医用ドライイメ−ジャ− DRYPRO771 の開発
The DRYPRO 771 Dry Laser Medical Network Imager

吉村昌＊

Yoshimura, sho

木戸一

博＊

大Kido, Kazuhiro

石篤＊

Ohishi, Atsushi

要旨
医用画像診断のデジタルドライ化が加速し、高機能化、ネットワ−ク化、分散化が進んでいる。そこで分散市場や開業医市場も視野に入れ、銀塩ドライレーザー方式で世界最小（14×17 in. 対応）のレーザーイメージャーを商品化した。装置サイズは各ユニットの形状と配置を最適化しDRYPRO 752/751の半分以下（45％）の容積を達成。また熱現像ドラムの温度均一性向上、現像プロセスの温度履歴再現性向上を目的として新たに開発した熱現像システムは画像品質の大幅な安定性を実現した。
「高画質かつコンパクト」の実現は新たな診断システムを創出するものと期待される。

Abstract
The DRYPRO 771 is a newly marketed dry laser network medical imager. At less than half the bulk (45%) ofthe DRYPRO 752/751, the DRYPRO 771 is the most comFig.1 Outlook of DRYPRO 771

pact medical laser imager in the world. Yet the DRYPRO
771 handles film sizes up to 14 x 17 inches. At the sametime, the DRYPRO 771's new heat development system

つ世界最小の銀塩ドライレーザーイメージャーを商品開

affords highly uniform heat drum temperature as well as発した。本稿では、装置概要とともに、主要な開発技術

reproducibility of the temperature history of the develop-としてコンパクト化技術、安定化技術について詳説する。

ment process. These technologies account for the exceptional image quality stability of this system. Together, theDRYPRO 771's ultra-compactness and high image quality bring diagnostic imaging to a new level.

２

開発思想と装置概要

２．１

開発コンセプト

高画質とコンパクトの両立を最重要の開発コンセプト１とした。画像診断環境のデジタル化、ネットワーク化ははじめに今までにない設置環境、使用シーンへの対応を求める。

医用画像情報のデジタル化が加速している中で画像診コンパクト化は必然となり、そのアプローチは種々あ

断では、デジタル画像情報を正確にフィルム出力するイるが、われわれはあくまで最高画質の提供を前提としメージャーの重要性がますます高まっている。当社でた。その解は銀塩方式での極小化であり、全ユニット新は、環境面および簡便性に優れたドライイメージャーシ規開発をもってその実現を図った。

ステムを1999年に発売し、また2002年には第二世代機を２．２

コンパクト化発売、市場要望にこたえてきた。今後、医用画像をとりコンパクト化は100Ｖ電源仕様とあいまって単なるスまく環境は更に高機能化、ネットワ−ク化、分散化に向ペースセーブではなく、設置自由度を飛躍的に高め、使かいデジタル化の拡大により高診断性と診断効率の両立用シーンの多様化に適応できる。従来の設置環境のほを目指していくと思われる。今回、これらの流れを視野か、小型自動現像機、小型WETレーザーイメージャーのに入れ、分散市場や開業医市場にも対応し得る高画質か置き換えが可能となった。また装置高さを抑え、座り作業、立ち作業の両方に対応できるため、診察室のデスク＊コニカミノルタエムジー㈱開発センターＭＩシステムグループ

サイドプリンタとしても最適で、今後の新しい診断形態

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への先駆的役割を担うものと考えている。以下Fig.２に従３コンパクト化技術

来機との装置寸法比較を示す。
開業医を中心としたドライイメ−ジャ−の装置小型化への強い要望は、設置スペ−スの制約も然ることながら、装置搬入間口の寸法制約が厳しいことが背景となっており、その解決は非常に重要な開発課題であった。
３．１

装置サイズ構想

装置サイズの決定にあたっては、病院内ワ−クフロ−を十分に検討し作業効率優先とした。装置奥行き寸法
は、装置搬入間口寸法や作業スペ−スを考慮し、600mm以下とした（事務机以下のサイズ）。装置高さ寸法はフィルム排出トレイ高さにより決定した。デスクサイドイメ−
ジャ−を常に意識し、ユ−ザ−の座り作業、立ち作業の何れの形態でもフィルムを取り易い高さとした。
Fig.2 Reduction of Conventional model

３．２

装置レイアウト構想

DRYPRO771の装置開発にあたっては３次元ＣＡＤを用いることにより空きスペ−スの徹底した削除を実行し２．３

高画質、高安定画像へのこだわりた。特に電源部、プリント制御部の配置においては新た銀塩ドライフィルムのもつ豊かな濃度階調性とレーザ−にスペ−スを設けず、空き空間にフィットする設計をす方式による高鮮鋭性を継承し、さらに画像のプリント安ることができた。また、各ユニットのフリ−レイアウト定性を格段に高めた。これらは医用画像診断に対し最高が可能になり、装置バランスを取りながらの設計を行うレベルの画像信頼性を提供する。

ことができた。その際には３Ｄモデルデ−タを使用し強２．４

度解析、振動解析、流動解析、熱解析を効率的に行っ装置概要

Table １に主な仕様を示す。幅630mm、奥行き600mmの装置サイズは設置面積がわずか0.38㎡で、これが本機のた。
３．２．１

サプライユニット最大の特徴である。またコンパクト機にも関らず当社ハ

バリア袋に包装されたフィルムをサプライにセットす

イエンド機のDRYPRO 752/751と略同等のプリント速度

ると従来機同様、バリア袋の自動巻取りが行われフィルを有している為、開業医から大量処理施設まで幅広くカム装填が完了する。DRYPRO771ではフィルムピックアッバーできるシステムとなっている。DRYPROの従来からプ時の分離機構を改良し、サプライ部において従来比の特長である DICOM 直接接続や画像階調処理を踏襲27mmの高さ圧縮を実現した。また、サプライ出口部のし、医用デジタルネットワークへの柔軟な対応を可能とフィルム屈曲最小半径を求め、装置幅を630mmと大幅にしている。

縮小した。サプライユニットの配置はフィルム装填作業
Table 1 Specifications of DRYPRO 771

性を重視し、装置上部で熱現像ユニット直下とした。
３．２．２

露光ユニット

ユニット小型化のため、レンズ設計を見直すことにより短焦点化を図った。これにより従来機DRYPRO751/752の露光ユニットに対し、体積比50%の圧縮が実現できた。
露光ユニットの配置は露光時の耐振動性を重視し装置最下部とした。
３．２．３

熱現像 / 冷却ユニット

熱現像ドラムで加熱されたフィルムは画像濃度が安定する温度まで冷却ユニット上を搬送されながら冷却される。装置小型化には冷却部パス長の短縮が必須であり、冷却ガイドがフィルムから受け取った熱を速やかに機外へ排熱することで冷却効率を高めた強制排熱方式を開発した。Fig.３に示すように加熱ドラムと排出部の間に冷却ガイドと一体化したヒートシンクを配し、前面の吸気口から取り入れた空気で強制空冷し背面側に排気する。これにより冷却効率を向上させ、Fig.４に示すように従来機124

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に対し約30%の冷却部パス長短縮を実現した。
熱現像部の配置は排熱効率を重視し装置最上部とした。

４

画像安定化技術

銀塩ドライレーザーイメージャーにおける画像の変動因子としては画像形成を行なう露光プロセス、熱現像プ
ロセス及びフィルム特性がある。それぞれのプロセス毎に安定性を極限まで高めた上で装置とフィルムの特性を組み合わせ、システムとしての制御を確立した。これにより、一つの変動因子に対する安定化の制御が他の変動因子の制御に干渉すること無く働き、極めて安定した画像品質を確保することができた。
露光プロセスにおいては、照射光量と照射光の波長が画像濃度に影響する。したがって要求濃度に対応した光量を一定波長で正確に露光することが求められる。従来
Fig.3 Cross section of heat development unitのアナログ直接変調での高度な光量制御を継承（16384階調）し、波長一定化システムを新たに搭載することにより露光プロセス単体として完全なる安定性を確保した。
熱現像プロセスにおいては、基本となる熱現像ドラムの温度均一性を高めることからスタ−トした。また、現像の開始から停止までを温度と時間で管理している為、熱現像時（冷却工程を含む）にフィルムが受ける温度履歴再現性が重要になる。新たな熱現像システムにおいては、この２つの技術を格段に向上させることに成功した。以下、現像プロセスの画像安定化技術について詳述

Fig.4 Film temperature in cooling section

する。
４．１

３．２．４

本体フレ−ム構造

熱現像ドラムの温度均一性向上

熱現像ドラムはステンレス箔の面状ヒーターをドラム

本体フレ−ムの設計にあたっては、当社複写機で使用内面に沿うように円筒状にして貼り合わせ、加熱源とししている板金骨格構造を採用した。フレ−ム設計の際にている。円筒状にする際の接合部は非発熱エリアとなるは各ユニットの適正配置を行った後、隙間を狙ってモデ為、Fig.６に示すようにドラム回転方向に周期的な温度変ル化することにより必要最小限の筐体を構成することが動を生じてしまう。さらにドラム幅方向を小型化したできた。また、従来機能分離していた電装部ＢＯＸを筐為、ヒーター駆動電流を供給するリード線接合による非体の一部として取り扱うことにより装置目標サイズの達発熱エリアの影響が大きくなってしまった。

成が可能となった。本体フレ−ム構築の際には、強度解析、振動解析を並行して行うことにより短期間（試作レス）で精度の高い開発を行うことができた。以下、強度解析実例をFig.５に示す。図中の赤い部分に荷重を加え、その時のフレ−ム変形度合いを解析したものである。

Fig.6 Drum surface temperature before optimization

対策としては、非発熱エリア周辺部のヒーター発熱密度を段階的に高めた新規ヒーターを開発し、さらに熱現像ドラム肉厚の最適化を図った。これによりFig.７の熱解
析シミュレーション結果に示すように熱現像ドラム全面における温度均一性確保を実現した。
また、実際のフィルム熱現像時においてもドラム幅手方向および回転方向の温度均一性が大幅に向上したこと
Fig.5 3D analysis of Frame strainを確認した。（Fig.８）

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125以上、熱現像プロセス各部の緻密な安定化技術により、Fig.９に示すように間欠処理、連続処理何れの場合においても、フィルムが熱現像ドラムに挿入されてから排出トレイ上に排出されるまでの全域に渡る温度履歴再現性を高めることに成功した。

Fig.7 Distribution of drum surface temperature

Fig.9 Profile of film temperature

さらに、フィルム先端の一部に書き込まれた濃度パッチをイメージャー内蔵濃度計で読み取り露光量にフィードバックする制御、熱現像部の温度変化に応じて熱現像時間を微調整するドラム回転速度制御、これら２つの従来技術を継承し、Fig.10に示すように間欠処理、連続処理を複合したより厳しい条件においても高い濃度安定性を実現した。
Fig.8 Drum surface temperature after optimization

４．３

熱現像プロセスの温度履歴再現性向上

熱現像ドラム加熱方式においては、対向ローラーでフィルムを回転ドラムに押し当て巻き付けながら現像する為、フィルムとドラム表面の密着性が重要になる。熱
現像開始時においては、急速にフィルムを昇温させる手段として高い押圧力でフィルムをドラムに圧接することが有効である。この為、押圧による撓みの少ない大径対向ローラーを熱現像ドラム入口側に配置した。以降は異Fig.10 Density stability in various printing condition

径の小径ローラーを交互に並べることにより最密に配置した。（Fig.３参照）この配列を採用することにより、フィルムの先端から後端までのドラム密着性を高めるこ５まとめとができた。これによりフィルム全面の温度履歴再現性

DRYPRO 771 の開発により、医用画像情報出力機としが大幅に向上し、目標とする濃度均一性が確保できた。て初めて「高画質かつコンパクト」を実現した。高信頼

また冷却部においては、加熱されたフィルムが持つ熱の診断画像提供を可能にしながらも設置自由度が飛躍的は冷却ガイド及び冷却部内の空気に移動する。連続プリに増大したことにより、全ての使用環境で身近な診断用ント時に授受される冷却部の全熱量は100Ｗ以上にも達すプリンタとしてご使用いただけるものと確信している。

る為、冷却部が受けた熱を効率的に機外に排熱しなけれ今回の商品化にあたっては環境問題（鉛フリー、クロば冷却部温度上昇をもたらし、これはフィルム冷却性能ムレス）に対してもいち早く対応した。今回開発の技術低下による濃度変動に繋がる。DRYPRO 771では装置小をさらに発展させ、今後ますますデジタル化拡大する医型化を追求する為、冷却部のパス長を大幅に縮めている用画像診断環境において最適なソリューションを提供しので、より効率の高い冷却性能が求められた。その対策ていきたい。

として、前述の強制排熱方式で冷却ガイド部の温度上昇を抑制することにした。更に冷却部上方より常時一定流量の空気を機外に排気し、冷却部内の空気温度上昇を抑制した。

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