JP2005047121A

JP2005047121A - 印刷原版用パンチ装置

Info

Publication number: JP2005047121A
Application number: JP2003280644A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Tsukahara; 隆行塚原; Junichi Nakao; 順一中尾
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; HMY Ltd
Current assignee: HMY Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】位置決め精度と動作速度を安価に達成できる印刷原版用パンチ装置を提供する。
【解決手段】本発明の印刷原版用パンチ装置は、矩形状印刷原版に位置決め用の孔もしくは凹部を形成するためのパンチを有するパンチ装置であって、該パンチ装置の原版の載るテーブルには、前記原版の位置決めを行う位置決め装置を具備しており、該位置決め装置は、原版に印刷された前記レジスタマークを画像検出する検出手段と、前記原版の隣り合う２辺に対応する位置に配置された受け部材と、前記受け部材に接触する前記色版の２辺と反対の辺それぞれに対して押圧力を与える押圧手段と、前記受け部材を可動し印刷原版に前後左右および回転の動作を付与する調整手段と、あらかじめ設定された色版のパンチ位置と前記検出手段により検出した位置とのずれを解消すべく、前記調整手段を制御する制御回路とを有する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、絵柄とともに見当合わせ用レジスタマークが露光現像された矩形状印刷原版に位置決め用の孔もしくは凹部を形成するためのパンチを有するパンチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多色印刷技術においては多色印刷機に印刷原版を装着するときの色版間の相対位置決め精度の確保が重要な課題である。そして通常、位置決めのためには、絵柄と同時に露光現像されたレジスタマークを基準として、色版に正確な位置決め用の孔もしくは凹部を形成する必要があるが、これらの孔もしくは凹部を形成するためのパンチ装置においても、当然のこととして位置決め精度が要求される。
この要求を満たすものとして、レジスタマークをＣＣＤカメラ等の受光手段で検出したデータからパンチ位置を補正する手段を有する装置が特許文献1ないし３などに開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５８−３６３３３
【特許文献２】
特開平４−２２９２６８
【特許文献３】
特開平６−２５０４０６
【０００４】
特許文献１のパンチ装置は、印刷原版をその一部がパンチ部に臨むように載置するライトテーブルを縦横移動自在に配置し、絵柄と同時に現像露光されたレジスタマークを検出する受光手段と、受光手段をライトテーブル上で縦横自在に移動させる移動手段と、受光結果に対応して印刷原版が載置されたライトテーブルを縦横自在に移動させる移動手段を備えている。
【０００５】
このパンチ装置では、まず基準となる初版の色版を１辺がパンチ部に臨むようにライトテーブルにセットしたのち、受光手段を縦横に移動させて色版のレジスタマークと対向する位置に配置する。そして受光手段の受光結果に応じてライトテーブルが移動し、受光手段の中心とレジスタマークを合わせたのちパンチが作動しパンチ孔が形成される。その後の色版に対しては、初版の位置に受光手段を固定したままで同様の動作を行うことで色版間の位置決め精度を確保している。
【０００６】
特許文献２のパンチ装置は、受光手段は公知例を踏襲しつつ、予めコンピュータに記憶された基準位置と検出されたレジスタマークの差異を表示盤上で確認しながらセンター出し機構と版上げ機構を操作することにより補正し印刷原版の位置決めを行っている。
【０００７】
特許文献３のパンチ装置は、受光手段は公知例を踏襲しつつ、印刷原版の中心線基準で見当合わせを行ったのち原版とパンチ手段を相対移動することにより位置決め精度を確保している。相対移動とは初版はパンチ手段を移動し、２版目以降は記憶され固定された初版のパンチ手段位置に対し原版を吸着した位置決めアームをＸ−Y−θ動かすことにより行われる。
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の特許文献に開示されるＣＣＤ等の受光手段による装置では、高精度の位置決めとインラインで自動化の両立を図る場合、構造が複雑となり装置が高価になるという問題がある。特許文献1と3では印刷原版をテーブルや位置決めアームに担持させたのち担体であるテーブルやアームを受光結果に応じＸ−Ｙ−θ作動させることで位置決めを行う。この担体に自動で色版を搬入、排出する手段を組み込みと機構が複雑になり、動作の累積誤差によりＣＣＤ等の受光手段の解像度に機構の動作精度が追従し難くなるという問題がある。
【０００９】
特許文献２と３では位置決めにセンター出し機構を使用する。特許文献２では、１方向は色版の対向する外側面を拘束し機械的にセンタリングされた状態で位置決めされ、ＣＣＤによる補正手段を経ないので印刷原版の外形精度の影響を受け、高精度の位置決めが難しい。また、印刷原版の位置は、２箇所のレジスタマークを認識し基準に合わせること、すなわちＣＣＤ２箇所で確定可能だが、特許文献３ではセンタリング状態を確認するため第3のＣＣＤが必要になるとともに、精度を追求しようとすると演算処理が複雑になり、結果として装置が高価になるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、高速製版の自動化にも対応出来るように構造を単純化し、位置決め精度と動作速度を安価な手段で確保できる印刷原版用パンチ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、コストと動作速度およびＣＣＤを使用した場合の位置決め精度の問題を検討し、印刷原版の2辺に対応する位置に受け部材を配置し、この受け部材そのものをＣＣＤの受光手段で検出したデータと連動し可動させることで構造を簡略化出来るとともに高精度化が図れ、また色版の特定色を基準として他の色版を合わせることで色版セット毎に一層の高精度位置決めが可能となり、さらに印刷原版とテーブル間の摩擦抵抗を減ずることで前述の受け部材の可動に対応し印刷原版が精度良く追従できることを見いだし本発明に至った。
【００１２】
すなわち本発明の印刷原版用パンチ装置は、絵柄とともに見当合わせ用レジスタマークが露光現像された矩形状印刷原版に位置決め用の孔もしくは凹部を形成するためのパンチを有するパンチ装置であって、該パンチ装置の原版の載るテーブルには、前記原版の位置決めを行う位置決め装置を具備しており、該位置決め装置は、原版に印刷された前記レジスタマークを画像検出する検出手段と、前記原版の隣り合う２辺に対応する位置に配置された受け部材と、前記受け部材に接触する前記色版の２辺と反対の辺それぞれに対して押圧力を与える押圧手段と、前記受け部材を可動し印刷原版に前後左右および回転の動作を付与する調整手段と、あらかじめ設定された色版のパンチ位置と前記検出手段により検出した位置とのずれを解消すべく、前記調整手段を制御する制御回路とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のパンチ装置の印刷原版の載るテーブルには、前記印刷原版の位置決めを行う位置決め装置を備え、該位置決め装置は、原版に露光現像されたレジスタマークを画像検出する検出手段と、原版の受け部材および押圧手段と、受け部材を可動し印刷原版を所定の位置に動かし調整する調整手段と、調整手段を制御する制御回路から構成される。受け部材は印刷原版の隣り合う２辺それぞれに接触しパンチ動作の基準位置を確保する。このように隣り合う２辺のそれぞれに接触する受け部材を備えるのは、矩形状印刷原版では２辺の位置が決まれば印刷原版の位置決めができるからである。例えば、所定の辺をその辺に対応する受け部材に接触させその辺の平行位置を定めてから、これに隣り合う他辺をその辺に対応する受け部材に接触するまで動かせば、印刷原版を所定位置へ仮載置することができる。ここで印刷原版を受け部材へ接触させるには押圧手段を作動させて行うことができる。
【００１４】
このように仮載置された印刷原版は、前記レジスタマークを画像検出する検出手段からの位置と予め設定された基準位置との差を解消すべく、制御回路にて演算処理し調整手段を制御する。このとき、印刷原版の２辺に対応した位置に配置された受け部材そのものを動かすことにより印刷原版の微動調整を行い、所定位置への印刷原版の載置を完了する。
微動調整手段としては専用の位置決めアームやＸ−Ｙ−θテーブルによらず、受け部材に調整手段の機能を併用させるので装置の構造を簡素化できるとともに、作動部が少なくなるので総合的な動作精度も向上できる。さらに、印刷原版をテーブル面へ搬入搬出する手段も容易に組込むことができるので、露光現像装置やスタッカ−などの前後装置と連動したインラインのパンチ装置としても都合が良い。
【００１５】
上記の受け部材は位置決め時印刷原版と接触しながら可動するので、摩擦の少ない回転自在に支持された円筒状のピン体が好ましい。また、調整手段としては例えば制御回路からの信号にもとづきステッピングモータ等で受け部材が連結されたボールネジ等を動かしておこなう。印刷原版の隣り合う２辺に対応する位置に配置され、可動する受け部材の数は動作誤差を少なくし演算処理を簡単にするため必要最小限であることがより好ましい。それには例えば、印刷原版の位置は１辺が２点、隣り合う他の１辺が１点の計３点で位置が確定できるので３点受けとし、それぞれの受け部材を印刷原版に対し直交する方向に可動させ、その３点の可動量の組み合わせることで印刷原版を任意にＸ−Ｙ−θ、すなわち平面状上で直交する座標Ｘ−Ｙで表される方向の動作と、回転方向θの動作により調整できるようにする。
【００１６】
本発明の印刷原版用パンチ装置においては、画像検出視野内の原版に色の種別を認識できる印を設けて特定の色版を初版とし、色版セット毎にこれを基準として後続の他の原版の位置決め調整する調整手段を有している。例えば画像検出手段としてのCCDカメラの視野内に版の色の種別を識別出来る図柄を入れておけば、レジスタマークの位置検出と同時に色版の種別も認識できるので、版色のセット毎にパンチ位置を高精度にあわせることが可能となる。例えば、最初に処理する色版を記録して初版とし基準とする。以降、順次処理する版は次に初版と同じ識別図柄のものが流れてくるまでは初版基準でパンチの位置決めを行う。初版と同じ図柄を処理する毎にそれぞれ基準としておけば、印刷機にかける色版セット毎、例えば８色刷りであれば８枚の色版間の高精度な位置決めが保証され印刷機の段取り調整作業時間を低減できる。
【００１７】
本発明の印刷原版用パンチ装置においては、テーブルには印刷原版とテーブル面との間に部分的に空間を形成して摩擦力を低減する摩擦低減部材が配置されていることが好ましい。印刷原版としては通常一片が数十ｃｍから百数十ｃｍの矩形で厚さ約０．３ｍｍの平滑なアルミニウム薄板が使用されており、薄くて面積が広いので外力で位置決めをしようとすると数ミクロン単位の弾性変形の問題を解決しなくてはならない。具体的にいうと、２辺の受け部材に印刷原版を接触させるために反対側の２辺から押圧手段で押圧するとき、印刷原版とテーブル間には摩擦抵抗が働いているが、押圧力は薄い印刷原版が弾性変形しない値で、且つ摩擦力以上に設定しなければならない。摩擦力は、表面粗さと自重に依存するものとテーブル面と印刷原版間に発生する真空吸引力によるものに分かれる。両方の摩擦力への対策として、まず印刷原版とテーブル間に部分的に空間を形成することで真空破壊し両者間に発生する真空吸引による摩擦抵抗から開放する。同時に、接触面には例えば平滑な表面肌の金属、セラミック、樹脂部材や表面を減磨処理された部材を用いてさらに摩擦抵抗を低減するのが好ましい。ここで摩擦低減部材の上面は、印刷原版の位置決めを行う時に載置するテーブル面と同一面かやや高めに設定しておく。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、パンチ精度を維持しつつ、構造を単純化することで装置の動作速度を改善するとともに安価なパンチ装置が実現でき製販装置の自動化にとって欠くことのできない技術となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の１実施形態を図面により具体的に説明する。
図１は本発明実施形態の印刷原版のパンチ装置の平面図、図２はその側面断面図、図３は本発明実施形態の受け部材と調整手段を兼ねる先端位置決めピンの詳細側面図、図４は本発明実施形態の押圧手段の一つである傾動ピンの詳細断面図、図５は搬送ベルトの作動を示す詳細図、図６は本発明実施形態の横方向押圧手段であるプッシャと、横方向受け部材と調整手段を兼ねる側端位置決めピン及び検出手段の詳細図であり、図９はタッチパネルとディスプレー配置を示す図である。また、図７は本パンチ装置で処理される大版であるＷ１と小版であるＷ２の２種類のワークとそのレジスタマークの配置を示す図、図８は本発明形態の初版認識をするためのレジスタマークである。図１０〜図１５は本発明形態のパンチ装置の動作を示すフローチャート、図１６は検知手段と制御回路の構成を示すブロック図である。
【００２０】
まず図１において、本発明実施形態の印刷原版のパンチ装置の基本構成は、テーブル１、印刷原版搬入搬出手段であるベルトコンベア１０、受け部材と縦方向調整手段を兼ねる第１、第２先端位置決めピン２１、２２、側端位置決めピン２７、２８、２９、３０、縦方向押圧手段である傾動ピン３１、横方向移動手段と押圧手段であるプッシャ３７、横方向移動手段であるプッシャ４２、画像検出手段であるＣＣＤカメラ６、７及びパンチユニット４１からなる。
【００２１】
印刷原版（以下ワークという）Ｗを載置する平板のテーブル１は、図６に示すフレーム２により平面に支持されている。テーブル１は４分割され、その間に印刷原版の搬入搬出手段である３本のコンベア１０が設けられ、ワークＷは図の左側から搬入され右側に排出される。
【００２２】
４分割テーブルのうちパンチユニットに近いテーブル１ａはフラットなテーブルで図示しないバキューム吸着装置を有し、テーブル面に載置されたワークＷを吸引してテーブル上に位置決めされた位置に固定するようになっている。他のテーブル１ｂ，１ｃの表面にはフッ化樹脂加工された摩擦低減用部材６０が複数設置され、ワーク移動の摩擦抵抗を減じ、また、多数の摩擦低減用部材６０間に形成される空間によりワークが薄い場合でもテーブルに吸着されるのを防止するようになっている。これらのテーブル１ｂ，１ｃ上の摩擦低減部材６０の上面はパンチユニットに近いテーブル１ａと同一平面もしくはやや高めとなるよう設定されている。
【００２３】
テーブル１には、載置される図７に示すワークＷの一方の端面側に、ワークの側端の位置決めをする大版Ｗ１用側端位置決めピン２７、３０と小版Ｗ２用側端位置決めピン２８、２９が間隔をおいて設けられている。４本の側端位置決めピンは図２に示す移動ラム４５に取り付けられ、横方向調整手段４７により連結ピン４６を介して横方向の位置決めがされる。小版Ｗ２用側端位置決めピンは、大版Ｗ２の位置決めのとき干渉しないよう大版Ｗ１用位置決めピン２７、３０の線上から所定量僅かに後退させてある。テーブル１へのワークの進行方向の先端側（以下単に先端、後端という）に、前記側端位置決めピン２７〜３０から近い側から大版Ｗ１用として第１、第２先端位置決めピン２１、２２が、小版用として第１、第２、第３先端位置決めピン２１、２３、２４が設けられている。このとき先端位置決めピン２１はステッピングモータとねじ機構などからなる駆動手段により縦方向移動が可能であり大版と小版の縦方向の位置決めを兼ねている。また、テーブルに載置されたワークの後端の位置に前記先端位置決めピン２１とワークをはさみ対向するように、縦方向移動手段と押圧手段を兼ねる傾動ピン３１が設けられている。そして、大版用側端位置決めピン２７、３０側に２個のパンチユニット４１、同じく小版用側端位置決めピン２８、２９側に２個のパンチユニットと４１と第２プッシャ４２が設けられ、その反対側の位置に第１プッシャ３７が設けられている。また、それぞれの先端および側端位置決めピンは、ワークがテーブル上に搬入されたとき図示しないセンサー機構によりワークの大きさを自動で判別し、対応するピンのみ作動するようにしている。
【００２４】
搬入搬出手段の３本のコンベア１０は、図５に示すようにベルト１１がテーブル１の先端側に設けられた駆動ホイール１２と後端側に設けられた従動ホイール１３との間に懸架され、駆動ホイール１２が図示しないモータにより回転駆動される。そして、駆動ホイール１２と従動ホイール１３は、軸１２ａ，１３ａをそれぞれ支点として揺動するアーム１４の先端に回転自在に軸支され、アーム１４がエアシリンダなどの駆動手段１５により揺動駆動されて駆動ホイール１２と従動ホイール１３が上下駆動されるようになっている。これにより、ワークＷを装置に搬入・搬出する際にはベルト１１がテーブル面から上に上昇し、ワークＷがテーブル１に載置される状態ではベルト１１はテーブル面からわずかに下がった状態となっている。
【００２５】
第１、第２、第3先端位置決めピン２１、２２、２３の先端は同形で、図３に詳細を示すようにピンローラ１６が上下移動ラム１７の軸中心に回転自在に軸支されている。第２、第３先端位置決めピン２２、２３、２４の上下移動ラム１７は、フレーム２の図示しないサブフレームに固定された駆動部により上下駆動されて、ピンローラ１６がテーブル１の面から突出したり沈下したりするようになっており、また第１先端位置決めピン２１の移動ラム１７はねじ機構２０を介しステッピングモータにより駆動される縦方向移動ラム１９に固定された駆動部１８により同じく上下動し、ピンローラ１６をテーブル面から出没可能としている。そして、ベルト１１が上昇してワークを搬出するときはワークの搬出を妨げない位置に沈下するようになっている。また、第１、第２、第３先端位置決めピン２１〜２４とワークの間の電気的導通を検出してワークの接触を検知する図１６の検知手段５２、５３が設けられている。
【００２６】
側端位置決めピン２７、２８、２９、３０は先端位置決めピン２１と同様にピンローラが回転自在に軸支されており、固定軸が常にピンローラがテーブル１の面から突出した状態で横方向移動ラム４５に固定されている。また、大版、小版用それぞれ２本の側端位置決めピン２７〜３０とワークの間の電気的導通を検出してワークの接触を検知する図１６の検知手段５４、５５が設けられている。
【００２７】
縦方向の押圧手段を構成する傾動ピン３１は、図４に詳細を示すようにピンローラ３３が傾動アーム３４の一端の軸３４ａに回転自在に軸支されている。傾動アーム３４はピン３ａに揺動自在に軸支され、他端のピン３４ｂがエアシリンダなどの駆動手段３５に係合して傾動駆動される。傾動アーム３４は、スプリング３６によりピンローラ３３がワークを進行方向に押圧するように付勢されている。
待機時には図の鎖線のようにピンローラ３３がテーブル１面から沈下した位置にある。テーブル１の面にワークＷが載置されると、駆動手段３５によりピンローラ３３が実線の垂直位置に傾動駆動され、ワークＷの後端を押し、ワークの先端を先端位置決めピン２１、２２または２１，２３，２４に当接させるまで移動する。そして、ピンローラ３３が直立した位置で、ピンローラ３３がワークＷの後端を押し、スプリング３６のばね力をもって一定荷重でワークＷを先端位置決めピン２１、２２に押圧するようになっている。このように、傾動ピン３１はワークの縦移動手段と押圧手段とを兼ねている。
【００２８】
図６に示す第１プッシャ３７は、ワークＷがテーブル面に載置された状態で、押圧手段の一つであるラム３９によりワークＷを側端位置決めピン２７、２８、２９、３０に当接させるように動作するもので、ラム３９がねじ機構３８の駆動手段により突き出し、引き込みするように駆動される。ラム３９はスプリング４０のばね力をもって一定荷重でワークＷを側端位置決めピン２７、３０または２８、２９に押圧するようになっている。このように、第１プッシャ３７はワークの横移動手段と押圧手段とを兼ねている。
図１に示す第２プッシャ４２は、ラム４３によりワークＷを側端位置決めピン２７〜３０から引き離すように動作するもので、ラム４３が図示しないねじ機構などの駆動手段により突き出し、引き込みするように駆動される。
【００２９】
レジスタマーク６１を画像検出する手段であるＣＣＤカメラ６、７は、図1、図２、図６に示すようにテーブルのパンチ側上方に左右１対の形で配置される。左右のＣＣＤカメラ６、７は、それぞれ図６に示すねじ機構９を介しステッピングモータ５６により駆動される移動ラム8に固定され、ワークがテーブルに搬入されるとき図示しないセンサーにより版の大きさが認識されて自動的に版の大きさに対応したレジスタマーク位置の上方に配置される。レジスタマーク６１は、図８に示すように予め大版、小版ともパンチ側の辺から同じ位置である線Ｗｂ上に、ワークの進行方向Ｗａの版中心Ｗｃに対し左右一対設けてあるので、ＣＣＤカメラ６，７の版の大きさに対応した動きはワークの進行方向、すなわち縦方向のみですむようにしてある。ワークがテーブルに搬入され、自動的に版に対応する先端および側端位置決めピンと傾動ピン３１、第一プッシャ３７で押圧され仮位置決めされたとき、図８に示すレジスタマーク６１と初版認識マーク６２がカメラの視野のほぼ半分程度に収まるよう予め設定してある。
【００３０】
ＣＣＤカメラ６、７は、外部光の影響を避けるため近傍に配置されたパンチユニット４１とともにカバー４９で覆い、カバー手前には図７に示すタッチパネル４とモニター５が配置されている。タッチパネル４のタッチキーを操作することで、自動運転時の初期設定や手動操作時の各種指示入力を行う。モニター５には、予めカメラ視野中心に縦横線が直行する十字線を基準線として入れておき、これに検出したレジスタマーク６１の中心座標６１ａを重ねて表示するようになっており、レジスタマークの検出結果や位置調整結果の確認および監視とができるようにしてある。
【００３１】
初版として流す1種類のワークには、例えば図９に示すような他色の版と異なる識別絵柄を初版認識マーク６２としてレジスタマーク近傍に入れてある。ここではレジスタマーク６１として田の字を採用し、田の字の十字線の交点座標６１ａを検出して位置決めに使用し、田の字の中にあるAマークを検出して初版認識させている。次に同じ初版認識マーク６１のワークが流れてくるまでは、この版を基準としてパンチ位置調整を行う設定としてある。すなわち、例えば４色刷りの場合は４枚のワークを1セットとして正確なパンチ穿孔が可能となるようにしてある。
【００３２】
パンチユニット４１は、大版用、小版用それぞれ２台が所定の位置に配置されており、通常のパンチ往復型のパンチユニットが使用され、所定の形状のパンチ孔が穿孔される。
【００３３】
検知手段と制御回路の構成を図１６に示す。制御回路５０は、あらかじめ入力されたプログラムと後述する検知手段の信号によりプッシャなどの装置を駆動するＣＰＵからなる。
【００３４】
検知手段は、大きくワークの移動と仮位置決めにかかわる手段と、ワークのレジスタマークを検知する手段に分かれる。ここで版の大きさにかかわらず基本動作は同じなので大版を例に説明する。前者の検知手段は、ワークをテーブル上に搬入するときワークの大きさを判別する図示しない検知手段と、先端位置決めピン２１、２２とワークの接触を電気的導通により検知する縦検知手段５２、５３と、側端位置決めピン２７、３０とワークとの接触を電気的導通により検知する横検知手段５４、５５からなる。そして、ワークがそれぞれの位置決めピンのいずれか一つに導通を検知すれば近接を検知し、両方のピンに導通を検知すれば接触と検知する。
【００３５】
縦検知手段５２、５３の検知値によりＣＰＵは縦移動および押圧手段である傾動ピン３１をプログラムされたように駆動し、横検知手段５４、５５の検知値によりＣＰＵは横移動および押圧手段である第１プッシャ３７をプログラムされたように駆動する。そして、ＣＰＵはプログラムされたスケジュールによりコンベア１１の上下動、搬入・搬出の動作、パンチユニット４１の作動、先端位置決めピン２１、２２の上下動、第２プッシャ４２の作動などの制御を行うようになっている。
【００３６】
以下、上記本発明構成のパンチ装置の動作について、代表して自動運転で大版に穿孔する１例を図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、待機位置において、コンベア１０のベルト１１はテーブルの上位置にあり、第１、第２先端位置決めピン２１、２２は突出位置にあり、傾動ピン３１は沈下位置にあり、第１プッシャ３７、第２プッシャ４２は引き込み位置にある。
【００３７】
この状態で図の左側から図示しない供給装置により、コンベア１０のベルト１１上にワークＷが供給され、ベルト１１が回転してワークＷを装置に搬入される（ＳＴＥＰ１）。このとき図示しないセンサーにより大版であることが識別されて、予め初期入力された位置までＣＣＤカメラ６、７が移動し待機する（ＳＴＥＰ２）。同時に先端位置決めピン２１と２２が上昇し、同時に先端位置決めピンは大版の所定の位置まで移動する。ワークの先端が第１、第２先端位置決めピン２１、２２に近接するまで移動（ＳＴＥＰ３）したところでベルト１１が停止して下降し、ワークＷをテーブル１上に載置する（ＳＴＥＰ４）。
【００３８】
続いて、傾動ピン３１が傾動してテーブル面から突出し、ピンローラ３３がワークＷの後端を押して（ＳＴＥＰ５）、ワークの先端を第１、第２先端位置決めピン２１、２２に当接させスプリング３６のばね力により一定荷重で押圧する。これにより、先端位置決めピン２１、２２と後端のピンローラ３３によりワークＷが規制される（ＳＴＥＰ６）。
【００３９】
ここで、横移動手段である第１プッシャ３７によりワークを押して仮位置決めして（ＳＴＥＰ７）、その側端を側端位置決めピン２７、３０に近接または接触させる。（ＳＴＥＰ８）。
【００４０】
そして、側端位置決めピンから遠い位置の第２先端位置決めピン２２をテーブル面から沈下させてワークの規制を開放する（ＳＴＥＰ９）。この側端位置決めピンから近い側の第１先端位置決めピン２１と傾動ピン３１とでワークを規制した状態で、プッシャ３７によりワークを押して（ＳＴＥＰ１０）、その側端を側端位置決めピン２７、３０に近接または当接するまでワークを移動したのち、押圧手段であるラム３９のスプリング４０の付勢力により一定荷重でワークＷを側端位置決めピン２７、３０に押圧し、ワークの外形基準での最終位置決めをする（ＳＴＥＰ１１）。こうすると、ワークは第２先端位置決めピン２２に干渉されることなく、第１先端位置決めピン２１と、押圧手段を兼ねる傾動ピン３１、および側端位置決めピン２７、３０と押圧手段であるラム３９だけで位置決めされるので、ワークが傾くことがなく精度の高い位置決めができる。
【００４１】
ここで、ワークが各ピンに正常に当接したかどうかは、前述の電気的導通による縦・横検知手段５２、５３、５４、５５により検知されるので、正確な位置決めができる。
【００４２】
この状態でＳＴＥＰ２１以下に詳述する手順でＣＣＤカメラにてレジスタマークを読み取って最終的な位置補正を行い、テーブル１に設けられた図示しないバキューム吸着による固定手段によりワークＷを吸着してテーブルに固定する（ＳＴＥＰ１２）。
【００４３】
ワークＷをテーブルに固定してパンチユニット４１を作動し、ワークＷに所定のパンチングをする（ＳＴＥＰ１３）。パンチングが完了すると、第１プッシャ３７を引き込み（ＳＴＥＰ１４）、第１先端位置決めピン２１と傾動ピン３１をテーブル面から沈下させる（ＳＴＥＰ１５）。続いてテーブルのバキューム吸着を開放してワークの固定を解き、第２プッシャ４２を作動し、ワークＷを押し返して側端位置決めピン２７、２８から引き離す（ＳＴＥＰ１６）。プッシャ４２を引き込みとともにコンベア１０のベルト１１を上位置に上昇させ（ＳＴＥＰ１７）、回転してワークを装置から搬出する（ＳＴＥＰ１８）。
【００４４】
ワークを搬出すると、コンベア１０のベルト１１は回転したまま待機させて（ＳＴＥＰ１９）終了する。以上の位置決め動作は、手動自動運転や、ワークの搬入搬出を手動で行い位置決めは自動で行う半自動運転にも適用される。これにより簡単に精度の高いパンチングができる。なお、コンベア１０のベルト１１は停止して待機してもよい。
【００４５】
ここで、ＳＴＥＰ１２の画像検出と位置補正動作の詳細を図１１のフローチャートに従い以下に説明する。
まず、ＣＣＤカメラで、ＳＴＥＰ11までの手順で位置決めされたワークのレジスタマーク中心６１ａ座標と初版認識マーク６２の有無を検出する（ＳＴＥＰ２１、２２）。初版認識マーク６２が検出された場合は、ＳＴＥＰ２３からＳＴＥＰ３３までの手順で基準となる初版の位置データの確定作業を行う。プッシャ３７と傾動ピン３１の押し込みを解除し（ＳＴＥＰ２３）、側端位置決めピン２７、３０を、ＣＰＵで演算され指示された補正量作動させ、ＣＣＤカメラ６、７の視野中心に表示された十字マークのＸ軸と検出されたレジスタマークのＸ軸６１ｘを左右とも一致させる（ＳＴＥＰ２４）。
【００４６】
プッシャ３７、傾動ピン３１を押し込みワークが変形しない外力で拘束した状態とし（ＳＴＥＰ２５）、次に、左右のＣＣＤカメラをそれぞれねじ機構９を介しステッピングモータ５６により動かし、検出されたレジスタマークのＹ軸６２ｙとカメラ視野中心のＹ軸を左右とも一致させる（ＳＴＥＰ２６）。ここで、ＣＣＤカメラ６、７と側端位置決めピン２７、３０が固定された状態（ＳＴＥＰ２７）で、ワークをテーブルに真空吸引し固定する（ＳＴＥＰ２８）。
【００４７】
吸着時、ワークが僅かに動くなどミクロン単位でのずれが出てないか最終確認として再度ＣＣＤカメラからの画像を再度取り込み（ＳＴＥＰ２９）、レジスタマーク中心６１ａとカメラの視野中心が一致していることを確認する（ＳＴＥＰ３０）。このとき、実用上差し支えないときは、ずれの許容量を予め設定しておき誤差が許容値内であれば、ＣＣＤカメラと先端位置決めピン２１、側端位置決めピン２７、３０の位置データを保存しておき（ＳＴＥＰ３３）、ＳＴＥＰ１３以下のパンチ穿孔工程に移行する。
【００４８】
誤差が許容値を外れる場合は、真空吸引を解除し（ＳＴＥＰ３１）、リトライ工程として再びＳＴＥＰ２３に移行する。リトライ回数はカウントされ、予め設定したリトライ許容回数を超える場合はエラー表示され動作保留となるようにしておき、手動運転に切り替えるか初期設定変更などの処置を行う。装置は自動運転するために予め調整してあり、初版の場合は動作が簡単なので誤差が出ることは少ないと考えられるのでリトライ許容回数は通常は１回までとしておいたほうが好ましい。
【００４９】
本発明実施形態では、装置の動作速度を優先して図７に示すレジスタマーク配置とし、パンチ４１とレジスタマーク６１間の距離を極力小さくし、Ｙ軸方向の誤差を無視しえるようにしたことでＣＣＤカメラ６、７の移動をＸ軸のみとした。しかしながら、本発明である受け部材と押圧手段で位置決めしたのち検出画像データにより受け部材そのものを可動させ位置決め調整する手段は、一般的に用いられている各辺のセンタにレジスタマークがあるものにも容易に応用が可能である。この場合は、パンチとレジスタマークまでＹ方向の距離があるので、累積動作誤差の影響を排除するためＣＣＤカメラをＹ軸方向にも可動させるようにし、ＸＹ２軸制御としたほうが好ましい。
【００５０】
ＳＴＥＰ２２で初版マークが検出されないときは以下の手順で、初版基準に合わせ穿孔する動作に移行する。まず、ＳＴＥＰ３３で保存された位置データを読み出す（ＳＴＥＰ３４）。続いてプッシャ３７と傾動ピン３１の押込みを解除し（ＳＴＥＰ３５）、３点位置決めの基準である先端位置決めピン２１と側端位置決めピン２７、３０を読み出された初版の位置データのところまで可動させ（ＳＴＥＰ３６）、プッシャ３７と傾動ピン３１を押込む（ＳＴＥＰ３７）。
【００５１】
初版データの位置に仮位置決めされたワークは、図１２に示す粗位置決め確認手順を経て図１３に示す最終位置決め手順に移行する。
まず、初版データにもとづき仮位置決めされたワークからレジスタマークの画像データを取り込み（ＳＴＥＰ４１）、予め設定された基準内にマーク中心点６１ａが入っているか判定をする（ＳＴＥＰ４２）。ここで基準内であればＳＴＥＰ５１以下の最終位置決め手順に移行し、万が一基準内に入ってないときは以下の補正動作に移行する。
【００５２】
ＳＴＥＰ４２で確認されたずれ量を補正するため、プッシャ３７と傾動ピン３１の押込みを解除し（ＳＴＥＰ４３）、側端位置決めピン２７、３０をずれ分可動させＹ方向を矯正する（ＳＴＥＰ４４）とともに、先端位置決めピン２１をずれ分可動させＸ方向を矯正する（ＳＴＥＰ４５）。引き続きプッシャ３７と傾動ピン３１を押込み（ＳＴＥＰ４６）、レジスタマークのセンタ座標６１ａを画像取り込み、再度ずれ量を求める（ＳＴＥＰ４７）。このとき、基準内であればＳＴＥＰ５１以下の最終位置決め手順に移行し、まだ外れていればリトライ手順に移行する。
【００５３】
ＳＴＥＰ４３以下のリトライ手順に移行するときには、リトライ回数が予め設定した基準内であるか判定し（ＳＴＥＰ４８）、超える場合はエラー表示され動作保留となる。通常、最終位置決め精度が１０μｍレベルとした場合、粗位置決めの判定精度は２０〜３０μｍレベルが好ましい。図１１までの手順を踏んであれば、ＳＴＥＰ４２で粗位置決めが基準外となることは突発事故以外は想定しにくいが、より高い最終位置決めをする場合は粗位置決めも通常の最終位置決めレベルの精度が必要となるので、ＳＴＥＰ４３以下のルーティンは予め組み込んでおくのが好ましい。さらに、最終位置決めの要求精度がそれほど高くない場合は、図１２のＳＴＥＰ４１以下の粗位置決め自体を省略し、図１３に示すＳＴＥＰ５１以下の最終位置決めに直ちに進んでも良い。
【００５４】
粗位置決めが完了したワークは真空吸引され（ＳＴＥＰ５１）たのち、ＳＴＥＰ５２からＳＴＥＰ６０までの最終位置決め手順に入る（ＳＴＥＰ５１〜６０）。この手順は、ワークを吸着した状態で判定すること、押圧した状態で微調整すること、および判定基準としての誤差許容レンジがより狭いことを除けば、粗位置決めの動作手順と基本的には同じである。最終位置決めに当たってはワークがパンチングされるときの状態、すなわち吸着状態であるのが好ましい。また、手順を踏んだ上での最終位置決めにおける微調整はしなくてもよいかしても僅かであることと、プッシャ３７および傾動ピン３１の押圧力は予めワークが弾性変形しない値に設定されていることから、本ルーティンを踏襲すればより高いパンチング位置精度が期待できる。しかしながら、例えば全自動のインラインに供用され、精度より動作速度が優先される場合は、本ルーティンを省略し図１２の粗位置決めルーティンにおいて判定基準をやや厳しくし、合格後吸着してＳＴＥＰ１３のパンチング動作に移行するようにしてもよい。
【００５５】
レジスタマークの中心点６１ａの座標取り込み方法について図１４の手順を説明する。精度をそれほど要求されない場合は1回の画像データ取り込みでもよいが、本発明の主旨である動作速度と精度を両立させる場合、例えば数μｍレベルの位置精度が必要なときは振動の影響を加味しＳＴＥＰ６１からＳＴＥＰ６４の手順を踏む。データは複数回、好ましくは１０回程度取り込み（ＳＴＥＰ６２）、イレギュラーな最大最小値を除外し（ＳＴＥＰ６３）、残りの平均値でもって座標値としてある。このとき、データ取り込み数と最大最小値からの除外数は使用環境に応じ任意に設定できるようにしておくのが好ましい。
【００５６】
ここで、誤差計算時のＹ軸補正手段を図１５に示すルーティンで説明する。本実施形態ではＹ方向は任意に調整可能だが、Ｘ方向は初版でＣＣＤカメラ６、７の位置は固定される。その後、第２版以降何らかの要因、例えば温度変化でワークの熱膨張／収縮が起きたときには左右のレジスタマーク間距離がミクロン単位で変動することが想定される。その場合の対処方法として、最終位置決めの誤差判定手順であるＳＴＥＰ５３とＳＴＥＰ５９の誤差計算は図１５に示すルーティンを採用している。予め右カメラ６のＹ軸を合わせるようプログラムされており、まずＳＴＥＰ７１からＳＴＥＰ７４で、右カメラ６のＹ座標から順に左カメラ７のＸ座標を判定し、いずれも判定基準内であればＳＴＥＰ１３のパンチング工程に移行する。また、ワークのレジスタマーク間距離変動のしわ寄せを受ける左カメラの７のＸ座標値、すなわちＹ軸のずれがＳＴＥＰ７４で基準外であればＳＴＥＰ７５以下のセンタリング動作を行う。
【００５７】
左カメラのＹ軸基準からのずれ量から、基本的には０であるべき右カメラのY軸基準のずれ量を差し引きその２分の１の値を求める（ＳＴＥＰ７５）。この値が予め目標精度を勘案して定められた所定の基準値を外れる場合はＳＴＥＰ５４以下のリトライ工程に移行し、基準値以内であれば吸着を解除し（ＳＴＥＰ７７）、ＳＴＥＰ７８からＳＴＥＰ８０の手順でＸ方向のみの補正を行う。ＳＴＥＰ７５で計算された量を可動したのち再度吸着し（ＳＴＥＰ８１）画像データを取り込み（ＳＴＥＰ８２）、補正が正しく行われたかＳＴＥＰ７１以下の手順で確認を行う。このとき、本ルーティンにおける画像取り込み回数を計数しておき（ＳＴＥＰ８３）、予め設定された回数を超える場合はエラー表示され動作保留になるようにしておく。通常はここまでに手順を追っているので回数取り込み判定基準は１回で十分である。
【００５８】
以上説明したように本発明の印刷原版のパンチ装置によれば、位置決めするときに印刷原版の受け部材そのものを、ＣＣＤカメラからの画像検出データにもとづき補正動作させているので、簡単な装置構造で高精度な穿孔が可能となる。
【００５９】
さらに、印刷原版のレジスタマークに特定の色版に対して初版認識マークを入れ、これを検出して基準の版とし、後続の他色の版をこれにあわせることで色版セット毎の高精度な穿孔ができるようになった。
【００６０】
さらに、テーブル上には摩擦低減部材を配置するとともに、印刷原版とテーブル間に部分的に空間を形成するので真空状態が解除され、印刷原版が弾性変形しない最小限の押し圧力を設定できるようになり一層正確な位置決めが可能となる。
【００６１】
本実施形態ではインラインの自動機用としたが、これに限定されることなく人手で印刷原版を搬入搬出し自動で位置決めおよび穿孔される半自動のパンチ装置や、CCDカメラで検出した画像をモニターで見ながら手動で位置決めおよび穿孔する場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上述べたように本発明の印刷版のパンチ装置によれば、簡易で保守が容易な構造で精度の高いパンチ動作ができるので、装置のコストが低減でき、ひいては多色刷りの印刷コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明実施形態の印刷版のパンチ装置の平面図
【図２】図１の側面断面図
【図３】本発明実施形態の受け部材である第１先端位置決めピンの詳細図
【図４】本発明実施形態の押圧手段である傾動ピンの詳細断面図
【図５】搬送ベルトの作動を示す詳細図
【図６】本発明実施形態の横方向押圧手段であるプッシャと、検出手段を表す図
【図７】印刷原版のレジスタマークの配置を表す図
【図８】本発明実施形態の初版認識マークを表す図
【図９】装置のタッチパネルとモニターの配置を表す平面図
【図１０】制御部の全体の流れを示すフローチャート
【図１１】制御部の初版の位置補正動作を示すフローチャート
【図１２】制御部の２版目以降の粗位置補正動作を示すフローチャート
【図１３】制御部の２版目以降の最終位置補正動作を示すフローチャート
【図１４】制御部の座標取り込み動作を示すフローチャート
【図１５】制御部の誤差計算時のＹ軸補正動作を示すフローチャート
【図１６】制御部の全体の構成を示すブロック
【符号の説明】
【００６４】
１テーブル、２フレーム、４タッチパネル、５モニター、６右ＣＣＤカメラ、７左ＣＣＤカメラ、１０ベルトコンベア、１１ベルト、１６ピンローラ、２１第１先端位置決めピン、２２第２先端位置決めピン、２７、２８側端位置決めピン、３１傾動ピン、３３ピンローラ、３４傾動アーム、３７第１プッシャ、３９ラム、４１パンチユニット、４２第２プッシャ

Claims

絵柄とともに見当合わせ用レジスタマークが露光現像された矩形状印刷原版に位置決め用の孔もしくは凹部を形成するためのパンチを有するパンチ装置であって、該パンチ装置の原版の載るテーブルには、前記原版の位置決めを行う位置決め装置を具備しており、該位置決め装置は、原版に印刷された前記レジスタマークを画像検出する検出手段と、前記原版の隣り合う２辺に対応する位置に配置された受け部材と、前記受け部材に接触する前記原版の２辺と反対の辺それぞれに対して押圧力を与える押圧手段と、前記受け部材を可動し印刷原版に前後左右および回転の動作を付与する調整手段と、あらかじめ設定された原版のパンチ位置と前記検出手段により検出した位置とのずれを解消すべく、前記調整手段を制御する制御回路とを有することを特徴とする印刷原版用パンチ装置。
画像検出視野内の原版に種別を認識できる印を設けて特定の色版を初版とし、色版セット毎にこれを基準として後続の他の原版の位置決め調整する調整手段を有する請求項１に記載の印刷原版用パンチ装置。
前記テーブルには、印刷原版とテーブル面との間に部分的に空間を形成して摩擦力を低減する摩擦低減部材が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷原版用パンチ装置。