부분이 수작업으로 이루어졌다는 점이고, 이로 인해 청결을 요하는 마스크팩에 이물질이 생길 수 있고 생산 단가가 올라간다는 문제점이 있어 왔다.

다만, 제3 단계와 관련하여 자동화시킨 종래기술이 검토되긴 한다. 즉 등록특허 제10-1297461호(2013.08.09)『마스크 팩 포장장치』인데, 등록특허 제10-1297461호에서는 수작업을 통해 마스크 팩 원단을 접고 이를 다시 수작업을 통해 미용도포제를 충진하던 과정을 마스크 팩 원단을 접고, 접은 마스크팩 원단을 파우치 내측에 인입하고, 인입된 파우치 내측에 미용도포제의 도포 및 밀봉작업을 자동화시키는 장치 구성이 개시되어 있다.

그러나 상기 등록특허 제10-1297461호의 경우에는 전술된 마스크 팩을 제조하기 위한 모든 과정에 대한 자동화가 아니라는 한계가 있다.

즉 후술되는 바와 같이 접기 전 단계까지 마스크 시트 원단에서 눈부위와 입부위를 정밀하게 제거하고 외곽 스크랩을 제거하는 작업 자체에 대한 자동화 공정에 대한 부분은 전혀 개시하고 있지 않아, 후술되는 바와 같은 본 발명의 장치에 미치는 생산성 내지 작업의 효율성을 기대할 수는 없다.

이에 본 발명은 상기한 기존 마스크 팩 제조 과정에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크 팩을 제조하는 여러 과정 중에서도 마스크 시트에서 타공되어 버려져야 할 눈 부위와 입 부위 부분을 수작업이 아닌 자동으로 제거할 수 있는 구조가 구비된 마스크 팩 제조장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

또한 제거되어야 할 대상을 정확히 클램핑하고, 클램핑 된 대상물을 불량없이 제거가 이루어지는 마스크 팩 자동 제조 장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치는,

마스크 시트에서 커팅 후 제거되어야 할 눈과 입 부위의 스크랩을 자동으로 제거하는 눈과입제거부를 포함하고,

상기 눈과입제거부는,

마스크 시트에서 제거되어야 할 눈과 입 부위 스크랩을 찍는 핀 수단이 형성된 상부드럼과, 상기 상부드럼에 형성된 핀수단에 대응되는 위치에 형성되어 핀수단에 의해 찍혀져 이송되는 눈과 입 부위 스크랩을 전달받아 클램핑하고 배출하는 죠수단이 하부드럼을 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한 상기 죠수단은 캠운동에 의해 하부드럼 상사점에서는 눈과 입 부위 스크랩을 클램핑하고, 하부드럼 하사점에서는 클램핑을 해제하여 눈과 입 부위 스크랩을 배출하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한 상기 하부드럼의 하부에는 배출되지 못한 눈과 입 부위 스크랩을 배출하는 스크래퍼가 더 구비되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 눈과 입 부위 자동제거가 이루어지는 마스크팩 자동 제조 장치에 의하면, 1차적으로 눈과 입 부위가 타공되더라도 타공된 부분에 대한 제거가 필요한데 이 부분이 대한 제거를 자동으로 그리고 불량률 없이 정확히 진행할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

또한 상기한 공정이 작업자의 손길이 닿지 않고 자동화로 이루어지기에 청결을 요하는 마스크 팩 제품의 상품성을 높일 수 있으며, 자동화 공정을 통한 생산성을 높임과 동시에 제조 단가를 낮을 수 있어 시장에 경쟁력 있는 제품을 제공할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마스크팩 제조 장치를 전체 구성을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 마스크팩 제조 장치 중 눈과입제거부와 스크랩제거부를 도시한 측면도.
도 3은 발명에 따른 마스크팩 제조 장치 중 눈과입제거부를 도시한 도면.
도 4는 발명에 따른 마스크팩 제조 장치 중 눈과입제거부 작동 관계 설명을 위한 도면.
도 5는 발명에 따른 마스크팩 제조 장치에서 스크랩제거부 중 회전드럼에서의 연결부 절단부재의 작동 관계를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 마스크팩 제조 장치에서 접이부를 도시한 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 마스크팩 제조 장치에서 접이부를 도시한 측면도.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마스크 팩 자동 제조 장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

우선 앞서 대략적인 마스크 팩 제조 과정을 제1 단계 내지 제4 단계로 거쳐 설명한 바 있으나 이하 설명되는 본 발명에 따른 마스크 팩 제조장치는 마스크 팩을 제조하는 전 과정이 자동화된 시스템인 것으로 전술된 단계와 약간의 차이가 있다.

특히 공급되는 원단에 있어 기존의 경우 수작업으로 이루어지다보니 얼굴 형태로의 커팅을 위해 사각 형태의 일정한 크기로 절단된 마스크 시트 원단을 일측에 적층시킨 후 이를 이송시키면서 커팅 등의 작업이 시작되나 본 발명의 경우 사각 형태의 일정한 크기로의 커팅 작업 자체를 필요로 하지 않아 작업성 내지 생산성이 기존에 비해 월등이 높음을 알 수 있다.

다음으로 이하 본 발명을 설명함에 있어 용어를 정리하면, 최종적으로 판매되는 제품 즉, 포장용 파우치로 삽입되어 실링된 상태의 제품을 '마스크 팩'으로 칭하고, 그 전 단계로 얼굴 형상으로 눈과 코 부위가 커팅되고 타공된 형태의 상태를 '마스크 시트'로 칭하며, 마스크 시트 주변으로 추후 제거되어야 할 스크랩이 붙어 있는 상태를 '마스크 시트 원단'이라 칭하여 이하 본 발명을 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 마스크 팩 자동 제조 장치(M)의 전체적인 구성을 간략 도시한 평면도이고, 도 2는 전체적인 구성 중 일부를 확대 도시한 측면도인 것으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 마스크 팩의 자동 생산 과정을 개략적으로 설명하도록 한다.

우선 귄취된 상태의 마스크 시트 원단을 투입하여 눈과입제거부(3) 및 스크랩제거부(4)를 거쳐 상부에 위치한 한 쌍의 제2 롤러부(6)에 마스크 시트 원단을 통과시키고 이 상태에서 본 발명에 따른 마스크팩 자동 제조 장치를 작동시킨다.

그리고 장치가 작동되면 상기 한 쌍의 제2 롤러부(6)에서 마스크 시트 원단을 밀어 배출시키면서 장치로 투입된 마스크 시트 원단의 이송이 시작된다. 즉, 상기 제2 롤러부가 시트 원단을 피딩(Feeding)시키는 피드롤러 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 제2 롤러부에는 회전되는 롤러의 회전 속도를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 제2 롤러부(6)의 작동에 의해 이송되기 시작하는 마스크 시트 원단은 장치 전방부터 위치한 순서대로 센터링부(1)와, 커팅부(2)와, 눈과입제거부(3)와, 스크랩제거부(4)를 거치게 된다.

상기 센터링부(1)에서는 투입되는 마스크 시트 원단이 장치의 센터에 맞춰져 있는지 여부를 체크하게 된다.

다음으로 센터가 맞춰지면서 장치쪽으로 진입된 마스크 시트 원단은 커팅부(2)를 지나면서 눈과 입이 형성된 얼굴 모양의 외곽 라인이 형성되도록 마스크 시트 원단이 커팅된다.

즉, 상기 커팅부(2)는 한 쌍의 롤러가 회전되고 회전되는 롤러 사이로 마스크 시트 원단이 투입되는데, 투입된 원단이 롤러 사이를 통과하는 과정에서 일측 롤러 표면에 형성된 커터에 의해 얼굴형상으로 외곽이 따지고, 눈과 코, 그리고 입 부분이 따진다.

코의 경우엔 코 모양에 맞춰 절개선만을 형성하면 되는 것이나, 눈과 입 부위는 사용자가 마스크 팩 사용시 외부로 노출되어야 하기에 타공시켜 타공된 부위를 제거시켜야 한다.

따라서 상기 커팅부(2)를 거친 마스크 시트 원단은 눈과입제거부(3)를 거치면서 커팅부(2)를 통해 타공되면서 제거되어야 할 눈과 입 부위의 스크랩(S1)이 제거된다.

물론, 기존의 경우 작업자의 수작업에 의해 타공된 눈과 입 부위의 스크랩(S1)을 떼어버려야 하는 번거로움이 있었으나 본 발명에서는 후술하는 눈과입제거부(3)에서 진행되는 공정을 거침으로서 자동으로 그리고 정확하게 원하는 부위 제거가 이루어진다.

참고로, 눈과입제거부(3)를 거친 마스크 시트 원단의 형태는 얼굴 형상에 맞춰 외곽 라인과 코 형상에 맞춰 코 라인이 절개되고, 눈과 입 부위에는 타공이 되어 뚫린 상태가 된다. 즉, 얼굴 형상에 맞춰 외곽 라인이 절개되었다 하더라도 그 주변에 있는 외곽 스크랩(S2)이 제거되지 않고 남아 있는 상태이다.

따라서 얼굴 형상의 마스크 시트만을 포장 파우치로 삽입하여 포장하기 위해 외곽 스크랩(S2)을 얼굴 형상의 마스크 시트(M)로부터 제거하는 과정이 필요한데 이러한 과정은 눈과입제거부 다음에 위치한 스크랩제거부(4)를 통해 진행된다.

다시 본 과정을 설명하면, 마스크 시트 원단에서 타공된 눈과 입 부위의 스크랩(S1)이 제거된 마스크 시트 원단(M1)은 눈과입제거부(3) 다음에 위치한 한 쌍의 제1 롤러부(7)를 통해 눌려지면서 정렬된 후 다음에 위치한 스크랩제거부(4)를 통과하게 된다.

상기 스크랩제거부(4)를 통해 얼굴 형상의 마스크 시트(M)와 상기 마스크 시트 주변에 위치되었던 외곽 스크랩(S2)이 분리되고, 분리된 외곽 스크랩(S2)은 전술된 제2 롤러부(6)를 따라 제2 롤러부를 통과하면서 외부로 배출된다.

그리고 외곽 스크랩(S2)이 제거된 마스크 시트(M)는 전방에 위치한 이송벨트를 타고 다음 공정이 대기 중인 접이부(5)로 진입된다.

싱기 접이부(5)를 통과하면서 마스크 시트는 길이방향으로 3분되면서 접히게 되는데, 이송되는 마스크 시트는 외곽 쪽의 1/3 폭 부분이 중심을 향하여 접히고, 반대편의 1/3 부분 역시 중심을 향하여 접힌 상태가 된다.

그리고 계속 이송되면서 횡방향으로 한번 접히면서 아래에서 개구를 개봉한 상태에서 대기 중인 포장용 파우치(P)로 삽입되고 개구 씰링이 이루어진다.

물론, 개구 씰링 전 포장 파우치 내부로 에센스나 오일 등의 기능성 첨가물을 투입하여 피부 마사지 팩으로서의 기능을 수행토록 한다.

상기와 같은 자동화 과정을 거쳐 마스크 팩이 포장되어 배출되는데, 이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 마스크 팩 자동 제조 장치에서 핵심이라 할 수 있는 눈과입제거부(3), 스크랩제거부(4), 그리고 접이부(5)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

먼저 도 2는 눈과입제거부(3)와 스크랩제거부(4)를 도시한 도면이고, 도 3 및 도 4는 그 중 눈과입제거부(2)를 확대도시하고, 도 5는 스크랩제거부(4)에서의 주요 부분을 확대도시한 도면에서도 확인되는 바와 같이 눈과입제거부(3)와 스크랩제거부(4)는 마스크 팩 자동 제조 장치에서 서로 근접하여 위치한다.

상기 눈과입제거부(3)는 커팅부(2)를 거치면서 커팅되었으나 제거되어야 할 눈과 입 부위 스크랩(S1)을 자동으로 제거하기 위한 부분으로,

상기 눈과입제거부(3)는,

눈과 입 부위 스크랩(S1)을 찍어내기 위한 핀 수단(33)이 형성된 상부드럼(31)과, 상기 상부드럼(31)에 형성된 핀수단(33)에 대응되는 위치에 형성되어 핀수단에 의해 찍혀져 이송되는 눈과 입 부위 스크랩(S1)을 전달받아 클램핑하는 죠수단(34)이 형성된 하부드럼(32)을 포함하여 이루어진다.

상기 핀수단(33)은 이송되는 마스크 시트 원단(M1)에서 입 부위 스크랩을 찍게 되는 제1 핀(33a)과 눈 부위 스크랩을 찍게 되는 제2 핀(33b)를 포함한다.

그리고 하부드럼(32)은 상부드럼(31)이 2회전 할 때 1회전되는 구성으로 상기 제1 핀(33a)과 제2 핀(33b)에 대응하는 죠수단(34)이 하부드럼(32)에 마주보는 위치에 두 쌍 형성된다.

상기 죠수단(34)은 핀수단(33)이 찍어서 물고 온 눈 또는 입 부위 스크랩(S1)을 핀수단으로부터 전달받아 외부로 배출시키는 기능을 하는 것으로,

상기 제1 핀(33a) 또는 제2 핀(33b)이 입 또는 눈 부위 스크랩을 찍으면서 상부드럼(31)이 하사점에 이르면 이와 대응하는 상기 죠수단(34)이 형성된 하부드럼(32)은 상사점에 이르고,

상기 하부드럼(32)이 상사점에 이르면 하부드럼(32)에 형성된 수용홈(35)에 제1 핀(33a) 또는 제2 핀(33b)이 찍어서 물고 온 입 또는 눈 부위 스크랩이 투입되고(참고로 도 3에서는 상부드럼(31)의 하사점에는 눈 부위 스크랩을 물고오는 제2 핀(33b)이 위치해 있다),

수용홈(35)에 스크랩(S1, 도 3을 참조하면 눈 부위 스크랩임)이 투입되면 죠수단(34)의 캐치핀(341, 도 3을 참조하면 제2 핀(33b)과 대응되는 제2 캐치핀(341b)임)이 죠수단의 캠운동에 의하여 수용홈(35)에 수용된 스크랩(S1)을 클램핑한 후 회전하고,

회전에 의해 상기 하부드럼(32) 즉, 스크랩(S1)을 클램핑한 제2 캐치핀(341b)이 하사점 부위에 다다르는 과정에서 죠수단(34)이 캠 운동에 의하여 스크랩(S1)에 대한 클램핑이 해제되어 이를 외부로 배출하게 된다.

상기와 같이 작동되는 본 발명에 따른 눈과입제거부(3)의 죠수단(34)의 작동을 보다 구체적으로 살펴보면,

상기 죠수단(34)은 제2 핀(33b)으로부터 눈 부위 스크랩을 받아 이를 클램핑하는 눈측 죠수단(34b)과 제1 핀(33a)으로부터 입 부위 스크랩을 받아 이를 클램핑하는 입측 죠수단으로 구분되고,

상기 죠수단(34)(보다 구체적으로는 후술되는 눈측 베어링임)은 프레임에 고정된 캠판(36)을 따라 회전되면서 캠판(36)에 형성된 곡면에 따라 죠수단(34)의 캐치핀(341)이 수용홈(35)에서 벌어졌다 닫아졌다 하게 된다.

다음으로 상기 캠판(36)은 눈측 죠수단(34b)의 클램핑 운동을 제어하기 위한 눈측 캠판(36b)과, 입측 죠수단(34a)의 클램핑 운동을 제어하기 위한 입측 캠판(미도시)이 별개로 본 발명에 따른 장치의 프레임에 구비되며, 프레임의 같은 방향에 눈측 캠판(36b)과 입측 캠판 모두가 설치되는 것이 아니라 서로 장치의 반대편에서 마주하면서 설치된다.

따라서 도 3 및 4에서는 눈측 캠판(36b)을 타고 운동하는 눈측 죠수단(34b)을 도시한 것이고, 장치의 프레임 반대편에는 동일한 구조로 입측 캠판이 설치되고, 입측 캠판을 타고 입측 죠수단의 클램핑 운동이 제어된다.

이하에서는 장치 프레임 일측으로 도시되는 눈측 죠수단(34b)을 기준으로 죠수단의 클램핑 운동을 설명한다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 눈측 죠수단(34b)은 하부드럼 내부에 구비되는 것으로 하부드럼을 회전시키는 회전축과 연결되어 함께 회전되는 눈축(342b)과, 상기 눈측(342b)과 이격되어 설치되는 것으로 눈축의 이동과는 달리 눈측 캠판(36b)을 따라 회전하는 눈측 베어링(343b)과, 상기 눈축(342b)과 눈측 베어링(343b) 각각이 결합되고 눈측 베어링(343b)이 캠판(36b)을 따라 회전이 이루어지는 과정에서 일측에 연결된 스프링(S)의 탄성에 의해 회전이 이루어지는 눈측 링크판(344b)을 포함하여 이루어진다.

그리고 동일한 구성의 눈측 죠수단(34b)이 캠판(36b)을 중심으로 그 반대편에도 구비되고, 반대편에 구비된 눈측 링크판(344b)과 서로 스프링(S)으로 연결되면서(도 4 참조)

스프링(S)의 탄지 정도에 따라 눈측 링크판(344b)이 움직이게 되고, 이와 연결된 캐치핀(341b)은 수용홈(35)을 개폐하면서 눈 부위 스크랩을 클램핑하게 된다.

그리고 눈측 캠판(36b)은 눈측 베어링(343b)과 이와 연결된 눈측 링크판(344b)의 캠 운동을 위해 외측으로 돌출된 돌출면(361)과 내측으로 요입된 요입면(362)이 2회 번갈아 형성된다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이 눈측 죠수단(34b) 즉, 눈측 베어링(343b)이 눈측 캠판(36b)을 따라 돌출면(361)을 따라 이동하면 이와 연결된 눈측 링크판(344b)과 그 마주하는 편에 위치한 다른 눈측 링크판(344b)은 스프링(S)을 통해 인장된 상태가 되면서 눈축(342b) 일면에 설치되어 있는 제2 캐치핀(341b)을 일측으로 젖히고 수용홈을 개방시키게 된다.

물론 이는 눈측 베어링(343b)이 상사점에 위치하는 시점에만 제2 캐치핀이 젖히는 것이 아니라 도면에 도시된 바와 같이 눈측 베어링(343b)이 눈측 캠판(36b)의 돌출면(361)을 타고 이동할 때 이루어지는 것으로 도 4의 확대에서 확인되는 바와 같이 눈측 베어링(343b)이 "A"구간에 위치하는 동안 제2 캐치핀은 젖혀진다.

그리고 눈측 베어링(343b)이 눈측 캠판(36b)을 따라 상사점을 지나게 되면 눈측 베어링(343b)은 눈측 캠판(36b)의 요입면(362)을 따라 이동이 이루어지기에 인장되었던 스프링(S)은 원상복귀가 되고 이로 인해 서로 마주하던 눈측 링크판이 회전되면서 이와 연결된 제2 캐치핀(341b)은 젖혀진 상태에서 닫힌 상태로 되고 수용홈(35)에 삽입되었던 눈 부위 스크랩이 닫힌 제2 캐치핀에 의해 물린 상태로 하부로 이동된다(도 4의 확대도에 도시된 "B" 구간).

물론, 상사점에 있던 제2 캐치핀이 하사점에 도달하는 과정에서 눈측 베어링(343b)이 눈측 캠판(36b)의 돌출면(361)을 타게 되는 시점부터 동일한 원리로 스크랩을 물었던 제2 캐치핀은 스크랩에 대한 클램핑을 해제하게 되고 스크랩은 하부로 배출된다.

그리고 보다 정확한 스크랩(S1) 배출을 위하여 상기 하부드럼(32)의 하사점 부위에는 스크래퍼(37)가 추가 구비되어 하사점 부위에서 혹여나 분리되지 못한 스크랩(S1)을 한 번 더 긁어 외부로 배출시킬 수 있도록 한다.

다음으로 도 2 및 도 5를 참조하여 스크랩제거부(4)를 설명하면, 도면에서 확인되는 바와 같이 제1 롤러부(7)의 일측에 이송벨트(41)가 장착되고 제2 롤러부(7)의 피딩에 의해 눈과 입 부위 스크랩(S1)이 제거된 마스크 시트 원단(M1)이 이송벨트(41)를 타고 전진 이동을 하게 된다.

물론 제1 롤러부(8) 및 그 전에 위치한 눈과입제거부(3)를 통과하는 마스크 시트 원단(M1)은 얼굴 형상의 마스크 시트(M)와 그 외곽 스크랩(S2)이 커팅되어 분리가 되어진 상태이다. 그러나 최종적인 마스크 팩 상품화를 위해서는 외곽 스크랩(S2)을 마스크 시트(M)로부터 제거할 필요가 있으며, 이를 스크랩제거부(4)를 통해 수작업이 아닌 자동으로 제거하게 된다.

다음으로 상기 스크랩제거부(4)는 마스크 시트 원단을 전진 이송시키는 이송벨트(41)와, 상기 이송벨트에 밀착되어 회전되는 회전드럼(42)과, 상기 이송벨트와는 별도의 라인으로 형성되는 것으로 외곽 스크랩만을 유인하여 분리 배출시키는 제2 롤러부(7)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 회전드럼(42)의 표면에는 마스크 시트의 얼굴 형상과 동일한 형상을 가지는 돌출 누름부(43)가 형성된다.

즉, 이송벨트(41)를 통해 이송되는 마스크 시트 원단은 회전드럼(42)을 통과하게 되는데, 회전드럼(42)을 통과하는 과정에서 얼굴 형상의 마스크 시트는 회전드럼(42)의 돌출누름부(43)에 눌려진 상태로 이송되어 상기 이송벨트(41)를 타고 전방으로 이송되고,

회전드럼의 돌출누름부(43)에 눌려지지 않은 즉, 접해지지 않은 외곽 스크랩(S2)은 제2 롤러부(7)의 회전력에 의해 제2 롤러부(7)로 당겨지면서 외부로 배출된다.

한편 본 발명에 따른 마스크 팩 제조장치는 수작업이 투입되지 않고 모든 과정이 자동화되어 이루어지는 것으로, 마스크 시트 원단(M1)에서 제거되어야 할 눈과 입 부위 스크랩(S1)을 정확히 체크하여 불량률을 없애고 정확도를 높여야 하는 과제가 있고, 이를 위해 마스크 시트(M)와 이웃하는 마스크 시트(M)를 연결해주는 연결부위(A)를 형성하게 된다.

상기 연결부위(A)가 있음으로 인해 마스크 시트 원단에서 얼굴 형상으로 외곽 라인이 따진 마스크 시트들이 하나의 시트인 것처럼 일체되어 연결된 상태로 이송되기에 이송 과정에서 일부 마스크 시트가 해당 위치를 벗어나거나 하는 등의 문제를 해결하게 된다(물론, 상기 연결부위를 만드는 방식은 여러 방식이 있을 수 있고, 이는 커팅부(2)에서 얼굴 모양의 외곽 형상을 어느 정도까지 커팅을 시키느냐에 따라 정해지는 부분이다).

따라서 본 발명에 따른 상기 스크랩제거부(4)는 이송벨트(41)에 배열되는 이웃하는 마스크 시트(M)간의 연결부위(A)를 커팅하는 연결부 절단부재(44)가 더 포함된다.

상기 연결부 절단부재(44)는 상하 이동을 하면서 특정 지점에서 이 지점을 지나는 마스크 시트(M)와 마스크 시트(M)의 연결부위(A)를 커팅하여 낱개의 마스크 시트 상태로 배출하게 하는 역할을 하게 된다.

물론 이 경우 센서가 구비되어 특정 지점에서 연결부위가 지나감을 센싱하고 상시 센서로부터 정보를 입력받은 연결부 절단부재가 작동되어 연결부위를 커팅하게 되는 것이다.

상기와 같은 연결부 절단부재(44)는

회전드럼(42)의 중심에 형성된 공간부(42a)에서 일정 간격으로 스윙운동을 하는 스윙로드(441)와, 상기 스윙로드에 연결되어 일단에 커팅날이 구비되어 하사점에서 상기 연결부위를 커팅시키는 커팅로드(442)와, 상기 스윙로드에 스윙운동을 인가하는 실린더(443)를 포함하여 이루어진다.

그리고 회전드럼(42)의 경우 도 5에 도시된 바와 같이 원통 형상이 아니라 중심이 내측으로 함몰되어 공간부(42a)가 형성되는데, 전술된 바와 같이 상기 공간부(42a)로 스윙로드(441)가 상하방향으로 회전운동 즉, 스윙운동하면서 이와 연결된 커팅로드(442)를 상하 운동시키게 된다.

상기와 같은 공간부(42a)의 형성은,

이웃하는 마스크 시트들을 연결하는 연결부위(A)는 마스크 시트의 형태 특성상 마스크 시크의 중심부위에서 형성될 수 밖에 없고, 이러한 중심부위에 형성된 연결부위(A)를 커팅하기 위해서는 회전드럼 중심에 스윙로드(441)가 수용되어 스윙운동을 할 수 있는 공간이 필요하게 되기 때문이다.

다음으로 연결부 절단부재(44)를 통해 낱개로 구분된 마스크 시트 각각은 이송벨트를 타고 전방으로 이송되면서 스크랩제거부 다음에 위치한 접이부(5)에 진입한다.

상기 접이부(5) 역시 수작업이 아닌 자동으로 마스크 시트를 접는 부분으로, 도 5에 도시된 바와 같이 그리고 전술된 바와 같이 종방향으로 마스크 시트를 3등분하여 구분한 경우 좌측과 우측 1/3부분을 중심으로 접는 자동화장치이다.

이러한 접이부(5)는 도 6 및 도 7을 참조하여,

마스크 시트가 안치되어 이송되는 접이부 이송벨트(51)와, 상기 접이부 이송벨트를 타고 이송되는 마스크 시트에서 3등분 된 부위 중 가운데 부분의 상부에 위치하는 접이용 누름바(52)와, 접이부 이송벨트 일측에 구비되어 마스크 시트 일측으로 에어를 분사하는 제1 에어수단(53)과, 상기 제1 에어수단 전방에 위치하고 접이부 이송벨트 타측에 구비되는 것으로 마스크 시트에 에어를 분사하는 제2 에어수단(54)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1 에어수단(53)은, 가운데 부분이 접이용 누름바(52)에 의해 눌려진 상태로 접이부 이송벨트(51)를 타고 이송되는 마스크 시트(M)의 일측에 에어를 분사하여 접이용 누름바(52)에 의해서 가려지지 않은 마스크 시트 일측 부분을 중심으로 접어주는 것이고,

제2 에어수단(54)은 일측이 중심부분으로 접혀진 이후 이송벨트를 타고 이송되는 과정에서 마스크 시트 타측에 에어를 분사시켜 마스크 시트에서 접혀지지 않은 나머지 부위를 중심으로 접어주는 역할을 하게 된다.

상기 과정을 통해 마스크 시트가 수작업이 아니라 자동으로 삼분하여 접혀지게 된다.

특히 제2 에어수단(54) 분사시 기 접혀진 마스크 시트가 펴지는 것을 방지하기 위한 장치가 필요한데, 본 발명에 따른 접이부는 접이용 누름바 상부에 위치하는 고정바(55)를 구비함으로써 상기 문제를 해결한다.

즉, 상기 고정바(55)는 제2 에어수단(54)의 분사 지점에서 접이부 이송벨트(51)에서 제2 에어수단(54)이 위치한 반대편에 위치하는 것으로 이송벨트를 타고 이송되는 마스크 시트(M)에서 제1 에어수단(53)에 의해 접혀진 부분을 눌려주는 역할을 하기에 이후 제2 에어수단(54)에서 에어가 분사된다 하더라도 제1 에어수단에 의해 접혀진 부분이 다시 펴지는 문제가 발생되지 않는다.

물론, 제1 및 제2 에어수단(53, 54)의 경우 에어 분사 시점을 체크하기 위해 접이부 이송벨트 상부에는 제1 및 제2 센서부(53a, 54a)가 구비된다.

따라서 제1 에어수단 근처에 위치한 제1 센서부(53a)가 이송되는 마스크 시트를 센싱하면 제1 에어수단(53)에서 에어를 분사하여 마스크 시트 일측을 중심으로 접어주고,

접혀진 마스크 시트가 계속 이송되는 과정에서 제2 에어수단 근처에 위치한 제2 센서부(54a)가 이송되는 마스크 시트를 센싱하면 제2 에어수단(54)에서 에어를 분사하여 접혀지지 않은 마스크 시트의 나머지 타측을 중심으로 접어주게 된다.

상기와 같이 3분하여 접혀진 마스크 시트는 접이부 이송벨트(51)를 타고 계속 전진이송되는데, 이송벨트 상부에는 3분하여 접혀진 마스크 시트의 접힘 상태를 유지토록 하기 위한 가이드바(56)가 구비된다.

즉 상기 가이드바(56)는 3분하여 접혀진 마스크 시트 상부에 위치하면서 마스크시트의 접혀진 상태가 펴지는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.

또한 상기 접이용 누름바(52)에 있어서 마스크 시트가 투입되는 접이용 누름바의 전단(52a)은 상부로 들어올려진 상태로 형성되어 접이용 누름바로 마스크 시트가 투입되는 과정에서 안정적으로 접이용 누름바의 아래 쪽으로 마스크 시트가 정확히 투입 및 이송되도록 한다.

물론, 이후에 구비되는 고정바(55)와 가이드바(56) 역시 투입되는 마스크 시트가 안정적으로 고정바와 가이드바 아래쪽으로 투입되어 이송되도록 하기 위해서 전단(55a, 56a)이 상부로 들어올려진 상태로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 과정을 거진 마스크 시트(3분하여 접혀진 상태임)는 접이부 이송벨트(51)를 타고 가이드바(56)에 눌려진 상태로 전진 이송을 하게 되는데, 이후 가이드바 후단에 위치한 프레스(P)에 의해 눌러지면서 접혀진 형태가 보다 안정적으로 유지되게 된다.

그리고 상기의 상태로 이송되는 과정에서 장치 마지막에 위치한 상부에서 하부로 눌러주는 횡방향 접이바(57)에 의해 3분하여 접혀진 마스크 시트는 중앙 부위를 중심으로 횡방향으로 한 번 더 접히면서 아래에서 개구를 개봉한 상태에서 대기 중인 포장용 파우치로 삽입이 되고 개구 씰링이 이루어진다.

개구 씰링 전 기능성 첨가물 등이 파우치 내부로 투입될 수 있고, 개구 씰링 후 중량 검사 등을 통하여 최종 판매되는 제품 형태인 마스크 팩으로 배출된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 마스크 팩 자동 제조 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
M1: 마스크 시트 원단 M: 마스크 시트
S1: 눈과입부위 스크랩 S2: 외곽스크랩
P: 포장용 파우치
1: 센터링부 2: 커팅부
3: 눈과입제거부 4: 스크랩제거부
5: 접이부 6: 제2 롤러부
7: 제1 롤러부
31: 상부드럼 32: 하부드럼
33: 핀수단 34: 죠수단
341: 캐치핀
341b: 제2 캐치핀 342b: 눈축
343b: 눈측 베어링 344b: 눈측링크판
35: 수용홈 36: 캠판
361: 돌출면 362: 요입면
37: 스크래퍼
41: 이송벨트 42: 회전드럼
42a: 공간부 43: 돌출누름부
44: 연결부 절단부재 A: 연결부위
441; 스윙로드 442: 커팅로드
443: 실린더

Claims (4)

1. 투입된 마스크 시트 원단이 이송되면서 얼굴 형상의 마스크 시트 제조가 이루어지는 마스크팩 제조 장치에 있어서,
   상기 마스크팩 제조 장치는 마스크 시트에서 커팅 후 제거되어야 할 눈과 입 부위의 스크랩을 자동으로 제거하는 눈과입제거부를 포함하고,
   상기 눈과입제거부는,
   마스크 시트에서 제거되어야 할 눈과 입 부위 스크랩을 찍는 핀 수단이 형성된 상부드럼과,
   상기 상부드럼에 형성된 핀수단에 대응되는 위치에 형성되어 핀수단에 의해 찍혀져 이송되는 눈과 입 부위 스크랩을 전달받아 클램핑하고 배출하는 죠수단이 구비된 하부드럼을 포함하여 이루어지는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부드럼은 상부드럼 2회전시 1회전되는 것을 특징으로 하는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서
   상기 죠수단은
   돌출면과 요입면이 형성된 캠판에 의해 캠운동이 이루어지는 것으로,
   하부드럼의 회전을 통해 상사점에 이르는 과정에서는 눈과 입 부위 스크랩을 클램핑하고, 하부드럼의 회전을 통해 하사점에 이르는 과정에서는 클램핑을 해제하여 눈과 입 부위 스크랩을 배출하는 것을 특징으로 하는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부드럼의 하부에는 배출되지 못한 눈과 입 부위 스크랩을 배출하는 스크래퍼가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크팩에서의 눈과 입부위 자동 제거가 이루어지는 마스크팩 제조 장치.

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