(57)【要約】【課題】  アナログ変調方式のモータ制御装置において、加減速度を増加させ、且つ、コストの上昇を抑えた高精度の駆動を可能とするモータ制御装置を実現する。【解決手段】  可変増幅手段を用い、増幅率を変えたモータのフィードバック制御を行う。あるいは、指数変換手段を用いてモータのフィードバック制御を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの作動を検出する作動検出手段、
該作動検出手段の出力を演算処理してデジタル信号を出力する演算手段、
該演算手段から前記デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段、
該デジタル／アナログ変換手段の出力を種々の増幅率で増幅する可変増幅手段及び、
該可変増幅手段の出力により制御され、前記モータに駆動電力を供給する電力供給手段を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記可変増幅手段は、前記演算手段が出力する増幅率制御信号に応じて変化する増幅率を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記電力供給手段の電源は、前記演算手段が出力する電源電圧制御信号に基づいて出力電圧を変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記可変増幅手段は、
前記モータを一定速度で駆動するときの第１の増幅率と、
前記モータを、停止を含む第１の一定速度から、停止を含む第２の一定速度へ加速又は減速するときの第２の増幅率と、
を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
モータの作動を検出する作動検出手段、
該作動検出手段の出力を演算処理してデジタル信号を出力する演算手段、
該演算手段の出力をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段、
該デジタル／アナログ変換手段の出力を指数変換する指数変換手段及び、
該指数変換手段の出力により制御され、前記モータに駆動電力を供給する電力供給手段を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項６】
三相モータを駆動制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
画像情報を担持する媒体を保持する保持手段、
前記媒体から画像情報を読み取る読取手段及び、
前記保持手段又は前記読取手段を駆動し、前記媒体と前記読取手段とを相対的に移動させて画像読取を行う画像読取装置において、前記保持手段又は前記読取手段を移動させる駆動装置として、モータ及び請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置が用いられることを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
画像が記録される媒体を保持する保持手段、
前記媒体に画像を記録する記録手段及び、
前記保持手段又は前記記録手段を駆動し、前記媒体と前記記録手段とを相対的に移動させて画像記録を行う画像記録装置において、前記保持手段又は前記記録手段を移動させる駆動装置として、モータ及び請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置が用いられることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ制御装置に関し、特に、画像読取装置や画像記録装置において、画像情報を担持する媒体と読取手段とを相対的に移動させる駆動装置や媒体と記録手段とを相対的に移動させる駆動装置等において、駆動源としてのモータを制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像情報のデジタル処理を行う画像読取装置や画像記録装置では、走査型の読取・記録が一般的に行われ、媒体と読取手段又は媒体と記録手段とを相対的に移動させる駆動装置が用いられる。
【０００３】
医療用の画像読取装置や画像記録装置、印刷用の画像読取装置や画像記録装置で代表される高精度画像読取装置や画像記録では、高解像度画像の読取・記録を行う性能を有し、且つ、画質の低下を起こさないために、高精度の定速駆動を行う駆動装置が必要である。
【０００４】
ところで、この種の駆動装置では、立ち上がり時の加速区間及び停止時の減速区間、すなわち、定速駆動区間の前後に加速区間及び減速区間が付随することが不可避である。
【０００５】
装置を小型化するためには、これらを短縮して加速区間及び減速区間に対応した助走距離を短縮することが必要である。また、サイクルタイム（読取・記録開始から終了までの時間）を短縮するためにも加速区間及び減速区間を短縮することが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータをアナログ変調方式で制御するモータ制御装置においては、モータが組み込まれる装置を小型化し、また、サイクルタイムを短くするために、加減速度を上げた場合、定速搬送時の搬送性能が低下するために、画質が低下する問題がある。
【０００７】
本発明は、画像読取装置又は画像記録装置に使用される従来のモータ制御装置における前記のような問題をコストの上昇を抑えつつ解決することを目的とし、加減速度を上げることにより、加減速区間を短くしても高画質の読取・記録ができる画像読取装置、画像記録装置及びこれら装置に用いられるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した本発明の目的は、下記の発明のいずれかにより達成される。
１．
モータの作動を検出する作動検出手段、
該作動検出手段の出力を演算処理してデジタル信号を出力する演算手段、
該演算手段から前記デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段、
該デジタル／アナログ変換手段の出力を種々の増幅率で増幅する可変増幅手段及び、
該可変増幅手段の出力により制御され、前記モータに駆動電力を供給する電力供給手段を有することを特徴とするモータ制御装置。
２．
前記可変増幅手段は、前記演算手段が出力する増幅率制御信号に応じて変化する増幅率を有することを特徴とする前記１に記載のモータ制御装置。
３．
前記電力供給手段の電源は、前記演算手段が出力する電源電圧制御信号に基づいて出力電圧を変えることを特徴とする前記１又は前記２に記載のモータ制御装置。
４．
前記可変増幅手段は、
前記モータを一定速度で駆動するときの第１の増幅率と、
前記モータを、停止を含む第１の一定速度から、停止を含む第２の一定速度へ加速又は減速するときの第２の増幅率と、
を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
５．
モータの作動を検出する作動検出手段、
該作動検出手段の出力を演算処理してデジタル信号を出力する演算手段、
該演算手段の出力をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段、
該デジタル／アナログ変換手段の出力を指数変換する指数変換手段及び、
該指数変換手段の出力により制御され、前記モータに駆動電力を供給する電力供給手段を有することを特徴とするモータ制御装置。
６．
三相モータを駆動制御することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
７．
画像情報を担持する媒体を保持する保持手段、
前記媒体から画像情報を読み取る読取手段及び、
前記保持手段又は前記読取手段を駆動し、前記媒体と前記読取手段とを相対的に移動させて画像読取を行う画像読取装置において、前記保持手段又は前記読取手段を移動させる駆動装置として、モータ及び前記１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置が用いられることを特徴とする画像読取装置。
８．
画像が記録される媒体を保持する保持手段、
前記媒体に画像を記録する記録手段及び、
前記保持手段又は前記記録手段を駆動し、前記媒体と前記記録手段とを相対的に移動させて画像記録を行う画像記録装置において、前記保持手段又は前記記録手段を移動させる駆動装置として、モータ及び前記１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置が用いられることを特徴とする画像記録装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜６のいずれかの発明により、定速駆動時に駆動性能の低下を起こすことなく、加減速区間を短することで、短い距離で短時間に目的の速度に到達させることが出来るモータ制御装置が実現される。
【００１０】
従って、画像読取装置及び画像記録装置の走査駆動用のモータ制御装置として利用した場合、画質性能を落とすことなく、装置の小型化とサイクルタイムの短縮を行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明により、定速制御における電力効率が向上し、消費電力が低減される。
【００１２】
請求項４の発明により、可変増幅手段の構成が簡略化される。
【００１３】
請求項５の発明により、簡単な回路構成で、定速駆動時に駆動性能の低下を低減して、加減速区間及び加減速時間を短くしたモータ制御装置が実現される。
【００１４】
請求項７の発明により、画質性能を落とすことなく、装置が小型化されサイクルタイムが短縮された画像読取装置が実現される。
【００１５】
請求項８の発明により、画質性能を落とすことなく、装置が小型化されサイクルタイムが短縮された画像記録装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の実施の形態に係るモータ制御装置を用いた駆動装置のブロック図である。
【００１７】
１はエンコーダ又はレゾルバからなり、モータの作動を検出する作動検出手段であり、移動体１ａと移動体１ａの移動を検知するセンサ１ｂを有する。エンコーダとしては、回転作動を検出するロータリエンコーダ或いは一次元作動を検出するリニアエンコーダのいずれでもよく、磁気センサを用いた磁気式エンコーダや光センサを用いた光学式エンコーダを用いることができる。
【００１８】
作動検出手段１はモータの作動に従って移動するスケール等の移動体１ａの位置、速度及び／又は角度を検出し、速度情報、位置情報加速度情報等を担持する信号Ｓ１を出力する。演算手段２は、信号Ｓ１を取り込み、基準信号Ｓ３と比較して、モータ７に必要なトルクを演算して該トルクを表すデジタル信号Ｓ２を出力する。演算手段２は周知のフィードバック制御の演算を行い、例えば、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御といった古典制御、現代制御で代表されるＨ∞制御、ロバスト制御等の制御のための演算処理を行う。
【００１９】
３は演算手段２からのデジタル信号Ｓ２をアナログ信号Ｓ４に変換するデジタル／アナログ変換手段である。近年のＣＰＵはデジタル／アナログ変換手段を内蔵したものがあり、このようなＣＰＵを用いれば、演算手段２とデジタル／アナログ変換手段３を１個のＣＰＵで構成することもできる。
【００２０】
４は可変増幅手段であり、演算手段２が出力する増幅率制御信号Ｓ６に応じた増幅率でアナログ信号Ｓ４を増幅して制御信号Ｓ５を出力する。
【００２１】
５はモータ７に駆動電力を供給する電力供給手段であり、制御信号Ｓ５により制御されて、モータ７が所定のトルクの発生するのに必要な電力Ｐ２を出力する。
【００２２】
６は電力供給手段５に電力Ｐ１を供給する電源である。
【００２３】
７はモータであり、モータ７には周知の三相モータ又はＤＣモータを用いることが出来る。高精度の画像読取装置や画像記録装置の画像媒体又は走査部の搬送用として用いる場合は、三相モータが好ましく、直線搬送を小型装置内で実現するには、後に説明するシャフト型のリニアモータが特に好ましい。
【００２４】
８はモータ７により駆動される被駆動体であり、画像読取装置では、画像情報を担持する媒体の保持搬送する保持手段又は読取手段である。また、画像記録装置では、被駆動体８は画像が記録される媒体を保持搬送する保持手段又は記録手段である。
【００２５】
被駆動体８はモータ７により駆動されて作動検出手段１の移動体１ａと一体に移動し、移動の態様としては、回転又は直線移動等がある。
【００２６】
図２は、図１の移動体１ａの移動速度及びモータ７のトルクを示す。
【００２７】
エンコーダにおける移動体１ａは、モータ７により駆動され、モータ７と一体に移動する。
【００２８】
図２における曲線ＶＬで示すように、移動体１ａは位置ｐ１において起動し、速度を上げ、位置ｐ２て画像走査（読取走査又は記録走査）を行う定速に到達し、走査終了位置ｐ３において、速度を下げ、位置ｐ４で停止する。
【００２９】
曲線ＶＬで示す速度変化は、曲線ＴＬで示すモータ７の出力トルクによる。すなわち、位置ｐ１〜ｐ２の加速区間では、モータ７は正方向の大きなトルクを出力し、位置ｐ２〜ｐ３の定速区間では、ガイド等の動摩擦トルクや空気との摩擦トルクに対応する正方向の小さなトルクを出力し、減速区間ｐ３〜ｐ４においては、負方向の大きなトルクを出力する。
【００３０】
そして、装置を小型化するために加速区間及び減速区間を短縮するには、加速区間及び減速区間におけるモータの出力トルクを大きくする必要がある。
【００３１】
速度の曲線ＶＬは、図２では３本の直線からなるが、微視的に見た場合、直線ではない。拡大図で示すように、曲線ＶＬ’は基準速度ＶＬＲを中心に上下する。
【００３２】
このような速度の曲線ＶＬ’は、外乱、たとえば、モータの位置によるトルクムラ、被駆動体（媒体を保持する保持手段、読取手段又は記録手段）の動摩擦トルクの変動によりもたらされる。
【００３３】
拡大図の曲線ＴＬ’は、曲線ＶＬ’の基準線ＶＬＲからのずれをフィードバック制御によりなくすように制御されたトルクを示す。
【００３４】
演算手段２でデジタル信号処理を行うアナログ変調方式のモータ制御装置では、モータの出力トルクを上げるとそれに比例して分解能が低下し、定速搬送時の搬送精度が低下してしまう。特に、リニアモータでは、加減速時に大きなトルクが得られ、モータ自身の摩擦トルクが無いため定速搬送時に必要なトルクが小さいという特徴があり、分解能の低下による搬送精度の低下を受けやすい。
【００３５】
この分解能の低下による搬送精度の低下を抑制するために、デジタル／アナログ変換手段の分解能を上げることで対応することは可能であるが、上げうる分解能に限度があり、また、コストが大幅に増加する。
【００３６】
また、演算手段２をＣＰＵで構成した場合、ＣＰＵに内蔵のデジタル／アナログ変換手段では、分解能が決まっており、分解能を上げることは困難である。
【００３７】
本実施の形態においては、可変増幅手段４を用いて、増幅率を変えることにより、定速搬送時のトルクの分解能を上げることができ、高精度な搬送制御を可能にした。
【００３８】
可変増幅手段４は、加速区間ｐ１〜ｐ２及び減速区間ｐ３〜ｐ４においては、大きな増幅率でアナログ信号Ｓ４を増幅し、定速区間ｐ２〜ｐ３においては、小さな増幅率でアナログ信号Ｓ４を増幅する。
【００３９】
図３は可変増幅手段４の入出力を示す。
【００４０】
直線α１で示す小さな増幅率では、入力Ｓ４１、〜Ｓ４４に対して出力Ｓ５ａ１〜Ｓ５ａ４のように、出力Ｓ５は細かい変動幅で変動し、直線α２で示す大きな増幅率では、入力Ｓ４１〜Ｓ４４に対して出力Ｓ５ｂ１〜Ｓ５ｂ４のように、出力Ｓ５は粗い変動幅で変動する。
【００４１】
このように増幅率を変えることにより、加速区間ｐ１〜ｐ２及び減速区間ｐ３〜ｐ４を短縮するとともに、曲線ＶＬの高さを高くすることが可能になる。すなわち、装置を小型化することが可能となり、また、サイクルタイムを短縮することが可能となる。
【００４２】
このような増幅率の変更は、演算手段２の増幅率制御信号Ｓ６に基づいて行われる。
【００４３】
演算手段２は、移動検出手段１からの位置情報に基づいて、移動体１ａの加速区間ｐ１〜ｐ２、定速区間ｐ２〜ｐ３又は減速区間ｐ４〜ｐ４のいずれにあるかを示す位置の情報を有し、位置に応じて増幅率を切り換える増幅率制御信号Ｓ６を出力し、可変増幅手段４の増幅率を切り換える。
【００４４】
なお、演算手段２は、モータのトルク信号を出力するので、該トルク信号の大きさに応じて増幅率を切り換える増幅率制御信号Ｓ６を出力し、可変増幅手段４の増幅率を切り換えてもよい。
【００４５】
更に、前記の位置の情報による増幅率の切換とトルク信号による増幅率の切換を組み合わせて増幅率制御信号Ｓ６を作成してもよい。
【００４６】
増幅率の変更は、制御の精度を高くするために、多数段とすることも可能であるが、可変増幅手段４の構成を簡略にするために、定速区間ｐ２〜ｐ３における増幅率、すなわち、一定速度の制御における第１の増幅率と、加速区間ｐ１〜ｐ２及び減速区間ｐ３〜ｐ４における第２の増幅率、すなわち、ゼロを含む第１の一定速度からゼロを含む第２の一定速度に加速又は減速する際の前記第２の増幅率との２種類間の変更とすることが回路を簡略化し、制御も簡単になるので好ましい。
【００４７】
図４はデジタル／アナログ変換手段３及び可変増幅手段４を組み合わせて実現した例を示す。
【００４８】
図４のデジタル／アナログコンバータ４０は図２におけるデジタル／アナログ変換手段３及び可変増幅手段４を含む。
【００４９】
デジタル／アナログコンバータ４０はデジタル信号Ｓ２を入力してアナログ信号Ｓ５を出力する。
【００５０】
デジタル／アナログコンバータ４０には出力基準電圧Ｖｒｅｆの入力端子を持つものを使用し、演算手段２からの増幅率制御信号Ｓ６に基づいて、Ｖｒｅｆを変更することにより、入力デジタル信号Ｓ２に対する出力アナログ信号Ｓ５の対応関係が変化する。
【００５１】
図５は可変増幅手段４の他の例を示す。
【００５２】
可変増幅手段４は増幅率の異なる複数の増幅器４１ａ〜４１ｃ及びこれらの増幅器４１ａ〜４１ｃを選択するアナログスイッチ４２からなる。アナログスイッチ４２は演算手段２の出力である増幅率制御信号Ｓ６により制御される。アナログスイッチ４２の代わりにリレーを用いても良い。
【００５３】
図６は可変増幅手段４の更に他の増幅率切換例を示す。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、可変増幅手段４は演算増幅器４３、抵抗４４及び抵抗４５ａ〜４５ｃからなる。抵抗４５ａ〜４５ｃを選択接続することにより、抵抗４４の抵抗値Ｒ１と抵抗４５ａ〜４５ｃの抵抗値Ｒ２ａ〜Ｒ２ｃにより与えられる増幅率が、−（Ｒ２ａ／Ｒ１）と、−（Ｒ２ｂ／Ｒ１）と、−（Ｒ２ｃ／Ｒ１）とに変更される。また、可変増幅手段４を図６（ｂ）に示すように、可変抵抗４５を用いたものとすることもできる。
【００５５】
電力供給手段５は、アナログ信号Ｓ５に変調された値の駆動電圧Ｐ２を出力するが、消費電力を低減するために、電力供給手段５の駆動電圧を増幅率の変更に対応して変えることが好ましい。
【００５６】
図７は三相モータの制御の場合の消費電力を低減した例を示す図である。
【００５７】
電源６は演算手段２が出力する電源電圧制御信号Ｓ７に基づいて、異なる電圧で電力供給手段５を駆動する。
【００５８】
三相モータの場合、電力供給手段５はＵ、Ｖ、Ｗ相駆動電圧Ｐ２Ｕ、Ｐ２Ｖ、Ｐ２Ｗでモータ７を駆動するが、電源６は図７（ｂ）に示すように演算手段２の電源電圧制御信号Ｓ７に対応した電圧Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを出力し、電力供給手段５は電源６の電源電圧出力Ｐ１ａ、Ｐ１ｂをアナログ変調（電圧降下）して、駆動電圧Ｐ２Ｕ，Ｐ２Ｖ、Ｐ２Ｗを出力する。なお、電源電圧制御信号Ｓ７には、増幅率制御信号Ｓ６を用いてもよい。
【００５９】
このような電源６の制御により、低電力駆動における電力効率の低下が防止されて消費電力を低減することができる。
【００６０】
図８は本発明の実施の形態に係る駆動装置の更に他の例のブロック図である。
【００６１】
本実施の形態においては、デジタル／アナログ変換手段３の出力であるアナログ信号Ｓ４を、指数変換手段９により指数変換して、電力供給手段５を制御する信号であるアナログ信号Ｓ５を作成している。指数変換手段９の入出力信号は図９に示すとおりであり、入力アナログ信号Ｓ４を指数変換したアナログ信号Ｓ５が指数変換手段９から出力される。
【００６２】
指数変換手段９は、たとえば図８（ａ）に示すように、ダイオード８１、抵抗８２、８３、８４及び演算増幅器８５、８６で構成することができる。
【００６３】
定速制御においては、領域Ｆ１における変換が行われ、加速制御及び減速制御においては領域Ｆ２における変換が行われるので、定速制御における分解能を向上させ高精度な搬送制御と加速及び減速における加減速度を向上することが出来る。なお、本実施の形態では、演算手段２はフィードバック演算後の出力に対数変換処理してデジタル信号Ｓ２を出力する。
【００６４】
図１０〜１４はリニアエンコーダを用い、リニアモータを制御する放射線画像読取装置であり、本発明実施の形態に係る画像読取装置を示す。
【００６５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１０は本実施の形態による放射線画像読取装置の側面図、図１１は図１０の放射線画像読取装置の要部斜視図、図１２は図１１の放射線画像読取装置の部分側面図、図１３は図１１の放射線画像読取装置のリニアモータを示す要部平面図、図１４は図１０の放射線画像読取装置の振動減衰機構を示す側面図、である。
【００６６】
図１０の放射線画像読取装置は、フロント板１１０とバック板１２０（図１２）とから構成されるカセッテ１１１を搬送し、バック板１２０（図１２）に固定された画像情報担持体としての蓄積性蛍光体シート（以下、「輝尽性蛍光体シート」ともいう。）１２８（図１２）から放射線画像情報を読み取るものである。カセッテ１１１のバック板１２０（図１２）は、その取り付け両側の一部分に鉄などで構成された強磁性体部を有する。なお、図１０では、カセッテ１１１は半切サイズのカセッテを想定しているが、これに限定されるものではない。
【００６７】
図１０に示すように、放射線画像読取装置は、放射線画像撮影が行われたカセッテ１１１を矢印Ａ１の方向に挿入口１１３へ挿入する。このとき、カセッテ１１１のフロント板１１０側が斜め下側を向くように挿入するが、フロント板１１０側に蓄積性蛍光体シートが向いている。カセッテ１１１が挿入口１１３に挿入されると、カセッテ検出センサ（図示省略）によってカセッテ１１１の存在が認識され、挿入口１１３に配置されている幅寄せ手段１４７によって、カセッテが挿入口１１３のセンターへ幅寄せされる。
【００６８】
次に、挿入ローラ１４２を動作させてカセッテ１１１を点線ａに沿って矢印Ａ２の方向に搬送し装置本体１１２の中へ取り込む。カセッテ１１１を搬送する搬送機構１４０は、挿入ローラ１４２の動作時には点線ａの位置に待機しており、挿入口１１３から挿入ローラ１４２によって搬入されるカセッテ１１１を受け取る。搬送機構１４０に沿って動作する昇降台４０２上のカセッテグリップ４０２ａ（図１２）がカセッテ１１１の下端をキャッチすると、昇降台４０２は搬送機構１４０に沿って矢印Ａ２の方向へカセッテ１１１を搬送し、カセッテ受け取り位置で停止するように制御される。
【００６９】
次に、カセッテ１１１のロックが解除され、ロックＯＦＦ状態に移行すると、搬送機構１４０が矢印Ａ３の方向へ回転移動して待避位置（例えば点線ｂの位置）で停止する。この操作により、バック板１２０とフロント板１１０を完全に分離する。このとき、図１２のように、搬送機構１４０が待避位置で停止する。フロント板１１０をバック板１２０から十分な角度で待避させることで、バック板１２０が副走査動作したときに、バック板１２０とフロント板１１０が干渉することを防止できる。
【００７０】
図１０〜図１２のように、副走査部１５０は、フレーム（図示省略）に固定され鉛直方向に延びた直線状の副走査レール１５１と、副走査レール１５１に可動部１５２ａ、１５２ｂにより鉛直方向に移動可能に保持される被駆動体としての副走査移動板１５３と、副走査移動板１５３に設けられバック板１２０を吸着し固定するラバーマグネット１５４と、を備え、副走査移動板１５３がリニアモータ４５３（図１１）により鉛直方向に移動するようになっている。
【００７１】
バック板１２０は、フロント板１１０から完全に分離されると、バック板１２０の強磁性体部がラバーマグネット１５４に吸着されるため、副走査部１５０側に移行してから、副走査部１５０により矢印Ａ４の方向（上方向）ヘ副走査レール１５１に沿って副走査方向Ｈに搬送される。かかる副走査が行われながら、輝尽性蛍光体シート１２８が読取部１６０のレーザ走査ユニット１６１から射出されるレーザ光Ｂによって副走査方向Ｈと垂直な方向（図１０の紙面垂直方向）に主走査されるように構成されている。
【００７２】
図１０のように、読取部１６０は、レーザ走査ユニット１６１に加えて、レーザ光の照射により輝尽性蛍光体シート１２８から発生した輝尽光を光ガイド１６２を介して集光する光電変換素子等で構成される集光管１６３を備える。
【００７３】
輝尽性蛍光体シート１２８にレーザ光が作用すると、輝尽性蛍光体シート１２８に蓄積された放射線エネルギーに比例した輝尽光（画像情報）が放出され、この輝尽光が光ガイド１６２を通って集光管１６３に集められる。集光管１６３の端面に設けられた読取手段としてのフォトマルチプラーヤー等の光電変換素子により、集光された輝尽光を電気信号に変換する。電気信号に変換された輝尽光は、画像データとして所定の信号処理を施された後に、装置本体１１２から通信ケーブルを介して、操作端末や画像記憶装置、画像表示装置、ドライイメージャなどの画像出力装置（何れも図示省略）へ出力される。なお、読取部１６０は、輝尽性蛍光体シート１２８から画像情報を読み取る手段であれば、本実施の形態以外の構成でもよいことは勿論である。
【００７４】
また、画像データの取り込み開始時期は、バック板１２０の上端を図１０のセンサ１９０で検出することで決定されることが好ましい。センサ１９０は、バック板１２０が存在しないときは、レーザ光Ｂを受けて所定の強度を持つ信号を出力し続けるが、バック板１２０の上端がレーザ光Ｂを阻止する位置まで移動すると、センサ１９０から出力される電気信号の信号強度が低下するので、バック板１２０の上端を検出することが可能となる。
【００７５】
輝尽性蛍光体シート１２８から画像情報の読取りが完了すると、リニアモータ４５３（図１１）によりバック板１２０が矢印Ａ５の方向（下方向）へ搬送を開始する。バック板１２０が矢印Ａ５の方向へ搬送されている間、消去ランプ１６４から消去光Ｃが発光され、輝尽性蛍光体シート１２８に残存する画像情報を消去する。消去ランプ１６４としては、ハロゲンランプ、高輝度蛍光灯、ＬＥＤアレイなどが使用できる。
【００７６】
バック板１２０がラバーマグネット１５４に移行した位置まで下降すると、副走査部１５０によるバック板１２０の移動が停止する。バック板１２０が移行位置で停止すると、待避位置に待避していた搬送機構１４０が、再び図１０の点線ｃの位置まで回転移動し、バック板１２０とフロント板１１０を合体させる。バック板１２０とフロント板１１０が合体すると、昇降台４０２内に収納されていた図１２のロックピン４０２ｃが上昇し、フロント板１１０の挿入穴にロックピン４０２ｃの先端が挿入されることで、ロックＯＦＦ状態にあったカセッテ１１１にロックがかかり、ロックＯＮ状態に移行し、バック板１２０とフロント板１１０が分離不可能な状態となる。カセッテ１１１がロックＯＮ状態に移行すると、ロックピン４０２ｃが下降し、再び昇降台４０２内に収納される。
【００７７】
バック板１２０とフロント板１１０との合体が完了すると、搬送機構１４０は再び図１０の矢印Ａ６の方向に点線ｂの位置まで回転移動することでラバーマグネット１５４からバック板１２０を引き剥がす。このように、ラバーマグネット１５４からバック板１２０を引き剥がす動作が、回転移動を伴って行われるので、平行移動で引き剥がす場合に比べて小さな力で、バック板１２０（カセッテ１１１）をラバーマグネット１５４から引き剥がすことが可能である。
【００７８】
搬送機構１４０が点線ｂの位置で停止すると、グリップ爪４０３ａによるフロント板１１０の固定状態が解除され、カセッテ１１１が搬送機構１４０上を搬送可能な状態となる。フロント板１１０の固定状態が解除されると、昇降台４０２は搬送機構１４０に沿って排出口１１４の矢印Ａ７の方向へカセッテ１１１を搬送し、カセッテ１１１を排出ローラ１４３へ受け渡す。排出ローラ１４３は、カセッテ１１１を受け取ると、カセッテ１１１が排出口１１４へ完全に排出されるまで排出動作を行う。カセッテ１１１が排出口１１４へ完全に排出されると、搬送機構１４０は、矢印Ａ６の方向に点線ａの位置まで回転移動して停止し、次のカセッテ１１１を受け取り可能な状態へと移行する。
【００７９】
次に、上述の副走査部１５０について図１０〜図１３を参照して更に説明する。図１１に示すように、副走査部１５０は、輝尽性蛍光体シート１２８の副走査を行うために副走査移動板１５３を鉛直方向である副走査方向Ｈに移動させる移動機構４００を備える。
【００８０】
図１１の移動機構４００は、副走査移動板１５３を副走査レール１５１に沿って鉛直方向に駆動し副走査するリニアモータ４５３と、鉛直方向に延びるように副走査移動板１５３に設けられ副走査移動板１５３の位置や速度等を検出するリニアエンコーダ４５４と、副走査移動板１５３とベルト４４０を介して連結された釣り合い重り４６０と、を備える。リニアモータ４５３には、図７に示す三相モータ４が用いられる。
【００８１】
図１１，図１３のように、リニアモータ４５３は、フレーム（図示省略）に固定されるとともに長尺のレール状形状を有したコ字状断面部材の内面の対向する２面に鉛直方向に延びて設けられた一対のマグネットヨーク４５３ａと、一対のマグネットヨーク４５３ａの間に離れて非接触で位置するとともに副走査移動板１５３に取付部４５３ｃを介して取り付けられた可動コイル４５３ｂと、を備える。
【００８２】
図７における移動検出手段１を構成するリニアエンコーダ４５４は、フレーム（図示省略）に固定され副走査方向Ｈと平行に（鉛直方向に）延びたスケール４５４ａと、スケール４５４ａと対向するように設けられたセンサ４５４ｂを有し、副走査移動板１５３の位置や速度などを検出できる。
【００８３】
また、釣り合い重り４６０は、フレーム（図示省略）に固定され鉛直方向に延びる一対のガイド４１０に沿って可動し、釣り合い重り４６０の質量は、副走査移動板１５３と、副走査移動板１５３とともに可動する検出素子４５４ａ、可動コイル４５３ｂ、可動部１５２ａ、１５２ｂ等の各部材との合計質量と等しい質量となっている。釣り合い重り４６０が、副走査移動板１５３と各部材との合計質量とほぼ等しいので、装置電源オフ時等に、リニアモータ４５３の可動コイル４５３ｂへの通電が停止しても、副走査移動板１５３側と釣り合い、副走査移動板１５３が自重で落下することがなく、副走査移動板１５３の落下による損傷を未然に防止できる。
【００８４】
また、副走査移動板１５３と釣り合い重り４６０との間にはベルト４４０に従動する従動プーリ４５９，４７０が配置されており、副走査移動板１５３が上方に移動すれば、釣り合い重り４６０が下方に移動し、釣り合い重り４６０と副走査移動板１５３の移動方向は反対になる。
【００８５】
図１１，図１４に示すように、従動プーリ４７０と釣り合い重り４６０との間に移動中のベルト４４０の振動を減衰するための振動減衰機構５００が設けられている。振動減衰機構５００は、回転軸５０５に回転自在に設けられたローラ５０１と、ローラ５０１を付勢してローラ５０１がベルト４４０を移動方向の略直角方向に押し付けるように軸５０７と軸５０４との間に設けられた引っ張りばね５０２と、軸５０７と回転軸５０５とが取り付けられかつフレーム（図示省略）に回転自在に保持されている支点軸５０３を中心に支点軸５０３を中心に回動可能なようにローラ５０１の両側に設けられた回動部材５０６と、を有する。これらの回動部材５０６等は一体のユニットとして回動自在に保持されている。引っ張りばね５０２は、常時、回動部材５０６を支点軸５０３を中心に回動させローラ５０１を回動方向Ｒに付勢しベルト４４０に押し付けている。
【００８６】
振動減衰機構５００によれば、ベルト４４０が移動中に何らかの原因で振動しても、ローラ５０１が回動方向Ｒに付勢された状態でベルト４４０を常時押しているので、ベルトの振動に応じて回動方向Ｒ、Ｒ’に回動しながらベルト４４０の振動を吸収し、ベルト４４０の振動を減衰させることができ、副走査移動板１５３の振動の増幅を防止する。これにより、ベルト４４０が安定して移動することができるので、副走査移動板１５３が輝尽性蛍光体シート１２８とともに安定して移動できる。
【００８７】
なお、引っ張りばね５０２の引っ張り力は、ベルト４４０の張力に合わせ、適宜、選択される。引っ張りばね５０２の引っ張り力の調整は、ばね定数を変更することで行ってもよく、また、軸５０４の取り付け位置を変更してもよい。また、振動減衰機構５００は、ベルト４４０の押し付け方向が図１１と反対方向になるように配置してもよく、また、副走査移動板１５３と従動プーリ４５９との間や従動プーリ４５９と従動プーリ４７０との間に配置してもよく、また、これらの位置に複数個の組み合わせで配置してもよい。
【００８８】
また、図１１のように、釣り合い重り４６０とベルト４４０との結合部４６４には、ベルト４４０の進行方向に対し、略直角方向に自由に回転できる回転機構を設けている。そのため、ベルト４４０の往復曲げ運動が生じても、破断がない。また、進行方向と略垂直な軸に対し回転可能であるので、ガイド４１０とベルト４４０との相対位置関係が、進行方向に対し平行でなくても、べルト４４０の捻れが発生せず、読み取り動作中におけるべルト４４０の復元衝撃で画像むらを発生することもない。また、副走査移動板１５３とベルト４４０との結合部においても、同様な構成にすることにより、一層効果がある。
【００８９】
次に、副走査部１５０の上記移動機構４００の動作を説明する。上述のように、カセッテ１１１のバック板２０がフロント板１１０から分離しラバーマグネット１５４に吸着された図１１，図１３のような状態で、リニアモータ４５３の可動コイル４５３ｂに通電を開始すると、リニアモータ４５３のマグネットヨーク４５３ａと可動コイル４５３ｂとの作用により副走査移動板１５３が輝尽性蛍光体シート１２８を固定したバック板１２０とともに図１０の方向Ａ４に副走査レール１５１に沿って移動する。そして、図１０のセンサ９０がバック板１２０の上端を検出すると、読取部１６０のレーザ走査ユニット１６１から射出されるレーザ光Ｂで輝尽性蛍光体シート１２８を副走査方向Ｈと垂直な方向に主走査を始める。
【００９０】
リニアモータ４５３はリニアエンコーダ４５４の位置・速度検出に基づいて副走査移動板１５３を等速に移動させるように制御されることにより、副走査移動板１５３が鉛直方向に副走査しながら主走査が行われて放射線画像の読み取りが行われる。輝尽性蛍光体シート１２８のほぼ全面で主走査が終了し画像読み取りが終わると、リニアモータ４５３の制御で副走査移動板１５３が図１０の方向Ａ５に移動し、この移動の間に消去部１６４からの消去光Ｃを輝尽性蛍光体シート１２８に照射して残存画像を消去する。
【００９１】
上述のようにして画像読み取りの終了した輝尽性蛍光体シート１２８は、上述したように、バック板１２０とフロント板１１０が合体してからカセッテ１１１に再収納され、カセッテ１１１が排出口１１４へと排出される。
【００９２】
以上のように副走査部１５０を移動させる移動機構４００によれば、リニアモータ４５３は、従来のようなボールねじ等による構成とは異なり、副走査移動板１５３を介して輝尽性蛍光体シート１２８を精密に駆動するので、副走査方向Ｈにおける送りむらを抑制でき送り精度が良好であり、輝尽性蛍光体シート１２８を精度よく副走査できる。このため、輝尽性蛍光体シート１２８をレーザ光で安定かつ確実に走査でき、画像情報を安定かつ確実に読み取り、画像むらの無い良好な画像を得ることができる。また、医療分野における医療診断のための放射線画像は高画質を要求されるが、この医療診断画像に適する良好な画像を得ることができる。特に、例えば１０ｍｍ／秒以下の低速搬送で副走査を行う場合は、送り精度が非常に良好となり、画像むらのない良好な医療診断画像を得ることができる。
【００９３】
また、リニアモータ４５３を鉛直方向の駆動のために用いる場合、装置電源がオフ状態になると、リニアモータへの通電がなくなり、可動コイル４５３ｂ側を保持することができなくなるが、副走査移動板１５３に釣り合い重り４６０を連結しているので、装置電源がオフしてリニアモータ４５３が移動しないときに副走査移動板１５３が重力で不測に移動してしまうことがなく、また、ベルト４４０が適度な張力を保つことができるので、副走査移動板１５３が安定して移動できる。
【００９４】
なお、ベルトにブレーキ機構等を装備する等で、上述の重力による移動を防止することも考えられる。
【００９５】
また、副走査移動板１５３と釣り合い重り４６０とがべルト４４０を介して移動方向に振動することにより副走査移動板１５３の送りむらが悪化し、その結果、画像むらとなって医療診断画像に支障を来すおそれがあったが、副走査移動板１５３と釣り合い重り４６０との間にベルト４４０の振動減衰機構５００が設けられ、副走査方向Ｈにおける送りむらが低減されるので、輝尽性蛍光体シート１２８を一層精度よく副走査できる。
【００９６】
なお、消去部１６４は、図１０よりも上方に位置してもよく、輝尽性蛍光プレートを読み取り時に下方に移動させ、消去時に上方に移動させるようにしてもよく、また、消去部１６４による消去は画像の読み取り直後に開始するようにしてもよい。
【００９７】
ベルト４４０は、副走査方向Ｈの中心線上に１本、または前記中心線上に対して線対称位置に複数配置してもよいが、組み立て工程を考慮すると、べルトを１本のみで構成した場合は、複数のべルトを並列に構成したものと比較して、組み立て時間が少なくなることは勿論であり、また複数のべルト間での部品精度や組み立て上の誤差などによって起こり得る悪影響を考慮する必要が実質的になくなり、部品精度および組み立て精度の要求を緩和することができるので、好ましい。
【００９８】
また、釣り合い重り４６０のガイド４１０は、副走査方向Ｈの中心線上に１本、または前記中心線上に対して線対称位置に複数配置してもよいが、組み立て工程を考慮すると、直動ガイドの数が少ないほうが平行度調整にかかる時間を少なくすることができるため好ましい。さらに、ガイドを１本のみ配置した場合は、複数のガイド間の平行度調整を実質的に行う必要が無くなるためにより好ましい。
【００９９】
また、バック板１２０は、副走査移動板１５３の移動方向（鉛直方向）に沿った副走査移動板１５３の平面の中心線に関して線対称に位置するように副走査移動板１５３に図１０のように保持されている。即ち、バック板１２０及び副走査移動板１５３の移動方向（鉛直方向）に沿った平面の各中心線が一致するようにバック板１２０が副走査移動板１５３に保持されている。また、副走査移動板１５３を案内する副走査レール１５１の上下移動方向の中心線がバック板１２０と副走査移動板１５３との組み合わせ体の重心（本実施の形態では、副走査移動板１５３は左右対称形状であるため、副走査移動板１５３の鉛直方向における中心線上）を通過するように構成することにより、重量バランスが良い状態で副走査移動板１５３及びバック板１２０を副走査レール１５１に沿って案内できるため好ましい。
【０１００】
リニアモータ４５３及びリニアエンコーダ４５４からなり、画像情報を担持する媒体である輝尽性蛍光体シート１２８を保持搬送する保持手段としての副走査移動板１５３を駆動する駆動装置には、前記に説明した駆動装置が用いられる。
【０１０１】
図１５は、図９〜１３に示した画像読取装置に用いることが出来るシャフト型のリニアモータ４５３の例を示す。棒状に連結された多数の磁石素子４５３ｅを筒４５３ｆ内に収納し、筒４５３ｆの外側に、可動部を構成するコイル４５３ｂを嵌合してリニアモータ４５３を構成している。コイル４５３ｂに電流を供給することにより、コイル４５３ｂを矢印Ａ８で示すように往復移動させることができる。
【０１０２】
図１５に示すリニアモータ４５３は、可動部がモータの駆動部により案内されるので、モータ自身で高精度の移動を確保することが出来るという特徴を有する。
【０１０３】
図１６は本発明の実施の形態に係る画像記録装置を示す。
【０１０４】
図示のように記録材料としてのロール状の感光材料６０を装填する（図では２つ）紙装填部５４と、感光材料６０を所望の長さに切断して給紙する給紙部５５と、回転可能に軸支され、感光材料６０を所定の位置に巻きつけて胴部に固定する被駆動体としてのドラム５７を有する主走査部５６と、ドラム５７に対向してドラム５７上の感光材料６０に光ビームで露光して画像の書き込みを行う光学ユニット５９を有する副走査部５８とで構成され、また、露光ユニット５１の各部には各部を駆動する図示しない駆動手段がそれぞれ備えられていて駆動される。
【０１０５】
また、光学ユニット５９には、記録手段としてのレッドＬＥＤユニット６１、グリーンＬＥＤユニット６２、ブルーＬＥＤユニット６３が配置され、レッドＬＥＤユニット６１、グリーンＬＥＤユニット６２、ブルーＬＥＤユニット６３からの光ビームは、ミラー６４、集光レンズ６５を介して、ドラム５７上の感光材料６０に画像を露光する。この時、ドラム５７が回転することで主走査方向の走査が、光学ユニット５９が図の紙面に垂直方向（副走査方向）に移動して副走査方向の走査ががそれぞれ行われ、画像露光される。
【０１０６】
露光された感光材料６０は現像処理部５２において、現像され、画像記録が行われる。
【０１０７】
６７はドラム１７の回転を検知するエンコーダであり、エンコーダ６７の出力に基づいて、ドラム５７を駆動するモータ６６がフィードバック制御され、ドラム５７の回転が一定に制御される。
【０１０８】
モータ６６及びエンコーダ６７からなり、ドラム５７を一定速度で回転駆動する駆動手段には、前記に説明した駆動装置が用いられる。
（シャフト型のリニアモータについては、図１５を用いて説明済みですので追記を省略しました。）
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動装置の例のブロック図である。
【図２】被駆動体Ｍの移動速度の変化及びモータのトルクを示す図である。
【図３】可変増幅手段の入出力を示すグラフである。
【図４】可変増幅手段の一例を示す図である。
【図５】可変増幅手段の他の例を示す図である。
【図６】可変増幅手段の更に他の例を示す図である。
【図７】消費電力を低減した本発明の実施の形態に係る駆動装置の例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る駆動装置の更に他の例を示す図である。
【図９】指数変換手段の入出力を示す図である。
【図１０】本実施の形態による放射線画像読取装置の側面図である。
【図１１】図１０の放射線画像読取装置の要部斜視図である。
【図１２】図１０の放射線画像読取装置の部分側面図である。
【図１３】図１０の放射線画像読取装置のリニアモータを示す要部平面図である。
【図１４】図１０の放射線画像読取装置の振動減衰機構を示す側面図である。
【図１５】シャフト型のリニアモータの例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る画層記録装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  作動検出手段
２  デジタル演算手段
３  デジタル／アナログ変換手段
４  可変増幅手段
５  電力供給手段
６  電源
７  モータ
９  指数変換手段
【図１】
2005245125.tif 000003
【図２】
2005245125.tif 000004
【図３】
2005245125.tif 000005
【図４】
2005245125.tif 000006
【図５】
2005245125.tif 000007
【図６】
2005245125.tif 000008
【図７】
2005245125.tif 000009
【図８】
2005245125.tif 000010
【図９】
2005245125.tif 000011
【図１０】
2005245125.tif 000012
【図１１】
2005245125.tif 000013
【図１２】
2005245125.tif 000014
【図１３】
2005245125.tif 000015
【図１４】
2005245125.tif 000016
【図１５】
2005245125.tif 000017
【図１６】
2005245125.tif 000018