TWI723857B

TWI723857B - 轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪

Info

Publication number: TWI723857B
Application number: TW109114253A
Authority: TW
Inventors: 林劉恭
Original assignee: 光群雷射科技股份有限公司
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-04-01
Also published as: TW202140237A

Abstract

本發明公開一種轉印式滾輪及其修復方法。所述轉印式滾輪的修復方法包含前置步驟、置料步驟、及成形步驟。於所述前置步驟中，提供一轉印式滾輪與一修復模具。所述轉印式滾輪形成有一紋路圖案層，其具有一缺陷區域。所述修復模具的外形能與所述紋路圖案層的局部互補。於所述置料步驟中，在所述缺陷區域設置有一修復材料，其能用來與所述紋路圖案層產生共晶反應。於所述成形步驟中，加熱所述轉印式滾輪，以軟化所述修復材料，並以所述修復模具壓迫於所述修復材料，以使所述修復材料在所述缺陷區域形成補齊所述紋路圖案層的一修補構造。

Description

轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪

本發明涉及一種滾輪的修復方法及滾輪，尤其涉及一種轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪。

在現有的轉印式滾輪中，若其表面上有呈凹入狀的缺陷區域，則該缺陷區域會使得通過現有的轉印式滾輪所製造的成品表面會產生對應的缺陷。此外，現有的轉印式滾輪通常成本高昂，因此，在不需更換整個現有的轉印式滾輪的情況下，提供一種能對現有的轉印式滾輪的表面進行修復的方法已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種轉印式滾輪的修復方法，其包括：一前置步驟：提供一轉印式滾輪與一修復模具；其中，所述轉印式滾輪的外緣形成有一紋路圖案層，並且所述紋路圖案層具有凹入狀的一缺陷區域；所述修復模具形成有一構形面，其外形能與所述紋路圖案層的局部互補；一置料步驟：在所述缺陷區域設置有一修復材料，其能用來與所述紋路圖案層產生共晶反應；以及一成形步驟：加熱所述轉印式滾輪，以軟化所述修復材料，並以所述修復模具的所述構形面壓迫於所述修復材料，以使所述修復材料在所述缺陷區域形成補齊所述紋路圖案層的一修補構造。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種轉印式滾輪，其包括：一輪本體，呈圓柱狀；一紋路圖案層，形成於所述輪本體的外表面，並且所述紋路圖案層具有凹入狀的一缺陷區域；以及一修補構造，其填充於所述缺陷區域且無間隙地連接所述紋路圖案層，並且所述修補構造的外緣與所述紋路圖案層的外緣彼此切齊且共同形成一規則性圖案。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪，其能通過“在所述缺陷區域設置有一修復材料，其能用來與所述紋路圖案層產生共晶反應”以及“加熱所述轉印式滾輪，以軟化所述修復材料，並以所述修復模具的所述構形面壓迫於所述修復材料，以使所述修復材料在所述缺陷區域形成補齊所述紋路圖案層的一修補構造”的技術方案，以使得所述轉印式滾輪的修復方法能在不需更換整個現有的轉印式滾輪的情況下，對現有的轉印式滾輪的表面進行修復。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“轉印式滾輪的修復方法及轉印式滾輪”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[轉印式滾輪的修復設備及修復組]

請參閱圖1至圖3所示，圖1為本發明的實施例的轉印式滾輪的示意圖，圖2為本發明的實施例的修復組的示意圖，圖3為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復設備的方塊示意圖。

本實施例提供一種轉印式滾輪的修復設備1，其用來修復一轉印式滾輪2外緣（也就是，所述轉印式滾輪2的一輪本體21的外表面）的一紋路圖案層22所產生的呈凹入狀的一缺陷區域221。所述轉印式滾輪的修復設備1包括一轉印式滾輪的修復組11（以下簡稱修復組11）、對應於所述修復組11設置的一對位機構12、電性耦接於所述修復組11的一加熱器13、及連接於所述修復組11的一位移機構14。

請參閱圖4及圖5所示，圖4為圖1中區域IV的放大示意圖，圖5為圖1中區域V的放大示意圖。事先說明的是，在使用所述轉印式滾輪2生產成品時，通過所述紋路圖案層22的壓印，而使得於所述成品表面上具有對應於所述紋路圖案層22的圖案。由於所述缺陷區域221呈凹入狀，因此所述缺陷區域221會對應使得成品表面上僅有部分圖案或甚至沒有圖案。相對地，所述轉印式滾輪2的所述紋路圖案層22可以定義有一正常區域222，並且於所述正常區域222中沒有如所述缺陷區域221的凹陷存在。此外，於此所指的所述轉印式滾輪2是尚未被修復的。

在經本實施例提供的所述轉印式滾輪的修復設備1或修復組11對所述缺陷區域進行修補後，再以修復後的轉印式滾輪2生產成品，上述成品表面上僅有部分圖案或甚至沒有圖案的問題能被改善。於本實施例中，所述缺陷區域221的尺寸（也就是，所述缺陷區域221於其徑向方向的長度）為不小於10微米，但本發明不受限於此。

所述修復組11包括一修復模具111及一擋止框架112，並且所述擋止框架112設置於所述修復模具111的周圍。需要說明的是，於本實施例中，所述修復模具111及所述擋止框架112共同定義為所述修復組11，但本發明不受限於此。所述轉印式滾輪的修復設備1的所述修復組11能用以修復呈凹入狀的所述缺陷區域221。此外，本實施例雖是以所述修復組11及搭配於所述對位機構12來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述修復組也可以是單獨地被運用（如：販賣）或搭配其他構件使用。

所述修復組11的所述修復模具111形成有一構形面1111，並且所述構形面1111的外形與所述紋路圖案層22的局部互補。於本實施例中，所述構形面1111為一正弦波形表面，並且所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間相隔有介於0.9微米（μm）～1.1微米的一間隔D1，但本發明不受限於此。

也就是說，當所述構形面1111為所述正弦波形表面時，所述正弦波形表面的一波長介於0.9微米至1.1微米之間，並且較佳地，所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間的所述間隔D1（或所述波長）為1微米，但本發明不受限於此。需要說明的是，所述構形面1111的外形可以依據需求變化，不限制為所述正弦波形表面。

於本實施例中，所述修復模具111的所述構形面1111為所述正弦波形表面，並且所述紋路圖案層22對應為同樣的所述正弦波形表面。因此，所述修復模具111能以所述正弦波形表面對為同樣的所述正弦波形表面的所述紋路圖案層22進行修復。此外，於本實施例中，所述修復模具111可以是由聚四氟乙烯所構成，並且所述修復模具111的耐熱溫度可達300℃以上，但本發明不受限於此。

所述擋止框架112設置於所述修復模具111的周圍，並且所述擋止框架112的前緣1121突伸出所述構形面1111。於本實施例中，所述擋止框架112的所述前緣1121突伸出所述構形面1111的一距離，其不大於所述正弦波形表面的兩倍振幅。

所述對位機構12能用以使所述修復模具111的所述構形面1111能對準於所述轉印式滾輪2的所述缺陷區域221。具體而言，由於在所述對位機構12被用以對所述紋路圖案層22進行檢測時，所述正常區域222呈現的色階與所述缺陷區域221呈現的色階不同，因此，所述對位機構12能檢測出所述紋路圖案層22所產生的所述缺陷區域221，進而使所述修復模具111的所述構形面1111能對準於所述缺陷區域221。

舉例來說，所述對位機構12可以為一電荷耦合元件（Charge Coupled Device, CCD），所述色階可以為灰色色階或彩色色階，但本發明不受限於此。簡言之，所述對位機構12能通過自動光學檢測（Automated Optical Inspection, AOI）技術以快速檢測出所述缺陷區域221，以使所述修復模具111的所述構形面1111能對準於所述缺陷區域221。需要說明的是，於本實施例中，所述對位機構12主要用以使所述修復模具111的所述構形面1111能對準於所述轉印式滾輪2的所述缺陷區域221，而檢測所述缺陷區域221於所述轉印式滾輪2上的位置則不限制為通過所述對位機構12。

所述加熱器13電性耦接於所述修復組11的所述修復模具111，並且所述加熱器13能用來加熱所述修復模具111至300°C以下。若所述加熱器13將所述修復模具111加熱至超過300°C，則不利於所述修復組11修復所述缺陷區域221。

所述位移機構14連接於所述修復組11的所述修復模具111與所述擋止框架112至少其中之一，並且所述位移機構14能用來移動所述修復模具111與所述擋止框架112。詳細來說，所述位移機構14可以為一機械手臂，所述機械手臂的一端可以夾持所述修復模具111與所述擋止框架112至少其中之一，並且所述機械手臂的另一端可以是連接於所述對位機構12，但本發明不受限於此。因此，在所述對位機構12檢測出所述缺陷區域221後，所述位移機構14（或所述機械手臂）能將所述修復組11移動至對應於所述缺陷區域221的位置，以使所述修復組11能對所述缺陷區域221進行修復。

[轉印式滾輪的修復方法]

請參閱圖6至圖10所示，圖6為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的前置步驟的示意圖，圖7為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的置料步驟的示意圖，圖8為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的成形步驟的示意圖，圖9為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的成形步驟的示意圖，圖10為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的分離步驟的示意圖。

本實施例還公開有一種轉印式滾輪的修復方法。所述轉印式滾輪的修復方法包括一前置步驟、一置料步驟、及一成形步驟。然而，本實施例的轉印式滾輪的修復設備1及修復組11可以是由上述修復方法所實施，但本發明不受限於此。再者，本發明於實現上述轉印式滾輪的修復方法時，不以上述各個步驟的內容以及順序為限。

於所述前置步驟中，提供一轉印式滾輪2與一修復模具111；其中，所述轉印式滾輪2的外緣形成有一紋路圖案層22，並且所述紋路圖案層22具有凹入狀的一缺陷區域221；所述修復模具111形成有一構形面1111，其外形能與所述紋路圖案層22的局部互補。

於所述置料步驟中，在所述缺陷區域221設置有一修復材料3，其能用來與所述紋路圖案層22產生共晶反應。

於本實施例的所述修復材料3與所述紋路圖案層22所產生的所述共晶反應中，生成一介面金屬共化物（intermetallic compound，IMC）。此外，所述紋路圖案層22的材質可以包含鎳金屬，而所述修復材料3的材質可以包含錫金屬，並且所述介面金屬共化物可以為一錫鎳介金屬（Ni ₃Sn ₄），但本發明不受限於此。

於所述成形步驟中，加熱所述轉印式滾輪2，以軟化所述修復材料3，並以所述修復模具111的所述構形面1111壓迫於所述修復材料3，以使所述修復材料3在所述缺陷區域221形成補齊所述紋路圖案層22的一修補構造23。

於本實施例的所述成形步驟中，加熱所述轉印式滾輪2的溫度不大於260°C，並且所述修復材料3與所述紋路圖案層22通過所述轉印式滾輪2的加熱而產生所述共晶反應。所述修補構造23的外緣與所述紋路圖案層22的外緣彼此切齊且共同形成一規則性圖案24。所述規則性圖案24為一正弦波形表面，並且所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間相隔有介於0.9微米（μm）～1.1微米的一間隔D1。

此外，本實施例的轉印式滾輪的修復方法，在所述成形步驟後還可以包含一分離步驟。於所述分離步驟中，將所述轉印式滾輪2a與所述修復模具111的所述構形面1111分離。需要說明的是，於此的所述轉印式滾輪2a是已經過修復的。由於本實施例中的所述修復模具111是由聚四氟乙烯所構成，因此所述轉印式滾輪2與所述修復模具111能順利地分離。

[轉印式滾輪]

請參閱圖11及圖12所示，圖11為本發明的實施例的轉印式滾輪的示意圖，圖12為圖11中區域XII的放大示意圖。本實施例還公開有一種轉印式滾輪2a，所述轉印式滾輪2a可以是通過以轉印式滾輪的修復設備1或修復組11實施所述轉印式滾輪的修復方法而得，但本發明不受限於此。

所述轉印式滾輪2a包含有呈圓柱狀的一輪本體21，形成於所述輪本體21的外表面的所述紋路圖案層22、及填充於所述紋路圖案層22的所述修補構造23。所述紋路圖案層22具有凹入狀的所述缺陷區域221（如圖5所示）。所述修補構造23是填充於所述缺陷區域221且無間隙地連接所述紋路圖案層22，並且所述修補構造23的外緣與所述紋路圖案層22的外緣彼此切齊且共同形成所述規則性圖案24。

於本實施例中，所述紋路圖案層22的材質包含鎳金屬，而所述修補構造23的材質包含所述錫鎳介金屬（Ni ₃Sn ₄），也就是說，所述修補構造23的材質不同於所述紋路圖案層22的材質。此外，於本實施例中，所述規則性圖案24為一正弦波形表面，並且所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間相隔有介於0.9微米（μm）～1.1微米的所述間隔D1。

[本發明實施例的有益效果]

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。

1:轉印式滾輪的修復設備 11:修復組 111:修復模具 1111:構形面 112:擋止框架 1121:前緣 12:對位機構 13:加熱器 14:位移機構 2,2a:轉印式滾輪 21:輪本體 22:紋路圖案層 221:缺陷區域 222:正常區域 23:修補構造 24:規則性圖案 3:修復材料 D1:間隔

圖1為本發明的實施例的轉印式滾輪的示意圖。

圖2為本發明的實施例的修復組的示意圖。

圖3為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復設備的方塊示意圖。

圖4為圖1中區域IV的放大示意圖。

圖5為圖1中區域V的放大示意圖。

圖6為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的前置步驟的示意圖。

圖7為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的置料步驟的示意圖。

圖8為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的成形步驟的示意圖。

圖9為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的成形步驟的示意圖。

圖10為本發明的實施例的轉印式滾輪的修復方法的分離步驟的示意圖。

圖11為本發明的實施例的轉印式滾輪的示意圖。

圖12為圖11中區域XII的放大示意圖。

2a:轉印式滾輪

21:輪本體

221:缺陷區域

Claims

一種轉印式滾輪的修復方法，其包括：一前置步驟：提供一轉印式滾輪與一修復模具；其中，所述轉印式滾輪的外緣形成有一紋路圖案層，並且所述紋路圖案層具有凹入狀的一缺陷區域；所述修復模具形成有一構形面，其外形能與所述紋路圖案層的局部互補；一置料步驟：在所述缺陷區域設置有一修復材料，其能用來與所述紋路圖案層產生共晶反應；以及一成形步驟：加熱所述轉印式滾輪，以軟化所述修復材料，並以所述修復模具的所述構形面壓迫於所述修復材料，以使所述修復材料在所述缺陷區域形成補齊所述紋路圖案層的一修補構造；其中，所述修復材料與所述紋路圖案層所產生的所述共晶反應中，生成一介面金屬共化物(intermetallic compound，IMC)。
如請求項1所述的轉印式滾輪的修復方法，其中，所述紋路圖案層的材質包含鎳金屬，而所述修復材料的材質包含錫金屬，並且所述介面金屬共化物為一錫鎳介金屬(Ni₃Sn₄)。
如請求項1所述的轉印式滾輪的修復方法，其中，於所述成形步驟中，加熱所述轉印式滾輪的溫度不大於260℃，並且所述修復材料與所述紋路圖案層通過所述轉印式滾輪的加熱而產生所述共晶反應。
如請求項1所述的轉印式滾輪的修復方法，其中，於所述成形步驟中，所述修補構造的外緣與所述紋路圖案層的外緣彼此切齊且共同形成一規則性圖案。
如請求項4所述的轉印式滾輪的修復方法，其中，所述規則性圖案為一正弦波形表面，並且所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間相隔有介於0.9微米(μm)~1.1微米的一間隔。
一種轉印式滾輪，其包括：一輪本體，呈圓柱狀；一紋路圖案層，形成於所述輪本體的外表面，並且所述紋路圖案層具有凹入狀的一缺陷區域；以及一修補構造，其填充於所述缺陷區域且無間隙地連接所述紋路圖案層，並且所述修補構造的外緣與所述紋路圖案層的外緣彼此切齊且共同形成一規則性圖案；其中，所述紋路圖案層的材質包含鎳金屬，而所述修補構造的材質包含一錫鎳介金屬(Ni₃Sn₄)。
如請求項6所述的轉印式滾輪，其中，所述修補構造的材質不同於所述紋路圖案層的材質。
如請求項6所述的轉印式滾輪，其中，所述規則性圖案為一正弦波形表面，並且所述正弦波形表面的任兩個相鄰的波峰之間相隔有介於0.9微米(μm)~1.1微米的一間隔。