KR20180091615A - 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기능성선재를 희망하는 경로로 배치함과 동시에 박막의 형상유지부를 형성하여 배치형태를 유지함으로써 제조과정이 신속하고 간편하여 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서, 선형 구조로 형성된 기능성선재; 및 상기 기능성선재의 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서, 기능성선재를 공급하는 선재공급장치; 상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치; 및 상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법{PLANAR ELEMENT WITH SPRAY FIXING SPECIAL LINE, MANUFACTURING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기능성선재를 희망하는 경로로 배치함과 동시에 박막의 형상유지부를 형성하여 배치형태를 유지함으로써 제조과정이 신속하고 간편하여 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 발열 의류는 탄소섬유사 또는 동선을 이용한 발열선에 의해 구성된 면상발열체를 의복에 꿰매거나 별도로 마련한 주머니에 설치하고, 전원부로부터 공급되는 전류에 의한 저항열을 이용하여 발열작용을 수행하도록 구성되어 있다.

하지만, 이러한 발열 의류는 면상발열체가 신축성을 갖지 못하고 있으므로 비교적 신축성을 요하지 않은 인체의 등 부분이나 배 부분에만 제한적으로 설치할 수 있다.

이로 인해 비교적 활동성이 요구되지 않은 낚시 조끼와 같은 특정 의복에만 제한적으로 적용할 수 있고 신축성이 없으므로 충분한 내구성을 확보할 수 없어서 활동성이 요구되는 잠수복, 작업복, 전투복, 스포츠 의류 등에는 전혀 적용할 수 없는 한계점에 있다.

이러한 단점을 보완하기 위한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1325817호로 개시된 도전성 직조물, 그 제조방법및 제조장치가 제안되어 있다.

상기한 등록특허 제10-1325817호에 따른 도전성 직조물(1)은 도1에 도시된 바와 같이 패브릭 형태의 면상체로 형성되되, 전류의 공급시에 발열작용을 수행하는 발열용 도전선, 전류의 통전을 위한 통전용 도전선, 및 전기신호의 전달이 가능한 신호전달용 도전선을 선택적으로 포함하는 직조물로서, 길이방향을 따라 배치되는 다수 가닥의 경사(11), 이 경사(11)에 대해 직교되는 방향으로 엮여지는 다수 가닥의 위사(12), 및 길이방향을 따라 배치, 직조되는 복수 가닥의 도전선(13)을 포함한다.

전술한 종래 도전성 직조물(1)은 도전선을 직조 방식으로 면상체에 배치함으로서 두께가 얇고 중량이 저감되어 충분한 착용감과 활동성을 확보할 수 있었다.

한편, 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0463236호에는 도2에 도시된 바와 같은 자수 제조방식의 면상도전체가 개시되어 있다.

도2를 참조하면, 자수 제조방식의 면상도전체(1)는 면상 구조로 형성되는 면상체(11), 면상체(11)에 배치되는 도전선(12), 및 도전선(12)을 면상체에 꿰매어 고정하는 고정사(13)를 구비한다. 여기서 면상체(11)는 도전선(12)을 고정하는 고정사(13)가 꿰매어질 수 있는 소재라면 제한 없이 다양한 소재가 선택될 수 있다.

도2에 도시된 바와 같은 자수 제조방식의 면상도전체(1)는 기 제작된 면상체에 도전선을 자수사로 배치, 고정하는 자수방식이므로 통상의 자수기를 이용할 수 있어서 비교적 제조과정이 단순한 장점이 있다.

하지만 전술한 종래 도전성 직조물(1) 및 자수 제조방식의 면상도전체(1)는 공통적으로 이하와 같은 여러 가지 문제점을 가지고 있다.

먼저, 도1에 도시된 종래 도전성 직조물(1)은 경사(11) 및 위사(12)와 함께 도전선(13)을 공급하여 직조하는 방식이므로 일정 면적의 직조물을 직조하는 시간이 지나치게 길어서 생산성이 매우 낮고, 이로 인해 제조원가가 높은 단점이 있다.

또한, 도2에 도시된 종래 자수 제조방식의 면상도전체(1)는 도전선(12)을 공급하는 동시에 고정사(13)를 엮어 매어 고정하는 형태로서 자수기의 분(min)당 땀수(바늘의 행정수)가 한정되어 있으므로 수많은 굴곡부가 형성된 면상도전체를 제조하기 위해서는 긴 작업시간이 소요되므로 생산성이 지나치게 낮고, 고가의 섬유기계인 자수기가 필요하여 생산원가가 매우 높은 단점이 있다.

그리고, 도1 및 도2에 도시된 종래 면상도전체는 공통적으로 직조과정이나 자수과정에서 바늘에 의해 도전선이 절단되거나 손상되어 절연파괴가 발생되므로 불량품이 양산되고 안전성이 저하되는 단점이 있다.

한국등록특허 등록번호 제10-1325817호 "도전성 직조물, 그 제조방법및 제조장치" 한국공개특허 공개번호 제10-2011-0019309호 "도전성 면상체" 한국등록실용신안 제20-0463236호 "자수 제조방식의 면상도전체"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 기능성선재를 특정 경로로 배치함과 동시에 박막의 형상유지부를 형성하여 배치형태를 유지함으로써 제조과정이 신속하고 간편하여 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있도록 한 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서, 선형 구조로 형성된 기능성선재; 및 상기 기능성선재의 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서, 면상 구조의 메인면상체; 상기 메인면상체에 배치되고 선형 구조로 형성된 기능성선재; 및 상기 기능성선재의 배치 경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서, 선형 구조로 형성된 기능성선재; 상기 기능성선재가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지; 및 상기 접합용필름지의 상기 기능성선재 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서, 선형 구조로 형성된 기능성선재; 상기 기능성선재가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지; 상기 접합용필름지의 상기 기능성선재 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부; 및 상기 접합용필름지가 배치되는 면상 구조의 메인면상체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 접합용필름지를 형성하는 수지의 용융점은 상기 형상유지부를 형성하는 수지의 용융점에 비해 높은 융점을 갖도록 조성될 수 있다.

본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 상기 메인면상체에 포개어지도록 대응되게 배치되어 상기 형상유지부에 의해 접합되는 적층면상체를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 형상유지부는 박막 시트 구조로 형성될 수 있고, 상기 형상유지부에 기능성물질입자가 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서, 선형 구조로 형성된 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계; 상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및 상기 수지분사단계에 의해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서, 메인면상체를 정위치 시키는 면상체정위치단계; 상기 메인면상체에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계; 상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및 상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서, 수지로 형성된 접합용필름지를 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계; 상기 접합용필름지에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계; 상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및 상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서, 메인면상체를 정위치 시키는 면상체정위치단계; 상기 메인면상체의 상면에 수지로 형성되는 접합용필름지를 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계; 상기 접합용필름지에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계; 상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및 상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 상기 메인면상체에 포개어지도록 적층면상체를 공급하고 상기 형상유지부에 의해 상기 적층면상체를 상기 메인면상체에 접합하는 적층면상체접합단계를 포함하여 시행할 수 있다.

특히, 상기 형상유지부형성단계는 수지를 급속하게 냉각시키기 위해 냉각장치를 이용하여 시행하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서, 기능성선재를 공급하는 선재공급장치; 상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치; 및 상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서, 기능성선재를 공급하는 선재공급장치; 상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치; 상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물공급장치; 및 상기 형상유지부를 경화시켜 상기 기능성선재와 일체화 되도록 하는 경화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서, 기능성선재를 공급하는 선재공급장치; 상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치; 상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하는 형상유지물공급장치; 상기 형상유지물공급장치로부터 공급되는 고상의 형상유지물을 용융시켜 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물용융장치; 및 상기 형상유지부를 경화시켜 상기 기능성선재와 일체화 되도록 하는 경화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 형상유지물공급장치는 상기 형상유지물로서 고상의 수지를 분사하는 분사건을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 형상유지물공급장치는 수지를 공급하는 수지공급부, 상기 수지공급부로부터 공급되는 수지를 가열, 용융시키는 수지용융부, 및 상기 수지용용부에서 융융된 수지를 상기 기능성선재 배치경로상으로 분출시키는 분사건을 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 상기 경화장치는 용융된 수지를 냉각시키는 냉각장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 냉각장치는 상기 선재배치장치에 구성되거나, 상기 형상유지물공급장치와 근접하여 설치될 수 있다.

그리고, 상기 냉각장치는 상기 기능성선재의 배치경로를 향해 냉기를 방출하는 열전모듈 또는 냉풍을 송풍하는 냉풍공급장치로 구성될 수 있다.

상기 냉각장치는 상기 선재배치장치에 냉각부가 배치된 열교환기로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 상기 선재공급장치 및 상기 형상유지물공급장치를 이동시키는 이동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 선재배치장치로 메인면상체를 공급 및 이송시키도록 구성된 면상체이송부가 더 구성될 수 있다.

상기 면상체이송부는 상기 메인면상체를 공급, 이송시키도록 구성된 제1 면상체이송부와, 상기 메인면상체의 표면으로 서로 다른 종류의 면상체를 공급, 이송시키도록 구성된 제2 면상체이송부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 상기 메인면상체에 포개어지도록 적층면상체를 공급하는 적층면상체공급장치; 및 상기 메인면상체와 상기 적층면상체를 접합하는 합포장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 형상유지물공급장치는 수지를 공급하는 수지공급부, 수지를 용해시키는 용매를 공급하는 용매공급부, 상기 수지공급부로부터 공급된 수지를 상기 용매공급부로부터 공급되는 용매에 의해 용해시키는 반응실, 및 상기 반응실의 용해된 수지를 상기 기능성선재 배치경로상으로 분출시키는 분사건을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 선재배치장치는 평판형 작업대 또는 이송컨베이어를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 선재배치장치는 표면에 상기 기능성선재를 가설하기 위해 배치경로를 따라 복수의 포스트핀이 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 의하면, 종래와 같이 바늘을 이용하여 기능성선재를 면상체에 배치, 결속하는 것이 아니라 기능성선재를 희망하는 경로로 배치함과 동시에 수지를 분사하고 급속, 경화하여 형성한 박막의 형상유지부에 의해 고정하는 방식으로 제조하므로 제조과정이 신속하고 간편하여 생산성을 향상시킬 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법에 의하면, 종래와 같이 직조방식이나 자수방식에 의해 기능성선재를 설치하는 것이 아니라 수지를 분사하여 형성하는 형상유지부에 의해 기능성선재를 고정하는 것이므로 종래와 같이 직기의 봉침 동작시 바늘에 의한 기능성선재의 손상을 미연에 방지할 수 있어서 불량품을 방지할 수 있고 안전성을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도1 및 도2는 종래 도전성 직조물 및 면상도전체를 설명하기 위한 도면,
도3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도,
도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 이용하여 제작할 수 있는 면상발열체를 설명하기 위한 분리사시도,
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도,
도4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체의 변형예를 나타낸 사시도,
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도,
도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도,
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도,
도9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 구성도,
도9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 구성도,
도9c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제3 변형예를 설명하기 위한 구성도,
도10은 본 발명 의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도,
도11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도,
도12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도3a 내지 도12에 의거하여 상세히 설명하고, 도3a 내지 도12에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도로서, 확대부는 지시된 부분의 단면구조를 나타낸 단면도와, 기능성선재의 일부를 확대하여 나타낸 요부 사시도이다.

도3a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체(p)는 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1)와, 이 기능성선재(p1)의 배치형태를 유지시키도록 접착 또는 접합 특성을 갖는 접합물질로 형성된 형상유지부(p2)로 구성되어 있다.

형상유지부(p2)는 기능성선재(p1)의 배치경로에 분사됨과 동시에 급속 경화되면서 기능성선재의 배치형태를 유지시키도록 박막 시트 형태의 면상 구조로 형성되어 있다.

그리고, 형상유지부(p2)는 기능성선재(p1)의 배치경로 상에 배치된 후 급속냉각되어 고착되는 물질에 의해 형성되는 것으로, 접착특성 또는 접합특성을 가지고 있으면서 물리적, 전기적 및 화학적 방법 중 어느 하나의 방법으로 경화시킬 수 있는 다양한 수지를 이용할 수 있다.

여기서, 수지는 열경화성 폴리머, 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머와 열가소성 폴리머를 혼합한 것 중에서 어느 하나가 선택되어 적용될 수 있다. 이때, 상기 열경화성 폴리머는 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리술폰, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 요소 수지 및 멜라민 수지로 이루어지는 것 중에서 선택하여 적용할 수 있다. 그리고, 상기 열가소성 폴리머는 폴리아미드, 폴리에스테르, 액정 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 페닐렌술피드 및 폴리스티렌 중에서 선택, 적용할 수 있다.

이때, 열경화성 폴리머 및 열가소성 폴리머는 기능성선재(p1)가 열변형되지 않도록 낮은 융점을 갖는 것을 선택하는 것이 중요한데, 본 실시예에서는 100℃ 내지 200℃ 범위의 온도에서 용융될 수 있도록 저융점수지(low melting point resin)로 조성된 열가소성 폴리머로 구성한 것을 적용한다.

그리고, 저융점수지에는 탄소분말과 같은 전자파 차폐물질, 황토분말이나 숯분말과 같은 인체에 유익한 기능성물질입자(p8)가 포함되어 조성할 수 있다.

기능성선재(p1)는 광섬유사, 센서선, EL 램프선 등과 같이 전기신호의 전달이나 발광작용 등의 특별한 기능을 수행하는 선재를 의미하는 것으로 다양한 선재가 제한 없이 배치 될 수 있지만, 본 실시예에서는 전류의 통전이 가능하여 전류공급선, 전기신호전달선 및 발열선의 기능을 수행할 수 있어서 면상체에 배치할 경우 전도성면상체나 발열면상체를 구현할 수 있도록 도전선을 대표적으로 적용한다.

여기서, 도전선은 섬유사와 유사한 가요성과 부드러운 촉감을 갖도록 도전성을 갖는 도전사와, 도전사와 동반, 배치되는 복수 가닥의 섬유사를 구비한다. 바람직하게, 도전선은 도3a의 확대부에 도시된 바와 같이 내부 중심에 섬유사로 형성된 중심사(p11), 이 중심사(p11)에 권취되는 복수 가닥의 도전사(p12), 이 도전사의 외부에 복수의 섬유사가 권취되어 형성된 외피층(p13)을 갖는 구조로 구성된 것을 적용한다.

도전사(p12)는 도전성물질로 형성된 선사, 도전성물질을 포함하는 선사 중에서 적어도 하나 이상이 선택되어 공급될 수 있다.

여기서, 섬유사는 기능성선재가 구비된 면상체의 용도 등에 따라 무기섬유사나 유기섬유사 중에서 선택하여 적용하고, 도전성물질로 형성된 선사는 동, 스테인레스 등과 같은 도전성 금속으로 형성된 도전성 금속사나 탄소사가 적용될 수 있다.

그리고, 도전성 금속사가 선택될 경우에는 10 내지 500 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 도전성 금속사가 적어도 한 가닥 이상 포함되어 도전선으로 구성된 상태에서의 전체 직경이 1000마이크로미터(㎛) 이하가 되어야 면상체에 배치된 상태에서 이물감을 최소화할 수 있기 때문이다.

그리고, 도전성물질을 포함하는 선사는 필라멘트사 묶음으로 구성된 선형몸체의 외면에 도전성 폴리머(도전성 잉크)가 코팅된 선사, 금속산화물나노입자, 그래핀 등의 도전성 물질이 부착된 선사, 섬유의 방사과정에서 도전성 물질(도전성 금속나노입자, 금속산화물 입자, 그래핀 등)이 포함되도록 방사한 것을 적용할 수 있다.

도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 이용하여 제작할 수 있는 면상발열체를 설명하기 위한 분리사시도이다.

도3b에 도시된 바와 같이 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체(p)를 이용하여 면상발열체를 제조하는 과정을 설명하면, 형상유지부(p2)에 기능성선재(p1)가 배치된 면상체(p) 2개를 직물지로 형성된 메인면상체(p3)의 상면에 나란히 배치하고, 이 메인면상체(p3)에 포개어지도록 직물지로 형성된 적층면상체(p4)를 설치한 다음, 열프레스와 같은 합포장치를 이용하여 가압하여 접합하는 방식으로 제작할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 메인면상체(p3)와 적층면상체(p4) 사이에 기능성선재가 구비된 면상체(p)가 배치된 상태에서 열프레스의 작동으로 열기가 형상유지부(p2)에 전달되면 수지로 형성되어 있으므로 융해된다. 이후 융해된 수지가 메인면상체(p3) 및 적층면상체(p4)의 내면에 퍼진 후 냉각되어 경화되면 메인면상체와 적층면상체가 하나의 몸체로 고착되면서 면상발열체로 제작, 완료된다.

이하, 본 발명의 제2 실시예 내지 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다.

도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도로서, 확대부는 지시된 부분의 단면구조를 확대 도시한 것이다.

도4a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 면상 구조의 메인면상체(p3), 메인면상체(p3)에 배치되고 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1), 및 기능성선재의 배치경로에 수지가 분사됨과 동시에 급속경화되어 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부(p2)로 구성되어 있다.

메인면상체(p3)는 면상 구조를 갖는 소재라면 제한 없이 선택하여 적용할 수 있는 것으로, 예컨대, 발포폼패드, 합성수지시트, 부직포 및 가죽이 적용될 수 있지만 본 실시예에서는 대표적으로 직물지를 적용하여 구성한다.

기능성선재(p1)는 도3a의 확대부에 나타난 도전선을 적용하여 구성할 수 있는 것으로, 메인면상체(p3)에 특정 배치경로를 갖도록 배치된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 메인면상체(p3)가 추가로 구비된다는 점과, 기능성선재(p1)가 메인면상체(p3)에 직접 배치되는 한편 형상유지부(p2)가 메인면상체에 분사되는 수지에 의해 메인면상체에 직접, 형성된다는 점에 특징이 있다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 형상유지부(p2)가 메인면상체(p3)에 직접 형성되는 것이므로 전술한 제1 실시예에 따른 면상체(p,도3a 참조)를 사전에 제작한 후 도3b에 도시된 바와 같이 면상체(p)를 메인면상체에 올려놓고 열프레스에 의해 영융착시키는 과정을 수행하지 않더라도 면상발열체를 제작할 수 있어서 제조공정이 단순화되어 생산성이 향상되고 제조비용이 절감되는 장점이 있다.

도4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체의 변형예를 나타낸 사시도로서, 메인면상체(p3)와 적층면상체(p4) 사이에 배치되는 형상유지부(p2) 및 기능성선재(p1)는 은선으로 도시하였으며, 확대부는 지시된 부분의 단면구조를 도시한 것이다.

도4b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 면상 구조의 메인면상체(p3), 메인면상체에 배치되고 선형구조로 형성된 기능성선재(p1), 수지가 분사됨과 동시에 급속 경화되어 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 형상유지부(p2), 및 형상유지부(p2)를 덮도록 메인면상체(p3)와 대응되게 배치되는 적층면상체(p4)로 구성되어 있다.

적층면상체(p4)는 메인면상체(p3)와 동일한 소재 또는 서로 다른 소재가 선택될 수 있는 것으로, 발포폼패드, 합성수지시트, 부직포 및 가죽이 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 메인면상체(p3)와 적층면상체(p4)를 모두 직물지로 구성한다.

여기서, 적층면상체(p4)는 후술되는 제조장치의 적층면상체공급장치(8, 도9b 참조)를 이용하여 적층면상체를 공급하는 과정에서 열프레스와 같은 합포장치(9)를 이용하여 가압하게 되면 수지로 형성된 형상유지부(p2)가 용융되고 메인면상체와 적층면상체를 접합한 상태에서 고착되면서 도4b에 도시된 형태로 완성된다.

도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도로서, 확대부는 지시된 부분의 단면구조를 도시한 것이다.

도5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1), 기능성선재(p1)가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지(p5), 및 접합용필름지(p5)의 기능성선재 배치경로에 수지가 분사됨과 동시에 급속 경화되어 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부(p2)로 구성되어 있다.

기능성선재(p1)는 도3a의 확대부에 나타난 도전선을 적용하여 구성할 수 있는 것으로, 접합용필름지(p5) 표면에 특정 배치경로를 갖도록 배치된다.

접합용필름지(p5)는 기능성선재가 배치되는 부분으로 수지에 의해 필름지 형태로 구성되어 있다. 여기서, 접합용필름지(p5)를 형성하는 수지는 형상유지부(p2)를 형성하는 수지의 용융점에 비해 높은 용융점을 갖도록 조성된 수지로 형성되는 것이 중요하다. 예컨대, 본 실시예에서 형상유지부를 형성 하는 수지가 100℃ 내지 200℃ 범위의 온도 내에서 용융될 수 있도록 저융점수지(low melting point resin)로 조성된 열가소성 폴리머로 구성됨에 따라 접합용필름지(p5)는 200℃ 범위의 온도 내에서 용융되도록 조정된 수지를 적용한다.

그리고, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체(p)는 접합용필름지(p5)가 추가로 구비된 점과, 상기한 접합용필름지(p5)에 기능성선재(p1)가 배치되는 동시에 형상유지부(p2)가 일체로 형성된다는 점에 특징이 있다. 여기서, 접합용필름지(p5)는 기능성선재(p1)가 배치되는 베이스층의 기능을 수행하는 한편, 면상발열체 등의 제조를 위해 메인면상체에 설치하는 과정에서 고열에 용융되어 접착층의 기능을 수행하므로 접합강도를 더욱 증가시키는 효과를 발휘하게 된다.

전술한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 메인면상체(미도시)의 표면에 올려놓고 연이어 메인면상체의 상면에 적층면상체(미도시)을 포개어놓은 상태에서 열프레스에 의해 열융착 시키는 과정을 수행하게 되면 융점이 낮은 형상유지부(p2)가 먼저 용융되어 적층면상체에 스며들면서 기능성선재의 접착작용을 수행하고 연이어 융점이 높은 접합용필름지(p5)가 융해되어 메인면상체에 보다 넓게 퍼지면서 스며들어 다시 한 번 더 접착작용을 수행하므로 접합강도를 증가시킬 수 있다. 이후 융해된 수지가 메인면상체(미도시) 및 적층면상체(미도시) 표면에서 냉각, 경화되면 메인면상체와 적층면상체가 하나의 몸체로 고착되면서 면상발열체로 제작, 완료된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체(p)는 기능성선재(p1)가 접합용필름지(p5)에 올려진 상태에서 형상유지부(p2)에 의해 고정된 형태이므로 기능성선재의 배치형태를 보다 안정적으로 유지할 수 있고, 비교적 두께가 두꺼워 제조과정에서 파지하기가 쉽고 취급, 운반, 사용이 편리하여 작업성 및 생산성이 향상되는 장점이 있다.

도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 나타낸 사시도로서, 확대부는 지시된 부분의 단면구조를 도시한 것이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1), 기능성선재가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지(p5), 접합용필름지의 기능성선재 배치경로에 수지가 분사됨과 동시에 급속 경화되어 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부(p2), 및 접합용필름지가 배치되는 면상 구조의 메인면상체(p3)로 구성되어 있다.

메인면상체(p3)는 면상 구조를 갖는 소재라면 제한 없이 선택하여 적용할 수 있는 것으로, 예컨대, 발포폼패드, 합성수지시트, 부직포 및 가죽이 적용될 수 있지만 본 실시예에서는 대표적으로 직물지를 적용하여 구성한다.

기능성선재(p1)는 도3a의 확대부에 나타난 도전선을 적용하여 구성할 수 있는 것으로, 메인면상체(p3)에 특정 배치경로를 갖도록 배치된다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체는 전술한 제3 실시예의 면상체와 비교할 때 메인면상체(p3)가 추가 구성된 것으로, 메인면상체(p3)에 접합용필름지(p5)가 공급되고, 접합용필름지에 기능성선재(p1)가 배치됨과 동시에 수지에 의해 형성되는 형상유지부(p2)에 의해 고정 된다. 이후 접합용필름지(p5)의 열용융과정을 통해 메인면상체(p3)에 직접 고착되므로 흐름작업을 통해 신속하고 간편하게 제조할 수 있다.

그리고, 메인면상체(p3)의 상면에 적층면상체(미도시)을 포개어놓은 상태에서 열프레스에 의해 열융착 시키는 과정을 수행하게 되면 융점이 낮은 형상유지부(p2)가 먼저 용융되어 적층면상체의 표면에 스며들면서 기능성선재를 적층면상체에 접착시키는 작용을 수행한다. 연이어 융점이 높은 접합용필름지(p5)가 융해되어 메인면상체에 보다 넓게 퍼지면서 스며들어 다시 한 번 더 접착작용을 수행하므로 부착 강도가 우수한 면상발열체를 제조할 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명한다.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 선재공급장치(1), 선재배치장치(2), 및 형상유지물공급장치(3)가 구비되어 있다.

선재공급장치(1)는 기능성선재(p1)를 공급하는 구성요소로서, 일정량의 기능성선재를 보관하고 있으면서 선재배치장치(2)로 용이하게 공급할 수 있는 장치라면 구조에 특별한 제안은 없지만 본 실시예에서는 기능성선재(12)를 보관하는 선재보관부(11), 이 선재보관부(11)에 보관된 기능성선재를 당겨 선재배치장치(2)로 공급하는 선재이송부(12), 및 선재이송부(12)에 의해 이송되는 기능성선재(p1)가 배출되는 선재공급부(13)로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 선재보관부(11)는 기능성선재가 감김되는 보빈으로 구성되어 있고, 선재이송부(12)는 도시되지 않은 선재이송모터에 의해 회전되는 한 쌍의 선재이송롤러로 구성되어 있으며, 선재공급부(13)는 기능성선재의 이동을 안내하여 선재배치장치(2)의 표면으로 공급하는 안내노즐로 구성되어 있다. 여기서 안내노즐은 내부에 기능성선재(p1)이 이동되는 통로가 형성된 핀 형태로 형성되어 있다.

선재배치장치(2)는 선재공급장치(1)로부터 공급되는 기능성선재(p1)가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 부분으로, 기능성선재의 배치 폭이나 길이, 형상유지물공급장치(3)로부터 분사되는 수지의 분사면적을 고려하여 형성한 평판형의 작업대로 형성되어 있다.

그리고, 상기 선재배치장치(2)는 표면에 기능성선재(p1)를 가설할 때 걸어 맬 수 있도록 기능성선재의 배치경로를 따라 복수의 핀 형상의 포스트핀(미도시)이 설치될 수 있다. 이와 같이 선재배치장치(2)에 포스트핀(미도시)이 설치될 경우 상기한 포스트핀이 출몰 가능하게 구성됨으로써 형상유지물공급장치(3)에 의한 수지의 분사 시에 간섭현상이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 선재배치장치(2)는 평판형 작업대 외에도 이송컨베이어(미도시) 등으로도 구성할 수 있다. 여기서, 이송컨베이어는 컨베이어프레임에 우레탄시트와 같은 내열성 시트벨트가 감김되어 벨트구동장치에 의해 회전되도록 구성된 것을 적용할 수 있다. 이와 같이 선재배치장치(2)가 이송컨베이어로 구성되면 시트벨트의 회전동작과 함께 기능성선재가 배치됨과 동시에 이동되고 연이어 수지가 분사되어 형상유지부가 형성되므로 흐름작업을 통해 연속적으로 면상체(p)를 제조할 수 있는 장점이 있다.

형상유지물공급장치(3)는 기능성선재의 배치경로를 향하여 형상유지물을 공급함으로써 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 구성요소로서, 선재배치장치(2)에 배치된 기능성선재(p1)를 향해 수지(r)를 공급할 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서는 수지를 분사할 수 있는 분사장치로 구성된 점에 특징이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 형상유지물공급장치(3)는 수지를 공급하는 수지공급부(31), 수지공급부(31)로부터 공급되는 수지를 가열, 용융되도록 수지용기에 전원의 공급시 가열되는 히터봉 등으로 구성되는 히터부(35)가 구비된 수지용융부(32), 및 수지용용부(32)에서 융융된 수지를 기능성선재(p1) 배치경로상으로 분출시키는 분사건(33)이 구비되어 있다.

여기서, 수지공급부(31)는 구체적으로 도시하지는 않았으나 펠릿 형태의 수지나 선형의 수지를 공급할 수 있는 피더(feeder)로 구성될 수 있다. 분사건(33)은 통상의 페인팅을 위한 분사건과 유사한 구조로 형성되어 수지를 분무할 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다. 예컨대, 분사건(33)은 도7에 도시된 바와 같이 수지가 분출되는 분사노즐(331)과, 분사노즐(331)을 통해 수지가 분무 될 수 있도록 열풍을 제공하도록 헤어드라이어와 유사한 구조로 구성된 열풍공급기(332)가 구비된 구조로 형성되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 특정 패튼으로 기능성선재(p1)를 배치하면서 형상유지부(p2)를 형성할 수 있도록 선재공급장치(1)와 형상유지물공급장치(3)를 이동시키는 이동장치(4)가 구성되어 있다.

그리고, 이동장치(4)는 선재공급장치(1)와 형상유지물공급장치(3)를 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동될 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 다양하게 구성될 수 있지만 도7에서는 이동바디(41)를 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동시키도록 구성된 다관절 이송로봇(42)으로 구성된 예를 간략화 하여 도시하고 있다.

그리고, 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 기능성선재(p1)에 형상유지부(p2)가 형성된 면상체(p)를 당겨내 이송시키는 작용과 권취하여 보관하는 기능을 수행하는 견인보관장치(5)로서 권취롤이 구비되어 있다. 여기서, 권취롤은 면상체가 감김되는 보빈 형태의 회전체를 도시되지 않은 권취롤구동모터가 회전시켜 면상체를 권취할 수 있도록 되어 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 선재공급장치(1), 형상유지물공급장치(3), 및 이동장치(4) 등의 구동을 제어하기 위한 프로그램이 등이 기록된 마이콤 등이 내장된 제어부(미도시)와, 구동신호, 기능성선재의 배치경로 등을 입력하기 위해 키버튼, 터치스크린 등으로 구성되는 입력부(미도시)가 구성되어 있다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법을 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 도6에 도시된 제2 실시예에 따른 제조장치를 이용하여 시행할 수 있는 것으로, 선재공급배치단계, 수지분사단계, 및 형상유지부형성단계로 구성되어 있다.

선재공급배치단계는 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1)를 공급하여 희망하는 특정 배치경로를 갖도록 선재배치장치(2)의 표면에 배치하는 단계로서, 선재보관부(11)에 보관된 기능성선재(p1)가 선재이송부(12)의 이송동작에 의해 선재공급부(13)로 구성된 안내노즐 내부를 통해 선재배치장치(2) 상면으로 공급, 인출됨과 동시에 이동바디(41)가 이송로봇(42)의 작동에 따라 이동되면서 미리 설정된 프로그램에 따라 기능성선재(p1)를 특정 배치경로를 갖도록 선재배치장치(2)의 표면에 배치하는 방식으로 시행된다.

수지분사단계는 기능성선재(p1)의 배치경로에 수지를 분사하는 단계로서, 형상유지물공급장치(3)에 의해 수행할 수 있다. 수지공급부(31)로부터 공급된 수지가 히터부(35)에 의해 액상인 상태가 유지된 상태에서 분사건(33)의 분사노즐(331)을 통해 기능성선재가 배치된 선재배치장치(2)의 표면에 분사되도록 하여 시행한다. 이때, 형상유지부(p2)의 형성 두께는 수지의 분사압력과 분사시간을 증감시키는 방식으로 희망하는 두께로 조정할 수 있다. 그리고, 형상유지부(p2)의 형성 폭은 이동장치(4)의 이송로봇(42)을 작동시켜 z축 방향 높낮이(또는 y축 방향 이동거리)를 조절하거나 분사압력을 조절하여 분사노즐(331)를 통해 분사되는 수지의 분사각도를 변경함으로서 다양하게 조정할 수 있다.

형상유지부형성단계는 수지분사단계에 의해 분사된 수지를 경화하여 형상유지부(p2)를 형성하는 단계로서, 후술되는 다른 실시예에 도시된 바와 같이 냉각장치를 이용하여 급속, 경화하는 방법으로도 시행할 수 있으나, 본 실시예에서 자연 냉각방식으로 서서히 경화시켜 박막 구조의 형상유지부(p2)를 형성한다.

이하, 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치 및 제조방법을 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 기능성선재(p1)를 공급하는 선재공급장치(1), 선재공급장치(1)로부터 공급되는 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치(2), 및 기능성선재의 배치경로를 향하도록 선재배치장치(2)에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부(p2)를 형성하는 형상유지물공급장치(3)를 구비하되, 형상유지부(p2)를 경화시켜 기능성선재와 일체되도록 하는 경화장치(6)가 더 구성되어 있다.

상기 경화장치(6)는 형상유지부(p2)를 보다 신속하게 형성하기 위해 형상유지물공급장치(3)를 통해 분사된 용융된 수지의 급속, 경화를 위한 냉각장치로 구성되어 있다.

상기 냉각장치는 후술되는 다른 실시예에 나타난 바와 같이 선재배치장치(2)에 구성될 수도 있지만, 본 실시예에서는 형상유지물공급장치(3)와 근접하도록 이동장치(4)에 설치되어 있다.

경화장치(6)는 형상유지물공급장치(3)에 의해 용융된 접합용수지를 냉각, 경화시키는 냉각장치로 구성되되, 냉각장치는 기능성선재(p1)의 배치경로를 따라 냉풍을 송풍하는 냉풍공급장치(62)로 구성되어 있다. 여기서, 냉풍공급장치(62)의 주요 구성은 기호 형태로 간략화하여 도시한다.

보다 구체적으로 설명하면, 냉풍공급장치(62)는 냉각장치하우징(621)에 송풍팬(622)이 설치되고 송풍팬(622)의 앞쪽에 냉각모듈(623)이 설치된 것으로, 전원의 공급으로 냉각모듈(623)이 작동됨과 동시에 송풍팬(622)이 작동되면 냉각장치하우징(621)의 앞쪽의 토출구를 통해 저온의 냉풍이 분출되면서 용융된 접합용수지를 냉각, 경화시키도록 되어 있다. 여기서, 냉각장치하우징(621)의 토출구는 냉풍의 토출 시 인접하는 분사노즐(331) 방향으로 유입되어 용융작용에 방해되지않도록 에이프런(apron) 형태의 차단막(624)이 형성되어 있다.

여기서, 냉각모듈(623)은 열전모듈로 구성되어 있다. 열전모듈은 직류전류가 통전되면 펠티어(Peltier) 효과에 따라 일측 접합부에서 열을 흡수하고 타측 접합부에서 열을 발산하는 열전소자(623a)와, 열전소자(623a)의 일면 및 타면에 구비되는 한 쌍의 기판(623b,623c)으로 구성된 것으로, 도8의 확대부에 도시된 바와 같이 냉각측 기판(623b)이 냉각장치하우징(621)에 밀착되어 냉기를 인가하도록 되어 있다.

그리고, 냉각모듈(623)은 전술한 열전모듈 외에도 냉장고나 냉동기용 냉각기를 적용하거나 CO₂ 가스를 이용한 소형 드라이아이스생성장치를 냉각장치하우징(621)에 설치하는 등의 방식으로 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.

한편, 경화장치(6)는 전술한 바와 같은 냉풍공급장치(62)와 같은 냉각장치 외에도 다양한 구조로 구성될 수 있다. 예컨대, 냉각장치는 수지의 분사영역에 냉기를 방사하도록 이동장치에 직접 열전모듈(미도시)를 설치하여 구성할 수 있는 것으로, 기판 중 냉기가 방출되는 기판이 수지의 분사영역을 향해 배치되어 냉기를 방출함으로써 신속하게 경화시킬 수 있다.

그리고, 도8의 미설명부호 35는 분사노즐(331)에 연장, 형성되어 수지의 분사시에 비산을 방지하는 동시에 냉풍공급장치(62)로부터 배출되는 냉풍이 분사위치로 유입되는 것을 차단하는 차단막이다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법을 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법은 도8에 도시된 제2 실시예에 따른 제조장치를 이용하여 시행할 수 있는 것으로, 전술한 제1 실시예에 따른 제조방법에 기재된 방법과 동일, 유사하게 선재공급배치단계, 수지분사단계, 및 형상유지부형성단계를 순차 시행하되, 형상유지부형성단계는 수지분사단계에 의해 분사된 수지를 급속하게 경화할 수 있도록 냉각장치를 이용하여 시행하는 점에 특징이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 형상유지부형성단계는 기능성선재(p1)의 배치경로를 따라 냉풍을 송풍하는 냉풍공급장치(62)를 이용하여 수지를 급속하게 냉각시키는 방식으로 시행한다. 여기서 냉풍공급장치(62)는 냉각장치하우징(621) 내부에 송풍팬(622)과, 이 송풍팬(622)의 앞쪽에 냉각모듈(623)이 작동되면 냉각장치하우징(621)의 앞쪽의 토출구를 통해 저온의 냉풍이 분출되면서 선재배치장치(2)의 표면에 분사된 수지를 급속 냉각하여 경화작용을 수행한다.

도9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도9a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 선재공급장치(1), 선재배치장치(2), 형상유지물공급장치(3), 이송장치(4) 및 경화장치(6)가 구비되되, 도4a에 도시된 구조의 면상체를 제조할 수 있도록 선재배치장치(2)로 도4a에 도시된 메인면상체(p3)(또는 도5에 도시된 접합용필름지(p5)) 등과 같은 면상체를 추가로 이송, 공급하는 면상체이송부(7)가 더 구성되어 있다.

그리고, 면상체이송부(7)는 추가 면상체를 공급, 이송시키기 위해 구성된 것으로서 메인면상체(p3)가 감김된 면상체공급롤(71), 메인면상체(p3)의 이송경로에 상하로 배치되는 상부이송롤러 및 하부이송롤러로 구성된 면상체이송롤러(72) 및 메인면상체에 당김력을 인가하도록 구동모터에 의해 회전되는 면상체권취롤(73)로 구성되어 있다. 여기서, 면상체이송부(7)는 면상체의 크기, 두께, 종류 등의 조건에 따라 면상체이송롤러(72) 및 면상체권취롤(73) 중에서 어느 한 종류만을 배치하는 방식으로도 구성할 수 있다.

전술한 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 면상체공급롤(71)에 직물지와 같은 메인면상체(p3)를 권취하여 보관한 상태에서 면상체이송롤러(72)에 의해 공급하게 되면 도4a에 도시된 바와 같이 메인면상체(p3)에 기능성선재(p1)가 형상유지부(p2)에 의해 고정된 형태의 면상체(p)가 반복적으로 형성된 후 면상체권취롤(73)에 롤 형태로 감김 된다. 이에 따라 도4a에 도시된 면상체(p)는 도9a의 면상체권취롤(73)에 롤 형태로 권취된 것을 절단할 경우 제작할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 도4a에 도시된 형태의 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 제조하고자 할 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법을 수행하면서 면상체정위치단계를 추가로 시행한다.

면상체정위치단계는 기능성선재(p1)가 배치될 메인면상체(p3)를 사전에 공급하여 정위치하는 단계로서 선재공급배치단계에 앞서 시행한다.

그리고, 면상체정위치단계는 도9a에 도시된 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 면상체이송부(7)에 의해 메인면상체(p3)를 이송, 공급하는 방식으로 시행한다.

이후, 전술한 제1 실시예에 따른 제조방법에 기재된 바와 같은 선재공급배치단계, 수지분사단계, 및 형상유지부형성단계를 순차 시행하게 되면 도4a에 도시된 형태의 면상체를 획득할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 면상체이송부(7)를 이용하여 메인면상체 대신에 접합용필름지(p5)를 공급하게 되면 도5에 도시된 바와 같이 접합용필름지(p5)에 기능성선재(p1)가 형상유지부(p2)에 의해 고정된 형태의 면상체를 제조할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 면상체공급롤(71)에 수지로 형성된 접합용필름지(p5)를 권취하여 보관한 상태에서 면상체이송롤러(72)에 의해 공급하여 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계를 시행하고, 접합용필름지(p5)에 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1)를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계를 시행한 후 수지분사단계, 및 형상유지부형성단계를 순차 시행하게 되면 도5에 도시된 형태의 면상체를 획득할 수 있다.

도9b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도9b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제2 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 선재공급장치(1), 선재배치장치(2), 형상유지물공급장치(3), 이송장치(4), 경화장치(6) 및 면상체이송부(7)가 구비되되, 도4b에 도시된 구조의 면상체를 제조할 수 있도록 메인면상체(p3)에 포개어지게 적층면상체(p4)를 공급하는 적층면상체공급장치(8)와, 메인면상체(p3)와 적층면상체(p4)를 접합하는 합포장치(9)가 더 구성되어 있다.

적층면상체공급장치(8)는 메인면상체(p3)의 상면에 포개어지는 적층면상체(p4)를 공급하는 구성요소로서, 후술되는 합포장치(9)에 적층면상체(p4)를 공급할 수 있도록 서로 근접되게 배치되어 있다.

그리고, 적층면상체공급장치(8)는 적층면상체(p4)를 효과적으로 공급할 수 있다면 특별한 제한 없이 다양한 구조로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 적층면상체(p4)가 권취, 공급되는 적층면상체공급롤(81)로 구성되어 있다.

합포장치(9)는 면상체이송부(7)를 구성하는 면상체이송롤러 중에서 후방(면상체권취롤(73) 근접한 위치)에 위치하는 면상체이송롤러의 상부이송롤러에 해당되는 부분을 히팅롤러(91)로 변경하여 구성함으로 접합동작을 수행할 수 있도록 한 것이다. 히팅롤러(91)는 원통형의 롤러몸체 내부에 전원의 공급시에 가열되는 히터봉(911,구체적인 도시는 생략하고 기호로 표시함)을 내장한 구조로 형성함으로써 서로 포개어진 메인면상체(p3) 및 적층면상체(p4)가 히팅롤러(91) 사이를 통과하는 과정에서 형상유지부(p2)가 다시 열용융 된 후 경화되면서 접합작용이 수행되도록 구성한다.

이때, 히팅롤러(911)와 하부이송롤러(912)는 과도한 가압력에 의해 기능성선재(12)가 손상되도록 않도록 롤러몸체의 외주면에 실리콘수지나 폴러우레탄수지가 적층된 것을 적용하는 것이 바람직하다.

그리고, 합포장치(9)는 전술한 히팅롤러 방식 외에도 열프레스나 초음파발생장치와 같이 장치로도 구성할 수도 있다.

도4b에 도시된 형태의 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체를 제조하고자 할 경우 위에서 설명한 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법을 수행하면서 면상체정위치단계과 적층면상체접합단계를 추가로 시행하여 제조할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 적층면상체접합단계는 메인면상체(p3)에 포개어지도록 적층면상체(p4)를 공급하고 형상유지부(p2)에 의해 적층면상체(p4)를 메인면상체(p3)에 접합하는 단계로서, 적층면상체공급장치(8)에 의해 메인면상체에 포개어지도록 적층면상체를 공급하면서 히팅롤러(91) 사이를 통과시키게 되면 형상유지부(p2)가 다시 열용융 된 후 경화되면서 도4b의 확대부에 도시된 형태로 접합작용이 수행된다.

도9c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치의 제3 변형예를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도9c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 선재공급장치(1), 선재배치장치(2), 형상유지물공급장치(3), 이송장치(4), 경화장치(6) 및 면상체이송부(7)가 구비되되, 면상체이송부(7)는 메인면상체(p3)를 이송, 공급하는 제1 면상체이송부(7a)와, 메인면상체(p3)의 표면으로 접합용필름지(p5)를 이송 공급하는 제2 면상체이송부(7b)로 구성되어 있다.

제1 면상체이송부(7a)는 메인면상체(p3)가 감김된 면상체공급롤(71), 메인면상체(p3)의 이송경로에 상하로 배치되는 상부이송롤러(721) 및 하부이송롤러(722)로 구성된 면상체이송롤러(72) 및 메인면상체에 당김력을 인가하도록 구동모터에 의해 회전되는 면상체권취롤(73)로 구성되어 있다.

제2 면상체이송부(7b)는 메인면상체(p3)를 이송하는 면상체이송롤러(72)를 이용하여 이송시킬 수 있도록 접합용필름지(p5)가 감지되는 면상체공급롤(74)만 구비된 구조로 구성되어 있다.

그리고, 면상체이송롤러(72)는 접합용필름지(p5)를 메인면상체(p3)에 접합할 수 있도록 상부이송롤러 또는 하부이송롤러에 해당되는 부분을 히팅롤러로 변경하여 구성함으로 접합동작을 수행할 수 있도록 한 것이다. 여기서 히팅롤러는 원통형의 롤러몸체 내부에 전원의 공급시에 가열되는 히터봉이 내장된 구조로 형성될 수 있다.

전술한 본 발명의 제2 실시예의 제3 변형예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 도6에 도시된 바와 같이 메인면상체(p3)에 접합용필름지(p5)가 접합되고, 이 접합용필름지(p5)에 기능성선재(p1) 및 형상유지부(p2)가 형성된 형태의 면상체를 제조할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 도6에 도시된 형태의 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체(p)를 제조하고자 할 경우 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법을 수행하면서 메인면상체(p3)를 정위치 시키는 면상체정위치단계와, 이 메인면상체의 상면에 수지로 형성된 접합용필름지(p5)를 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계를 추가로 시행한다.

이후 접합용필름지(p5)에 선형 구조로 형성된 기능성선재(p1)를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계를 시행한 후 수지분사단계, 및 형상유지부형성단계를 순차 시행하게 되면 도6에 도시된 형태의 면상체를 획득할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 제3 내지 제5 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예, 제2 실시예 및 그 변형예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 제3 내지 제5 실시예에서는 제1 실시예, 제2 실시예와 그 변형 예 등에 나타난 구성요소에 나타난 구성요소 중에서 서로 간에 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 기능성선재를 공급하는 선재공급장치(1), 선재공급장치로부터 공급되는 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치(2), 기능성선재의 배치경로를 향하도록 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부(p2)를 형성하는 형상유지물공급장치(3), 선재공급장치(1)와 형상유지물공급장치(3)를 이동시키는 이동장치(4) 및 형상유지부를 경화시켜 기능성선재와 일체되도록 하는 경화장치(6)를 포함하되, 경화장치(6)는 선재배치장치(2)에 구비되는 냉각장치로 구성된 점에 특징이 있다.

상기 냉각장치는 안정적인 냉각작용을 수행할 수 있도록 선재배치장치(2)에 냉각부(66)가 배치된 열교환기(65)로 구성되어 있다. 여기서, 열교환기(65)는 수냉식 열교환기를 대표적 적용할 수 있는데, 선재배치장치(2)로 구성된 작업대의 내부에는 열교환기(65)로부터 냉각수를 공급받아 냉각부(66)로서 냉기를 방출하는 냉각파이프가 설치되어 있다. 상기한 냉각파이프는 내부로 유동되는 냉각수의 냉기를 이용하여 작업대를 전체적으로 차갑게 유지시키는 기능을 수행함으로써 기능성선재(p1)의 배치경로에 형상유지물공급장치(3)로부터 수지가 분사되면 신속하게 냉각시켜 형상유지부(p2)를 형성하게 된다.

그리고, 열교환기(65)는 냉각부(66)로부터 냉각과정을 수행한 후 가온된 냉각수가 유입되면 열교환작용을 통해 냉각수의 온도를 낮추어 냉각시킨 다음 펌핑작용을 통해 순환시키면서 지속적으로 냉각작용을 수행한다.

한편, 냉각장치는 전술한 열교환기(65)를 이용한 방식 외에도 냉각측 기판이 작업대에 냉기를 방출하도록 다수의 열전모듈을 설치하는 방식, 냉동기용 냉각기를 이용하여 작업대를 냉각시키는 방식, 소형 드라이아이스생성장치를 이용하여 작업대를 냉각시키는 방식 등으로 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.

도11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도11을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 기능성선재를 공급하는 선재공급장치(1), 선재공급장치로부터 공급되는 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치(2), 기능성선재의 배치경로를 향하도록 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부(p2)를 형성하는 형상유지물공급장치(3), 선재공급장치(1)와 형상유지물공급장치(3)를 이동시키는 이동장치(4) 및 형상유지부를 경화시켜 기능성선재와 일체되도록 하는 경화장치(6)를 포함하되, 고상의 수지를 이용하여 형상유지부(p2)를 형성할 수 있도록 형상유지물용융장치(10)가 더 구성되어 있다.

형상유지물용융장치(10)는 순간적으로 열기를 제공함으로써 형상유지물공급장치(3)로부터 고상의 형상유지물이 공급되더라도 신속하게 용융시켜 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 기능을 수행한다.

보다 구체적으로 설명하면, 형상유지물용융장치(10)는 형상유지물공급장치(3)로부터 공급되는 고상의 수지파우더를 열풍에 의해 융융 시킬 수 있도록 열풍장치가 구비되어 있다. 여기서 열풍장치의 주요 구성은 기호 형태로 간략화하여 도시한다.

열풍장치는 열풍장치하우징(10a) 내부에 송풍팬(10b)이 설치되고 송풍팬(10b)의 앞쪽에 코일 형태의 히터선(10c)이 배치된 구조로 형성된 것으로, 전원의 공급으로 히터선(10c)이 가열됨과 동시에 송풍팬(10b)이 작동되면 열풍장치하우징(10a)의 앞쪽의 토출구를 통해 고온의 열풍이 분출되면서 고상의 수지파우더를 용융시키도록 되어 있다.

그리고, 상기 형상유지물공급장치(3)는 수지파우더가 수용되는 용기(37)와, 이 용기에 연장, 형성되어 수지파우터를 분사하는 분사건(38)으로 구성되는데, 분사건(38)에 구비된 노즐 부위에 상기한 형상유지물용융장치(10)가 접속되어 수지파우더의 배출작용과 수지파우더의 용융작용을 동시에 수행할 수 있도록 되어 있다.

전술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 형상유지물용융장치(10)가 구비되어 있으므로 수지파우더와 같은 고상의 수지를 용융시켜 형상유지부(p2)를 형성할 수 있는 장점이 있다.

도12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타난 모식도이다.

도12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 기능성선재를 공급하는 선재공급장치(1), 선재공급장치로부터 공급되는 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치(2), 기능성선재의 배치경로를 향하도록 선재배치장치에 형상유지물을 공급하는 형상유지물공급장치(3), 및 이동장치(4)를 구비하되, 형상유지물공급장치(3)는 특정 용매에 의해 용융된 후 경화되는 화학반응형 수지를 적용할 수 구성되어 있다.

여기서 화학반응형 수지는 예컨대, 아세톤을 용매로 사용할 경우 분해되는 폴리염화비닐, 또는 신나, 에틸렌, 벤젤 등을 용매로 사용할 경우 분해되는 폴리스틸렌을 적용할 수 있다.

그리고, 형상유지물공급장치(3)는 고상의 수지를 공급하도록 피더(feeder, 미도시) 등으로 구성되는 수지공급부(39a), 수지를 용해시키는 용매를 공급하는 용매공급부(39b), 이 수지공급부(39a)로부터 공급된 수지와 용매공급부(39b)로부터 공급된 용매가 반응하여 융해되는 반응실(39c), 및 반응실(39c)의 융해된 수지를 기능성선재 배치경로상으로 분출시키는 분사건(39d)이 구비되어 있다

그리고, 분사건(39d)은 수지를 용매와 함께 분사할 수 있도록 압축공기를 공급하는 공기공급부(39e)가 접속되어 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 수지를 용융시키기 위해 구비되어야 하는 히팅부를 갖추지 않아도 되므로 화상이나 화재와 같은 안전사고를 근본적으로 방지할 수 있고, 히팅부의 가열을 위한 전기에너지가 요구되지 않으므로 생산비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치는 화학반응형 수지에 포함된 용매를 휘발, 건조 등의 방법으로 제거할 수 있으므로 냉각장치와 같은 별도의 경화장치를 갖추지 않아도 되므로 제조장치를 보다 간략하게 구성할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체, 그 제조장치 및 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:선재공급장치
2:선재배치장치
3:형상유지물공급장치
4:이송장치
5:견인보관장치
6:경화장치
7:면상체이송부
8:적층면상체공급장치
9:합포장치
10:형상유지물용융장치
p:면상체
p1:기능성선재
p2:형상유지부
p3:메인면상체
p4:적층면상체
p5:접합용필름지

Claims (31)

1. 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서,
   선형 구조로 형성된 기능성선재; 및
   상기 기능성선재의 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
2. 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서,
   면상 구조의 메인면상체;
   상기 메인면상체에 배치되고 선형 구조로 형성된 기능성선재; 및
   상기 기능성선재의 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
3. 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서,
   선형 구조로 형성된 기능성선재;
   상기 기능성선재가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지; 및
   상기 접합용필름지의 상기 기능성선재 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고, 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
4. 기능성선재가 구비된 면상체에 있어서,
   선형 구조로 형성된 기능성선재;
   상기 기능성선재가 배치되고 수지로 형성되는 접합용필름지;
   상기 접합용필름지의 상기 기능성선재 배치경로에 수지가 분사된 후 경화되어 형성되고 상기 기능성선재의 배치형태를 유지시키는 면상 구조의 형상유지부; 및
   상기 접합용필름지가 배치되는 면상 구조의 메인면상체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 접합용필름지를 형성하는 수지의 용융점은 상기 형상유지부를 형성하는 수지의 용융점에 비해 높은 융점을 갖도록 조성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인면상체에 포개어지도록 대응되게 배치되어 상기 형상유지부에 의해 접합되는 적층면상체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 형상유지부는 박막 시트 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 형상유지부에 기능성물질입자가 포함된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체.
9. 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서,
   선형 구조로 형성된 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계;
   상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및
   상기 수지분사단계에 의해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법
10. 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서,
    메인면상체를 정위치 시키는 면상체정위치단계;
    상기 메인면상체에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계;
    상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및
    상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법.
11. 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서,
    수지로 형성된 접합용필름지를 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계;
    상기 접합용필름지에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계;
    상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및
    상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법.
12. 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법에 있어서,
    메인면상체를 정위치 시키는 면상체정위치단계;
    상기 메인면상체의 상면에 수지로 형성되는 접합용필름지를 정위치 시키는 접합용필름지정위치단계;
    상기 접합용필름지에 기능성선재를 공급하여 특정 배치경로를 갖도록 배치하는 선재공급배치단계;
    상기 기능성선재의 배치경로에 수지를 분사하는 수지분사단계; 및
    상기 수지분사단계를 통해 분사된 수지를 경화하여 박막 구조의 형상유지부를 형성하는 형상유지부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법.
13. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 메인면상체에 포개어지도록 적층면상체를 공급하고 상기 형상유지부에 의해 상기 적층면상체를 상기 메인면상체에 접합하는 적층면상체접합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법.
14. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형상유지부형성단계는 수지를 급속하게 냉각시키기 위해 냉각장치를 이용하여 시행하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조방법.
15. 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서,
    기능성선재를 공급하는 선재공급장치;
    상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치; 및
    상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
16. 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서,
    기능성선재를 공급하는 선재공급장치;
    상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치;
    상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하여 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물공급장치; 및
    상기 형상유지부를 경화시켜 상기 기능성선재와 일체화 되도록 하는 경화장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
17. 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치에 있어서,
    기능성선재를 공급하는 선재공급장치;
    상기 선재공급장치로부터 공급되는 상기 기능성선재가 특정 배치경로를 갖도록 배치되는 선재배치장치;
    상기 기능성선재의 배치경로를 향하도록 상기 선재배치장치에 형상유지물을 공급하는 형상유지물공급장치;
    상기 형상유지물공급장치로부터 공급되는 고상의 형상유지물을 용융시켜 박막 형태의 형상유지부를 형성하는 형상유지물용융장치; 및
    상기 형상유지부를 경화시켜 상기 기능성선재와 일체화 되도록 하는 경화장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 형상유지물공급장치는 상기 형상유지물로서 고상의 수지를 분사하는 분사건을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 형상유지물공급장치는 수지를 공급하는 수지공급부, 상기 수지공급부로부터 공급되는 수지를 가열, 용융시키는 수지용융부, 및 상기 수지용용부에서 융융된 수지를 상기 기능성선재 배치경로상으로 분출시키는 분사건을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 경화장치는 용융된 수지를 냉각시키는 냉각장치로 구성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
21. 제20항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 선재배치장치에 구성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
22. 제20항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 형상유지물공급장치와 근접하여 설치된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
23. 제20항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 기능성선재의 배치경로를 향해 냉기를 방출하는 열전모듈 또는 냉풍을 송풍하는 냉풍공급장치로 구성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
24. 제20항에 있어서,
    상기 냉각장치는 상기 선재배치장치에 냉각부가 배치된 열교환기로 구성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
25. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선재공급장치 및 상기 형상유지물공급장치를 이동시키는 이동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
26. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선재배치장치로 메인면상체를 공급 및 이송시키도록 구성된 면상체이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
27. 제26항에 있어서,
    상기 면상체이송부는 상기 메인면상체를 공급, 이송시키도록 구성된 제1 면상체이송부와, 상기 메인면상체의 표면으로 서로 다른 종류의 면상체를 공급, 이송시키도록 구성된 제2 면상체이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
28. 제26항에 있어서,
    상기 메인면상체에 포개어지도록 적층면상체를 공급하는 적층면상체공급장치; 및
    상기 메인면상체와 상기 적층면상체를 접합하는 합포장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
29. 제15항에 있어서,
    상기 형상유지물공급장치는 수지를 공급하는 수지공급부, 수지를 용해시키는 용매를 공급하는 용매공급부, 상기 수지공급부로부터 공급된 수지를 상기 용매공급부로부터 공급되는 용매에 의해 용해시키는 반응실, 및 상기 반응실의 용해된 수지를 상기 기능성선재 배치경로상으로 분출시키는 분사건을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
30. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선재배치장치는 평판형 작업대 또는 이송컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.
31. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선재배치장치는 표면에 상기 기능성선재를 가설하기 위해 배치경로를 따라 복수의 포스트핀이 구성된 것을 특징으로 하는 분사고정식 기능성선재가 구비된 면상체 제조장치.

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