JP5481007B2

JP5481007B2 - マスクの耳掛け紐取付け装置

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Publication number: JP5481007B2
Application number: JP2010148886A
Authority: JP
Inventors: 梅原信裕
Original assignee: 梅原信裕
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: JP2011229895A

Description

本願発明は衛生用マスク等の耳掛け紐の取付け装置に関する。詳しくはマスク本体の耳掛け紐溶着箇所に空気流を用いて迅速に耳掛け紐を導いて、その後この耳掛け紐をマスク本体に溶着し、続いてこの耳掛け紐を切断する装置に関する。

従来技術における衛生用マスクの耳掛け紐の取付け装置においては、別工程でマスク本体を製造し、このマスク本体に耳掛け紐を取付ける方法が主流になっている。このマスク本体の四隅近傍の所定の位置（本願図１１の３２ｃを参照）に耳掛け紐を配設し、その後に溶着器を用いて耳掛け紐をマスク本体に溶着して、次いで不要の耳掛け紐を切断して完成マスクを得る。下記特許文献１にはこの耳掛け紐のマスク本体の溶着箇所に耳掛け紐を配置する手段として耳掛け紐把持体が耳掛け紐を把持し、カム、アーム等を用いた機械機構で目的を達成している。

又、耳掛け紐はマスクと顔面の密着性を良好にするため芯に糸状のゴムを通し周囲を繊維でコーティングした伸縮自在のいわゆるゴム紐を用いる。マスク本体と耳掛け紐の溶着及び切断は極めて短時間（瞬間）に行うことが容易である。一方、伸縮性のゴム紐を把持して溶着箇所にこのゴム紐を配設する場合、配設速度を大きくするとゴム紐が伸びるため、正確な必要長さの耳掛け紐を取付けることができない。耳掛け紐の取付け装置の効率は正確な長さのゴム紐を所定位置にいかに迅速に配設できるか否かに左右されるのであるが、上述の機械機構を用いた場合には耳掛け紐に伸縮性があることを考慮すると速度を一定以上に大きくすることはできない。

また、下記特許文献２における耳掛け紐取付け装置は、耳掛け紐を上下のベルトコンベアで挟持させて、所定の溶着箇所に配設している。この耳掛け紐取付け装置の効率を上げるためには、ベルトコンベアの回転速度を大きくする必要がある。このベルトコンベアの回転速度が大きいと耳掛け紐が伸びて、その結果正確な長さの耳掛け紐を供給できないことが懸念される。これらの特許文献で開示された耳掛け紐取付け装置はいずれも複雑な機械機構を使用しているため、これらの機器類の保守点検が容易ではないと考えられる。
特開平−６７９７７号公報実用新案登録第３０７２９４０号公報

本願発明は、このマスクに使用する耳掛け紐の長さは耳掛け紐供給装置であらかじめ正確に用意し、耳掛け紐をマスク本体の所定位置に配設する手段として機械機構を使用することなく、これに代わって空気流を使用することにより、耳掛け紐を所定の位置に瞬間的に配設することのできるマスクの耳掛け紐取付け装置を提供する。本願発明は主として衛生用マスク、特にプリーツ型マスク及び立体マスクの製造に利用される。

本願マスクの耳掛け紐取付け装置の備える耳掛け紐の溶着装置は、耳掛け紐をマスク本体の四隅の所定の位置に配設するために従来技術と異なり、機械機構を使用しない。この機械機構に代えて空気流を使用して行う。図５に示すエアノズル３３のベンチュリー効果を利用して耳掛け紐を瞬間的に所定位置まで搬送する。この耳掛け紐の搬送通路は耳掛け紐案内板３５に設けた溝３９とこの溝に蓋をする補助板３６で構成されるＵ字形状の管に沿って、耳掛け紐導入管から導入された耳掛け紐を図２に示す３２ｂの位置まで瞬時に搬送する。

この耳掛け紐案内板３５の上に位置する溶着器取付け架台４２には、耳掛け紐の入り口側の溶着器３２ａ及び耳掛け紐の末端側の溶着器３２ｂがマスク本体の所定の溶着位置に配設されている。この溶着器取付け架台は押圧ロッド４１に油圧等の手段を用いて力を加えて、溶着器３２ａ、３２ｂを耳掛け紐とマスク本体に押圧・熱圧着して溶着する。また、耳掛け紐入り口側のＵ字形状溝の端部にカッタ３１が装着されていて、溶着が完了した後にややタイミングをずらして耳掛け紐を切断する。

図５から図９に示すように耳掛け紐とマスク本体の溶着及び耳掛け紐の切断が終了した後、押圧ロッドに加えた力を排除すると後退スプリング４３ａにより架台はもとの位置に復元される。これと同時に耳掛け紐案内板３５も後退スプリング４３ｂにより上方に移動する。このため、耳掛け紐案内板３５と連結具３７で連結された補助板３６に間隙が生じて、耳掛け紐は自由に移動できる状態となる。また、補助板３６とマスク本体にも間隙が生じて、耳掛け紐の溶着された完成マスクはコンベアで溶着器の外部に運び出されるとともに、次のマスク本体が耳掛け紐溶着装置の下側に運びこまれる。
また、あらゆるデザインの立体マスクに耳掛け紐を取付け可能とするために、溶着装置は耳掛け紐案内板の幅方向の中央を通る長軸の中心において平面視で、くの字形状に折れ曲がって形成され、折れ曲がった長軸のなす角度は９０度から１８０度未満としている。

耳掛け紐供給装置は、図１０に示される耳掛け紐の把持体２７が耳掛け紐を把持して所定の距離（マスクに必要な耳掛け紐の長さ寸法）を移動して必要な長さの耳掛け紐を耳掛け紐溶着装置に供給する。この把持体２７の移動はソレノイドアクチュエータ及びアーム等を使用することができる。この把持体が運ぶ必要長さの耳掛け紐はサーボモータを用いて耳掛け紐巻取りドラムから供給される。

耳掛け紐供給ドラムと耳掛け紐把持体の間に耳掛け紐送りガイド、固定ローラ及び耳掛け紐送りガイドと固定ローラの間にフリーローラを備え、このフリーローラは耳掛け紐に懸架され、耳掛け紐に懸架されたフリーローラは上下二個のセンサにより検出され、上記二個のセンサの間に位置するように上記サーボモータにより耳掛け紐を供給して制御される。このフリーローラの効果により耳掛け紐把持体が高速で移動しても耳掛け紐（ゴム紐）は、伸びが最小限におさえられ、正確な長さの耳掛け紐を耳掛け紐溶着装置に供給できる。本願マスクの耳掛け紐取付け装置の高速化は、上述の空気流を用いた耳掛け紐の配設とこの耳掛け紐供給装置で達成されている。

他の本願発明の耳掛け紐供給装置は、二重耳掛け紐構造のマスク（図１６、図１７参照）を迅速且つ容易に製造するために、図１５に示すように上記耳掛け紐案内板３５に設けられたＵ字形状の溝３９の末端に更に波形状の溝５９を加え、上記溶着装置の備える溶着器は押圧ロッドと後退スプリングを備えた上下動自在の溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部、上記Ｕ字形状の溝の他の端部、波形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部及び上記波形状の溝の他の端部に配設した。

本願マスクの耳掛け紐取付け装置は、複雑な機械機構を用いることなく耳掛け紐をマスク本体の所定位置に空気流を用いて迅速且つ確実に配設することができる。この耳掛け紐の配設に複雑な機械機構を用いないために、メンテナンスが不要であり且つ故障はきわめて少ない。前述のようにマスクの耳掛け紐取付け装置は耳掛け紐の確実な配設に時間がかかる。本願マスクの耳掛け紐取付け装置を使用すれば瞬間的に確実な耳掛け紐の配設が可能であるためマスクの耳掛け紐取付け速度は極めて大きく、不良品の発生も少ない。
また、上記溶着装置が上記耳掛け紐案内板の幅方向の中央を通る長軸の中心における平面視で、くの字形状に折れ曲がって形成され、折れ曲がった長軸のなす角度は９０度から１８０度未満である場合には、あらゆるデザインの立体マスクにも耳掛け紐が取付け可能である。

本願マスクの耳掛け紐取付け装置が備える耳掛け紐供給装置は、マスクに取付ける必要な長さの耳掛け紐をフリーローラを用いて正確に供給する。このため、耳掛け紐溶着装置において耳掛け紐をマスクの溶着箇所に大きな速度で配設しても耳掛け紐（ゴム紐）が、引っ張られて伸びることがない。従って、常に同一長さの耳掛け紐がマスク本体に取付けることが可能であり、不良品の発生が少ない。

他の本願発明の耳掛け紐供給装置は、耳掛け紐案内板に設けられたＵ字形状の溝の末端に更に波形状の溝を加え、マスク本体の上記Ｕ字形状の溝の両末端、波形状の溝の耳掛け紐入り口側端部及び波形状の溝の他の端部の位置に溶着器を設けている。また、耳掛け紐のマスク本体への配設は上述の空気流を用いる。このため、二重耳掛け紐構造のマスク（図１６、図１７参照）を迅速且つ容易に製造することができる。この二重耳掛け紐構造のマスクを装着した場合は、人の顔とマスクの間に隙間が発生しにくいため、マスクの衛生効果が大きくなる。

本マスクの耳掛け紐取付け装置の正面図である。本マスクの耳掛け紐取付け装置の平面図である。耳掛け紐案内板の平面図である。耳掛け紐案内板の底面図である。本マスクの耳掛け紐取付け装置の一部断面側面図である。マスク本体と耳掛け紐の溶着及び耳掛け紐の切断時の説明図である。マスク本体と耳掛け紐の溶着及び耳掛け紐の切断後の説明図である。完成マスクがコンベアで運び去られた状態を示す図である。新たなマスク本体がコンベアで運び込まれた状態を示す図である。耳掛け紐供給装置の説明図である。完成プリーツ型マスクの正面図である。完成プリーツ型マスクを人が装着した際の説明図である。立体マスクの紐取付け説明図である。完成立体マスクの説明図である。他の本願発明であるマスクの耳掛け紐取付け装置が備える耳掛け紐案内板の底面図である。他の本願発明である二重耳掛け紐構造の完成マスクの正面図である。他の本願発明である二重耳掛け紐構造の完成マスクを人が装着した際の説明図である。実施例２に係る溶着装置の平面図である。実施例２に係る立体マスクの紐取付け説明図である。実施例２に係る完成立体マスクの説明図である。

本願発明を実施するための最良の形態を図に基づいて詳細に説明する。これらの図において共通の部材は共通の符号（番号）を付している。また、図から明らかに判断できる部材には符号をつけていない。これらの図は本願発明を説明するためのものであり本願発明はこれらの図に限定されない。

本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置１は、耳掛け紐供給装置２０と耳掛け紐溶着装置３０を備える。マスク本体１１は他の装置であるマスク本体製造機（図示せず）で製造され、マスクの耳掛け取付け装置１の備えるコンベアに自動で供給される。

本願耳掛け紐供給装置に使用されるマスク本体の材質は熱可塑性樹脂又はこれを主材料としたものである。熱可塑性樹脂であれば特に限定はされないが、ポリプロピレンが特に好ましい。また、耳掛け紐の材料は芯に紐状のゴムを用い、周囲を繊維でコーティングしたもの（以下「ゴム紐」ともいう。）であり、この繊維は熱可塑性の樹脂又はこれを主材料としたものである。この耳掛け紐に用いる熱可塑性樹脂も特に限定をされないが、上述のマスク本体と同一のものが好ましい。マスク本体と耳掛け紐の溶着性が良好となるためである。

［溶着装置］
実施例１に係る溶着装置は主としてプリーツ型マスクの耳掛け紐の取付けに用いるが、立体マスクのデザインによってはこの立体マスクの耳掛け紐の取付けにも用いることができる。実施例１に係る溶着装置は長さ方向の中央長軸６２と幅方向の中央短軸６３とは直角に交わる（図３参照）。
図１は本願耳掛け紐取付け装置１の正面図である。この図１においてコンベア１４の一部は省略されて描かれている。このコンベア１４は金属製でエンドレスである。コンベア１４に載置されたマスク本体１１が矢印の方向に運ばれてくる。このコンベア１４にはコンベア仕切り板１４ａが設けられているためマスク本体１１がコンベアで移送中に位置をずらすことはない。このマスク本体１１が耳掛け紐案内板３５の真下に運ばれたときに、耳掛け紐２２は耳掛け紐導入管３４を介してエアノズル３３中に存在し、電磁弁３３ａが開いて圧縮空気がエアノズル３３に送り込まれる。耳掛け紐２２はエアノズル３３のベンチュリ効果で高速でＵ字管の入口からＵ字管の出口末端まで運ばれる。

耳掛け紐案内板３５の上には溶着器（Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入口側に３２ａ、Ｕ字形状の溝の耳掛け紐出口側に３２ｂ）及びカッタ３１を設けた溶着器取付け架台４２がある（図２参照）。この溶着器取付け架台４２は押圧ロッド４１を備え、この押圧ロッドに下方向に力を加えて溶着器３２ａ、３２ｂ及びカッタ３１を下方向に移動させ、溶着器３２ａ、３２ｂをマスク本体１１と耳掛け紐２２を押圧しつつ熱溶着する。この溶着器の種類は特に限定されること無く、高周波、熱電対、超音波等の周知の溶着器を使用することができる。これらのうちで高周波を用いた溶着器が特に好ましい。マスク本体１１及び耳掛け紐２２の主材料である熱可塑性樹脂を確実に溶着できるためである。次いで少しタイミングをずらす位置に設置したカッタ３１で耳掛け紐２２を切断する。

上述の溶着及び切断工程が終了すると押圧ロッド４１にかかる力が排除され、後退スプリング４３ａ、４４ａで溶着器取付け架台４２及び耳掛け紐案内板３５がもとの位置に復元する。マスク本体１１に溶着された耳掛け紐２２からなる完成マスク１３を拘束するものが全て排除され、コンベア１４で完成マスク１３は運び出され、新たなマスク本体１１が運び込まれる。

図２は本願耳掛け紐取付け装置１の平面図である。コンベア１４を一部省略して描いている。図２に示すように押圧ロッド４１、溶着器３２ａ、３２ｂ及びカッタ３１を備えた溶着器取付け架台４２の真下に耳掛け紐案内板３５が設けられている。この耳掛け紐案内板３５の底面には平面形状がＵ字形状の耳掛け紐案内溝３９が設けられ、更に、耳掛け紐案内溝３９の入口側にエアノズル３３及び耳掛け紐導入管３４が設けられている(図５参照)。この耳掛け紐案内板３５の真下にマスク本体１１をコンベア１４で運び込んで耳掛け紐２２を溶着・切断をする。

図３は耳掛け紐案内板３５の平面図である。この耳掛け紐案内板３５の底面に平面形状がＵ字形状の耳掛け紐案内溝３９が設けられている。後述するようにこの耳掛け紐案内溝３９は補助板３６で蓋をしてＵ字形状の管を形成する。耳掛け紐２２は耳掛け紐導入管３４から導入され、電磁弁３３ａが開いてエアノズル３３の空気流で上記Ｕ字管の末端まで瞬間的に移送される。図３では電磁バルブ３３ａになっているが、弁として機能するものであれば電磁弁に限定されない。このエアノズル３３に用いる空気圧は特に限定されないが好ましくは２Ｋｇ／平方センチから５Ｋｇ／平方センチであり、更に好ましくは３Ｋｇ／平方センチから４Ｋｇ／平方センチである。この範囲の空気圧であると圧縮空気の取扱いが容易であり、且つ十分な耳掛け紐２２の搬送速度が得られる。

このＵ字形状の耳掛け紐案内溝３９末端には耳掛け紐検出センサ３９ａが設置されている。この耳掛け紐検出センサ３９ａが耳掛け紐を検出したときに溶着器３２ａ、３２ｂがマスク本体１１と耳掛け紐２２を溶着し、カッタで耳掛け紐２２を切断する。

図４は耳掛け紐案内板３５の底面図である。この耳掛け紐案内板３５の底面には平面形状がＵ字形状である耳掛け紐案内溝３９が設けられている。Ｂ−Ｂ線切断端面に示すようにこの耳掛け紐案内溝３９断面形状は特に限定は無いが、略Ｕ字形状とするのが好ましい。後述する補助板３６で蓋をしてＵ字管として耳掛け紐２２を移送する際にスムーズにするためである。この耳掛け紐案内溝３９の大きさは特に限定されないが耳掛け紐２２が移送されるのに十分な大きさとする。

図５は本願耳掛け紐取付け装置１の一部断面側面図である。耳掛け紐案内板３５に一部開放した円筒形等の空隙３５ａを設け、補助板３６にも同様に一部開放した円筒形等の空隙３６ａを設ける。これらの両円筒形等の空隙３５ａ及び３６ａの間に、これらの空隙に収納可能な一対の円筒等をバーベル形状にした連結具３７を設ける。この連結具３７の作用により耳掛け紐案内板３５と補助板３６とは密着することも可能であり、また、耳掛け紐案内板３５が補助板３６を吊り下げた状態とすることも可能である。

マスク本体１１が耳掛け紐案内板３５の真下にコンベア１４で運び込まれたときに力Ｆ１を押圧ロッド４１に与えて、耳掛け紐案内板３５と補助板３６とを密着させる。耳掛け紐案内溝３９は、補助板３６により蓋をされてＢ−Ｂ線切断端面で示すようにＵ字形状の管が形成される。耳掛け紐２２はエアノズル３３の空気流により平面形状がＵ字形の管中を末端まで高速で搬送される。

図６はマスク本体と耳掛け紐の溶着及び耳掛け紐の切断状態を示す説明図である。押圧ロッド４１にさらに力Ｆ２を加えると、押圧ロッド４１にかかる力はＦ１＋Ｆ２となり、図６に示すように後退スプリング４３ａの反力に逆らって、溶着器取付け架台４２が下方に移動して溶着器３２ａ、３２ｂは耳掛け紐２２とマスク本体１１を押圧・溶着する。同時に溶着器取付け架台４２に取付けられたカッタ３１も下方に移動して耳掛け紐２２を切断する。カッタによる耳掛け紐２２の切断は溶着後に行うようにややタイミングをずらして溶着器取付け架台４２に取付ける。

好ましくは耳掛け紐２２の溶着と同時に耳掛け紐固定器３８を用いて耳掛け紐２２を管壁に押しつけて固定する。耳掛け紐２２の動きを安定させるためである。図では耳掛け紐固定器３８としてエアーアクチュエータを使用しているが、これに限定されるものではない。耳掛け紐２２を管壁に押しつけて固定することができれば慣用技術のものを使用することができる。

図７はマスク本体と耳掛紐の溶着及び耳掛紐切断後の状態を示す説明図である。上述の溶着、耳掛け紐固定、耳掛け紐切断の一連の作動が終了した後、押圧ロッド４１に加えられた力Ｆ１＋Ｆ２を取り除く。後退スプリング４３ａの反力で溶着器取付け架台４２が上方に移動するため溶着器３２ａ、３２ｂ及びカッタ３１も上方に移動する。また、後退スプリング４４ａの反力により耳掛け紐案内板３５が上方に移動して、耳掛け紐案内板３５と補助板３６の間に間隙が生じる。このため耳掛け紐２２は耳掛け紐案内板３５及び補助板３６に拘束されることなく自由に移動が可能になる。更に、補助板３６は連結具３７を介して耳掛け紐案内板３５に吊り下げられた状態になる。このため耳掛け紐２２が取付けられたマスク本体１１はコンベア１４の上に補助板３６に拘束されることなく自由に載置される。このためコンベア１４が移動すれば完成マスク１３はコンベア１４によって運び去られる。

図８は完成マスクがコンベアで運び去られた状態を示す説明図である。耳掛け紐案内板３５と補助板３６の間には間隙があり、補助板３６とコンベア１４の間にも間隙がある。従って、新たなマスク本体１１がコンベア１４で運び込まれることが可能である。また、耳掛け紐２２は耳掛け紐固定器３８で管壁に押しつけられて固定されている。更に、電磁弁３３ａは閉じられている。

図９は新たにマスク本体がコンベアで運び込まれた状態を示す図である。その後、力Ｆ１を押圧ロッド４１に加えると溶着器取付け架台４２が押し下げられて、耳掛け紐案内板３５が押し下げられ耳掛け紐案内板３５と補助板３６は密接してＵ字形状の管を形成する。また、補助板３６は新たに運び込まれたマスク本体１１を押圧する。溶着器３２ａ、３２ｂ及びカッタ３１は力Ｆ１では押し下げることができないため、上方の位置に保持された状態である。耳掛け紐固定器３８を開放して、エアノズルの電磁弁を開にすると空気流により耳掛け紐２２はＵ字形状の管の末端まで瞬間的に移送される。その後、図５、図６、図７、図８の順に繰り返される。

［耳掛け紐供給装置］
図１０は本願耳掛け紐取付け装置１が備える耳掛け紐供給装置２０である。この装置はサーボモータ２１が耳掛け紐巻取りドラム２２ａを回転して必要長さの耳掛け紐２２を常に供給する。必要長さの耳掛け紐２２は把持体２７が移動する距離Ｌ（仮想Ｘ軸とＹ軸の距離）である。把持体２７を移動させる手段は特に制限はなくアーム等を使用することもできるが、好ましくはソレノイドアクチュエータ２５を使用する。ソレノイドアクチュエータ２５は、場所を取らず、作動が速く且つ故障が少ない。

図１０の（１）は把持体２７が耳掛け紐２２を把持した状態を表す。耳掛け紐２２は耳掛け紐送りガイド２２ｂを介してフリーローラ２４、固定ローラ２３を経由して把持される。このフリーローラ２４は耳掛け紐２２により懸架され、ガイド２９により支持されている。フリーローラ２４及びガイド２９はフリーローラ側面図に示す構造になる。耳掛け紐２２は上述の溶着装置３０の備える耳掛け紐導入管３４に続いている。

図１０の（２）は把持体２７が耳掛け紐２２を把持し距離Ｌを移動した状態を表す。移動距離Ｌがマスク本体１１の取付ける耳掛け紐２２の長さである。把持体２７が高速で移動した場合でもフリーローラ２４であらかじめ移動距離分の耳掛け紐２２が保有されているためゴム紐製の耳掛け紐２２の伸びる長さは最小限に抑えられる。また、フリーローラ２４は光センサ等からなる上部センサ２６ａと下部センサ２６ｂの間に位置するようにサーボモータ２１でコントロールされている。このフリーローラ２４が存在しない場合は把持体２７が高速で移動するとゴム紐製の耳掛け紐２２の伸びが大きいため、安定した長さの耳掛け紐２２を供給することができない。また、この耳掛け紐供給装置２０は、マスク本体１１に取付ける耳掛け紐２２の長さ（図中耳掛け紐２２のＫ点からＪ点まで）が用意されているため、耳掛け紐の溶着器３０において耳掛け紐２２が高速でＵ字形状管中を移送されても耳掛け紐２２が伸びることはない。

また、必要な耳掛け紐２２の長さを調整する場合（大人用のマスク、小児用のマスクで必要長さは異なる。）は、上述のソレノイドアクチュエータ２５で適応できる。把持体２７は高速で移動するため、慣性で必要以上に移動することを防止するために耳掛け紐把持体ストッパ２８を設けることが好ましい。

［完成マスク］
図１１は本願耳掛け紐取付け装置１で製造したプリーツ型マスクの完成マスク１３の正面図である。（１）は完成マスクの状態を示すものであり、マスク本体１１に耳掛け紐２２が４か所の溶着箇所３２ｃで溶着されている。（２）は完成マスクにさらに縁取り６０を付したものである。この縁取り６０はマスク本体１１のほつれを防止するとともに美的外観を考慮したものである。この縁取り６０は本願耳掛け紐取付け装置１で製造した完成マスク１３の後工程で慣用技術に基づいて取付けることが可能である。（３）は出荷時の荷姿である。（１）、（２）及び（３）に描かれたマスクは、以下において、いずれも完成マスクと呼ぶ。

図１２は本願耳掛け紐取付け装置１で製造した完成マスク１３を人が装着した際の説明図である。顔とマスクの間に隙間がやや生じやすいのがこの種のマスク（プリーツ型マスク）の難点ともいえる。この隙間の生じる難点を解消したのが後述する二重耳掛け紐構造マスクについての他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置である。この二重耳掛け紐構造マスクは特許文献特開２００４−２６７６９４において開示されているが、製造が複雑で大量生産型の装置が発表されていない。

図１３は、立体マスクの紐取付け説明図である。図１３（ａ）は立体マスクの本体を示す。この立体マスク本体は耳掛け紐を取付ける前にあらかじめ作製しておく。また、立体マスクの本体には鼻密着部材をあらかじめ取付けられている。図１３（ｂ）は本願耳掛け紐取付け装置１で耳掛け紐を取付けた状態を示す。図１３（ｃ）は耳掛け紐を取付けた状態の立体マスクを中心線に沿って折畳んで接着線で接着した状態を示す。この際に立体マスクの不要部分が生じるため、切断線で不要部分を切断する。

図１４は、完成立体型マスクの説明図である。図１４（ａ）は図１３に係る立体マスクの不要部分を切断した状態を示す。図１４（ｂ）は折畳んだ状態の完成立体マスクを開いた状態のものを示す。

［他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置］
図１５は他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置に使用される耳掛け紐案内板５５の底面図である。他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置は、前述の耳掛け紐案内板３５に設けられたＵ字形状の溝３９の末端に更に波形状の溝５９を加え、上記溶着装置の備える溶着器は押圧ロッドと後退スプリングを備えた上下動自在の溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部３２ａ、上記Ｕ字形状の溝の他の端部３２ｂ、波形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部３２ｄ及び上記波形状の溝の他の端部３２ｅに配設され、
上記溶着装置の備える耳掛け紐切断用のカッタ３１は上記溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部３２ａ近傍に配設される。

この溝は、前述の補助板３６により蓋をされて管を形成してエアノズル３３の空気流により、Ｕ字形状管３９の入り口から入った耳掛け紐２２はＵ字形状溝(管)３９の末端を通って波型形状溝（管）５９の入り口を経由して波型形状溝（管）５９の末端に至る。この波型形状溝（管）５９の末端には、耳掛け紐検出器３９ａが設けられていて、エアノズル３３の空気流により、運ばれた耳掛け紐２２を検出した後に耳掛け紐２２とマスク本体１１との溶着及び耳掛け紐２２の切断を行う。この他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置に係る耳掛け紐案内板５５及び溶着器の数及び位置以外のものは前述のマスクの耳掛け紐取付け装置１のものが全てそのまま適用される。他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置で製造されるマスク（以下「二重耳掛け紐構造マスク」という。）は、本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置１で製造されるマスクとほぼ同一の速さで製造することができる。

［他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置で製造した完成マスク］
図１６は他の本願発明のマスクの耳掛け紐取付け装置で製造した完成マスク１３（以下完成二重耳掛け紐構造マスクという。）の正面図である。図１６の（１）はマスク本体１１に耳掛け紐２２が３２ｃの溶着箇所で溶着されている。（２）は縁取り６０を付したマスクである。（３）は出荷時の荷姿の正面図である。以下において(１)、(２)及び（３）のものは全て完成（二重耳掛け紐構造）マスクと呼ぶ。

図１７は他の本願発明の二重耳掛け紐構造マスクを装着した際の説明図である。顔と完成マスクの間に隙間がなくマスク着用効果が大きい。

実施例２の耳掛け紐取付け装置に使用する溶着装置２３０は図１８に示すように、耳掛け紐案内板２３５の幅方向の中央を通る長軸２６２の中心２６１において、平面からみた場合に、くの字形状に折れ曲がって形成され、折れ曲がった長軸２６２のなす角度θは９０度から１８０度未満が好ましい。実施例２の耳掛け紐取付け装置は主として立体マスクの耳掛け紐を取付ける。立体マスクの耳掛け紐は実施例１の耳掛け紐取付け装置１を用いても上述のように取付けることは可能であるが、立体マスクのデザインによっては、耳掛け紐の取付けが困難な場合が生じる。立体マスクは高度な外気の濾過が要求される場合があり、マスクが顔面に密着して、外気の漏れを防止する必要がある。このため特殊なデザインが要求される場合がある。

図１９及び図２０は高度濾過を要求される立体マスクの例を示す。図１９（ａ）は立体マスクの本体である。耳掛け紐を取付ける前にこのマスク本体を製造しておく。立体マスクを顔に密着させる場合に図１９（ｂ）に示すように耳掛け紐をマスク本体に角度θを設けて取付ける必要が生じる場合がある。図１９（ｃ）は耳掛け紐を取付けたマスクを中心線で二つ折りにして接着線に沿って溶着する。この際不要部分が生じる。
図２０（ａ）は上述の不要部分を切断線に沿って切り取った完成立体マスクを示す。図２０（ｂ）はこの立体マスクを展開した状態を示す。

本実施例２における溶着装置２３０に角度θを設ける場合は、この溶着装置２３０に配設されたカッタ、溶着器等の部材及び補助板等の他の部材もこの角度に適合させる。これらの部材は実施例１のものがそのまま適用される。
更に、耳掛け紐供給装置２０も実施例１に使用したものがそのまま適用される。

１マスク耳掛け紐取付け装置
１1 マスク本体
１３完成マスク
１４コンベア
１４ａコンベア仕切り板
２０耳掛け紐供給装置
２１サーボモータ
２２耳掛け紐
２２ａ耳掛け紐巻取りドラム
２２ｂ耳掛け紐送りガイド
２３固定ローラ
２４フリーローラ
２５ソレノイドアクチュエータ
２６ａ上部センサ
２６ｂ下部センサ
２７耳掛け紐把持体
２８耳掛け紐把持体ストッパ
３０溶着装置
３１カッタ
３２ａ溶着器
３２ｂ溶着器
３２ｃ溶着箇所
３２ｅ溶着器
３２ｄ溶着器
３３エアノズル
３３ａ電磁弁
３４耳掛け紐導入管
３５耳掛け紐案内板
３５ａ耳掛け紐案内板側空隙
３６補助板
３６ａ補助板側空隙
３７連結具
３８耳掛け紐固定器
３８ａエアアクチュエータ
３９耳掛け紐案内溝
３９ａ耳掛け紐検出器
４１押圧ロッド
４２溶着器取付け架台
４３ａ後退スプリング
４４ａ後退スプリング
５５他の本願発明に係る耳掛け紐案内板
５９他の本願発明に係る耳掛け紐案内溝
６０縁取り
６２長軸
６３短軸
２３０溶着装置
２３５耳掛け紐案内板
２６１中心
２６２長軸
θ 屈曲角度

Claims

耳掛け紐供給装置と、コンベアで移送されてくるマスク本体に耳掛け紐を溶着するための溶着装置と、を備えるマスクの耳掛け紐取付け装置であって、
上記溶着装置は、底面に平面形状がＵ字形状の溝が設けられた耳掛け紐案内板と、該耳掛け紐案内板の下部に設けられ、且つ、連結具により上下動自在に連結された該耳掛け紐案内板の上記溝に蓋をしてＵ字管を構成する補助板と、を備え、
上記耳掛け紐は上記耳掛け紐案内板に設けられた耳掛け紐導入管を介して上記耳掛け紐案内板が備えるエアノズルに導入され、
上記耳掛け紐は空気流により上記耳掛け紐案内板と上記補助板で構成されるＵ字管に沿って上記Ｕ字管の端部の溶着箇所に導かれ、
上記溶着装置の備える溶着器は押圧ロッドと後退スプリングを備えた上下動自在の溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側端部及び他の端部に配設され、
上記溶着装置の備える耳掛け紐切断用のカッタは上記溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部に配設され、
上記溶着器は上記押圧ロッドで押圧された上記溶着器取付け架台により上記マスク本体と上記耳掛け紐とを押圧して熱溶着するとともに、上記カッタは耳掛け紐を切断することを特徴とするマスクの耳掛け紐取付け装置。
上記溶着装置は上記耳掛け紐案内板の幅方向の中央を通る長軸の中心において平面視で、くの字形状に折れ曲がって形成され、折れ曲がった長軸のなす角度は９０度から１８０度未満である請求項１記載のマスクの耳掛け紐取付け装置。
上記耳掛け紐供給装置は、耳掛け紐供給ドラムを回転して所定量の耳掛け紐を供給するためのサーボモータと耳掛け紐把持体を移動させる耳掛け紐把持体移動装置とを備え、
上記耳掛け紐供給ドラムと上記耳掛け紐把持体の間に耳掛け紐送りガイド、固定ローラ及び耳掛け紐送りガイドと固定ローラの間にフリーローラを備え、
該フリーローラは耳掛け紐に懸架され、耳掛け紐に懸架された該フリーローラは上下二個のセンサにより検出され、上記二個のセンサの間に位置するように上記サーボモータにより上記耳掛け紐を供給して制御される請求項１又は請求項２に記載のマスクの耳掛け紐取付け装置。
上記耳掛け紐把持体移動装置がソレノイドアクチュエータである請求項３に記載のマスクの耳掛け紐取付け装置。
上記耳掛け紐案内板に設けられたＵ字形状の溝の末端に更に波形状の溝を備え、
上記溶着装置の備える溶着器は押圧ロッドと後退スプリングを備えた上下動自在の溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部、上記Ｕ字形状の溝の他の端部、上記波形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部及び上記波形状の溝の他の端部に配設され、
上記溶着装置の備える耳掛け紐切断用のカッタは上記溶着器取付け架台であって、且つ、上記Ｕ字形状の溝の耳掛け紐入り口側の端部に配設された請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマスクの耳掛け紐取付け装置。