KR20230068285A - 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마스크의 귀걸이 재료를 탄성중합체로 사용함과 동시에, 마스크 본체와 귀걸이의 이음부분을 외부로 노출시키지 않아, 착용시 이물감이 적어 착용감이 개선됨은 물론 귀 뒷부분의 통증을 완화하며, 특히, 마스크 본체와 귀걸이를 동시에 성형하더라도, 마스크 본체의 좌우 양측을 획일적인 직선형태가 아닌 다양한 형태의 아웃라인으로 성형할 수 있도록 해 미감을 대폭 향상시키고, 복수의 본체원단 사이에 귀걸이를 개재시킴으로써 귀걸이의 결합력을 보장하는 마스크를 제조할 수 있는 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법에 관한 것이다.

Description

마스크 제조장치 및 마스크 제조방법{Manufacturing appratus and manufacturing method for mask}

본 발명은 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마스크의 귀걸이 재료를 탄성중합체로 사용함과 동시에, 마스크 본체와 귀걸이의 이음부분을 외부로 노출시키지 않아, 착용시 이물감이 적어 착용감이 개선됨은 물론 귀 뒷부분의 통증을 완화하며, 특히, 마스크 본체와 귀걸이를 동시에 성형하더라도, 마스크 본체의 좌우 양측을 획일적인 직선형태가 아닌 다양한 형태의 아웃라인으로 성형할 수 있도록 해 미감을 대폭 향상시키고, 복수의 본체원단 사이에 귀걸이를 개재시킴으로써 귀걸이의 결합력을 보장하는 마스크를 제조할 수 있는 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법에 관한 것이다.

통상 미세먼지, 바이러스 등의 흡입을 방지하기 위해 사용하는 일회용 마스크의 제조장치는 복수의 본체원단을 적층한 다음 폴리우레탄 등의 소재로 만들어진 탄성끈 귀걸이를 부착하고, 원단에서 일정한 형태로 본체를 성형하여 마스크를 취출하는 방법(이하, 탄성끈 귀걸이 부착 방식이라 함) 또는 마스크 본체의 성형 과정에서 복수의 마스크 본체용 원단 사이에 탄성중합체 귀걸이용 원단을 개재한 상태에서 마스크 본체와 귀걸이를 동시에 재단하는 방법(이하, 탄성중합체 귀걸이 재단 방식)을 사용하였다.

상기 탄성끈 귀걸이 부착 방식 마스크 제조장치의 경우 마스크 본체에 귀걸이를 초음파나 접착제 등을 이용해 마스크 본체의 표면에 연결 결합하고, 귀걸이를 결합 후 귀걸이와 관계없이 마스크 본체를 가공할 수 있어, 마스크 본체를 다양한 형상으로 성형하는 것이 가능하여 다양한 디자인의 마스크 제조가 가능하였다.

그러나, 탄성끈 귀걸이 부착 방식의 경우, 탄성끈의 굵기와 탄성력의 제약으로 장시간 착용시 귀 뒷부분의 통증을 야기시켜 이에, 착용감이 떨어졌고, 또한, 부착지점의 면적이 귀걸이의 두께 정도에 불가했기 때문에 충분한 부착면적의 확보가 안되어, 반복사용에 따라 귀걸이가 마스크 본체로부터 끊어져 버리는 문제가 빈번하게 발생하였다.

반면, 탄성중합체 귀걸이 재단 방식의 경우, 귀걸이를 성형된 마스크 본체에 결합시키는 탄성끈 귀걸이 부착 방식과는 달리 마스크 본체를 성형하는 과정에서 복수의 마스크 본체용 원단 사이에 탄성중합체 귀걸이용 원단을 개재하여 융착시킨 뒤, 합지원단을 마스크의 형상대로 융착 및 재단하여 마스크를 성형하였다.

이에, 탄성중합체 귀걸이 재단 방식으로 제조된 마스크는 귀걸이용 원단이 마스크 본체용 원단 사이에 개재된 상태에서 융착 고정되었기 때문에 귀걸이가 마스크 본체로부터 쉽게 끊어지지 않는다는 장점이 있고, 탄력 밴드, 기저귀 등 인체의 접촉부위에 다양하게 사용되기도 하는 탄성중합체의 특성상, 착용감이 대폭 향상된다는 이점이 있다.

그러나, 도 18에 도시된 바와 같이 기존의 탄성중합체 귀걸이 재단 방식의 경우 마스크 본체용 원단과 귀걸이용 원단의 연결부분을 별도 재단할 수 없었기 때문에 마스크 본체의 좌우 끝단(m) 형상이 마스크 본체용 원단의 좌우 양 변부 형상에 대응하는 직선형태로 성형되어 마스크의 디자인을 획일적으로밖에 구현해낼 수 없었다.

등록특허 10-2259685

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 마스크의 귀걸이 재료를 탄성중합체로 사용하여, 착용감이 개선됨은 물론 충분한 면적으로 귀와 접촉하여 귀 뒷부분의 통증을 완화하며, 특히, 마스크 본체와 귀걸이를 동시에 성형하더라도, 마스크 본체의 좌우 양측을 획일적인 직선형태가 아닌 다양한 형태의 아웃라인으로 성형할 수 있도록 해 미감을 대폭 향상시킨 마스크를 제조할 수 있는 마스크 제조장치 및 마스크 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 마스크 본체용 원단과 귀걸이용 원단을 각각 공급하는 원단 공급부; 상기 원단 공급부의 후방에 설치되며 원단 공급부로부터 공급되는 제1 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하여 제1 본체원단을 성형하는 제1 금형부; 상기 제1 금형부의 후방에 설치되며 상기 원단 공급부로부터 공급되는 제2 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하여 제2 본체원단을 성형하는 제2 금형부; 상기 원단 공급부로부터 공급되는 귀걸이용 원단을 제1 본체원단의 상면으로 가이드하는 귀편가이드부; 상기 제2 금형부의 후방에 설치되며 상기 제1 본체원단, 제1 본체원단의 상면에 가이드된 귀걸이용 원단 및 제2 본체원단을 합지하는 합지부; 상기 합지부와 제1 금형부 사이에서 상기 제2 금형부를 상부로 이격 지지하며 상기 합지부에서의 합지단계 전 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 코편을 투입하는 코편투입부; 상기 합지부의 후방에 설치되며 상기 베이스원단을 반으로 접는 접철부; 및 상기 접철부의 후방에 설치되며 반으로 접힌 베이스원단을 마스크 형상으로 융착 및 재단하여 베이스원단으로부터 마스크를 취출해내는 후처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원단 공급부는 한 쌍의 귀걸이용 원단을 각개로 공급하고 한 쌍의 귀걸이용 원단 각각은 제1 본체원단의 좌우방향 양 변부에 중첩되게 가이드되어 제1 본체원단과 귀걸이용 원단의 경계부위에 중첩구간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 한 쌍의 귀걸이용 원단 각각은 상기 합지부에서 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 개재된 상태로 융착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금형부는, 제1 베이스판; 상기 제1 베이스판 상면의 전방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제1 전방지지대; 상기 한 쌍의 제1 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제1 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 제1 금형롤러; 상기 한 쌍의 제1 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 금형롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제1 전방하부가이드롤러; 상기 제1 베이스판 상면의 후방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제1 후방지지대; 상기 한 쌍의 제1 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되는 제1 후방상부가이드롤러; 상기 한 쌍의 제1 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 후방상부가이드롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제1 후방하부가이드롤러; 상기 제1 전방지지대의 상부에 결합되는 제1 롤지지대; 상기 제1 롤지지대 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제1 본체용 원단의 재단시 발생하는 레스트를 감아 회수하는 제1 회수롤러; 및 상기 제1 금형롤러 및 제1 후방상부가이드롤러를 동기 회전구동시키는 제1 구동부재;를 포함하며, 상기 제1 구동부재는, 상기 제1 금형롤러에 결합되는 제1 금형기어; 상기 제1 후방상부가이드롤러에 결합되는 제1 가이드기어; 상기 제1 베이스판의 하부에 결합되며 구동축에 제1 구동기어가 결합되는 제1 구동모터; 및 상기 제1 금형기어, 제1 가이드기어 및 제1 구동기어를 연결하는 제1 체인;을 포함하며, 상기 제2 금형부는, 제2 베이스판; 상기 제2 베이스판 상면의 전방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 전방지지대; 상기 한 쌍의 제2 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제2 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 제2 금형롤러; 상기 한 쌍의 제2 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 금형롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 전방하부가이드롤러; 상기 제2 베이스판 상면의 후방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 후방지지대; 상기 한 쌍의 제2 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되는 제2 후방상부가이드롤러; 상기 한 쌍의 제2 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 후방상부가이드롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 후방하부가이드롤러; 상기 제2 전방지지대의 상부에 결합되는 제2 롤지지대; 상기 제2 롤지지대 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제2 본체용 원단의 재단시 발생하는 레스트를 감아 회수하는 제2 회수롤러; 및 상기 제2 금형롤러 및 제2 후방상부가이드롤러를 동기 회전구동시키는 제2 구동부재;를 포함하며, 상기 제2 구동부재는, 상기 제2 금형롤러에 결합되는 제2 금형기어; 상기 제2 후방상부가이드롤러에 결합되는 제2 가이드기어; 상기 제2 베이스판의 하부에 결합되며 구동축에 제2 구동기어가 결합되는 제2 구동모터; 및 상기 제2 금형기어, 제2 가이드기어 및 제2 구동기어를 연결하는 제2 체인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 코편투입부는, 함체 형태로 이루어지며 내부에 가이드판이 형성되어 가이드판 하부로 제1 본체원단과 제1 본체원단의 상부로 가이드된 귀걸이용 원단이 이동되도록 하는 코편프레임; 및 상기 가이드판의 상면에 설치되며 공급되는 코편와이어를 일정 주기로 절단하여 상기 합지부로 투입되기 직전의 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 투입하는 코편투입유닛;을 포함하며, 상기 코편프레임의 상면에는 좌우 방향을 따라 제1 가이드레일이 형성되며 상기 제2 베이스판의 하면에는 상기 제1 가이드레일에 접속되는 제2 가이더가 형성되며 상기 코편프레임의 상면과 제2 베이스판 사이에는 코편프레임에서 제2 금형부를 좌우 방향으로 이동 조절하기 위한 조절수단이 결합되며, 상기 조절수단은, 상기 제2 베이스판의 하면에 형성되는 제1 스크류블럭; 상기 코편프레임의 상면에 상기 제1 스크류블럭과 좌우 동일선상에 형성되는 제2 스크류블럭; 및 상기 제1 스크류블럭과 제2 스크류블럭을 상호 관통해 체결되는 조절스크류축;을 포함하며, 상기 합지부와 제2 금형부 사이에는 제2 금형부에서 배출되는 제2 본체원단을 제1 금형부에서 배출되는 제1 본체원단을 향해 하방으로 가이드하는 하강유도기가 설치되며, 상기 가이드판의 상면에는 전후 방향을 따라 제2 가이드레일이 형성되며, 상기 코편투입유닛은, 상기 가이드판의 상면에 고정 결합되며 내부로 코편와이어를 수용하는 수용공간이 형성되고 측면에는 상기 수용공간으로 코편와이어를 투입시키기 위한 투입구가, 상면에는 상기 수용공간을 향하는 방향으로 제1 작동구가, 전후 방향으로는 상기 수용공간을 관통하는 제2 작동구가 형성되는 고정블럭; 상기 제2 가이드레일에 접속되어 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되며 상기 제2 작동구로 삽입되어 수용공간에 배치된 코편을 고정블럭의 후단으로 배출시키는 배출판; 상기 배출판을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 제3 구동부재; 상기 제1 작동구에 삽입되어 상하로 왕복 이동 가능하게 마련되며 상기 투입구를 통해 수용공간으로 공급된 코편와이어를 절단하는 커터; 및 상기 커터를 상하 방향으로 왕복 이동시키는 제4 구동부재;를 포함하며, 상기 고정블럭의 후면에는 연장편이 일정 길이 연장 형성되며, 상기 연장편의 상면과 하면 각각에는 판스프링이 결합되되 각각의 판스프링은 연장편에서 후방으로 더 연장 형성되어 외측으로 배출되는 코편을 정렬하여 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 투입될 수 있도록 하고, 상기 후처리부는, 반으로 접혀져 하단이 자유단 형태가 된 베이스원단의 귀걸이용 원단을 향해 압축공기를 분사하는 분사노즐;을 포함하며, 상기 분사노즐은 베이스판을 중앙에 두고 좌우 방향에서 대각선 방향으로 압축공기를 분사하여 귀걸이용 원단의 접철부위를 전개시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 마스크 제조방법으로서,

본 발명은 귀걸이용 원단이 본체원단 사이에 합지되기 본체원단의 좌우방향 양 변부를 미리 선재단하여 마스크 본체의 아웃라인을 부여하고, 그 후 본체원단과 귀걸이용 원단을 합지 구성하여 최종적으로 일체형 마스크를 취출하기 때문에, 마스크 본체의 좌우 양단에 곡선적인 아웃라인을 부여할 수 있으며, 이에, 마스크의 미관을 보다 향상시켜 효용성을 높이고, 또한, 마스크 본체와 귀걸이를 동시에 재단함으로써 마스크 본체와 귀걸이가 결합되어진 일체형 마스크를 취출 가능하므로, 마스크 본체와 귀걸이를 각기 제조하고 이를 연결시키는 기존의 탄성끈 귀걸이 부착 방식 대비 높은 생산성을 보장하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 마스크 제조장치의 전체적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 제조장치에 의해 마스크가 제조되는 과정을 개념적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 마스크 제조장치의 요부구성을 도시한 도면.
도 4 내지 도 5는 제1 금형부의 구성을 도시한 도면.
도 6은 제2 금형부 및 코편투입부의 구성을 도시한 도면.
도 7은 제2 금형부의 구성을 도시한 도면.
도 8은 조절수단을 도시한 도면.
도 9 내지 도 11은 코편투입유닛의 구성을 도시한 도면.
도 12는 분사노즐을 도시한 도면.
도 13은 제1,2 본체원단이 성형되는 과정을 개념적으로 도시한 도면.
도 14는 제1 본체원단에 귀걸이용 원단이 중첩된 상태를 도시한 도면.
도 15는 베이스원단을 도시한 도면.
도 16은 반으로 접힌 베이스원단을 도시한 도면.
도 17은 마스크가 취출되는 과정을 도시한 도면.
도 18은 종래 탄성중합체 귀걸이 재단 방식을 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

발명의 설명에 앞서, 설명의 편의를 위해 엄밀하지 않은 방향기준을 첨부되는 도면을 참고하여 특정하면, 도 3에 도시된 그대로의 상태에서 상하(y), 좌우(x), 전후(z)를 나누고 다른 도면과 관련된 설명에서도 이 기준에 따라 방향을 특정한다.

본 발명에 따른 마스크 제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 크게, 원단 공급부(100), 제1 금형부(200), 제2 금형부(300), 귀편가이드부(400), 합지부(700), 코편투입부(500), 접철부(710) 및 후처리부(600)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 원단 공급부(100)는 마스크 본체용 원단롤(110)과 귀걸이용 원단롤(120)을 각각 지지하며, 마스크 본체용 원단과 귀걸이용 원단(30)을 후방으로 공급한다.

이때, 마스크 본체용 원단롤(110)은 복수 개로 마련되어 복겹의 본체용 원단을 일괄적으로 공급할 수 있으며, 원단 공급부(100)와 제1 금형부(200) 사이에 설치된 병합부(130)를 통과하여 적절히 합지되어 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)으로서 단일화 되어진 후 제1 금형부(200)와 제2 금형부(300)로 각각 공급되어질 수 있다.

제1 본체용 원단(10)은 제1 금형부(200)에서 재단되어 제1 본체원단(11)으로서 마스크 착용자의 안면에 접하는 내피에 해당하는 구성이 되고, 제2 본체용 원단(20)은 제2 금형부(300)에서 재단되어 제2 본체원단(21)으로서 마스크 착용자의 외측으로 노출되는 마스크 외피에 해당하는 구성이 된다.

즉, 본 실시예에서의 마스크는 편의상 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21)의 2중 적층구조를 가진 것을 예로 들어 설명하며, 필요에 따라, 원단의 적층수를 증가 또는 감소시킬 수 있음을 밝힌다.

다음으로, 제1 금형부(200)는 원단 공급부(100)의 후방에 설치되며 원단 공급부(100)로부터 공급되는 제1 본체용 원단(10)의 좌우 끝단 아웃라인(13)을 재단하여 제1 본체원단(11)을 성형한다.

제1 본체용 원단(10)의 좌우 끝단 아웃라인(13)이 재단되면 제1 본체원단(11)의 좌우방향 양 변부(12)에는 호, 물결 형태와 같은 아웃라인(13)이 형성될 수 있다.

이때, 제1 금형부(200)는 제1 본체용 원단(10)의 좌우 끝단을 호 또는 물결 형태 등으로 연속적으로 재단할 수 있다.

이를 위해, 제1 금형부(200)는 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제1 베이스판(210), 제1 전방지지대(220), 제1 금형롤러(230), 제1 전방하부가이드롤러(240), 제1 후방지지대(250), 제1 후방상부가이드롤러(260), 제1 후방하부가이드롤러(270), 제1 롤지지대(280), 제1 회수롤러(290) 및 제1 구동부재(291)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

제1 베이스판(210)은 상면의 전방과 후방으로 각각 제1 전방지지대(220)와 제1 후방지지대(250)를 전후 방향으로 이격 지지할 수 있다.

제1 전방지지대(220)와 제1 후방지지대(250)는 각각 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍으로 마련된다.

제1 금형롤러(230)는 한 쌍의 제1 전방지지대(220) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제1 본체용 원단(10)의 좌우 끝단 아웃라인(13)을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 구조로 이루어진다.

경우에 따라, 제1 금형롤러(230) 주변으로 초음파발생기를 인접되게 설치하여, 전술한 칼날 재단 방식이 아닌 초음파 방식으로서 제1 본체용 원단(10)을 재단할 수도 있다. 즉, 제1 금형부(200)는 칼날 재단 방식과 초음파 재단 방식을 상황에 맞게 적절히 선택하여 구성할 수 있음을 밝힌다.

제1 금형롤러(230)의 좌우측단은 각각 한 쌍의 제1 전방지지대(220) 상에 결합될 수 있으며, 좌측단과 우측단 중 적어도 어느 한 쪽의 단부는 후술 될 제1 구동부재(291)와도 연결 설치될 수 있다.

제1 전방하부가이드롤러(240)는 한 쌍의 제1 전방지지대(220) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 금형롤러(230) 하부에 상하로 대향되게 배치될 수 있다.

이때, 제1 금형부(200)로 공급된 제1 본체용 원단(10)은 제1 금형롤러(230)와 제1 전방하부가이드롤러(240) 사이로 통과하는 한편, 제1 금형롤러(230)에 접촉된 제1 본체용 원단(10)은 제1 금형롤러(230)에 형성된 칼날의 형상대로 재단되어질 수 있다.

제1 후방상부가이드롤러(260) 및 제1 후방하부가이드롤러(270)는 전술한 제1 금형롤러(230)와 제1 전방하부가이드롤러(240)와 동일하게, 한 쌍의 제1 후방지지대(250) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 제1 후방하부가이드롤러(270)는 제1 후방상부가이드롤러(260) 하부에 상하로 대향되게 배치되는 구조를 갖춰 제1 후방상부가이드롤러(260)와 제1 후방하부가이드롤러(270) 사이로, 재단되어진 제1 본체원단(11)이 통과할 수 있다.

즉, 제1 후방상부가이드롤러(260)와 제1 후방하부가이드롤러(270)는 제1 금형롤러(230)와 제1 전방하부가이드롤러(240) 사이에서 재단되어 배출되는 제1 본체원단(11)을 후방을 향해 일정한 속도로 견인하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 제1 금형롤러(230)에 의해 제1 본체용 원단(10)의 좌우 끝단 아웃라인(13)이 재단되면 제1 본체원단(11)으로부터 레스트(R)가 연속적으로 분리 배출되어지는데, 이러한 레스트(R)가 제1 본체원단(11)의 진행방향에 간섭되지 아니하도록 레스트(R)를 회수처리하기 위한 수단으로, 먼저, 제1 롤지지대(280)는 상기 제1 전방지지대(220)의 상부에 결합되어 제1 전방지지대(220)와 일체화되고, 제1 회수롤러(290)는 제1 롤지지대(280) 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제자리 회전되면서 제1 본체용 원단(10)의 재단시 발생하는 레스트(R)를 감아 회수할 수 있다.

즉, 재단시 필연적으로 발생하는 레스트(R)는 제1 본체원단(11)와 간섭되지 아니하고, 제1 본체원단(11)의 상부로 분리 이격된 상태에서 연속적으로 감겨 회수 처리될 수 있게 되는 구조가 갖춰진다.

제1 구동부재(291)는 제1 금형롤러(230) 및 제1 후방상부가이드롤러(260)를 동기 회전구동시켜 제1 본체용 원단(10)이 일정한 속도로 재단되어지고, 또한 제1 금형부(200)에서부터 일정한 속도로 배출될 수 있도록 한다.

제1 구동부재(291)는 예컨대, 제1 금형롤러(230)에 결합되는 제1 금형기어(292), 상기 제1 후방상부가이드롤러(260)에 결합되는 제1 가이드기어(293), 상기 제1 베이스판(210)의 하부에 결합되며 구동축에 제1 구동기어(295)가 결합되는 제1 구동모터(294) 및 상기 제1 금형기어(292), 제1 가이드기어(293) 및 제1 구동기어(295)를 연결하는 제1 체인(296)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

이에, 제1 구동모터(294)가 구동됨에 따라 제1 구동기어(295)가 회전하면 제1 체인(296)에 의해 연동된 제1 금형기어(292) 및 제1 가이드기어(293)가 회전하여 제1 금형롤러(230)와 제1 후방상부가이드롤러(260)가 각각 동기 속도로 회전하면서 제1 본체용 원단(10)의 재단 및 제1 본체원단(11)의 견인을 동기 속도로 수행한다.

다음으로, 제2 금형부(300)는 제1 금형부(200)의 후방에 설치되며 상기 원단 공급부(100)로부터 공급되는 제2 본체용 원단(20)의 좌우 끝단 아웃라인(23)을 재단하여 제2 본체원단(21)을 성형하는 역할을 담당한다.

즉, 제2 본체용 원단(20)의 좌우 끝단 아웃라인(23)이 재단되면 제2 본체원단(21)의 좌우방향 양 변부(22)에는 호, 물결 형태와 같은 아웃라인(23)이 형성될 수 있다.

제2 본체원단(21)은 전술한 제1 본체원단(11)과 동일한 크기 및 형태로 재단된 상태에서 제1 본체원단(11)과 동일선상에서 합지될 수 있다.

제2 금형부(300)는 제2 베이스판(310), 상기 제2 베이스판(310) 상면의 전방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 전방지지대(320), 상기 한 쌍의 제2 전방지지대(320) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제2 본체용 원단(20)의 좌우 끝단 아웃라인(23)을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 제2 금형롤러(330), 상기 한 쌍의 제2 전방지지대(320) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 금형롤러(330) 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 전방하부가이드롤러(340), 상기 제2 베이스판(310) 상면의 후방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 후방지지대(350), 상기 한 쌍의 제2 후방지지대(350) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되는 제2 후방상부가이드롤러(360), 상기 한 쌍의 제2 후방지지대(350) 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 후방상부가이드롤러(360) 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 후방하부가이드롤러(380), 상기 제2 전방지지대(320)의 상부에 결합되는 제2 롤지지대(380), 상기 제2 롤지지대(380) 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제2 본체용 원단(20)의 재단시 발생하는 레스트(R)를 감아 회수하는 제2 회수롤러(390) 및 상기 제2 금형롤러(330) 및 제2 후방상부가이드롤러(360)를 동기 회전구동시키는 제2 구동부재(391)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

이때, 제2 구동부재(391)는 상기 제2 금형롤러(330)에 결합되는 제2 금형기어(392), 상기 제2 후방상부가이드롤러(360)에 결합되는 제2 가이드기어(393), 상기 제2 베이스판(310)의 하부에 결합되며 구동축에 제2 구동기어(395)가 결합되는 제2 구동모터(394) 및 상기 제2 금형기어(392), 제2 가이드기어(393) 및 제2 구동기어(395)를 연결하는 제2 체인(396)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

즉, 제1 금형부(200)와 제2 금형부(300)는 제조될 마스크의 외형 미관을 고려해 귀걸이용 원단(30)과의 합지 전 단계에서 미리 본체용 원단(10,20)의 양 변부(12,22)를 선재단 가공하고, 아웃라인(13,23) 형태를 부여받은 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 귀걸이용 원단(30)을 개재해 합지가 이루어질 수 있다.

경우에 따라, 제2 금형롤러(330) 주변으로 초음파발생기를 인접되게 설치하여, 전술한 칼날 재단 방식이 아닌 초음파 방식으로서 제2 본체용 원단(20)을 재단할 수도 있다. 즉, 제1 금형부(300)는 칼날 재단 방식과 초음파 재단 방식을 상황에 맞게 적절히 선택하여 구성할 수 있음을 밝힌다.

제2 금형부(300)는 설치 위치에서만 차이가 있을 뿐 전술한 제1 금형부(200)와 대부분의 구성 및 작용이 동일하므로 이하, 구체적인 설명은 생략하며, 차이가 있는 부분은 후술 될 코편투입부(500)의 설명에서 함께 설명하도록 한다.

다음으로, 귀편가이드부(400)는 원단 공급부(100)로부터 공급되는 귀걸이용 원단(30)을 제1 본체원단(11)의 상면으로 가이드하는 역할을 담당한다.

제1 금형부(200)로부터 재단되어 배출되는 제1 본체원단(11)은 상기 귀편가이드부(400)에 의해 가이드된 귀걸이용 원단(30)과 접한 상태로 후술 될 코편투입부(500)로 투입되어질 수 있다.

이때, 원단 공급부(100)는 한 쌍의 귀걸이용 원단(30)을 각개로 공급하고 한 쌍의 귀걸이용 원단(30) 각각은 귀편가이드부(400)에 의해 제1 본체원단(11)의 좌우방향 양 변부(12)에 중첩되게 가이드되어 제1 본체원단(11)과 귀걸이용 원단(30)의 경계부위에 중첩구간을 형성할 수 있다.

다시 말해, 도 14 내지 도 15에 도시된 바와 같이 제1 본체원단(11)의 양 변부(12)에 귀걸이용 원단(30)의 좌우방향 일측 변부(31)가 서로 일정 폭 중첩되도록 하여 제1 본체원단(11)과 귀걸이용 원단(30)의 경계부위에 중첩구간을 형성할 수 있다.

이 상태에서 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 본체원단(11)의 상부로 제2 본체원단(21)이 그대로 합지되어지면 본체원단(11,21)을 중앙에 두고 양 변부(12,22)에 귀걸이용 원단(30)이 연결되는 구조가 갖춰지되, 본체원단(11,21)의 양 변부(12,22)와 귀걸이용 원단(30)의 일측 변부(31)가 서로 일정 부분 중첩된 상태로 합지되는 구조가 갖춰진다.

이는, 귀걸이용 원단(30)이 복겹의 본체원단(11,21) 내부로 일정 부분 삽입되는 구조로서, 귀걸이의 결합력을 충분히 보장하는 탄성중합체 귀걸이 재단 방식의 효과를 그대로 재현할 수 있으면서도, 선재단에 의해 형성된 본체원단(11,21) 양 변부(12,22)에 아웃라인(13,23)이 그대로 외부로 노출되는 이점으로, 최종적으로 제조된 마스크의 외관을 미려하게 구성할 수 있게 되는 탄성끈 귀걸이 부착 방식의 이점까지 동시에 취할 수 있게 되는 것이다.

귀편가이드부(400)는 전방에 결합된 복수 개의 귀편가이드롤러로 예시될 수 있으며, 원단 공급부(100)로부터 공급되는 한 쌍의 귀걸이용 원단(30)은 좌우로 일정 거리 평행이격된 상태에서 상기 복수 개의 귀편가이드롤러에 가이드되어 제1 본체원단(11)의 상부로 접근할 수 있다.

다음으로, 합지부(700)는 제2 금형부(300)의 후방에 설치되며 상기 제1 본체원단(11), 제1 본체원단(11)의 상면에 가이드된 귀걸이용 원단(30) 및 제2 본체원단(21)을 합지하는 역할을 담당한다.

합지부(700)는 본체원단(11,21)과 귀걸이용 원단(30)의 경계지점 및 본체원단(11,21) 사이로 코편(41)이 투입된 상태라면 코편(41) 주위를 융착하여 베이스원단(1)을 성형할 수 있다.

합지부(700)는 본체원단(11,21)과 귀걸이용 원단(30)이 서로 중첩된 중첩구간을 융착시킴으로써 귀걸이용 원단(30)이 본체원단(11,21) 사이에 개재된 상태에서 보다 견고하게 결합되어질 수 있도록 한다.

합지부(700)는 초음파 융착, 열융착 등의 방식으로 제1 본체원단(11), 제2 본체원단(21) 및 귀걸이용 원단(30)을 일체화시킬 수 있으며, 이를 위해, 융착롤러, 초음파발생기, 가열기 등의 구성을 더 포함할 수 있으며, 이는 통상의 공지된 바를 따르므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 한 쌍의 귀걸이용 원단(30) 각각은 상기 합지부(700)에서 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 개재된 상태로 융착될 수 있다.

다음으로, 코편투입부(500)는 합지부(700)와 제1 금형부(200) 사이에서 상기 제2 금형부(300)를 상부로 이격 지지하며 상기 합지부(700)에서의 합지단계 전 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 코편(41)을 투입하는 역할을 담당한다.

코편투입부(500)가 제2 금형부(300)를 상부로 이격 지지하고 있기 때문에, 제1 금형부(200)와 제2 금형부(300)에서 각각 배출되는 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21)은 상하로 이격된 상태로 공급되는 한편, 제1 본체원단(11)의 경우 코편투입부(500)를 통과하고, 제2 본체원단(21)은 코편투입부(500) 주변을 선회한 뒤 코편투입부(500)를 통과한 제1 본체원단(11) 상부로 가이드될 수 있다.

이때, 합지부(700)와 제2 금형부(300) 사이에는 제2 금형부(300)에서 배출되는 제2 본체원단(21)을 제1 금형부(200)에서 배출되는 제1 본체원단(11)을 향해 하방으로 가이드하는 하강유도기(800)가 설치되어 제2 본체원단(21)이 하강유도기(800)에 의해 그 경로가 하방으로 절곡됨으로써 합지부(700)에 투입되기 직전 제1 본체원단(11)과 접하게 마련될 수 있다.

하강유도기(800)는 예컨대, 상하 방향으로 연장되는 지지프레임(810) 및 상기 지지프레임(810)의 길이방향을 따라 결합되는 복수 개의 하강가이드롤러(820)로 이루어질 수 있다.

다시, 코편투입부(500)는 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이 크게 코편프레임(510) 및 코편투입유닛(520)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

먼저, 코편프레임(510)은 코편투입부(500)의 전체적인 골격을 구성하는 함체 형태로 이루어지며 내부에는 가이드판(511)이 형성될 수 있다.

가이드판(511)의 상면에는 코편투입유닛(520)이 설치되고, 가이드판(511)의 하부공간으로는 제1 본체원단(11)과 제1 본체원단(11)의 상부로 가이드된 귀걸이용 원단(30)이 이동될 수 있다.

코편프레임(510)의 상면에는 좌우 방향을 따라 제1 가이드레일(512)이 형성될 수 있다. 이때, 제2 금형부(300)의 제2 베이스판(310) 하면에는 상기 제1 가이드레일(512)에 접속되는 제2 가이더(311)가 형성되어 제2 금형부(300)가 상기 제1 가이드레일(512)의 진행방향을 따라 좌우로 이동하게 되는 구조가 갖춰진다.

아울러, 코편프레임(510)의 상면과 제2 베이스판(310) 사이에는 코편프레임(510)에서 제2 금형부(300)를 좌우 방향으로 이동 조절하기 위한 조절수단(900)이 결합되어 제2 본체원단(21)의 배출방향 조절을 위해 제2 금형부(300)를 미세하게 좌우 방향으로 위치조절할 수 있다.

상기 조절수단(900)은 제2 베이스판(310)의 하면에 형성되는 제1 스크류블럭(910), 코편프레임(510)의 상면에 상기 제1 스크류블럭(910)과 좌우 동일선상에 형성되는 제2 스크류블럭(920) 및 상기 제1 스크류블럭(910)과 제2 스크류블럭(920)을 상호 관통해 체결되는 조절스크류축(930)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

조절스크류축(930)에는 핸들이 마련되어 상기 핸들을 회전시킴에 따라 조절스크류축(930)이 회전하면 조절스크류축(930)의 길이방향(좌우방향)을 따라 제2 금형부(300)가 좌우로 위치조절될 수 있다. 이에, 제2 본체원단(21)의 아웃라인(23)이 제1 본체원단(11)의 아웃라인(13)에 정확하게 일치되도록 제2 본체원단(21)의 배출방향을 미세하게 조절할 수 있게 되는 구조가 갖춰진다.

다시, 코편투입유닛(520)은 가이드판(511)의 상면에 설치되며 공급되는 코편와이어(40)를 일정 주기로 절단하여 상기 합지부(700)로 투입되기 직전의 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 코편(41)을 연속 투입하는 역할을 담당한다.

코편투입유닛(520)은 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이 크게, 고정블럭(521), 배출판(522), 제3 구동부재(523), 커터(524) 및 제4 구동부재(525)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

먼저, 고정블럭(521)은 가이드판(511)의 상면에 고정 결합되며 내부로 코편와이어(40)를 수용하는 수용공간(521a)이 형성되고 측면에는 상기 수용공간(521a)으로 코편와이어(40)를 투입시키기 위한 투입구(미도시)가, 상면에는 상기 수용공간(521a)을 향하는 방향으로 제1 작동구(521b)가, 전후 방향으로는 상기 수용공간(521a)을 관통하는 제2 작동구(521c)가 형성되는 구조로 이루어진다.

즉, 수용공간(521a), 투입구, 제1 작동구(521b) 및 제2 작동구(521c)는 서로 연통되어 하나의 채널을 구성하며, 이때, 고정블럭(521)의 일측면 투입구 주변에는 코편와이어(40)를 상기 투입구 내측으로 연속적으로 공급하기 위한 와이어피더(미도시)가 설치되어 고정블럭(521)의 수용공간(521a)으로 코편와이어(40)가 공급될 수 있도록 하는 구조가 갖춰진다.

고정블럭(521)의 수용공간(521a)으로 공급된 코편와이어(40)는 후술 될 커터(524)에 의해 일정 길이로 절단되어지고, 절단된 코편(41)은 배출판(522)의 작용에 의해 고정블럭(521)의 후방으로 배출될 수 있다.

보다 구체적으로, 배출판(522)은 가이드판(511)의 상면에 전후 방향을 따라 형성된 제2 가이드레일(513)에 접속되어 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되며 제2 작동구(521c)로 삽입되어 수용공간(521a)에 절단 배치된 코편(41)을 고정블럭(521)의 후단으로 배출시키는 역할을 담당한다.

이때, 제3 구동부재(523)는 가이드판(511)의 상면에 설치되어, 연결된 배출판(522)을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 구동력을 제공한다.

즉, 배출판(522)은 제3 구동부재(523)에 의해 고정블럭(521)에 삽입된 상태에서 전후 방향을 따라 반복적으로 직선 운동함으로써 배출판(522) 내에서 절단된 코편(41)을 고정블럭(521)의 외측으로 연속적으로 배출할 수 있다.

다음으로, 커터(524)는 제1 작동구(521b)에 삽입되어 상하로 왕복 이동 가능하게 마련되며 상기 투입구를 통해 수용공간(521a)으로 공급된 코편와이어(40)의 절단을 수행한다.

이때, 제4 구동부재(525)는 상기 커터(524)를 상하 방향으로 왕복 이동시키는 구동력을 제공한다.

즉, 커터(524)는 제4 구동부재(525)에 의해 고정블럭(521)에 삽입된 상태에서 상하 방향을 따라 반복적으로 직선 운동함으로써 수용공간(521a)으로 공급된 코편와이어(40)를 연속적으로 절단할 수 있다.

제3 구동부재(523)와 제4 구동부재(525)는 배출판(522)을 전후 방향으로, 커터(524)를 상하 방향으로 왕복 이동시킬 수 있는 선에서 다양하게 실시될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 고정블럭(521)의 후면에는 연장편(521d)이 일정 길이 연장 형성되며, 상기 연장편(521d)의 상면과 하면 각각에는 판스프링(521e)이 결합되되 각각의 판스프링(521e)은 연장편(521d)에서 후방으로 더 연장 형성되어 외측으로 배출되는 코편(41)을 정렬하여 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 투입될 수 있도록 하는 구조를 갖춘다.

연장편(521d)은 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이 부분까지 최대한 연장되어, 연장편(521d)의 끝단으로 배출될 코편(41)을 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 가이드할 수 있으며, 특히, 배출되는 코편(41)은 상하로 배치된 판스프링(521e)에 균일하게 접촉되어 배출판(522)에 의해 밀려 나가는 과정에서 상하로 치우치거나 회전 또는 틀어지지 아니하고 수용공간(521a) 내에서 절단되어진 그 위치 그대로 평행한 상태를 유지하면서 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21)의 사이로 공급될 수 있는 구조가 갖춰지게 된다.

다음으로, 접철부(710)는 합지부(700)의 후방에 설치되며 합지부(700)를 통과한 베이스원단(1)을 반으로 접는 역할을 담당한다. 접철부(710)에 의해 반으로 접힌 베이스원단(1)은 도 16에 도시된 바와 같다. 베이스원단(1)을 반으로 접기 위한 접철부(710)는 수직으로 세워진 판상의 구조로 예시될 수 있다.

다음으로, 후처리부(600)는 접철부(710)의 후방에 설치되며 반으로 접힌 베이스원단(1)을 마스크 형상으로 융착 및 재단하여 베이스원단(1)으로부터 마스크를 취출해내는 역할을 담당한다.

후처리부(600)는 예컨대, 반으로 접힌 베이스원단(1)을 마스크의 형상으로 융착하는 융착롤러(610), 반으로 접힌 베이스원단(1)을 마스크의 형상으로 재단하는 재단롤러(620), 반으로 접혀져 하단이 자유단 형태가 된 베이스원단(1)의 귀걸이용 원단(30)을 향해 압축공기를 분사하는 분사노즐(640) 및 베이스원단(1)을 후방으로 견인하는 리와인딩부재(630)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

이때, 융착롤러(610), 재단롤러(620), 리와인딩부재(630)는 전후로 일렬로 배치구성될 수 있으며, 분사노즐(640)은 융착롤러(610)와 재단롤러(620) 사이 또는 융착롤러(610)의 전방에 배치구성될 수 있다.

반으로 접힌 베이스원단(1)은 융착롤러(610)와 재단롤러(620)를 연속적으로 통과하게 되어 베이스원단(1)으로부터 마스크(50)가 취출되어질 수 있게 되며 이때, 베이스원단(1) 상에서 마스크 본체(51)와 귀걸이(52)가 동시에 융착 및 재단되어지기 때문에 도 17에 도시된 바와 같이 베이스원단(1)에서 일체형 마스크(50)가 취출될 수 있게 된다.

한편, 분사노즐(640)은 도시도지 않은 압축기와 연결되어 압축공기를 분사할 수 있으며, 후처리부(600)를 통과 중인 베이스원단(1)을 중앙에 두고 좌우 방향에서 대각선 방향으로 압축공기를 분사하여 귀걸이용 원단(30)의 접철부위를 전개시킨다.

본 실시예에서는 귀걸이용 원단(30)은 얇은 탄성중합체 재질의 원단을 사용하는데, 통상 제조라인에서 정전기 등에 의해 불규칙한 방향으로 쉽게 접철되는 문제가 발생하며 이렇게 귀걸이용 원단(30)이 접철되어진 베이스원단(1)을 그대로 융착 내지 재단하게 되면 올바른 형태대로 마스크를 제조할 수 없게 된다.

이에, 본 실시예에서는 베이스원단(1)의 융착 또는 재단 전 압축공기를 이용해 접철된 귀걸이용 원단(30)을 털어 올바르게 전개시켜놓은 상태에서 후공정이 수행될 수 있도록 하여 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

이렇게, 본 발명에 따른 마스크 제조장치에 의해 제조된 일체형 마스크의 경우 본체원단(11,21)의 폭방향 양 변부(12,22)를 미리 선재단하여 마스크 본체의 아웃라인(13,23)을 미려하게 부여하고, 그 후 본체원단(11,21) 사이에 귀걸이용 원단(30)을 개재후 융착하는 공정을 수행한 뒤, 이렇게 제조된 베이스원단(1)으로부터 마스크를 취출하는 구조이기 때문에, 취출된 마스크 본체의 좌우 양단에 곡선적인 형상을 부여하여 디자인적으로 개선된 마스크를 제조할 수 있게 된다.

정리하면, 본 발명에 따른 마스크 제조장치는 마스크 본체와 귀걸이의 이음부분이 외부로 노출되지 않아, 착용시 이물감이 적어 착용감이 개선되고, 또한, 귀걸이의 결합력을 충분히 보장하는 탄성중합체 귀걸이 재단 방식의 효과를 그대로 재현할 수 있으면서도, 양 변부(12,22)에 아웃라인(13,23)이 부여되어지므로, 최종적으로 제조된 마스크의 외관을 미려하게 구성할 수 있게 되는 탄성끈 귀걸이 부착 방식의 이점까지 동시에 취할 수 있게 되는 것이다.

또한, 마스크 본체의 형상 재단과정에서 귀걸이의 형상까지 동시에 재단할 수 있기 때문에 생산효율이 대폭 향상되는 이점을 제공한다.

이하, 전술한 마스크 제조장치를 이용한 마스크 제조방법을 설명하도록 하며, 마스크 제조장치의 설명에서 일부 기재한 부분은 중복을 피하기 위해 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 마스크 제조방법은, 크게 원단 공급부(100)에서 공급되는 마스크 본체용 원단을 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)으로 합지하고, 제1 본체용 원단(10)은 제1 금형부(200)에, 제2 본체용 원단(20)은 제2 금형부(300)에 각각 공급하는 단계(S1), 제1 금형부(200)로 공급된 제1 본체용 원단(10)의 폭방향 양 변부(12)를 재단하여 아웃라인(13)이 형성된 제1 본체원단(11)을 제조하고, 제2 금형부(300)로 공급된 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(22)를 재단하여 아웃라인(23)이 형성된 제2 본체원단(21)을 제조하는 단계(S2), 원단 공급부(100)에서 공급되는 한 쌍의 귀걸이용 원단(30)을 귀편가이드부(400)를 통해 제1 본체원단(11)의 좌우방향 양 변부(12)에 중첩되게 가이드시켜 제1 본체원단(11)과 각각의 귀걸이용 원단(30)의 경계부위에 중첩구간을 형성하는 단계(S3), 코편투입부(500)를 통해 제1 본체원단(10)과 제2 본체원단(20) 사이에 코편을 투입하는 단계(S4), 합지부(700)를 통해 제1 본체원단(11), 제1 본체원단(11) 상면에 가이드된 귀걸이용 원단(30) 및 제2 본체원단(21)과의 경계지점 및 코편을 융착하여 베이스원단(1)을 형성하는 단계(S5), 접철부(710)를 통해 베이스원단(1)을 반으로 접는 단계(S6) 및 반으로 접혀진 베이스원단(1)을 후처리부(600)를 통과시켜 마스크 형상으로 융착 및 재단하여 베이스원단(1)으로부터 마스크(50)를 취출하는 단계(S7)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, (S1) 단계에서는 복수 개의 본체용 원단롤(110)로부터 권출된 마스크 본체용 원단이 병합부(130)를 통과하여 적절히 합지되어 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)으로 구분되어질 수 있다.

제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)은 마스크 본체(51)의 외면을 구성하는 외피원단, 착용자의 안면에 접촉하는 내피원단 등으로 활용되어지며 경우에 따라 원단의 적층수를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서는 편의를 위해 마스크 본체용 원단이 2중 적층구조인 것을 예로 들어 설명한다.

각각의 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)은 각각 제1 금형부(200)와 제2 금형부(300)로 개별 공급이 이루어지게 된다.

다음으로, (S2) 단계에서는 (S1) 단계에서 형성된 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 일정 형태로 재단한다.

통상 마스크 제조에 사용되는 마스크 본체용 원단은 폭방향 양 변부가 직선 형태로 구성되어지는데, 제조된 마스크의 외형 미관을 고려해 본 실시예에서는 귀걸이용 원단(30)과의 합지 전 (S2) 단계에서 미리 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 재단 가공한다.

본 실시예에서는 귀걸이용 원단(30)을 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(30)의 폭방향 양 변부(12,22) 사이에 개재시켜 합지시키기 때문에, 귀걸이용 원단(30)이 합지된 상태에서 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 재단하게 될 경우 귀걸이용 원단(30)까지 함께 재단되어 귀걸이 형성이 불가하게 되는 문제가 발생한다.

이에, (S2) 단계에서 미리 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 재단하지 않게 되면 제조된 마스크 본체의 좌우 양단이 직선 형태로밖에 구현될 수 없게 되는 것이다.

즉, 본 실시예에서는 이러한 점을 감안해, 먼저 (S2) 단계에서 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 미리 선재단하여 마스크 본체의 외형 일부를 구성하도록 한다.

(S2) 단계에서는 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20) 폭방향 양 변부(12,22)만을 호 또는 물결 형태 등으로 연속적으로 재단하여 잔여원단을 제거하여 원단 상에 호 또는 물결 형태의 아웃라인(13,23)을 형성하게 되며, 이렇게 제1 금형부(200)에서 아웃라인(13)이 형성된 원단을 제1 본체원단(11), 제2 금형부(300)에서 아웃라인(23)이 형성된 원단을 제2 본체원단(21)이라 한다.

다음으로, (S3) 단계에서는 제1 본체원단(11) 위로 귀걸이용 원단(30)을 가이드하는 공정이 이루어진다.

이때, 귀편가이드부(400)는 원단 공급부(100)로부터 공급되는 귀걸이용 원단(30)을 제1 본체원단(11)의 상면으로 가이드하는 한편, 제1 금형부(200)로부터 재단되어 배출되는 제1 본체원단(11)은 상기 귀편가이드부(400)에 의해 가이드된 귀걸이용 원단(30)과 접한 상태로 코편투입부(500)로 투입되어질 수 있다.

원단 공급부(100)는 한 쌍의 귀걸이용 원단(30)을 각개로 공급하고 한 쌍의 귀걸이용 원단(30) 각각은 귀편가이드부(400)에 의해 제1 본체원단(11)의 좌우방향 양 변부(12)에 중첩되게 가이드되어 제1 본체원단(11)과 귀걸이용 원단(30)의 경계부위에 중첩구간을 형성할 수 있다.

이에, 제1 본체원단(11)의 양 변부(12)에 귀걸이용 원단(30)의 좌우방향 일측 변부(31)가 서로 일정 폭 중첩되는 구조가 되어 제1 본체원단(11)과 귀걸이용 원단(30)의 경계부위에 중첩구간을 형성할 수 있다.

다시 말해, 제1 본체원단(11)을 중앙에 두고 폭방향 양 변부(12)에 귀걸이용 원단(30)이 연결되는 구조가 갖춰지되, 제1 본체원단(11) 폭방향 양 변부(12)와 귀걸이용 원단(30)의 일측 변부가 서로 일정 부분 중첩된 상태가 되는 구조가 되는 것이다.

이에 따라, 귀걸이용 원단(30)이 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(12) 사이로 일정 부분 삽입되는 구조로서, 귀걸이(52)의 결합력을 충분히 보장하는 탄성중합체 귀걸이 재단 방식의 효과를 그대로 재현할 수 있으면서도, 전술한 단계에서 마스크 본체용 원단의 폭방향 양 변부에 아웃라인이 부여되어지므로, 최종적으로 제조된 마스크의 외관을 미려하게 구성할 수 있게 되는 탄성끈 귀걸이 부착 방식의 이점까지 동시에 취할 수 있게 되는 것이다.

제1 본체원단(11) 위로 귀걸이용 원단(30)이 배치되면 (S4) 단계에서는 이격된 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이로 코편(4)을 투입하고, 제2 본체원단(21)을 제1 본체원단(11)을 향해 하방으로 유도하여 합지부(700)에 투입되기 직전 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21)을 기합지 시킨다.

(S5) 단계에서는 기합지된 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21)을 합지부(700)를 통과시킴으로써 제1 본체원단(11), 제2 본체원단(21), 귀걸이용 원단(30), 코편 등이 서로 일체화될 수 있다.

이때, 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이에 개재된 귀걸이용 원단(30)이 서로 중첩된 중첩구간 지점에 융착이 이루어지고, 코편 주위에 융착이 이루어지도록 해 귀걸이용 원단(30)과 코편이 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이에 개재된 상태에서 보다 견고하게 일체 결합되어질 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 (S5) 단계를 통과한 상태의 원단을 베이스원단(1)이라 한다.

(S6) 단계에서는 접철부(710)를 통해 합지부(700)를 통과한 베이스원단(1)을 반으로 접는 공정이 이루어질 수 있다.

(S7) 단계에서는 반으로 접힌 베이스원단(1)이 후처리부(600)를 연속적으로 통과하게 되어 베이스원단(1)으로부터 마스크(50)가 취출되어질 수 있게 된다.

이때, (S7) 단계에서는 베이스원단(1) 상에서 마스크 본체(51)와 귀걸이(52)가 동시에 융착 또는 재단되어지기 때문에 일체형 마스크가 취출될 수 있게 된다.

이렇게, 본 실시예에 의해 제조된 일체형 마스크의 경우 (S2) 단계에서 제1 본체용 원단(10)과 제2 본체용 원단(20)의 폭방향 양 변부(12,22)를 미리 선재단하여 마스크 본체(51)의 아웃라인(51a)을 부여하고, 그 후 제1 본체원단(11)과 제2 본체원단(21) 사이에 귀걸이용 원단(30)을 개재시키는 공정을 수행한 뒤, 이렇게 제조된 베이스원단(1)으로부터 마스크를 취출했기 때문에, 취출된 마스크 본체(51)의 좌우 양단에 곡선적인 형상의 아웃라인(51a)을 부여할 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 원단 공급부
200: 제1 금형부
300: 제2 금형부
400: 귀편가이드부
500: 코편투입부
600: 후처리부

Claims (6)

1. 마스크 본체용 원단과 귀걸이용 원단을 각각 공급하는 원단 공급부;
   상기 원단 공급부의 후방에 설치되며 원단 공급부로부터 공급되는 제1 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하여 제1 본체원단을 성형하는 제1 금형부;
   상기 제1 금형부의 후방에 설치되며 상기 원단 공급부로부터 공급되는 제2 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하여 제2 본체원단을 성형하는 제2 금형부;
   상기 원단 공급부로부터 공급되는 귀걸이용 원단을 제1 본체원단의 상면으로 가이드하는 귀편가이드부;
   상기 제2 금형부의 후방에 설치되며 상기 제1 본체원단, 제1 본체원단의 상면에 가이드된 귀걸이용 원단 및 제2 본체원단을 합지하는 합지부;
   상기 합지부와 제1 금형부 사이에서 상기 제2 금형부를 상부로 이격 지지하며 상기 합지부에서의 합지단계 전 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 코편을 투입하는 코편투입부;
   상기 합지부의 후방에 설치되며 상기 베이스원단을 반으로 접는 접철부; 및
   상기 접철부의 후방에 설치되며 반으로 접힌 베이스원단을 마스크 형상으로 융착 및 재단하여 베이스원단으로부터 마스크를 취출해내는 후처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 원단 공급부는 한 쌍의 귀걸이용 원단을 각개로 공급하고 한 쌍의 귀걸이용 원단 각각은 제1 본체원단의 좌우방향 양 변부에 중첩되게 가이드되어 제1 본체원단과 귀걸이용 원단의 경계부위에 중첩구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 한 쌍의 귀걸이용 원단 각각은 상기 합지부에서 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 개재된 상태로 융착되는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 금형부는,
   제1 베이스판;
   상기 제1 베이스판 상면의 전방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제1 전방지지대;
   상기 한 쌍의 제1 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제1 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 제1 금형롤러;
   상기 한 쌍의 제1 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 금형롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제1 전방하부가이드롤러;
   상기 제1 베이스판 상면의 후방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제1 후방지지대;
   상기 한 쌍의 제1 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되는 제1 후방상부가이드롤러;
   상기 한 쌍의 제1 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 후방상부가이드롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제1 후방하부가이드롤러;
   상기 제1 전방지지대의 상부에 결합되는 제1 롤지지대;
   상기 제1 롤지지대 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제1 본체용 원단의 재단시 발생하는 레스트를 감아 회수하는 제1 회수롤러; 및
   상기 제1 금형롤러 및 제1 후방상부가이드롤러를 동기 회전구동시키는 제1 구동부재;를 포함하며,
   상기 제1 구동부재는,
   상기 제1 금형롤러에 결합되는 제1 금형기어;
   상기 제1 후방상부가이드롤러에 결합되는 제1 가이드기어;
   상기 제1 베이스판의 하부에 결합되며 구동축에 제1 구동기어가 결합되는 제1 구동모터; 및
   상기 제1 금형기어, 제1 가이드기어 및 제1 구동기어를 연결하는 제1 체인;을 포함하며,
   상기 제2 금형부는,
   제2 베이스판;
   상기 제2 베이스판 상면의 전방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 전방지지대;
   상기 한 쌍의 제2 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며, 외주면에 제2 본체용 원단의 좌우 끝단 아웃라인을 재단하기 위한 칼날이 형성되는 제2 금형롤러;
   상기 한 쌍의 제2 전방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 금형롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 전방하부가이드롤러;
   상기 제2 베이스판 상면의 후방에 좌우 방향으로 이격 설치되는 한 쌍의 제2 후방지지대;
   상기 한 쌍의 제2 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되는 제2 후방상부가이드롤러;
   상기 한 쌍의 제2 후방지지대 사이로 제자리 회전 가능하게 결합되며 상기 제2 후방상부가이드롤러 하부에 상하로 대향되게 배치되는 제2 후방하부가이드롤러;
   상기 제2 전방지지대의 상부에 결합되는 제2 롤지지대;
   상기 제2 롤지지대 상에 제자리 회전 가능하게 결합되며 제2 본체용 원단의 재단시 발생하는 레스트를 감아 회수하는 제2 회수롤러; 및
   상기 제2 금형롤러 및 제2 후방상부가이드롤러를 동기 회전구동시키는 제2 구동부재;를 포함하며,
   상기 제2 구동부재는,
   상기 제2 금형롤러에 결합되는 제2 금형기어;
   상기 제2 후방상부가이드롤러에 결합되는 제2 가이드기어;
   상기 제2 베이스판의 하부에 결합되며 구동축에 제2 구동기어가 결합되는 제2 구동모터; 및
   상기 제2 금형기어, 제2 가이드기어 및 제2 구동기어를 연결하는 제2 체인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 코편투입부는,
   함체 형태로 이루어지며 내부에 가이드판이 형성되어 가이드판 하부로 제1 본체원단과 제1 본체원단의 상부로 가이드된 귀걸이용 원단이 이동되도록 하는 코편프레임; 및
   상기 가이드판의 상면에 설치되며 공급되는 코편와이어를 일정 주기로 절단하여 상기 합지부로 투입되기 직전의 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 투입하는 코편투입유닛;을 포함하며,
   상기 코편프레임의 상면에는 좌우 방향을 따라 제1 가이드레일이 형성되며 상기 제2 베이스판의 하면에는 상기 제1 가이드레일에 접속되는 제2 가이더가 형성되며
   상기 코편프레임의 상면과 제2 베이스판 사이에는 코편프레임에서 제2 금형부를 좌우 방향으로 이동 조절하기 위한 조절수단이 결합되며,
   상기 조절수단은,
   상기 제2 베이스판의 하면에 형성되는 제1 스크류블럭;
   상기 코편프레임의 상면에 상기 제1 스크류블럭과 좌우 동일선상에 형성되는 제2 스크류블럭; 및
   상기 제1 스크류블럭과 제2 스크류블럭을 상호 관통해 체결되는 조절스크류축;을 포함하며,
   상기 합지부와 제2 금형부 사이에는 제2 금형부에서 배출되는 제2 본체원단을 제1 금형부에서 배출되는 제1 본체원단을 향해 하방으로 가이드하는 하강유도기가 설치되며,
   상기 가이드판의 상면에는 전후 방향을 따라 제2 가이드레일이 형성되며,
   상기 코편투입유닛은,
   상기 가이드판의 상면에 고정 결합되며 내부로 코편와이어를 수용하는 수용공간이 형성되고 측면에는 상기 수용공간으로 코편와이어를 투입시키기 위한 투입구가, 상면에는 상기 수용공간을 향하는 방향으로 제1 작동구가, 전후 방향으로는 상기 수용공간을 관통하는 제2 작동구가 형성되는 고정블럭;
   상기 제2 가이드레일에 접속되어 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되며 상기 제2 작동구로 삽입되어 수용공간에 배치된 코편을 고정블럭의 후단으로 배출시키는 배출판;
   상기 배출판을 전후 방향으로 왕복 이동시키는 제3 구동부재;
   상기 제1 작동구에 삽입되어 상하로 왕복 이동 가능하게 마련되며 상기 투입구를 통해 수용공간으로 공급된 코편와이어를 절단하는 커터; 및
   상기 커터를 상하 방향으로 왕복 이동시키는 제4 구동부재;를 포함하며,
   상기 고정블럭의 후면에는 연장편이 일정 길이 연장 형성되며, 상기 연장편의 상면과 하면 각각에는 판스프링이 결합되되 각각의 판스프링은 연장편에서 후방으로 더 연장 형성되어 외측으로 배출되는 코편을 정렬하여 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이로 투입될 수 있도록 하고,
   상기 후처리부는,
   반으로 접혀져 하단이 자유단 형태가 된 베이스원단의 귀걸이용 원단을 향해 압축공기를 분사하는 분사노즐;을 포함하며,
   상기 분사노즐은 베이스판을 중앙에 두고 좌우 방향에서 대각선 방향으로 압축공기를 분사하여 귀걸이용 원단의 접철부위를 전개시키는 것을 특징으로 하는 마스크 제조장치.
6. 청구항 5의 마스크 제조장치를 이용한 마스크 제조방법에 있어서,
   (a) 원단 공급부에서 공급되는 마스크 본체용 원단을 제1 본체용 원단과 제2 본체용 원단으로 합지하고, 제1 본체용 원단은 제1 금형부에, 제2 본체용 원단은 제2 금형부에 각각 공급하는 단계;
   (b) 제1 금형부로 공급된 제1 본체용 원단의 폭방향 양 변부를 재단하여 아웃라인이 형성된 제1 본체원단을 제조하고, 제2 금형부로 공급된 제2 본체용 원단의 폭방향 양 변부를 재단하여 아웃라인이 형성된 제2 본체원단을 제조하는 단계;
   (c) 원단 공급부에서 공급되는 한 쌍의 귀걸이용 원단을 귀편가이드부를 통해 제1 본체원단의 좌우방향 양 변부에 중첩되게 가이드시켜 제1 본체원단과 각각의 귀걸이용 원단의 경계부위에 중첩구간을 형성하는 단계;
   (d) 코편투입부를 통해 제1 본체원단과 제2 본체원단 사이에 코편을 투입하는 단계;
   (e) 합지부를 통해 제1 본체원단, 제1 본체원단 상면에 가이드된 귀걸이용 원단 및 제2 본체원단과의 경계지점 및 코편을 융착하여 베이스원단을 형성하는 단계;
   (f) 접철부를 통해 베이스원단을 반으로 접는 단계; 및
   (g) 반으로 접혀진 베이스원단을 후처리부를 통과시켜 마스크 형상으로 융착 및 재단하여 베이스원단으로부터 마스크를 취출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.

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