KR20230011083A - 성형 롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 성형 롤러에 관한 것으로, 샤프트 및 샤프트의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 성형부를 포함하는 성형 롤러는 샤프트로부터 탈부착이 가능한 제1성형부 및 샤프트에 고정되는 제2성형부를 포함하는 성형부를 통해 마스크를 다양한 형태로 제조할 수 있고, 마스크의 형태 변경이 필요한 부분만 간편하게 교체할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Description

성형 롤러{FORMING ROLLER}
본 발명은 성형 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원단의 가공을 위한 성형 롤러에 관한 것이다.
COVID-19로 인해 우리 생활에서 필수 위생용품이 된 마스크는 그 종류, 크기 및 형태가 매우 다양화되고 있다. 소비자들은 수많은 마스크들 중 자신에게 맞는 마스크를 선택하고자 하는 욕구가 높아지고 있다.
나아가, 마스크를 하나의 패션 아이템으로 여겨 다양한 색상 또는 다양한 무늬가 있는 마스크를 선호하는 소비자들이 생겨나는가 하면, 좋아하는 문구나 독창적인 그림 등이 각인된 마스크를 주문 제작하기도 한다.
일반적으로 위생용 마스크는 원단을 이용하여 제조되는데, 마스크의 제조 공정에서 마스크 원단의 공급, 이송, 가공 및 포장 등을 위한 다양한 종류의 롤러가 사용된다.
특히, 원단을 가공하여 마스크의 형태를 형성시키는 성형 롤러는 금형을 통해 제작되는 것이 일반적이다. 종래의 성형 롤러는 마스크의 형태 변경이 필요할 때마다 새롭게 제작하여 통째로 교체해야만 하기 때문에, 상술한 소비자들의 성향을 충족시키기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 성형 롤러를 통째로 교체하는 경우, 성형 롤러의 제작 비용이 크게 증가하고, 제조 시간도 오래 걸려 경제성이 떨어진다는 문제점도 있었다.
나아가, 한번 제작된 성형 롤러는 이후, 각인의 형태와 위치를 자유롭게 조절하기 어려워, 마스크 제조 시 마스크의 형태를 용이하게 변경시킬 수 없다는 문제점도 있었다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 마스크의 형태 변경이 필요한 부분을 간편하게 교체할 수 있도록 하여 다양한 형태의 마스크 제조가 가능한 성형 롤러의 개발이 필요하게 되었다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 10-0609497호 "마스크 제조장치"
본 발명의 일 실시예는 마스크를 다양한 형태로 제조할 수 있는 성형 롤러를 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 성형 롤러를 향해 투입되는 원단에서 형태 변경이 필요한 부분만 간편하게 변경할 수 있는 성혈 롤러를 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 샤프트로부터 독립적으로 회전될 수 있도록 구성된 성형 롤러의 일부를 통해 성형 롤러를 향해 투입되는 원단 상의 성형 위치를 미세하게 조절할 수 있는 성형 롤러를 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 성형 롤러를 향해 투입되는 원단에 새겨지는 각인의 형태를 자유롭게 설정하고, 각인의 위치를 미세하게 조절할 수 있는 성형 롤러를 제공하는 데에 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 발명의 일 측면에 따른 성형 롤러는 샤프트, 샤프트의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 성형부를 포함하고, 성형부는 샤프트로부터 탈부착이 가능한 제1성형부 및 샤프트에 고정되는 제2성형부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 제1성형부는 적어도 하나의 성형모듈을 포함하고, 성형모듈은 샤프트를 감싸며 서로 결합되는 복수의 결합편을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 제1성형부는 샤프트의 외주면과 수직한 방향으로 분할된 복수의 성형모듈을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 샤프트는 복수의 성형모듈 각각을 가이드하도록 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 돌출되어 형성된 가이드돌기를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 성형 롤러는 샤프트와 제2성형부의 내측면 사이를 연결하는 경사진 보강부를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 제1성형부는 샤프트의 외주면과 마주하는 제1 성형부의 내주면에 보강부에 대응되도록 형성된 경사면을 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 결합편은 결합편끼리 맞닿는 결합면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하고 적어도 하나의 홈은 결합편을 관통한다.
본 발명의 일 측면에 따른 제1성형부는 제1성형부의 외주면 상에서 불연속적으로 배치된 복수의 성형돌기를 포함하고 제2성형부는 제2성형부의 외주면 상에서 연속적으로 배치된 성형돌기를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 제1성형부는 샤프트의 외주면 상에서 회전이 가능하다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 발명의 일 측면에 따른 마스크 제조 장치는, 본 발명의 일 측면에 따른 성형 롤러 및 성형 롤러와 마주하도록 배치된 초음파 혼 또는 종동 롤러를 포함하고, 성형 롤러와 초음파 혼 사이 또는 성형 롤러와 종동 롤러 사이로 원단이 투입되어 원단을 성형한다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 마스크를 다양한 형태로 제조할 수 있는 성형 롤러를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 성형 롤러를 향해 투입되는 원단에서 형태 변경이 필요한 부분만 간편하게 변경할 수 있는 성형 롤러를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 성형 롤러의 일부를 샤프트로부터 독립적으로 회전될 수 있도록 구성하여, 성형 롤러를 향해 투입되는 원단 상의 위치를 미세하게 조절할 수 있는 성형 롤러를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 성형 롤러를 향해 투입되는 원단에 새겨지는 각인의 형태를 자유롭게 설정하고, 각인의 위치를 미세하게 조절할 수 있는 성형 롤러를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 제1성형부를 샤프트로부터 탈부착 가능하도록 구성하여 마스크의 형태 변경이 필요한 경우, 성형 롤러를 통째로 교체하지 않고 제1성형부만 교체할 수 있으므로 성형 롤러의 재작 비용 및 시간을 감축할 수 있어 경제적인 효과가 있는 성형 롤러를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 도 2에 도시한 선 X-X'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러를 도 4에 도시한 선 Y-Y'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 포함하는 마스크 제조 장치의 일부에 대한 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 도 2에 도시한 선 X-X'를 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)는 마스크 제조 장치에 설치되는 롤러일 수 있다. 구체적으로, 성형 롤러(10)는 부직포, 면 등 마스크 제조용으로 사용되는 원단에 압력 또는 초음파를 가하여 원단을 원하는 형태로 가공하거나 원하는 형태의 모양을 원단에 성형하는 역할을 한다. 즉, 성형 롤러(10)는 성형 롤러(10)를 향해 투입되는 원단을 성형하여 마스크를 제조하는 장치의 일부일 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따라 성형 롤러(10)를 향해 투입되는 원단은 마스크를 제조하는데 사용되는 것으로 상정하고 이하 후술하기로 한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 성형 롤러(10)를 향해 투입되는 원단은 마스크 이외의 다른 제품을 제조하는데 사용될 수 있으며 상술한 기재 내용에 따라 원단의 종류나 최종 제품의 종류가 한정되지 않는다.
성형 롤러(10)는 일 방향으로 회전을 하면서 원단에 압력을 연속적으로 가할 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 성형 롤러(10)의 외주면에는 원단의 일 부분에 보다 높은 압력을 가하도록 형성된 돌기를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 성형 롤러(10)는 샤프트(100) 및 성형부(200)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트(100)는 샤프트(100)의 일 단 또는 양 단에 물리적으로 연결된 구동모터로부터 동력을 제공받아 회전운동을 하는 부분으로 성형 롤러(10) 회전의 중심축 역할을 한다. 샤프트(100)는 원통형 막대 형상으로, 샤프트(100)는 길이 방향으로 성형부(200)의 양단보다 양 측으로 더 확장될 수 있다. 샤프트(100)는 양 측으로 확장된 부분을 통해 지지대 상에 장착되거나 거치되고 구동모터와 연결되어 회전할 수 있다. 추가적으로, 샤프트(100)의 적어도 일 측에는 기어가 결합될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형부(200)는 원단에 압력을 가하여 원단 전체 또는 원단 표면의 형태를 가공 및 성형하는 역할을 한다. 즉, 성형부(200)는 마스크의 전체적인 형태를 형성시킬 수 있고, 디자인적인 요소를 마스크 표면에 형성시킬 수도 있다.
성형부(200)는 샤프트(100)와 동기화되어 회전하도록 샤프트(100)를 둘러싸며 결합되고 샤프트(100)에 고정된다. 성형부(200)는 샤프트(100)와 동일한 원통형 형상을 가질 수 있고, 샤프트(100)의 외주면에서 외주 방향으로 일정한 거리만큼 확장되며 샤프트(100)의 외주면과 성형부(200)의 외주면 사이의 간격은 일정할 수 있다. 성형부(200)는 샤프트(100)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 또한, 성형부(200)는 샤프트(100)와 일체로 형성되면서 샤프트(100)의 외주면보다 돌출되어 형성될 수 있다.
성형부(200)의 외주면은 마스크의 전체적인 형태를 형성시키는 부분 및 마스크의 표면에 글씨나 무늬와 같은 디자인적인 요소를 형성시키는 부분으로 구분될 수 있고, 구분된 영역 중 일부는 샤프트(100)로부터 탈부착이 가능할 수도 있다. 또한, 성형부(200)의 복수의 영역들의 외주면에는 돌기가 형성될 수 있고, 원단을 커팅하는 날(blade)이 함께 형성될 수도 있다. 즉, 성형부(200)는 적어도 하나의 성형 돌기를 포함하며, 성형 돌기 중 일부는 커팅날(blade)일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 성형 롤러(10)는 샤프트(100)와 성형부(200)를 연결하는 보강부(110)를 더 포함할 수 있다.
샤프트(100)의 외주면과 제2성형부(220)의 내측면 사이는 경사진 보강부(110)를 통해 연결될 수 있다. 즉, 보강부(110)는 샤프트(100)의 외주면 상에서 샤프트(100)의 외주면의 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 보강부(110)는 성형 롤러(10) 자체의 변형을 방지하기 위해 형성된 부분이다. 샤프트(100)와 제2성형부(220)의 내측면 사이의 연결 부분이 직각으로 형성되는 경우, 부피나 무게가 샤프트(100)보다 큰 제2성형부(220)로 인해 성형 롤러(10)의 휘어짐이 발생할 수 있다. 성형 롤러(10)의 휘어짐으로 인해 성형부(200)를 통한 원단의 가공 형태가 고르지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해, 보강부(110)를 통해 샤프트(100)와 제2성형부(220)의 내측면 사이의 연결 부분에 보강부(110)가 배치될 수 있다. 이러한 보강부(110)는 제 2성형부(220)의 내측면 방향으로 갈수록 두껍게 형성될 수 있다. 이에 따라, 샤프트(100)와 제2성형부(220)의 연결 부분의 강도가 보강될 수 있다.
보강부(110)는 제2성형부(220)의 외주면에서 샤프트(100)를 향해 수직하게 깎아지며 형성되는 내측면과 샤프트(100)의 외주면이 완만하게 연결되도록 경사진 형태일 수 있다. 보강부(110)는 샤프트(100)와 샤프트(100)의 양 측에 형성된 제2성형부(220)의 내측면 사이에 각각 형성될 수 있다. 여기서, 제2성형부(220)의 내측면은 샤프트(100)에 수직하고 제1성형부(210)를 향해 있는 부분이다. 제1성형부(210)가 샤프트(100)의 양 측에 형성된 제2성형부(220) 사이 공간에 결합되는 경우, 각각의 제2성형부(220)의 내측면은 제1성형부(210)의 양 측면과 접촉될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 성형부(200)는 제1성형부(210) 및 제2성형부(220)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1성형부(210)는 마스크 표면의 디자인적인 요소를 형성시키는 부분으로, 제1성형부(210)를 통해 무늬, 글씨, 그림, 패턴 등 마스크에 다양한 형태의 각인을 형성시킬 수 있다.
제1성형부(210)의 길이는 샤프트(100)의 길이보다 짧고, 제2성형부(220)의 길이보다 짧거나 동일한 길이를 가질 수 있다. 제1성형부(210)의 양 단면은 튜브형 또는 도넛형일 수 있고, 샤프트(100)를 둘러싸는 원통형일 수 있다. 제1성형부(210)는 샤프트(100)의 외주면에 탈부착이 가능한 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1성형부(210)가 샤프트(100)에 결합되는 경우, 샤프트(100)의 양 측에 형성된 제2성형부(220)의 외주면과 제1성형부(210)의 외주면이 단차 및 이격 없이 평행하게 형성될 수 있다. 제1성형부(210)는 각각의 제2성형부(220) 사이에서 샤프트(100)를 감싸며 결합되므로, 마스크의 전체적인 형태를 성형하는 제2성형부(220) 사이에서 마스크 표면에 각인을 형성시킬 수 있다. 여기서, 마스크 표면은 마스크 착용시 전방을 향하고 외부로 노출되는 면일 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 제1성형부(210)가 성형 롤러(10)의 중앙 부분에 배치된 것으로 설명하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면 제1성형부(210)는 성형 롤러(10)에서 한 쌍의 제2성형부(220) 사이에 어디든지 배치될 수 있다.
제1성형부(210)는 적어도 하나의 성형모듈을 포함할 수 있다. 또한, 제1성형부(210)의 성형모듈은 샤프트(100)의 길이 방향과 평행한 방향으로 분할된 복수의 결합편을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1성형부(210)의 성형모듈은 상하로 균등하게 분할된 두 개의 결합편을 포함할 수 있다. 이러한 제1성형부(210)의 성형모듈은 샤프트(100)를 감싸며 결합될 수 있고, 용이하게 분리될 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 제1성형부(210)가 하나의 성형모듈로 형성된 것을 기준으로 설명하고, 제1성형부가 복수의 성형모듈을 포함하는 경우에 대해서는 아래에서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1성형부(210)는 제1성형돌기(211), 제1결합면(212), 제2결합면(213), 경사면(214), 삽입홈(215), 결합홈(216)를 포함한다. 즉, 분할된 결합편은 각각 제1성형돌기(211), 제1결합면(212), 제2결합면(213), 경사면(214), 삽입홈(215), 결합홈(216)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1성형돌기(211)는 마스크 원단에 각인하고자 하는 무늬, 글씨, 그림, 패턴 등에 대응되는 형태로 돌출된 부분으로, 제1성형돌기(211)를 통해 원단 표면에 각인을 형성시킬 수 있다. 제1성형돌기(211)는 제1성형부(210)의 외주면에 돌출될 수 있다. 제1성형돌기(211)는 초음파 융착을 위한 돌기일 수 있다. 원단이 제1성형부(210)를 통과하는 경우, 제1성형돌기(211)를 통해 원단에 반복적으로 각인을 형성시킬 수 있다. 구체적으로, 제1성형돌기(211)는 제1성형부(210)의 외주면 둘레를 따라, 연속적 또는 불연속적으로 배치되어 일정한 속도로 제1성형부(210)를 통과하는 원단에 다양한 각인을 반복적으로 형성시킬 수 있다.
제1성형돌기(211)는 제1성형부(210)의 외주면에서 다양한 형태의 단면을 가지며 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제1성형돌기(211)는 제1성형부(210)의 외주면에 소정의 형태로 반복적으로 형성될 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 바와 같이 제1성형돌기(211)의 형태 및 배치된 간격이 한정되는 것은 아니며, 제1성형돌기(211)는 글씨, 무늬, 패턴 등 다양한 형태로 형성될 수 있고, 각인의 위치, 개수 등 원하는 형태로 자유롭게 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1결합면(212)은 제1성형부(210)가 샤프트(100)에 결합되는 경우, 샤프트(100)의 길이 방향과 평행한 방향으로 분할된 제1성형부(210)의 결합편끼리 마주하는 면이다. 제1결합면(212) 상에는 결합편끼리 결합을 위한 적어도 하나 이상의 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2결합면(213)은 제1성형부(210)가 샤프트(100)에 결합되는 경우, 샤프트(100)의 외주면과 접촉되는 면이다. 제2결합면(213)과 제1성형부(210)의 외주면 사이는 일정한 두께로 형성될 수 있다.
제2결합면(213)은 샤프트(100)의 외주의 곡선에 대응되도록 곡률이 형성될 수 있다. 즉, 제2결합면(213)은 샤프트(100)의 외주면과 실질적으로 접촉하거나 샤프트(100)의 외주면과 일정한 간격을 갖도록 형성될 수 있다. 이에, 제1성형부(210)는 제2결합면(213)을 통해 샤프트(100)와 결합되고, 제1성형부(210)는 샤프트(100)의 외주면 상에서 회전이 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 제1성형부(210)는 샤프트(100)의 외주면 상에서 결합된 상태로 회전될 수 있다. 이러한 제1성형부(210)를 회전시켜 제1성형돌기(211)의 위치가 정밀하게 조절될 수 있고, 제1성형부(210)를 완전히 고정하는 방법을 통해 마스크에 형성될 각인의 위치를 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경사면(214)은 샤프트(100)의 외주면과 마주하는 제1성형부(210)의 내주면에 형성되는 경사진 면이다. 경사면(214)은 보강부(110)와 마주하는 면으로 샤프트(100)와 한 쌍의 제2성형부(220)의 연결 부분에 각각 형성된 보강부(110)에 대응되도록 제1성형부(210) 내주면에 한 쌍이 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 경사면(214)은 보강부(110)의 경사에 대응되도록 경사지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삽입홈(215)은 결합편끼리의 결속을 위한 홈으로서, 제1결합면(212) 상에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 삽입홈(215)은 결합편을 관통할 수 있다. 예를 들어, 삽입홈(215)은 제1결합면(212)에 수직한 방향으로 결합편을 관통할 수 있다. 관통된 홈의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결합홈(216)은 결합편끼리의 결속을 위한 홈으로서, 결합홈(216)은 제1결합면(212) 상에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 결합홈(216)은 삽입홈(215)이 형성된 위치와 대응되는 위치에 삽입홈(215)과 짝을 이루어 형성될 수 있고, 막힌 형태로 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1성형부(210)는 삽입홈(215) 및 결합홈(216)을 통한 나사 결합으로 샤프트(100) 상에서 고정될 수 있다. 즉, 나사가 일 측 결합편의 삽입홈(215)을 통해 삽입되어 타 측 결합편의 결합홈(216)으로 삽입됨으로써, 결합편끼리 결속될 수 있다. 한편, 본 발명에서 제1성형부(210)의 결합은 나사 결합이며, 삽입홈(215) 및 결합홈(216)은 제1결합면(212)마다 두 개씩 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 결합편 간의 결속력을 제공할 수 있는 다른 결합 구조 및 방법이 적용될 수도 있고, 삽입홈(215) 및 결합홈(216)의 위치와 개수를 다르게 배치할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2성형부(220)는 마스크의 전체적인 형태를 형성시키는 부분이다. 제2성형부(220)는 마스크의 형태를 일정하게 반복 형성시키도록 구성될 수 있다.
제2성형부(220)는 샤프트(100)의 길이보다 짧은 원통형이고, 샤프트(100)를 둘러싸면서 샤프트(100)의 외주면에서 반지름 방향으로 확장되어 형성된다. 즉, 제2성형부(220)는 샤프트(100)보다 지름이 크게 형성될 수 있다. 제2성형부(220)는 샤프트(100)를 둘러싸도록 샤프트(100)와 일체형으로 구성되고, 샤프트(100)의 길이 방향의 중앙부에서 양 측으로 일정한 간격만큼 이격된 위치에서 각각 형성될 수 있다. 이 때, 샤프트(100)의 외주면 상에서 일정한 간격만큼 이격된 공간에 제1성형부(210)가 배치되어 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2성형부(220)는 제2성형돌기(221)를 포함한다. 제2성형돌기(221)는 마스크의 전체적인 형태를 형성시키기 위해 제2성형부(220)의 외주면에 돌출될 수 있다. 제2성형돌기(221)는 초음파 융착을 위한 돌기이거나 마스크의 외형을 형성하는 커팅날일 수 있다. 원단이 제2성형부(220)를 통과하는 경우, 제2성형돌기(221)를 통해 원단이 일정한 형태로 반복 성형될 수 있다.
제2성형돌기(221)는 복수 개로 형성될 수 있고, 복수의 제2성형돌기(221)들 중 일부는 커팅날로 구성될 수도 있다. 제2성형돌기(221) 이 외의 커팅날을 포함하는 경우, 제2성형돌기(221) 주위에 형성된 커팅날을 통한 원단의 커팅과 제2성형돌기(221)를 통한 원단의 성형이 동시에 이루어질 수도 있다.
제2성형돌기(221)의 형태는 원단 표면에 생성하고자 하는 각인의 형태에 대응된다. 제2성형돌기(221)의 상면은 평평하거나, 날카로운 단면으로 형성될 수 있고, 제2성형돌기(221)의 크기는 샤프트(100)의 회전 방향에 따라 점차 증가하거나, 감소하도록 구성될 수도 있다. 제2성형돌기(221)의 형태, 크기, 배치 및 돌출된 높이 등은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 본 명세서에 도시된 도면이나 기재된 설명으로 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)는 제1성형부(210)가 샤프트(100)로부터 탈부착이 가능하므로, 제1성형부(210)의 교체가 용이한 장점이 있다. 이에 따라, 마스크 표면에 형성되는 각인의 형태를 자유롭게 설정할 수 있고, 각인의 위치를 미세하게 조정될 수 있다.
종래의 성형 롤러의 경우, 마스크의 형태 변경이 필요한 경우, 필요시마다 샤프트와 성형부를 포함한 성형 롤러를 통째로 교체하여야 하므로, 비용 및 시간면에서 경제적이지 못한 단점이 있었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)는 샤프트(100)는 그대로 활용하고 제1성형부(210)만 새로 제작하여 교체할 수 있으므로, 제조 비용 및 시간을 감축시킬 수 있어서 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)는 제2성형부(220)을 통해 마스크의 전체적인 형태를 성형하고, 탈부착 가능한 제1성형부(210)를 통해서는 마스크에 디자인적인 요소를 형성시키도록 성형부(200)를 분리하여 역할을 세분화함으로써, 마스크의 전체적인 형태는 유지하면서도 마스크에 새겨지는 각인의 형태를 소비자가 원하는 형태로 다양화할 수 있고 용이하게 변경할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)는 제1성형부(210)가 샤프트(100) 상에서 회전이 가능하므로, 마스크 표면에 각인이 형성되는 위치도 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 4 및 도 5을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러를 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러를 도 4에 도시한 선 Y-Y'를 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는, 제1성형부(410)가 복수의 성형모듈로 분할되는 것 및 샤프트(300)에 가이드돌기(320)가 추가로 형성되는 것을 제외하고 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러(10)의 구성과 실질적으로 동일하다. 이에, 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 성형 롤러(40)는 샤프트(300) 및 성형부(400)를 포함한다. 성형부(400)는 제1성형부(410) 및 제2성형부(420)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는 샤프트(300)의 외주면과 제2성형부(420)의 내측면 사이는 경사진 보강부(310)를 통해 연결될 수 있다. 즉, 보강부(310)는 샤프트(300)의 외주면 상에서 샤프트(300)의 외주면의 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제1성형부(410)는 복수의 성형모듈을 포함한다. 복수의 성형모듈로 구성된 제1성형부(410)는 샤프트(300)의 외주면과 수직한 방향으로 분할될 수 있다. 또는, 제1성형부(410)는 제1성형부(410)의 외주면 또는 제2성형부(420)의 외주면에 수직하게 분할될 수 있다.
분할된 성형모듈은 각각 제1성형돌기(411)를 포함할 수 있다. 제1성형돌기(411)는 분할된 성형모듈마다 각각 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 성형모듈의 외주면에는 제1성형돌기(411)가 별, 마름모 및 원 형태의 그림으로 돌출될 수 있다. 또한, 하나의 분할된 성형모듈은 복수의 제1성형돌기(411)들을 포함할 수 있다. 나아가, 하나의 분할된 성형모듈에서 복수의 제1성형돌기(411)들 각각은 서로 다른 형태를 갖도록 돌출될 수 있다.
한편, 본 발명에서 제1성형부(410)이 세 개의 성형모듈을 포함하는 것과 각 성형모듈에 도시된 제1성형돌기(411)의 형태는 예시에 불과하므로, 이에 한정되지 않으며, 마스크의 표면에 형성하고자 하는 각인의 형태에 따라 분할된 성형모듈이 더 많거나 적을 수도 있고, 제1성형돌기(411)는 글씨, 무늬, 패턴 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
분할된 성형모듈은 샤프트(300)의 길이 방향과 평행한 방향으로 분할된 복수의 결합편을 포함할 수 있다. 분할된 복수의 결합편은 각각 제1성형돌기(411), 제1결합면(412), 제2결합면(413), 경사면(414), 삽입홈(415), 결합홈(416)을 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합편은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합편과 비교하여 샤프트(300)의 외주면과 평행한 폭의 길이가 짧고, 삽입홈(415) 및 결합홈(416)이 제1결합면(412) 상에 하나씩 형성되어 있는 것을 제외하고 동일하다. 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는 샤프트(300) 상에 각 성형모듈을 가이드하는 가이드돌기(320)를 더 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 가이드돌기(320)는 분할된 성형모듈들이 배치되는 위치를 가이드하는 역할을 한다. 제1성형부(410)가 샤프트(300)의 외주면에 수직한 방향으로 분할되는 경우, 제1성형부(410)의 내부면에는 분할된 성형모듈의 수에 따라 경사면(414)의 수가 증가하게 된다. 이때, 제1성형부(410)와 샤프트(300)의 결합 부분에는 각 성형모듈의 경사면(414)으로 인해 공간이 형성될 수 있다. 이에, 가이드돌기(320)는 경사면(414)에 대응되면서 경사면(414)으로 인해 형성된 공간을 메꿀 수 있도록 샤프트(300)의 외주면의 둘레를 따라 돌출 형성될 수 있다. 가이드돌기(320)를 통해, 각 성형모듈들이 결합되는 경우, 각각 회전이 가능하면서도 성형모듈 간의 이격이 발생되지 않도록 경사면(414)으로 인해 형성되는 공간을 메꿔 이물질 등이 유입되는 현상을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는 제1성형부(410)를 복수의 성형모듈로 분할함으로써, 마스크에 표면에 형성될 각인의 형태를 보다 다양하게 할 수 있으며, 성형모듈의 순서 및 배치를 자유롭게 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 분할된 성형모듈 중 수정이 필요한 부분만 선택적으로 교체가 가능하므로, 제1성형부(410)를 통째로 교체하지 않고도 형태 변경이 필요한 부분만 간편하게 변경할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는 각 성형모듈이 샤프트(300) 상에서 독립적으로 회전 가능하므로, 각 성형모듈을 통해 마스크 표면에 형성되는 각인의 위치와 간격을 보다 미세하게 조정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(40)는 성형모듈을 보다 많은 영역으로 분할하는 경우, 마스크의 표면에 섬세한 표현이 가능한 효과를 제공할 수 있다.
다음은, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 포함하는 마스크 제조 장치를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 롤러를 포함하는 마스크 제조 장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 성형 롤러를 포함하는 마스크 제조 장치(1)는 성형 롤러(10) 및 종동 롤러(20)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 마스크 제조 장치(1)의 일부에는 본 발명의 일 실시예 또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 롤러(10, 40)가 장착된 것이며, 성형 롤러(10, 40)의 위치에 대응하여 성형 롤러(10, 40)의 상부에는 종동 롤러(20)가 장착될 수 있다.
종동 롤러(20)는 마스크 제조 장치(1)가 작동하지 않는 경우 성형 롤러(10, 40)의 상부에서 성형 롤러(10, 40)로부터 일정한 거리만큼 이격되어 위치해 있다가, 마스크 제조 장치(1)가 작동하는 경우 성형 롤러(10, 40)의 상부에서 원단이 투입되어 원단의 표면에 모양이 성형될 만큼 가깝게 미리 설정된 거리만큼 성형 롤러(10, 40)가 위치한 방향으로 하강한다. 이에, 종동 롤러(20)는 성형 롤러(10, 40)와 실질적으로 맞닿은 상태로 동시에 회전한다. 이때, 성형 롤러(10, 40)와 종동 롤러(20) 사이로 원단이 투입되면, 성형 롤러(10, 40)와 종동 롤러(20)간의 압력 또는 열로 인하여 원단이 성형될 수 있다. 또한, 성형 롤러(10) 또는 종동 롤러(20) 중 적어도 일 부분에 커팅날이 구비된 경우, 원단의 성형과 커팅이 동시에 이루어질 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 제조 장치(1)는 종동 롤러(20) 대신 초음파 혼이 장착될 수도 있다. 초음파 혼은 종동 롤러(20)와 같이 성형 롤러(10, 40) 상에서 상하로 이동할 수 있으며, 초음파 혼이 장착된 마스크 제조 장치(1)가 작동하는 경우, 성형 롤러(10)가 초음파 혼에 실질적으로 밀착된 상태로 회전할 수 있다. 이때, 성형 롤러(10)와 초음파 혼 사이로 원단이 투입되어 이동하게 되면, 초음파 융착을 통한 원단 성형이 이루어질 수도 있다. 성형 롤러(10) 상에 커팅날이 구비된 경우, 원단의 성형과 커팅이 동시에 이루어질 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 마스크 제조 장치 10, 40: 성형 롤러
20: 종동 롤러 100: 샤프트
110: 보강부 200: 성형부
210: 제1성형부 211: 제1성형돌기
212: 제1결합면 213: 제2결합면
214: 경사면 215: 삽입홈
216: 결합홈 220: 제2성형부
221: 제2성형돌기 300: 샤프트
310: 보강부 320: 가이드돌기
400: 성형부 410: 제1성형부
411: 제1성형돌기 412: 제1결합면
413: 제2결합면 414: 경사면
415: 삽입홈 416: 결합홈
420: 제2성형부 421: 제2성형돌기

Claims (10)

  1. 샤프트; 및
    상기 샤프트의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 성형부를 포함하고,
    상기 성형부는,
    상기 샤프트로부터 탈부착이 가능한 제1성형부; 및
    상기 샤프트에 고정되는 제2성형부를 포함하는, 성형 롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1성형부는 적어도 하나의 성형모듈을 포함하고,
    상기 성형모듈은 상기 샤프트를 감싸며 서로 결합되는 복수의 결합편을 포함하는, 성형 롤러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1성형부는,
    상기 샤프트의 외주면과 수직한 방향으로 분할된 복수의 성형모듈을 포함하는, 성형 롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 샤프트는,
    상기 복수의 성형모듈 각각을 가이드하도록 상기 샤프트의 외주면의 둘레를 따라 돌출되어 형성된 가이드돌기를 더 포함하는, 성형 롤러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트와 상기 제2성형부의 내측면 사이를 연결하는 경사진 보강부를 더 포함하는, 성형 롤러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1성형부는,
    상기 샤프트의 외주면과 마주하는 상기 제1성형부의 내주면에 상기 보강부에 대응되도록 형성된 경사면을 더 포함하는, 성형 롤러.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 결합편은 결합편끼리 맞닿는 결합면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 홈은 상기 결합편을 관통하는, 성형 롤러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1성형부는 상기 제1성형부의 외주면 상에서 불연속적으로 배치된 복수의 성형돌기를 포함하고,
    상기 제2성형부는 상기 제2성형부의 외주면 상에서 연속적으로 배치된 성형돌기를 포함하는, 성형 롤러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1성형부는,
    상기 샤프트의 외주면 상에서 회전이 가능한, 성형 롤러.
  10. 제1항에 따른 성형 롤러; 및
    상기 성형 롤러와 마주하도록 배치된 초음파 혼 또는 종동 롤러를 포함하고,
    상기 성형 롤러와 상기 초음파 혼 사이 또는 상기 성형 롤러와 상기 종동 롤러 사이로 원단이 투입되어 상기 원단을 성형하는, 마스크 제조 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100022870A (ko) * 2008-08-20 2010-03-03 임웅재 마스크 제조장치용 가공롤러
KR20140090580A (ko) * 2014-01-21 2014-07-17 주식회사 보성산업롤 골판지 인쇄기용 급지 롤러

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