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Die Erfindung betrifft einen Scanner zum Auslesen von Speicherfolien, der eine Bandantriebseinheit aufweist.
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Die
DE 35 22 926 A1 offenbart eine Kopiervorrichtung, die zum Antreiben der Antriebswalzen glatte Riemen verwendet, die mit glatten Riemenscheiben zusammenarbeiten.
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Die
DE 195 06 524 A1 betrifft ein Druck- oder Kopiergerät mit einem Transportband für Papier, das aus einem zugstreifen Material, beispielsweise faserverstärktem Kunststoff, besteht und Mitnehmerelemente in Form von Reibzonen aus einem elastischen Material trägt.
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Ein Scanner gemäß der
WO 01/18796 A1 ist mit mehreren Bandantriebseinheiten ausgestattet und kann Speicherfolien, welche im medizinischen, dentalen veterinärmedizinischen und gewerblichen Bereich verwendet werden, mit hoher Auflösung auslesen. Solche Scanner werden für sehr breite Anwendungsbereiche und zusammen mit Speicherfolien unterschiedlicher Formate und Typen eingesetzt.
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Es wurde nun herausgefunden, dass die Auflösung des Bildes überraschenderweise nochmals deutlich verbessert werden kann und Artefakte in den erhaltenen Bildern reduziert sind, wenn man den Bandantrieb so ausbildet, dass das verwendete Antriebsband bessere Homogenität aufweist. Bekannte Antriebsbänder, die bisher verwendet wurden, enthalten eine Gewebeeinlage, die bis in die Laufseite des Antriebsbandes hineinreicht und dazu führt, dass das Antriebsband geringfügig ungleichförmig über die Umlenkrollen läuft. Es kommt hierdurch zu kleinen Unregelmäßigkeiten im Vorschub der Speicherfolie, welche die Auflösung des ausgelesenen Bildes beeinträchtigen und zu Artefakten im Bild führen.
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Durch die vorliegende Erfindung wird somit ein Bandantrieb geschaffen, bei welchem das Antriebsband mechanisch besser homogen ist und ruhiger über die Umlenkrollen läuft, so dass die gesamte Antriebseinheit ruhiger läuft und die Speicherfolie sehr gut gleichmäßig angetrieben wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Verwendet man ein Antriebsband, wie es im Anspruch 2 angegeben ist, so vereinigt dieses hohe Zugfestigkeit mit sehr guten Gleichlaufeigenschaften.
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Gemäß Anspruch 3 erhält man eine gute Ausrichtung des Antriebsbandes auf die zu fördernde Speicherfolie im Arbeitstrum und gute Laufeigenschaften im Bereich der Umlenkrollen. Auch zeichnen sich elastomere Kunststoffmatterialien durch gute Reibbeiwerte aus.
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Beabstandet man die Verstärkungsfasern deutlich von der Oberfläche, wie im Anspruch 4 angegeben, so ist das Laufverhalten des Antriebsbandes nochmals verbessert.
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Dem gleichen Zweck dient auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 5 bis 7.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 gestattet es, den Reibschluss der Laufseite des Antriebsbandes zur angetriebenen Umlenkrolle weiter zu verbessern.
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Dem gleichen Ziel dient auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9.
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Bei einem Bandantrieb gemäß Anspruch 10 kann der Reibschluss zwischen der Transportseite des Materialbandes und den zu fördernden Speicherfolien durch Materialwahl der transportseitigen Beschichtung optimiert werden.
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Dabei dient dann die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 einer weiteren Verbesserung des Reibschlusses zur zu fördernden Speicherfolie. Gleichzeitig erhält man durch die geschliffene, matte Oberfläche des Antriebsbandes eine Absorption von Streulicht im Scanner.
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Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 dient der Unterdrückung von Streulicht im Scanner.
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Mit der im Anspruch 13 angegebenen Maßnahme wird ebenfalls ein verbesserter Reibschluss zwischen der getriebenen Umlenkrolle und der Laufseite des Antriebsbandes erhalten.
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Dabei dient wieder die Maßnahme gemäß Anspruch 14 einer nochmaligen Erhöhung des Reibschlusses.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 gestattet ein laufendes selbsttätiges Nachspannen des Antriebsbandes im Betrieb. Man braucht also das Antriebsband nicht auf extreme Längenkonstanz zu optimieren, kann vielmehr die eingesetzten Materialien auch im Hinblick auf weitere Eigenschaften auswählen, wie z.B. Reibschluss und Streulichtabsorption.
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Bei einer Antriebseinheit gemäß Anspruch 16 wird die Abmessung in zur Förderebene senkrechter Richtung durch den Spannweg der Spannrolle nicht erhöht.
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Die Verwendung einer mit kompakten Abmessungen des Bandantriebes noch vereinbaren großen Durchmesser aufweisenden Spannrolle, wie im Anspruch 17 angegeben, ist im Hinblick auf schonende Umlenkung des Antriebsbandes auch im Bereich der Spannrolle von Vorteil.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 gestattet es, einen großen Spannweg der Spannrolle bei kompakten Abmessungen der Spanneinrichtung zu realisieren.
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Dabei haben sich Anstellwinkel für die Führungsschlitze für die Spannrolle gemäß Anspruch 19 besonders vorteilhaft erwiesen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1: eine schematische perspektivische Ansicht eines Scanners für Speicherfolien, bei welchem die Speicherfolien mittels drei in Umfangsrichtung verteilter Band-Antriebseinheiten über einen Lesespalt hinwegbewegt werden;
- 2: eine perspektivische Ansicht einer der Band-Antriebseinheiten des in 1 gezeigten Scanners von der Rücklaufseite her gesehen;
- 3: eine perspektivische Ansicht eines Bandantriebes des in 1 gezeigten Scanners von der Transprotseite her gesehen; und
- 4: eine auseinandergezogene Darstellung der Band-Antriebeinheit nach den 3 und 4.
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In 1 ist ein Scanner insgesamt mit 10 bezeichnet. Er dient zum Auslesen einer optischen Speicherfolie 12. Diese hat die Form eines rechteckigen Blattes und ist aus einem flexiblen Kunststoffmaterial hergestellt. In dieses sind feine Phosphorpartikel gleichförmig verteilt eingebettet. Der Abstand der Phosphorpartikel ist sehr klein, um eine hohe Auflösung der Speicherfolie zu erhalten. Typische mittlere Abstände zwischen den Phosphorpartikeln liegen in dem Bereich einiger weniger µm.
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Die Phosphorpartikel sind aus einem Speicherphosphormaterial hergestellt, z.B. einem Alkalihalid oder einem Erdalkalihalid, welches geeignet dotiert ist (z.B. mit Schwermetallionen). Bei Belichtung mit ionisierender Strahlung werden in den Phosphorpartikeln metastabile Speicherzentren angeregt, die noch nach längerer Zeit bis hin zu einer Stunde im angeregten Zustand verbleiben. Werden sie dann mit lichtgeeigneter Wellenlänge (z.B. rotem Licht) bestrahlt, so relaxieren die angeregten Zustände unter Abgabe von Fluoreszenzlicht.
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Hauptbestandteile des in 1 gezeigten Scanners 10 sind eine Scaneinheit 14 und eine Detektoreinheit, die in 1 nicht dargestellt ist und dort rechts vorne zu denken ist.
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Die Scaneinheit 14 hat ein Gehäuse 18, dessen transversaler Querschnitt im Wesentlichen halbzylindrisch ist. Zwei vertikale Wände 22 und 24 erstrecken sich parallel zueinander in Längsrichtung des Gehäuses 18. Die vertikalen Wände 22, 24 haben oben eine abgewinkelte Schulter 26, welche sich zur Mittelebene des Gehäuses 18 hin erstreckt. Die freien Enden der Schulter 26 tragen eine halbzylindrische Auflagewand 28.
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Die Enden des Gehäuses 18 werden durch bündige Stirnwände 30 gebildet.
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Eine mittlere Wand 32 des Gehäuses hat scheibenförmige Gestalt und trägt in ihrem unteren Abschnitt einen stabförmigen Laser 34. Dieser erzeugt einen fokussierten Laser-Auslesestrahl 35 mit sehr kleinem Durchmesser. Typischerweise liegt der Durchmesser des Auslösestrahles 35 im Fokus zwischen 10µm und 50 µm, was eine Auflösung des latenten Röntgenbildes in der Speicherfolie 12 mit 10-50 Linienpaaren/mm ermöglicht.
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Der Ausleselichtstrahl 35 wird durch in der Zeichnung nicht wiedergegebene 90° Umlenkspiegel auf die Achse der halbzylindrischen Auflagewand 28 gerichtet.
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Dort trägt die Zwischenwand 32 einen elektrischen Antriebsmotor 36, auf dessen Welle ein Pentaprisma 38 sitzt. Auf diese Weise wird dann der Auslesestrahl 35 um die Achse der Auflagewand 28 gedreht. In dieser Strahl-Umlaufebene ist die Auflagewand mit einem Laserschlitz 40 versehen.
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Zum Bewegen der Speicherfolie 12 über den Leseschlitz 40 sind drei Antriebseinheiten 42 vorgesehen, die um etwas weniger als 90° gegeneinander versetzt über die Oberseite der Auflagewand 28 verteilt angeordnet sind und die Speicherfolie 12 in 1 von links nach rechts über den Leseschlitz 40 bewegen.
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Bei diesem Bewegen über den Leseschlitz 40 werden die angeregten Speicherzentren der Speicherfolie 12 pixelweise ausgelesen und geben blaues Fluoreszenzlicht ab. Dieses wird über einen in 1 nicht wiedergegebenen, rechts vor der Zeichenebene zu denkenden Fotomultiplier registriert. Indem man den Vorschub der Speicherfolie 12 misst, die Winkelstellung des Pentaprismas 38 misst und den Ausgangsstrom des nicht gezeigten Fotomultipliers misst, kann man das latente Bild in der Speicherfolie 12 in ein elektrisches Bild umsetzen, welches dann in einem Speicher gespeichert werden kann.
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Wie aus den 2 und 3 näher ersichtlich ist, haben die Antriebseinheiten 42 jeweils einen Rahmen 44, in welchem eine einlaufseitige Umlenkrolle 46 und eine stromabseitige Umlenkrolle 48 gelagert sind. Diese laufen um Achsen um, welche bezüglich der Auflagewand 28 im Wesentlichen tangential verlaufen.
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Über die Umlenkrollen 46, 48 läuft ein Antriebsband 50 um. Dieses zeichnet sich durch hohe Flexibilität bei hoher Zugbelastungsfähigkeit aus.
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Zum Spannen des Antriebsbandes 50 dient eine Spannrolle 52, die auf einer Achse 54 drehbar gelagert ist, deren Enden in schräg zur Längsrichtung des Rahmens 44 verlaufenden Führungsschlitzen 56 laufen. Durch Federn 58, die an den Enden der Achse 54 angreifen und von rahmenfesten Federsitzen 60 gehalten sind, ist die Spannrolle 52 so vorgespannt, dass sie das Antriebsband 50 in 2 nach links und unten drückt.
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Die stromabseitige Umlenkrolle 48 ist freilaufend.
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Die einlaufseitige Umlenkrolle 46 ist von einer Welle 62 getragen, auf welcher ein Schneckenrad 64 sitzt. Das Schneckenrad 64 wird durch ein Wurmrad 66 angetrieben, das um eine transversale Achse drehbar in einem Lagerbügel 68 des Rahmens 44 gelagert ist und seinerseits auf einer Welle 70 sitzt, die mit einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) verbindbar ist. Durch die Untersetzung des Schneckengetriebes werden auch Unregelmäßigkeiten im Lauf des Antriebsmotors in ihren Auswirkungen auf die Bildqualität gemindert.
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Wie aus 4 ersichtlich, trägt die einlaufseitige Umlenkrolle 46 eine Beschichtung 72, die aus einem guten Reibschluss zur Laufseite des Antriebsbandes 50 vermittelnden Material hergestellt ist, z.B. einem Material, wie es auch für Einzüge von Kopierern oder Druckern verwendet wird. Die Außenseite der Beschichtung 72 ist geschliffen, um den Griff zu verbessern. Durch den Schliff der Beschichtung 72 und dadurch, dass die Beschichtung 72 aus einem zumindest das Ausleselicht absorbierenden (bei rotem Ausleselicht z.B. blauen) Material oder einem schwarzen Material gefertigt ist, hat die Umlenkrolle 46 auch die Fähigkeit, etwa auf sie treffendes Streulicht des Auslesestrahles 35 zu absorbieren.
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Wie aus der Ausschnittsvergrößerung von 4 ersichtlich, hat das Antriebsband 50 eine zentrale, die Zugfestigkeit gewährleistende Materiallage 74.
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Letztere umfasst eine flexible homogene Armierung 76, die z.B. durch ein Kohlenstofffaser-Gelege aus feinen Kohlenstofffasern gebildet sein kann. Der Durchmesser der Kohlenstofffasern beträgt typischerweise 0,05-0,3 mm, vorzugsweise 0,1-0,2 mm. Ein solches Fadengelege läuft rund und ohne Vibrationen zu erzeugen über eine Umlenktrommel.
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Dabei sind vorzugsweise die Achsen der Kohlefasern zur Förderrichtung des Antriebsbandes 50 geneigt, so dass man in Umfangsrichtung des Antriebsbandes 50 keine Stoßstelle hat. Alternativ kann man auch zwei sich kreuzende Kohlenstofffasergelege oder ein Kohlenstofffaser-Gewebe verwenden, wobei beide Faserrichtungen zur Laufrichtung des Antrieabsbandes 50 geneigt sind.
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In Abwandlung kann die Armierung 76 durch ein Gewebe gebildet sein, bei dem die Kettfäden in Bandlängsrichtung und die Schussfäden in Band-Querrichtung verlaufen (Längswebung) oder die Kettfäden und Schussfäden unter 45 ° zur Bandlängsrichtung verlaufen (Kreuzwebung).
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Die Materiallage 74 trägt auf ihrer Innenseite (Laufseite) eine Beschichtung 78, die im Hinblick auf guten Reibschluss zur angetriebenen Umlenkrolle 46 gewählt wird.
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Diese Beschichtung ist aus einem Polyetherester hergestellt, der eine Shore-Härte von etwa 40 aufweist. Die Dicke der Beschichtung 78 beträgt typischerweise etwa 0,7 mm. Die Farbe der Beschichtung 78 ist grau oder weiß, und ihre Oberfläche ist geschliffen.
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Die Außenseite der Materiallage 74 trägt eine weitere Beschichtung 80, die aus einem elastomeren Silikonharz besteht. Diese Schicht hat einen typische Dicke von 0,4 mm und ist an der Oberfläche ebenfalls geschliffen, um einen guten Griff zwischen der Arbeitsseite oder Transportseite des Antriebsbandes 50 und der Oberfläche der Speicherfolie 12 zu gewährleisten.
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Das Material der Beschichtung 80 ist so eingefärbt, dass Ausleselicht absorbiert wird. Bei Verwendung eines roten Auslese-Lasers kann man die Beschichtung 80 z.B. blau einfärben, aber auch schwarz oder dunkelgrau, so dass die Außenseite des Antriebsbandes 50 etwaiges Streulicht des Auslesestrahles 36 absorbiert.
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Durch die unterschiedliche Einfärbung von Innenseite und Außenseite des Antriebsbandes 50 können diese visuell leicht auseinandergehalten werden.
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In Abwandlung des Schichtaufbaues des Antriebsbandes kann man die Armierung 76 auch aus der Mitte der Materiallage 74 zu deren der Beschichtung 78 benachbarter Randschicht verlegen oder sie in die entsprechende Oberfläche der Materiallage 74 integrieren. Die Beschichtung 78 kann dan in weiterer Abwnadlung auch entfallen, so dass die in die Oberfläche der Materiallage 74 integrierte Armierung 76 die getriebene Innenfläche des Antriebsbandes 50 bildet.
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In der Darstellung von 4 sind generell Lagerbuchsen mit L und Lagerachsen mit A bezeichnet. Ihre Zuordnung zueinander ergibt sich aus der Explosionsdarstellung von 4 und ist für den Fachmann ohne weiteres nachvollziehbar, ohne dass dies im Einzelnen beschrieben zu werden bräuchte. S ist eine Madenschraube.
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Der oben beschriebene Bandantrieb für eine Speicherfolie zeichnet sich durch sehr kompakten Aufbau und hohen Gleichlauf des Antriebes aus. Auch sehr kleine Vibrationsbewegungen, die der gleichförmigen Antriebsbewegung überlagert wären, werden nicht angefunden. Daher wird das in der Speicherfolie 12 enthaltene latente Röntgenbild in ein hohe Auflösung aufweisendes und rauschfreies sowie verzerrungsfreies elektronisches Bild umgesetzt, das auf übliche Weise dargestellt, bearbeitet und gespeichert werden kann.
