DE69713785T2

DE69713785T2 - Vorrichtung und verfahren zum kontinuierlichen hochgeschwindigkeitsrotationsanbringen von prägefolie

Info

Publication number: DE69713785T2
Application number: DE69713785T
Authority: DE
Inventors: Terence J Gallagher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: WO1998012051A1; ES2179370T3; US6334248B1; US20010047582A1; DE69713785D1; AU4485397A; EP0932501A1; EP0932501B1; US6491780B2; CA2266646A1; ATE220003T1; DK0932501T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsübertragung von Material von einem Träger auf ein Substrat, beispielsweise das Heißprägen von Folie in Druckmaschinen, und insbesondere schnelle Rotationsdruckmaschinen wie etwa, aber nicht ausschließlich, Flexodruckmaschinen, Hochdruckmaschinen und Rotationsfilmdruckmaschinen.
Eine Form von Heißprägefolie umfasst einen Träger oder eine Rückseitenschicht und eine dekorative Schicht auf dieser/m. Die dekorative Schicht kann zumindest eine Lackschicht und optional eine Klebemittelschicht und andere Schichten umfassen. Beispielsweise kann eine Ablöse- oder Teilungsschicht zwischen der Rückseitenschicht und der Lackschicht vorgesehen sein, um die Ablösung der dekorativen Schicht von der Rückseitenschicht zu unterstützen. Zwischen der Lackschicht und der Klebemittelschicht kann eine Metall- oder Farbschicht angeordnet sein.
Die Schichten aus Lack, Metall und Klebemittel werden mit Wärme und Druck unter Verwendung eines rotierenden Messingprägestempels auf ein Substrat übertragen. Die Rückseitenschicht kann aus einer Reihe von Kunststoffen oder anderen Materialien ausgebildet sein, darunter, aber nicht ausschließlich, Polyester, Polyethylenephthalat, ausgerichtetes Polypropylen, Polyvinylchlorid, Styren, Acetat, beschichtetes und unbeschichtetes Papier, Pappe, Hartkunststoffe wie etwa Polyolefine (Polyethylen hoher und niedriger Dichte), Polystyren und verwandte Kunststoffe oder halogenhaltige Polyolefinpolymere wie etwa Polyvinylchlorid.
Normalerweise erfolgt das Rotationsheißprägen unter Verwendung (1) einer Anpress- oder Andruckwalze aus Metall, üblicherweise Messing, mit erhöhten Bereichen, die in der Gestalt der gewünschten Fläche, die heißgeprägt werden soll, konfiguriert sind, wobei die Oberfläche einer solchen Walze auf 250 bis 400 Grad Fahrenheit erwärmt wird, und (2) einer benachbarten Basis- oder Ambosswalze. Während des Rotationsheißpragevorgangs werden die Schichten aus Lack, Metall und bisweilen Klebemittel von dem Träger oder der Rückseitenschicht der Folie getrennt. Beim herkömmlichen Rotationsheißprägen wird ein Klebemittel verwendet, und die Heißprägefolie wird zwischen den beiden Walzen eingeklemmt. Für den Fall, dass auf der Folie kein Klebemittel vorhanden ist, wird dieses üblicherweise in ausgewählten Bereichen auf das Substrat aufgebracht. Die stützende Basis- oder Ambosswalze ist aus vulkanisiertem Silikonkautschuk mit einer Härte zwischen 80 und 100 Durometer hergestellt oder ist eine Hartgummiwalze mit einer Härte von etwa 100 Durometer. Während das Substrat aus Kunststofffolie, Papier oder einem anderen Schichtmaterial, auf welches die Dekoration aufgebracht werden soll, über die Ambosswalze läuft, kommt es zum Kontakt mit der Oberfläche der Heißprägefolie gegenüber der Rückseitenschicht. Das Substrat und die Folie werden zusammen zwischen der aufgeheizten Messingandruckwalze und der Ambosswalze befördert, wobei die Rückseitenschicht der aufgeheizten Oberfläche der Messingandruckwalze zugewandt ist und die heiß zu prägenden oder zu übertragenden Schichten dem Substrat zugewandt sind.
Es wird auch auf US-A-5 207 855 Bezug genommen, welche in groben Zügen eine Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art offenbart, um Marken von einem Rückseitenstreifen auf ein Substrat zu übertragen, während dieses durch eine Klebestation läuft. Der Rückseitenstreifen wird entlang eines Weges geführt, der über einen Schlitten läuft und den Rückseitenstreifen in der Klebestation eng an das Substrat heranbringt. Es ist ein Antrieb vorgesehen, welcher den Schlitten bewegt, um den Rückseitenstreifen mit einer Geschwindigkeit vorzubewegen, die im Wesentlichen gleich der des Substrates ist, und zwar in einem Zyklus, während dem eine Marke auf das Substrat übertragen wird, während zwischen diesen keine wesentliche Relativgeschwindigkeit vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirtschaftlichen, schnellen, kontinuierlichen Rotationsaufbringen von Material wie etwa Prägefolie auf ein Substrat ausgerichtet, und insbesondere auf das Aufbringen von Heißprägefolie auf ein Substrat.
Die Absicht besteht darin, die Ausnutzung des Materials wie etwa Heißprägefolie, das übertragen wird, zu verbessern, sodass der Abfall an solchem Material, der bei derzeitigen Maschinen und Verfahren auftritt, reduziert wird.
Eine Maschine der Art, auf welche sich die Erfindung bezieht, und zwar zur Übertragung diskreter Bereiche eines Materials von einem flexiblen Träger (f) auf ein Substrat (s) an entlang des Substrates beabstandeten Stellen, umfasst eine Übertragungsstation mit einer ersten und einer zweiten Walze (26, 27), zwischen welchen das Substrat und der Träger bewegt werden,
wenigstens einen Kontaktbereich (28), welcher um einen Umfang der zweiten Walze (26) und in Bezug auf die erste Walze (27) angeordnet ist, um den Träger (f) fest gegen das Substrat (s) zu drücken, wenn dieser gegenüber der ersten Walze (27) angeordnet ist, und ansonsten eine relative Bewegung zwischen dem Träger und dem Substrat zwischen der ersten und der zweiten Walze zuzulassen,
erste Einrichtungen zur Bewegung des Substrates (s) durch die Übertragungsstation mit einem ersten Geschwindigkeitsprofil, zweite Einrichtungen (14, 30) zum Zuführen und Aufnehmen des Trägers (f) an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation mit einem zweiten Geschwindigkeitsprofil, welches ein Bruchteil kleiner Eins des ersten Geschwindigkeitsprofils ist, und
dritte Einrichtungen (17, 18) zum Bereitstellen einer Bewegung des Trägers in der Übertragungsstation entsprechend einem dritten Geschwindigkeitsprofil mit einer Geschwindigkeit, die gleich der des Substrates ist, wenn der wenigstens eine Kontaktbereich den Träger gegen das Substrat drückt, aber andernfalls mit einer Geschwindigkeit, die deutlich geringer als die des Substrates ist. Erfindungsgemäß umfassen die dritten Einrichtungen zwei Trägerführungen (40, 42), die an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation einen Weg für den Träger bestimmen, sowie einen Motor, um die Führungen gleichzeitig in einer ersten Richtung zu bewegen, um den Träger mit einer Geschwindigkeit vorzubewegen, welche in Kombination mit dem zweiten Geschwindigkeitsprofil gleich dem Geschwindigkeitsprofil des Substrates ist, wenn der Träger gegen das Substrat gedrückt wird, und in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wenn der Träger nicht derartig gedrückt wird, um den Träger mit einer reduzierten Geschwindigkeit in Bezug auf das Substrat vorzubewegen, wobei eine solche Bewegung der Trägerführungen gleichzeitig die Länge des Trägerweges vor und hinter der Übertragungsstation um im Wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Beträge ändert.
Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren mit folgenden Schritten bereit: Bewegen eines Substrates durch eine Übertragungsstation mit einem ersten Geschwindigkeitsprofil; Bereitstellen einer kontinuierlichen Länge an Träger und Material mit einem zweiten Geschwindigkeitsprofil; unterbrochenes Drücken des Trägers und Materials in der Übertragungsstation in Kontakt mit dem Substrat in einer Weise, dass einer der diskreten Bereiche des Materials von dem Träger auf einen der diskreten Bereiche des Substrates übertragen wird; und Steuern der Bewegung des Trägers und Materials durch die Übertragungsstation hindurch mit einem dritten Geschwindigkeitsprofil mit einer Geschwindigkeit, die gleich der des ersten Geschwindigkeitsprofils ist, wenn der Träger und das Material gegen das Substrat gedrückt werden, und, während Intervallen zwischen einer solchen Anlage, mit einer geringeren Geschwindigkeit als der des ersten Geschwindigkeitsprofils; wobei die Bewegung des Trägers und Materials durch zwei Trägerführungen gesteuert wird, welche an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation einen Weg für den Träger bestimmen, wobei die Trägerführungen gleichzeitig in einer ersten Richtung bewegt werden, um den Träger mit einer Geschwindigkeit vorzubewegen, welche in Kombination mit dem zweiten Geschwindigkeitsprofil gleich dem Geschwindigkeitsprofil des Substrates ist, wenn der Träger und das Material gegen das Substrat gedrückt werden, und in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wenn der Träger nicht derartig gedrückt wird, um den Träger mit einer in Bezug auf das Substrat reduzierten Geschwindigkeit vorzubewegen, wobei diese Bewegung der Trägerführungen (40, 42) gleichzeitig die Länge des Trägerweges vor und hinter der Übertragungsstation um im Wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Beträge ändert.
Erfindungsgemäß kann ein Material wie etwa Heißprägefolie von einem Träger auf ein Substrat übertragen werden. Ein Träger der Folie kann mit einer Geschwindigkeit, die proportional zu der Geschwindigkeit des Substrates und wesentlich geringer als diese ist, sowohl von seiner Vorratsrolle abgewickelt als auch auf eine Abfallrolle aufgewickelt werden, während zur selben Zeit die Abschnitte des Trägers und der Folie in der Nähe des Übertragungspunktes des Walzenspaltes Änderungen in der Geschwindigkeit erfahren, und zwar in solcher Weise, dass die Folie während der eigentlichen Übertragung der Folie von dem Träger auf das Substrat synchron mit dem Substrat läuft. Die erfindungsgemäße Maschine und das erfindungsgemäße Verfahren sind außerordentlich effizient, und zwar in der Hinsicht, als sie ein kontinuierliches Hochgeschwindigkeits- Rotationsaufbringen von Heißprägefolie ermöglichen, während soviel wie 95% des Oberflächenbereiches dieser Folie genutzt wird, wodurch die Menge an Abfallfolie minimiert wird.
Bei einer speziellen Realisierung werden die Änderungen in der Geschwindigkeit mithilfe eines durch einen Mikroprozessor gesteuerten Wende- oder Pendelmechanismus erzielt, der Eingangssignale von einer Positionsabtasteinrichtung empfängt, welche die Substratbewegung anzeigen, sowie von einem oder mehreren Positionssensoren, welche die Position der erhöhten Prägeflächen anzeigen. Eine typische Realisierung besteht aus einer Zusatzvorrichtung für eine Druckmaschine mit einem kontinuierlichen Substrat, typischerweise Papier oder Kunststoff. Die Amboss- und die Andruckwalze werden typischerweise durch die Druckmaschine selbst Zahnradgetrieben. Die Zusatzvorrichtung weist einen selbstständigen Antrieb unabhängig von der Druckmaschine auf.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, das Rotationsheißprägen mit hohen Geschwindigkeiten zu erreichen, die zu der Geschwindigkeit kompatibel sind, mit welcher Flexodruckmaschinen und ähnliche Druckmaschinen verwendet werden, nämlich 100 Fuß/Minute bis 400 Fuß/Minute (0,5 bis 2,0 cm/s). Um diese Geschwindigkeiten zu bewirken, ist es wünschenswert, jene Teile des Folienantriebs, welche Geschwindigkeitsänderungen erfahren, minimal zu halten. Vorliegend werden mehrere Verfahren beschrieben, um dies zu erzielen.
Verschiedene Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines herkömmlichen Systems und verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, die beispielshalber angegeben sind, deutlich werden. Es wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die ein herkömmliches Folienzufuhrsystem zum Heißprägen ausgewählter Teile der Folie auf ein Substrat zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Andruckwalze ist, die als Teil des herkömmlichen Folienzufuhrsystems aus Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine Aufsicht eines Stücks von Folie nach dem Durchlauf durch den Walzenspalt der Andruckwalze und der Ambosswalze der Maschine aus Fig. 1 zur Übertragung aufeinander folgender Abschnitte der dekorativen Schicht von der Trägerschicht auf ein Substrat ist;
Fig. 4 eine schematische Ansicht ist, die eine Realisierung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine fragmentarische Ansicht eines Merkmals der Vorrichtung aus Fig. 4 von rechts aus gesehen, in 90º zu dem Sichtwinkel der Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine Aufsicht eines Stücks der Folie nach dem Durchlauf durch den Walzenspalt der Andruckwalze und der Ambosswalze der Maschine aus Fig. 4 zur Übertragung aufeinander folgender Abschnitte der dekorativen Schicht von der Trägerschicht auf ein Substrat ist;
Fig. 7 eine schematische Ansicht ist, die eine andere Realisierung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8A Geschwindigkeits/Zeit-Kurven für einen typischen Satz von Betriebszuständen der Maschinen aus den Fig. 4 und 7 sind; die
Fig. 8B-D in zeitlicher Beziehung zu den Kurven aus Fig. 8A verschiedene Impulse zeigen, die in einem Steuersystem der Maschinen aus den Fig. 4 und 7 erzeugt werden;
Fig. 9 ein elektronisches Blockdiagramm eines Steuersystems für die Maschinen der Fig. 4 und 7 ist; und
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm ist, das die Hauptaspekte des Programmablaufs des Mikroprozessors (CPU) aus Fig. 9 zeigt.
Bezug nehmend auf Fig. 1 beinhaltet die Vorrichtung nach dem Stand der Technik ein Abwickelrad 1, von welchem Heißprägefolie F zugeführt wird. Die Folie F wird über eine erste Führungsrolle 2 und in den Spalt zwischen einer aufgeheizten Messingandruckwalze 3 und einer Ambosswalze 5 geführt. Wenn sie in dem Spalt zwischen der Andruckwalze 3 und der Ambosswalze 5 durchläuft, kommt die Folie F in Kontakt mit einem Substrat 6, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt.
Die Andruckwalze 3 ist mit einem oder mehreren erhöhten Bereichen 4 versehen, welche sich jeweils in einer Richtung parallel zu der Achse A erstrecken (man vergleiche die Seitenansicht aus Fig. 2). Bei dem in Fig. 2 gezeigten Fall sind die erhöhten Bereiche 4 in gleichmäßigem Abstand um den Umfang der Andruckwalze herum im Abstand von 90º zueinander vorgesehen. Zwischen jeweils zwei benachbarten erhöhten Bereichen 4 der Andruckwalze 3 befindet sich ein vertiefter Bereich 3A.
Wenn das Substrat 6 und die Folie F zwischen der Andruckwalze 3 und der Ambosswalze 5 in Kontakt mit diesen durchlaufen, wird jedes Mal, wenn sich einer der erhöhten Bereiche 4 auf die in Fig. 1 gezeigte Sechsuhr-Position dreht, ein Walzendruckpunkt N erzeugt, sodass bewirkt wird, dass die Folie F unter Wärme und Druck fest gegen das Substrat 6 gedrückt wird, das in dem Walzenspalt N zwischen der Ambosswalze 5 und dem erhöhten Bereich 4 eingeschlossen ist, und dadurch bewirkt wird, dass der ablösbare Teil der Folie F von seiner Trägerschicht abgelöst wird und auf das Substrat 6 übertragen wird.
Die zwischen der Andruckwalze 3 und der Ambosswalze 5 austretende Prägefolie F kann als benutzte Heißprägefolie 7 bezeichnet werden, und es ist gezeigt, dass diese über eine zweite Führungsrolle 2 und durch zwei Antriebsrollen 9, welche die Folie mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Substrat antreiben, läuft und danach als gebrauchte Abfallfolie auf der Aufwickelrolle 8 gesammelt wird. Ein Stück gebrauchter Heißprägefolie 7 ist in Fig. 3 gezeigt. Wie deutlich zu sehen ist, sind die Teile der Folie, die auf das Substrat 6 übertragen wurden, als Fenster 12 dargestellt. Wie man verstehen wird, besteht jedes der Fenster 12 lediglich aus der Trägerschicht, da die restlichen Schichten, welche die Folie F ausmachen, durch die erhöhten Bereiche 4 auf das Substrat 6 übertragen worden sind. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, sind die Fenster 12 in einem Abstand voneinander angeordnet, der gleich dem Zwischenraum zwischen benachbarten erhöhten Bereichen 4 auf der Andruckwalze 3 ist. Im Ergebnis wird der Teil der Folie zwischen den jeweils benachbarten Fenstern 12, welcher zum Heißprägen zur Verfügung gestanden hätte, nicht genutzt und endet als Teil der aufgewickelten Abfallfolie 8.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bezug nehmend auf Fig. 4 ist eine Rotationsaufbringungsvorrichtung für kontinuierliches Material gezeigt, wobei das Material in diesem Beispiel Heißprägefolie ist, welche eine Zufuhreinheit 14 zum Zuführen der Folie und ihres Stützträgers, durch F angezeigt, umfasst. Die Zufuhreinheit 14 weist zwei Zufuhrrollen 15 auf, die durch einen Motor 15A angetrieben werden, welcher den Träger und die Folie F von einer Abwickelvorratsrolle 13 abwickelt, und welche mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die einen Bruchteil der Geschwindigkeit des Substrates S darstellt. Die Folie F läuft über eine Führungsrolle 16 und in einen Wende- oder Pendelmechanismus 18 hinein, der später beschrieben werden soll. Nach dem Verlassen des Pendelmechanismus 18 wird die Folie F in einer Schleife um Führungsrollen 19, 20, zwischen einer Andruckwalze 26 und einer Ambosswalze 27 hindurch, um Führungsrollen 21, 22 zurück durch den Pendelmechanismus 18 über eine weitere Führungsrolle 23 zu einer Sammelrolle 30 für Abfallfolie F' geführt. Alle gerade beschriebenen Walzen und Rollen drehen sich erzwungenermaßen um in Bezug aufeinander feststehende Achsen, außer die Rollen des Pendelmechanismus, die nachstehend beschrieben werden sollen.
Der Verbund aus Träger und Folie F in Fig. 4 bewegt sich unter der richtigen Spannung von den Zufuhrrollen 15 und der Sammelrolle 30 kontinuierlich vorwärts. Das Substrat S, auf welches die Dekoration der Folie geprägt werden soll, wird ebenfalls kontinuierlich zwischen der Andruckwalze 26 und der Ambosswalze 27 zwischen einer Zufuhrrolle und einer Aufnahmerolle (nicht gezeigt) bewegt, aber mit einer viel höheren Geschwindigkeit.
Die Andruckwalze 26 weist einen oder mehrere erhöhte Bereiche 28 auf, die sich parallel zu einer Drehachse der Walze 26 erstrecken und normalerweise in im Wesentlichen gleichen Abständen voneinander umfänglich um die Walze herum angeordnet sind. Es können ein oder mehrere solcher Ringe von erhöhten Bereichen um den Umfang herum vorgesehen sein, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Konfiguration der erhöhten Bereiche auf der Prägestempel-Andruckwalze 26 hängt von der Art des Substratdrucks und des heiß zu prägenden Bildes ab. Wenn beispielsweise die zu erzeugenden Dokumente Schecks mit einer Höhe von drei Zoll darstellen und ein Firmenlogo heißgeprägt werden soll, welches einen Bereich von einem Zoll mal einem Zoll einnimmt, wäre die in Fig. 4 gezeigte Konfiguration geeignet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, gibt es vier erhöhte Bereiche 28 gleicher Größe und Oberfläche, die im Abstand von 90º zueinander um den Umfang der Walze 26 herum angeordnet sind. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung werden jene Abschnitte der Oberfläche der Walze 26, die sich zwischen den erhöhten Bereichen 28 befinden, als vertiefte Bereiche 44 bezeichnet. Die vertieften Bereiche 44 haben typischerweise, aber nicht notwendigerweise, die gleiche Größe. Bei dem gerade zitierten Fall wären die erhöhten Bereich 28 ein Zoll mal ein Zoll groß, und der Umfang der Walze 26 würde ein Vielfaches von 4 Zoll, typischerweise 12 Zoll betragen. Analog wäre, wenn ein Dokument von 11 Zoll mal 8 1/2 Zoll produziert werden würde, typischerweise nur ein erhöhter Bereich 28 vorgesehen, und der Umfang der Walze 26 würde 11 Zoll betragen. Alternativ könnten zwei erhöhte Bereiche vorgesehen sein, in welchem Fall dasselbe Ergebnis mit einer Walze mit einem Umfang von 22 Zoll erzielt werden würde.
Die Andruckwalze 26 und die Ambosswalze 27 stellen die Hauptkomponenten einer Folienübertragungsstation dar. Wenn sich die Walzen 26 und 27 drehen, sind die einzigen Teile der Andruckwalze 26, welche die Schicht F berühren, die über die Ambosswalze 27 läuft, die erhöhten Bereiche 28. Indem sie diesen Kontakt herstellen, erzeugen die erhöhten Bereiche 28 nacheinander einen Walzenandruckpunkt 50 mit der Ambosswalze 27, wodurch die anliegende Folie F und das Substrat S unter Hitze und Druck zusammengepresst werden, um die Schichten der Folie F, außer der Trägerschicht (Rückseitenschicht), auf das Substrat zu übertragen, wobei jede Übertragung eine Fläche aufweist, die gleich dem Oberflächenbereich eines erhöhten Bereiches 28 ist, und eine Länge in Längsrichtung des Substrates S gemessen, die gleich der Länge jedes erhöhten Bereiches 28 gemessen in Umfangsrichtung, wie in Fig. 4 betrachtet, ist. Nach dem Vorgang der Übertragung oder des Heißprägens der Dekorationsschichten durch Pressen der aufgeheizten erhöhten Bereiche 28 der Andruckwalze gegen die Folie F, das Substrat S sowie die Ambosswalze 27, werden die Rückseitenschicht und die anderen nicht übertragenen Teile der gebrauchten Folie F' durch Beförderung auf eine angetriebene Sammelrolle 30 abgeführt.
Wie man durch Betrachtung der Fig. 4 verstehen wird, berühren die vertieften Bereiche 44 nicht die benachbarte Folie F und das über die Ambosswalze 27 laufende Substrat S und quetschen diese nicht ein. Dementsprechend werden während jener Intervalle, in denen sich die erhöhten Bereiche 28 nicht in Ausrichtung zu der Ambosswalze 27 befinden, die benachbarte Folie F und das Substrat S nicht zusammengepresst und es werden keine Schichten der Folie übertragen. Während dieser Intervalle kann die benachbarte Folie F im Bereich der Andruckwalze 26 und der Ambosswalze 27 mit einer anderen Geschwindigkeit als der Geschwindigkeit des Substrates S und der Oberfläche der Ambosswalze bewegt werden und kann sogar in einer entgegengesetzten Richtung bewegt werden.
Der Pendelmechanismus 18 beinhaltet zwei im Abstand voneinander angeordnete Führungsrollen 40 und 42, die für eine gemeinsame Pendelbewegung zu einem stationären, diese Bewegung antreibenden Motor 17 hin und von diesem weg montiert sind. Die Folie F läuft zwischen den Führungsrollen 16 und 19, die an der Zufuhrseite des Walzenspaltes 50 zwischen den erhöhten Bereichen 28 der Andruckwalze 26 und der Ambosswalze 27 angeordnet sind, über die erste der Pendelführungsrollen 40, und läuft zwischen Führungsrollen 22 und 23, welche an der Ausgabeseite dieses Walzenspaltes 50 angeordnet sind, über die zweite der Pendelführungsrollen 42. Obgleich die Geschwindigkeit der sich durch die Zufuhrrollen 15 und über die Führungsrolle 16 bewegenden Folie F konstant ist, ist es möglich, die Geschwindigkeit der Folie F, wenn sie um die Führungsrollen 19, 20, 21 und 22 und durch den Walzenspalt 50 läuft, durch Bewegung des Pendelmechanismus 18 und seiner Führungsrollen 40 und 41 zu dem Motor 17 hin und von diesem weg zu verändern. Das Bewegungsprofil des Pendels addiert sich zu der durch die Zufuhrrollen 15 bereitgestellten Folienbewegung hinzu oder wird von dieser subtrahiert. So ändert die lineare Bewegung des Pendels 18 die Weglänge des einlaufenden Abschnitts der Folie F zwischen den Rollen 15 und dem Walzenspalt 50 durch die Bewegung der Rolle 40. Gleichzeitig tritt eine gleiche und entgegengesetzt gerichtete Änderung in der Weglänge des herauskommenden Abschnitts der Folie F' zwischen dem Walzenspalt 50 und der Aufnahmerolle 30 auf, und zwar als Ergebnis der gleichen Bewegung der Rolle 42.
Durch diese Mittel kann bewirkt werden, dass die Folie während der Intervalle, in denen die erhöhten Bereiche 28 der aufgeheizten Andruckwalze mit der Ambosswalze 27 angerichtet sind, mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Substrat läuft, und das s sie während Intervallen, in denen die erhöhten Prägestempelbereiche 28 nicht mit der Ambosswalze 27 ausgerichtet sind und somit die Prägefolie F nicht gegen das Substrat S drücken, unabhängig bewegt wird.
Die Nutzung dieses Verfahrens führt dazu, dass ein viel größerer Prozentsatz einer gegebenen Länge an Folie zum Prägen nutzbar ist und ein viel geringerer Prozentsatz an Folie als Abfall anfällt, als es bisher möglich war. Diese Auswirkung ist bei Betrachtung von Fig. 6 zu erkennen, welche ein gebrauchtes Stück einer benutzten oder als Abfall anfallenden Prägefolie F' zeigt. Wie deutlich zu sehen ist, sind die Abschnitte der gebrauchten Folie F1, die auf das Substrat S übertragen wurden, als Fenster 56 dargestellt, welche jeweils allein aus dem Träger bestehen, da die verbleibenden Schichten, welche die Folie F ausmachen, durch die erhöhten Bereiche 28 der Andruckwalze auf das Substrat S übertragen worden sind. Wie leicht durch Vergleich der Fig. 3 und 6 zu erkennen ist, liegen die Fenster 56 der gebrauchten Folie F' viel enger beieinander als die Fenster 12 der gebrauchten Folie 7 (Fig. 3) des herkömmlichen Verfahrens und der herkömmlichen Vorrichtung zum Heißprägen. Daher kann unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ein viel größerer Prozentsatz an Folie von einer gegebenen Rolle für das Heißprägen verwendet werden, als es zuvor möglich war. Das Ergebnis besteht in viel weniger Abfall sowie einer viel größeren Effizienz, als sie bisher möglich war.
Der Pendelmechanismus 18 aus Fig. 4 wird durch einen Motor 17 gesteuert, der darauf programmiert ist, jenen Teil der sich kontinuierlich bewegenden Folie F, der zwischen der Andruckwalze 26 und der Ambosswalze 27 durchläuft, wenn zwischen diesen eine Lücke vorhanden ist, d. h. wenn sich die Bereiche 44 der Andruckwalze gegenüber der Ambosswalze 27 befinden, zu beschleunigen und abzubremsen. Ein Schrittschaltmotor stellt die bevorzugte Motorart dar, obwohl auch andere Motoren wie etwa Wechselstrom- oder Gleichstrom-Servomotoren mit Positionsrückkopplung möglich sind.
Der Antrieb des Motors 17 zur Bewegung des Pendels 18 wird mittels eines Mikroprozessors bewirkt, welcher Signale von einem kontinuierlichen Positionsanzeiger, beispielsweise einem optischen Kodierer oder Sensor 60 empfängt, der die Substratposition abfühlt, sowie von einem oder mehreren Sensoren 63, welche die Position der Andruckwalze 26 anzeigen.
Die in Fig. 4 gezeigte Andruckwalze 26 ist entsprechend den vier erhöhten Bereichen 28 mit vier Sensorzielflächen 86 versehen. Es kann eine höhere oder eine geringere Anzahl erhöhter Bereiche 28 vorhanden sein, die Anzahl der Sensorzielflächen 62 sollte jedoch gleich der Anzahl der erhöhten Bereiche 28 sein. Alternativ könnte eine Sensorzielfläche verwendet werden, und die Zielfunktion für die verbleibenden erhöhten Bereiche 28 könnte durch Zählung der geeigneten Anzahl von Kodiererimpulsen, die dem Abstand zwischen den erhöhten Bereichen 28 entspricht, synthetisiert werden. Jede der Sensorzielflächen 62 erstreckt sich entlang einer Achse Y, die so angeordnet ist, dass sie einmal während jeder Umdrehung der Andruckwalze 26 zu einem feststehenden Sensor 63 ausgerichtet ist. Der Zweck des Sensors/der Sensorzielflächen besteht darin, das Bewegungsprofil des Pendels mit den Zeitpunkten, zu welchen die erhöhten Bereiche 28 einen Walzenspalt 50 mit der Ambosswalze 27 erzeugen, zu synchronisieren.
Alle Rollen, die infolge der Bewegung des Pendels beschleunigt und abgebremst werden, beispielsweise in Fig. 4 die Rollen 40, 42, 19, 20, 21 und 22, werden vorzugsweise nicht durch die Wirkung der über sie laufenden Folie angetrieben, d. h. sie sollten keine Freilaufrollen sein. Die Beschleunigungen, die an diesen Punkten auftreten, werden üblicherweise zu hoch sein, um zu erwarten, dass die Folie diese antreibt. Dementsprechend haben sich zwei Verfahren zur Überwindung dieses Problems als wirksam erwiesen. Die Rollen können in solcher Weise angetrieben werden, dass deren Oberflächengeschwindigkeiten exakt mit der Geschwindigkeit der über sie laufenden Folie übereinstimmt, oder sie können nicht rotierende, reibungsarme Stangen anstatt von Rollen sein. Beispiele beider Arten sind getestet worden, und obgleich sie beide erfolgreich waren, haben sich als die beste Gestaltung nicht rotierende Stangen erwiesen, die perforiert sind und mit Druckluft gespeist werden, sodass die Folie auf einem Luftkissen schwebt, sodass zu der Bewegung der Folie F weder Schwerkraft noch Reibung hinzukommt. Diese Art von "luftumspülter Stange" wird bei vielen anderen Anwendungen genutzt, wo Materialstränge mit sehr geringer Reibung gehandhabt werden müssen. Die Verwendung dieser luftumspülten Stangen ermöglicht eine Vereinfachung in der Anordnung der Konfiguration aus Fig. 4, so wie sie in Fig. 7 gezeigt ist.
Im Prinzip ist eine in Fig. 7 gezeigte bevorzugte Konfiguration identisch mit der aus Fig. 4. Die mechanische Anordnung ist jedoch etwas unterschiedlich. Der Unterschied besteht prinzipiell in dem Verfahren zur Bewegung des Pendels. In diesem Fall werden die zwei Wenderollen 40 und 42 auf einem Schwenkarm gehalten, welcher direkt auf einer angetriebenen rotierenden Welle des ansonsten stationären Pendelantriebsmotors 17 montiert ist. Durch diese Anordnung reduziert sich stark die Anzahl sich bewegender Teile, wodurch ein Betrieb bei höherer Geschwindigkeit ermöglich wird, während die Zuverlässigkeit erhöht wird. Diese Gestaltung führt nicht zur Verwendung von Rollen, die derart angetrieben werden, dass sie exakt der Geschwindigkeit der Folie entsprechen, während diese über dieselben läuft, und um daher zu vermeiden, diese unter Verwendung der Folie beschleunigen zu müssen, um sie anzutreiben, werden an den Positionen 40, 20, 21 und 42 nicht rotierende Stangen verwendet. Obgleich es möglich ist, an diesen Stellen reibungsarme Materialien wie etwa Teflon zu verwenden, werden Luftschwebestangen bevorzugt.
Die in Fig. 8A gezeigte graphische Darstellung ist ein Geschwindigkeits/Zeit-Diagramm für die Hauptkomponenten der Ausführungsformen des Mechanismus aus den Fig. 4 und 7. Die horizontale Linie S stellt die Geschwindigkeit des Substrates dar, und die horizontale Linie F stellt die Geschwindigkeit der Folie an den Zufuhrrollen 15 dar. Die Kurve A-B-C-D-E-A' stellt die durch das Pendel verliehene Bewegung der Folie dar. (Man beachte, dass dies nicht die Pendelbewegung ist, da eine Bewegung des Pendels der Folie das Doppelte dieser Bewegung verleiht.) Die Kurve F-G-H-I-J-F' ist die algebraische Summe der Kurve A-B-C-D-E-A' und der Linie F und stellt die Geschwindigkeit der Folie F an dem Walzenspalt 50 dar. Das Auftreten der Abschnitte G-H und G'-H' der Geschwindigkeitskurve aus Fig. 8A entspricht den aufeinander folgenden erhöhten Bereichen 28, die an dem Walzendruckpunkt 50 vorbeilaufen.
Es gibt zwei Bedingungen, denen das System genügen sollte:
(1) die Geschwindigkeit der Folie während der Anlage des Walzendruckpunktes N sollte im Wesentlichen mit der Substratgeschwindigkeit S übereinstimmen, wie durch den Abschnitt G-H der Kurve für die Foliengeschwindigkeit gezeigt ist, die auf die Linie S fällt, welche die Geschwindigkeit des Substrats S darstellt; und
(2) die Fläche unter der Kurve A-B-C-D-E-A' sollte im Wesentlichen null sein. Diese Regel kann durchbrochen werden, wenn mehr als ein Prägestempel um den Umfang herum vorhanden ist und diese nicht gleichmäßig beabstandet sind. Selbst in diesem Fall sollte die Fläche unter der Kurve nach einer vollständigen Umdrehung der Andruckwalze 26 im Wesentlichen null sein.
Eine dritte Bedingung, die wünschenswert, aber nicht absolut notwendig ist, besteht darin, dass die zwei Kurven aus Fig. 8 kontinuierlich sind, d. h. dass der Punkt F' in einem nachfolgenden Zyklus dem Punkt F des gezeigten Zyklus entspricht und der Punkt A' in einem nachfolgenden Zyklus dem Punkt A des gezeigten Zyklus entspricht. Obgleich es möglich ist, dass das Pendel seinen Lauf abschließt, bevor der nächste Zyklus beginnt, ist es vorteilhaft, dem Pendel zur Beendigung seines Zyklus die gesamte verfügbare Zeit zu lassen.
Obwohl die Linien der Beschleunigung und Abbremsung A-B, C-D, D-E, E-A', F-G, H-I, I-J, J-F' als gerade Linien gezeigt sind, was eine konstante Beschleunigung oder Abbremsung darstellt, können sie andere Formen wie etwa S-Kurven aufweisen, um auf Kosten einer Erhöhung der maximal erforderlichen Beschleunigung eine glattere Bewegung zu liefern.
Obwohl Fig. 8 darstellt, dass sich das Substrat mit einer konstanten Geschwindigkeit S bewegt, besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung darin, dass der Algorithmus, welcher verwendet wird, um die Geschwindigkeit des Pendels 18 und der Zufuhrrollen 15 zu berechnen und zu steuern, auf der augenblicklichen Position des Substrates und nicht auf dessen Geschwindigkeit basiert, sodass die Bewegung des Trägers/der Folie F exakt bleibt, falls das Substrat seine Geschwindigkeit ändert oder sogar anläuft und anhält.
Es ist nützlich, die folgenden Begriffsbestimmungen bereitzustellen:
(1) Andruckwalzenwiederholung (I) ist der Umfang der Andruckwalze 26, gemessen am Außendurchmesser der erhöhten Bereiche 28;
(2) Andruckwiederholung (P) ist der Abstand zwischen der Mitte eines erhöhten Bereiches 28 der Andruckwalze 26 und der Mitte des nächsten erhöhten Bereiches 28, gemessen am Außendurchmesser der erhöhten Bereiche 28;
(3) Prägestempelgröße ist die Länge eines der erhöhten Bereiche 28 auf der Andruckwalze, gemessen um den Umfang der Andruckwalze 26 herum; und
(4) Effektive Prägestempelgröße (D) ist die Prägestempelgröße plus einer kleinen Toleranzzugabe.
Die Bewegung der Zufuhrrollen 15 wird abgeleitet, indem der Strom an Positionsinformationen des Kodierers 16 durch einen Wert geteilt wird, der von dem Verhältnis zwischen der Andruckwiederholung und der Dokumentwiederholung des Substrats abhängt.
Als Beispiel sei genannt: Wenn jeder Impuls von dem Kodierer 60 0,001" Vorschub repräsentiert, ein einzelner Prägestempel mit einer effektiven Prägestempelgröße von 1 Zoll vorhanden ist und die Dokumentwiederholung und die Andruckwalzenwiederholung 11" betragen, müssen die Zufuhrrollen 15 für jeweils 11 Kodiererimpulse 0,001" angetrieben werden, sodass die Folie mit einem elftel der Substratgeschwindigkeit angetrieben wird. Ein Schrittschaltmotor bietet das einfachste Mittel zum Bereitstellen dieser Funktion, da der Mikroprozessor nur den eingehenden Kodiererdatenstrom durch das berechnete Verhältnis zu teilen braucht und den geteilten Strom dem Schrittschaltmotor zuzuführen braucht, obwohl andere Motoren wie Wechselstrom- oder Gleichstrom-Servomotoren mit Positionsrückkopplung auch das gleiche Ergebnis erzielen werden.
Für beliebige gegebene Werte der Andruckwiederholung P und der effektiven Prägestempelgröße D werden die folgenden Parameter für die Pendelsteuerung berechnet:
die Länge einer Beschleunigungsrampe bei Vorwärtsbewegung der Folie (bereitgestellt durch das Pendel)
R(f) = (P-D)/B·(1-D/P)^2
(entspricht sowohl dem Bereich A-B-K als auch dem Bereich L-C-D);
die Länge der Beschleunigungsrampe bei Rückwärtsbewegung der Folie (bereitgestellt durch das Pendel)
R(b) = (P-D)/8·/1 + D/P)^2
(entspricht sowohl dem Bereich D-E-M als auch dem Bereich M-E-A');
die Länge der Vorwärtsbewegung der Folie in dem Abschnitt mit konstanter Geschwindigkeit (bereitgestellt durch das Pendel)
L = D·(P-D)/P
(entspricht dem Bereich K-B-C-L).
Da die Pendelbewegung auf der Substratbewegung und nicht auf der Zeit basieren soll, wird das Pendel in ähnlicher Weise wie die Zufuhrrollen 15 gesteuert. Um die Beschleunigungs- und Abbremsprofile zu bewirken, werden Wertetabellen verwendet. Diese Tabellen enthalten die Anzahl von Kodiererzählungen, die für jeden Schritt des Pendelmotors bei jeder Stufe der Beschleunigung oder Abbremsung erforderlich sind. Die Werte in der Tabelle legen die Beschaffenheit der Beschleunigungs-/Abbremsprofile fest. Für den einfachsten und schnellsten Fall, d. h. die konstante Beschleunigung und Abbremsung, werden die Werte unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
Tabellenwert (E) = 2/(1 + D/P)·(r·R(b))^0,5
wobei die ganze Zahl "r" die Schrittzahl ist, die sich von 1 bis R(b) ändert.
Da sich die für die Tabellenberechnung erforderlichen Parameter während des Betriebs nicht ändern, ist es vorteilhaft, die Tabellenwerte zuvor zu berechnen.
Für das zuvor angeführte Beispiel, d. h. einen einzigen Prägestempel mit einer effektiven Größe D = 1 Zoll und einer Dokumentwiederholung und Andruckwalzenwiederholung von 11" ergeben die Berechnungen die folgenden Resultate:
R(f) = 1,033 Zoll
R(b) = 1,487 Zoll
L = 0,909 Zoll.
Das in Fig. 9 gezeigte Schaltungsblockdiagramm umreißt die in der Erfindung verwendete elektronische Schaltung. Kontinuierliche Positionsinformationen werden von einem Rotationskodierer 60 wie etwa dem von Encoder Products hergestellten Modell 755A geliefert, obwohl es möglich ist, einen beliebigen anderen, ähnlichen Kodierer oder Sensor zu verwenden, der in der Lage ist, digitale Positionsinformationen zu liefern. Im Falle des Kodierers gibt es typischerweise zwei Rechteckwellen-Datenströme, die um 90º zueinander phasenverschoben sind. Ein standardmäßiges Logikelement 61, wie etwa LSI 7804, wird verwendet, um diese zwei Ströme in Schrittsignale und Richtungssignale umzurechnen. In der bevorzugten Ausführungsform sind der Kodierer 60 und die Logik 61 so konfiguriert, dass sie einen Impuls für jeweils 0,001 Zoll der Substratbewegung liefern. Obwohl es nicht absolut notwendig ist, Richtungssignale bereitzustellen, da sich das Substrat typischerweise nur in eine Richtung bewegt, können Maschinenschwingungen bewirken, dass der Kodierer 60 Impulse abgibt, die zu falschen Informationen führen würden, wenn die Richtung nicht berücksichtigt werden würde.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor 63 am geeignetsten in solcher Weise positioniert, dass eine einzelne Sensorzielfläche 62 einmal pro Umdrehung der Andruckwalze 26 ein Ausgangssignal erzeugt, wenn irgendeiner der erhöhten Bereiche 28 an der Sechsuhr-Position 50 (Fig. 7) zentriert ist, wie in Fig. 8C gezeigt ist. Das Signal von dem Sensor 63 wird von dem Logikelement 64 derart aufbereitet, dass das Signal positionsmäßig so versetzt wird, dass das Ausgangssignal des Logikelements 64 am Punkt A einer Kurve aus Fig. 8A auftritt und dass gleiche Impulse synthetisiert werden, die den restlichen erhöhten Bereichen 28 entsprechen, wie in Fig. 8D gezeigt ist. Um diese Signale bereitzustellen, empfängt das Logikelement 64 Informationen zum Wiederholungsmuster, die von dem Bediener eingegeben werden und von dem Mikroprozessor 65 aufbereitet werden, sowie Positionsinformationen auf Leitung 69.
Digitale Steuerimpulse für den Antriebsmotor 15 werden von einem variablen Teiler 66 erzeugt, der den Impulsstrom (Fig. 8B) auf der Leitung 69 von den Kodiererimpulsen nach Aufbereitung durch die Logik 61 durch einen Wert teilt, der durch den Mikroprozessor 65 bestimmt wird. Diese Befehlsimpulse werden durch den Antriebsverstärker 67 aufbereitet und verstärkt, um den Motor 15A anzutreiben.
Die digitalen Befehlsimpulse für den Antriebsmotor 17 werden von dem Mikroprozessor 65 entsprechend des Ablaufdiagramms aus Fig. 10 erzeugt. Beim Einschalten durchläuft das Programm einen Initialisierungsvorgang, der prinzipiell dazu dient, die Konfiguration des Mikroprozessors herzustellen und Anfangsbedingungen festzusetzen. Die Hauptprogrammschleife liest die von dem Bediener festgesetzten Eingabeparameter und berechnet die für diese Eingabeparameter geeigneten Systemparameter, darunter die Rampentabellen, das Teilerverhältnis und die Wiederholungsmusterdaten. Diese Werte werden jedes Mal neu berechnet, wenn die Eingangsparameter geändert werden.
Der Betrieb des Pendelmotors 17 ist in fünf Zustände unterteilt, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Obgleich die Beschleunigungs- und die Abbremswerte für die Zustände 0, 2, 3 und 4 verschieden sein können, hat sich dies nicht als notwendig erwiesen. Demzufolge verwenden diese vier Zustände die gleiche Rampentabelle. Der Zustand 1 erfordert keine Tabelle, da er nur einen einzelnen Wert darstellt.
Nach dem Initialisierungsvorgang wird der erste Wert von der berechneten Tabelle in einen Zähler geladen, der mikroprozessorintern sein kann oder eine separate Logikeinrichtung darstellen kann. Der Zähler wird durch die aufbereiteten Schritt- und Richtungssignale von dem Logikelement 61 heruntergezählt, und bei seinem Ablauf wird bewirkt, dass eine Unterbrechung auftritt. Die Unterbrechungsroutine lädt den nächsten Wert in den Zähler, setzt den Rampenzeiger vor, sendet ein Schrittsignal an den Antriebsverstärker 68 und überprüft den momentanen Zustand auf Vollständigkeit. Wenn der Zustand abgeschlossen ist, wird der Zustandszähler heraufgesetzt, es sei denn, der momentane Zustandswert lautet vier, in welchem Fall dieser auch auf null gesetzt wird. Gleichzeitig wird der Rampenzeiger auf null gesetzt, wenn der neue Zustand 0 oder 3 lautet, und auf die Spitze der jeweiligen Rampen, wenn der neue Zustand 2 oder 4 lautet. Wenn der neue Zustand 3 oder 4 lautet, wird das Motorrichtungssignal auf rückwärts gesetzt, andernfalls wird es auf vorwärts gesetzt. Am Übergang zwischen dem Zustand 2 und dem Zustand 3 erfolgt eine Aufrechnung der Anzahl der Schritte, welche in Vorwärtsrichtung erfolgt sind, und dieser Wert wird verwendet, um die Anzahl der Schritte einzustellen, um die in Rückwärtsrichtung bewegt werden soll, sodass die sich nach einem Zyklus netto ergebende Pendelbewegung null beträgt.
Der Mikroprozessor empfängt ein zusätzliches Unterbrechungssignal (Fig. 8D) von dem Logikelement 64, welches bewirkt, dass er in die Unterbrechungsroutine für die synthetisierte Prägestempelposition eintritt, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Diese Unterbrechung setzt den Zustandswert und den Rampenzeiger auf Null, sodass die Pendelbewegung mit jener der Andruckwalze synchronisiert wird.

Claims

1. Maschine zum übertragen diskreter Bereiche eines Materials von einem flexiblen Träger (f) auf ein Substrat

(s) an entlang des Substrates beabstandeten Stellen, umfassend:

eine Übertragungsstation mit einer ersten und einer zweiten Walze (26, 27), zwischen welchen das Substrat und der Träger bewegt werden,

wenigstens einen Kontaktbereich (28), welcher um einen Umfang der zweiten Walze (26) und in Bezug auf die erste Walze (27) angeordnet ist, um den Träger (f) fest gegen das Substrat (s) zu drücken, wenn dieser gegenüber der ersten Walze (27) angeordnet ist, und ansonsten eine relative Bewegung zwischen dem Träger und dem Substrat zwischen der ersten und der zweiten Walze zuzulassen,

erste Einrichtungen zur Bewegung des Substrates (s) durch die Übertragungsstation mit einem ersten Geschwindigkeitsprofil,

zweite Einrichtungen (14, 30) zum Zuführen und Aufnehmen des Trägers (f) an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation mit einem zweiten Geschwindigkeitsprofil, welches ein Bruchteil kleiner Eins des ersten Geschwindigkeitsprofils ist, und

dritte Einrichtungen (17, 18) zum Bereitstellen einer Bewegung des Trägers in der Übertragungsstation entsprechend einem dritten Geschwindigkeitsprofil mit einer Geschwindigkeit, die gleich der des Substrates ist, wenn der wenigstens eine Kontaktbereich den Träger gegen das Substrat drückt, aber andernfalls mit einer Geschwindigkeit, die deutlich geringer als die des Substrates ist,

wobei

die dritten Einrichtungen zwei Trägerführungen (40, 42) umfassen, welche an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation einen Weg für den Träger bestimmen, und einen Motor, um die Führungen gleichzeitig in einer ersten Richtung zu bewegen, um den Träger mit einer Geschwindigkeit vorzubewegen, welche in Kombination mit dem zweiten Geschwindigkeitsprofil gleich dem Geschwindigkeitsprofil des Substrates ist, wenn der Träger gegen das Substrat gedrückt wird, und in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wenn der Träger nicht derartig gedrückt wird, um den Träger mit einer reduzierten Geschwindigkeit in Bezug auf das Substrat vorzubewegen, wobei eine solche Bewegung der Trägerführungen gleichzeitig die Länge des Trägerweges vor und hinter der Übertragungsstation um im Wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Beträge ändert.

2. Maschine nach Anspruch 1, bei welcher das erste und das zweite Geschwindigkeitsprofil jeweils aus einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bestehen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, welche ein mikroprozessorgestütztes elektronisches Steuersystem zur steuerbaren Energiespeisung des Motors beinhaltet.

4. Maschine nach Anspruch 3, welche einen Positionskodierer (60) aufweist, der mechanisch mit der ersten Walze (27) gekoppelt ist, und einen Positionssensor (63), welcher mit der zweiten Walze (26) gekoppelt ist, und bei welcher das Steuersystem Einrichtungen aufweist, die Signale von dem Kodierer und dem Sensor empfangen, um den Motor (17) mit Energie zu speisen, um zu bewirken, dass der Träger innerhalb der Übertragungsstation mit dem dritten Geschwindigkeitsprofil bewegt wird.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Motor (17) ein elektrischer Schrittschaltmotor ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der Motor (17) ein elektrischer Servomotor ist.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Bewegung der Wenderollen entlang eines im Wesentlichen linearen Weges vor und zurück erfolgt.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Bewegung der Trägerführungen entlang eines im Wesentlichen kreisförmigen Weges vor und zurück erfolgt.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Anspruches, welche Führungsrollen (20, 21) aufweist, um einen Weg für den Träger in die Übertragungsstation hinein und aus dieser heraus zu bestimmen, wobei die Trägerführungen (40, 42) vor bzw. hinter den Führungsrollen vorgesehen sind.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Trägerführungen Wenderollen (40, 42) sind.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Trägerführungen sich nicht drehende, reibungsarme Stangen sind.

12. Maschine nach Anspruch 11, bei welcher die Stangen perforiert sind und mit einer Quelle für Druckluft gekoppelt sind, um ein Luftkissen zu erzeugen, um ein reibungsarmes Halten des Trägers zu ermöglichen.

13. Verfahren zum Übertragen diskreter Bereiche eines Materials von einem Träger (f) auf entlang eines Substrates (s) beabstandete Bereiche, welches folgende Schritte umfasst:

Bewegen des Substrates durch eine Übertragungsstation mit einem ersten Geschwindigkeitsprofil,

Bereitstellen einer kontinuierlichen Länge an Träger und Material mit einem zweiten Geschwindigkeitsprofil,

unterbrochenes Drücken des Trägers und Materials in der Übertragungsstation in Kontakt mit dem Substrat in einer Weise, dass einer der diskreten Bereiche des Materials von dem Träger auf einen der diskreten Bereiche des Substrates übertragen wird, und

Steuerung der Bewegung des Trägers und Materials durch die Übertragungsstation hindurch mit einem dritten Geschwindigkeitsprofil mit einer Geschwindigkeit, die gleich der des ersten Geschwindigkeitsprofils ist, wenn der Träger und das Material gegen das Substrat gedrückt werden, und, während Intervallen zwischen einer solchen Anlage, mit einer geringeren Geschwindigkeit als der des ersten Geschwindigkeitsprofils,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Bewegung des Trägers und Materials durch zwei Trägerführungen gesteuert wird, welche an gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsstation einen Weg für den Träger bestimmen, wobei die Trägerführungen gleichzeitig in einer ersten Richtung bewegt werden, um den Träger mit einer Geschwindigkeit vorzubewegen, welche in Kombination mit dem zweiten Geschwindigkeitsprofil gleich dem Geschwindigkeitsprofil des Substrates ist, wenn der Träger und das Material gegen das Substrat gedrückt werden, und in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wenn der Träger nicht derartig gedrückt wird, um den Träger mit einer in Bezug auf das Substrat reduzierten Geschwindigkeit vorzubewegen, wobei diese Bewegung der Trägerführungen (40, 42) gleichzeitig die Länge des Trägerweges vor und hinter der Übertragungsstation um im Wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Beträge ändert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das Material, welches auf das Substrat übertragen wird, Heißprägefolie ist.