JP2004250180A - Feeding device, image reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Feeding device, image reading apparatus, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow accurate feeding by suppressing unevenness in speed without using accurate and high-cost position determination means, and obtain high quality images with a low-cost structure by suppressing unevenness in auxiliary scanning speed in the case of using a linear motor in a drive system. <P>SOLUTION: The feeding device includes a linear motor 21 as a driving source to feed a fed member, a liner encoder 25 for determining a feeding position of the fed member, controllers 31 to 36 for controlling the linear motor 21 by feeding back the determination result of the feeding position, and memory 39 for storing data about positional errors in each feeding position. The feeding device feeds back a correction position signal corrected with the determination result of the feeding position with data to a differential output portion 31. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを用いた搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像記録や画像読取のためにシート状の記録媒体を副走査する副走査搬送機構においてステッピングモータやDCモータに接続したボールネジで駆動することが知られているが、送りむらや振動が発生すると、画質の低下を招いてしまう。この送りむらや振動を抑制するためにリニアモータを用いた画像形成装置が下記公知文献1から公知である。
【0003】
このような装置の速度の制御のため、下記特許文献2では、画像読取装置の走行体制御ユニットで速度むらを抑制する方法を開示している。また、下記文献3では、工具台駆動用リニアモータのサーボ制御装置で外部外乱を抑制する方法を開示している。
【0004】
リニアモータを用いた場合、追従性が良いため、位置・速度の測定誤差がそのまま副走査の速度のむらとなってあらわれるが、上記特許文献2,3には、かかる測定誤差に関する記載はない。従来、リニアモータを用いた装置において位置・速度の測定精度をよくするためにガラススケール等のリニアエンコーダのような精度の良い高価な検出手段が用いられている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−216921号公報
【0006】
【特許文献2】
特開平9−219986号公報
【0007】
【特許文献3】
特開2002−28858公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、駆動系にリニアモータを用いた場合、精度の良い高価な位置測定手段を用いなくとも、速度むらを抑制し、精度の良い搬送を実現できる搬送装置を提供することを目的とする。また、かかる搬送装置を用いて副走査を行い、副走査速度むらを抑制し、安価な構成で高画質を得ることができる画像形成装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による搬送装置は、被搬送体を搬送するための駆動源としてのリニアモータと、前記被搬送体の搬送位置を測定する位置測定手段と、前記搬送位置の測定結果をフィードバックすることで前記リニアモータを制御する制御手段と、前記各搬送位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記搬送位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする。
【0010】
この搬送装置によれば、被搬送体の測定位置の位置誤差を補正した補正位置信号でフィードバック制御を行うので、精度の良い位置制御を行うことができる。従って、駆動系にリニアモータを用い、高精度で高価な位置測定手段を用いなくとも、速度むらを抑制し、精度の良い搬送を実現でき、また、搬送装置のコストダウンが可能となる。
【0011】
上記搬送装置において、前記位置測定手段としてリニアエンコーダ、レーザ干渉測長器及びロータリエンコーダのいずれをも用いることができる。
【0012】
また、前記測定位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックするようにしてもよい。
【0013】
本発明による画像読取装置は、被走査体に光ビームを主走査方向に照射し主走査を行う主走査手段と、前記主走査方向と略直行する方向に副走査を行うための駆動源としてのリニアモータとを有し、前記被走査体に対する二次元的走査で前記被走査体から画像情報を読み取る画像読取手段と、前記被走査体と前記主走査手段との相対的位置である副走査位置を測定する副走査位置測定手段と、前記副走査位置の測定結果をフィードバックすることで前記リニアモータを制御する制御手段と、前記各副走査位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記副走査位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする。
【0014】
この画像読取装置によれば、被走査体の測定位置の位置誤差を補正した補正位置信号でフィードバック制御を行うので、精度の良い副走査位置の制御を行うことができる。従って、駆動系にリニアモータを用い、高精度で高価な位置測定手段を用いなくとも、副走査速度むらを抑制し、精度の良い副走査を実現でき、画像読取装置のコストダウンが可能となるとともに、高精度に画像読み取りを行うことができ、高画質を得ることができる。
【0015】
上記画像読取装置では、前記副走査位置測定手段としてリニアエンコーダ、レーザ干渉測長器及びロータリエンコーダのいずれをも用いることができる。
【0016】
また、前記副走査位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックするようにしてもよい。
【0017】
また、前記画像読取手段が光学系を含む光学ユニットを有し、前記光学ユニットを前記副走査方向に搬送するように構成できる。また、前記被走査体を前記副走査方向に搬送するように構成してもよい。
【0018】
また、前記リニアモータの周囲に磁気遮ヘいシートまたは磁気遮ヘい板を配置することで、リニアモータからの磁気による他部品等への影響を抑えることができ、また、塵埃の進入を防ぐこともできる。
【0019】
本発明による画像形成装置は、被走査体に光ビームを主走査方向に照射し主走査を行う主走査手段と、前記主走査方向と略直行する副走査方向に副走査を行うための駆動源としてのリニアモータと、を有し、前記被走査体に対する二次元的走査で前記被走査体に画像を形成する画像形成手段と、前記被走査体と前記主走査手段との相対的位置である副走査位置を測定する副走査位置測定手段と、前記副走査位置の測定結果をフィードバックすることで前記リニアモータを制御する制御手段と、前記各副走査位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記副走査位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする。
【0020】
この画像形成装置によれば、被走査体の測定位置の位置誤差を補正した補正位置信号でフィードバック制御を行うので、精度の良い副走査位置の制御を行うことができる。従って、駆動系にリニアモータを用い、高精度で高価な位置測定手段を用いなくとも、副走査速度むらを抑制し、精度の良い副走査を実現でき、画像形成装置のコストダウンが可能となるとともに、高画質な画像を形成することができる。
【0021】
上記画像形成装置では、前記副走査位置測定手段としてリニアエンコーダ、レーザ干渉測長器及びロータリエンコーダのいずれをも用いることができる。
【0022】
また、前記副走査位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックするようにしてもよい。
【0023】
また、前記画像形成手段が光学系を含む光学ユニットを有し、前記光学ユニットを前記副走査方向に搬送するように構成できる。また、前記被走査体を前記副走査方向に搬送するように構成してもよい。
【0024】
また、前記リニアモータの周囲に磁気遮ヘいシートまたは磁気遮ヘい板を配置することで、リニアモータからの磁気による他部品等への影響を抑えることができ、また、塵埃の進入を防ぐこともできる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。
【0026】
〈画像読取装置〉
【0027】
図1は本実施の形態による画像読取装置を概略的に示す斜視図である。図2は図1の画像読取装置を図1の矢印方向aから見た要部側面図である。図3は図1の画像読取装置の制御系のブロック図(a)及びエンコーダ補正・速度検出部のブロック図(b)である。
【0028】
図1に示す画像読取装置1は、主走査部2と、読取部3と、副走査部4とを備え、輝尽性蛍光体等から構成される放射線画像変換パネル10に対し主走査部2から励起光としてレーザ光を照射し、副走査部4で放射線画像変換パネル10を副走査方向Hに副走査搬送することで2次元的に走査しながら、発生した輝尽発光を読取部3で検出し放射線画像変換パネル10に放射線撮影により蓄積された画像情報を読み取るものである。なお、放射線画像変換パネル10は、装置本体に固定されたガイド部材(図示省略)にガイドされながら副走査方向Hに搬送されるようになっている。
【0029】
図1のように、画像読取装置1の主走査部2は、放射線画像変換パネル10に照射するためのレーザ光を発生するレーザダイオード(LD)等の光源11と、光源11からのレーザ光で放射線画像変換パネル10上で主走査方向Sに照射し主走査を行うためにレーザ光を偏向するポリゴンミラー12と、ポリゴンミラー12からのレーザ光を放射線画像変換パネル10に向けて反射するミラー13と、を備える。なお、レーザ光を光源11から放射線画像変換パネル10まで導く光学系として、更にfθレンズ等が配置されているが、図1では図示省略している。
【0030】
また、図1の画像読取装置1の読取部3は、レーザ光の照射により励起されて放射線画像変換パネル10から発生した輝尽発光を集光するために主走査方向Sにその細長状端面が延びるように配置された集光体16と、集光体16で集光されて導かれた輝尽光を光電変換するフォトマルチプライヤ等の光電変換素子15と、を備える。読取部3では、輝尽光から光電変換された電気信号は、画像データとして所定の信号処理を施された後に、画像読取装置1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3は、放射線画像変換パネル10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。
【0031】
また、図1の画像読取装置1の副走査部4は、主走査方向Sと略直行する副走査方向Hに放射線画像変換パネル10を搬送し副走査を行うための駆動源であるリニアモータ21と、放射線画像変換パネル10が搬送され移動したときの放射線画像変換パネル10の位置を検出し測定するリニアエンコーダ25と、を備える。
【0032】
リニアモータ21は、副走査方向Hと平行に放射線画像変換パネル10に沿って延びるように配置され長尺のレール状形状を有し装置本体に固定されたコ字状断面部材22と、コ字状断面部材22の内面の対向する2面に設けられた一対のマグネットヨーク22a、22bと、放射線画像変換パネル10の側端面から突き出るようにして一対のマグネットヨーク22aと22bとの間に離れて非接触で位置する可動コイル部23と、を備える。リニアモータ21は可動コイル部23への通電制御により放射線画像変換パネル10を副走査方向Hに搬送し副走査する。
【0033】
また、図1,図2の破線で示すように、リニアモータ21の周囲に磁気遮ヘい板49をリニアモータ21全体を覆うように配置することが好ましい。リニアモータ21からの磁気による読取部3の電気部品等への影響を抑えることができ、またリニアモータ21内への塵埃の進入を防ぐこともできる。
【0034】
リニアエンコーダ25は、放射線画像変換パネル10の側端面近傍に副走査方向Hと平行に延びるように取り付けられたリニアスケール等からなる測定部25aと、測定部25aに対し光を照射し反射光を受光し位置を検出して位置測定するよう装置本体に固定された検出部25bと、を備える。放射線画像変換パネル10が副走査搬送されると、測定部25aが検出部25bに対し放射線画像変換パネル10とともに移動し、検出部25bが放射線画像変換パネル10の位置を検出する。
【0035】
図4にリニアエンコーダ25の具体例を示す。図4のように、LED等からなる光源41からの光をコンデンサレンズ44及び走査格子45を介して測定部25aのスケール面25cに照射し、その反射光を走査格子45及びコンデンサレンズ44を介して受光素子42,43で受光する。コンデンサレンズ44からの光が2つの位相格子を互い違いにはめ込んでなる走査格子45を透過し、平行光束となってスケール面25cに入射し、スケール面25cにそれぞれ目盛間隔が1/4ずつずれた4つの格子像が形成され、その反射光が受光素子42,43に入射し90度の位相差を有する4つの正弦波信号が発生する。リニアスケールからなる測定部25aが副走査方向に移動すると、その移動距離に応じて受光素子42,43からエンコーダ信号が生成する。
【0036】
なお、図1では、放射線画像変換パネル10を副走査のため搬送するが、主走査部2及び読取部3を放射線画像変換パネル10に対し搬送し副走査を行う構成にしてもよく、また、放射線画像変換パネル10と、主走査部2及び読取部3との両方を搬送させてもよいことは勿論である。
【0037】
図3(a)のように、図1の画像読取装置1の制御系は、画像読取装置1全体の制御を行いリニアモータ21に対し速度指令信号を発生する制御部30と、制御部30から入力した速度指令信号とリニアエンコーダ25からの補正された位置信号から得た測定速度信号との差分に応じて差分信号を発生する第1の差分出力部31と、この差分信号に基づいてPID(比例積分微分)制御演算により速度制御を行う速度制御部32と、速度制御部32から入力した速度制御信号とリニアモータ21に入力する駆動信号との差分に応じて差分信号を発生する第2の差分出力部33と、を備える。
【0038】
また、図3(a)の制御系は、第2の差分出力部33からの差分信号に基づいてPWM(パルス幅変調)制御信号を生成する電流制御部34と、このPWM制御信号に基づいてリニアモータ21の可動コイル部23に対し駆動信号を出力するインバータ回路35と、インバータ回路35の駆動信号を検出し速度制御信号の誤差を補償するため第2の差分出力部33にフィードバックする電流検出器36と、を備える。
【0039】
図3(a)の制御系は、更に、リニアエンコーダ25の検出部25bから入力したエンコーダ信号に基づいて放射線画像変換パネル10の副走査位置を表す測定位置信号を演算し、その測定位置信号を誤差信号に基づいて補正し、その補正した位置信号から測定速度信号を得て第1の差分出力部31にフィードバックする位置補正・速度検出部37を備える。
【0040】
図3(b)に示すように、位置補正・速度検出部37は、具体的には、リニアエンコーダ25の検出部25bから入力したパルス波形のエンコーダ信号を積算し測定位置信号を得るエンコーダ信号積算回路38と、副走査方向の各副走査位置における位置誤差を予め測定し誤差信号として記憶するメモリ39と、この誤差信号でエンコーダ信号積算回路38からの測定位置信号を補正し正確な位置を表す位置信号を得る補正部40と、この補正された位置信号から速度信号を得るための微分回路等からなる速度演算回路41と、を備える。
【0041】
位置補正・速度検出部37では、例えば、図3(b)の補正部40内のグラフのように、測定位置信号に対応する測定位置mから図の小さな白丸で示す座標位置で実際の位置m’を得ることで測定位置信号を正確な位置を表す位置信号に補正できる。メモリ39は、誤差信号として例えば、このような測定位置mと実際の位置m’とを表す座標(m、m’)を複数点記憶している。
【0042】
リニアエンコーダ25では、例えば図4のスケール面25cのピッチ誤差が速度測定誤差となって表れてしまい、かかるピッチ誤差は、各リエアエンコーダ毎に固有でありエンコーダの個体毎に相違するが、上述のようにして、エンコーダ25毎に予め測定した測定位置と実際の位置との関係に基づいて誤差を補正するので、エンコーダ25の検出精度によらずにエンコーダ25により測定した測定位置を実際の正確な位置に補正できる。このため、エンコーダ25に対しコスト高につながるような高検出精度は必要でない。
【0043】
また、副走査位置測定手段としてリニアエンコーダ以外にも、レーザ干渉測長器やロータリエンコーダを使用してもよく、この場合、上述のように検出精度はさほど要求されないので、比較的安価な装置を使用でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【0044】
図1乃至図3の画像読取装置1の動作について説明する。まず、図3(a)の制御部30により主走査部2がレーザ光143で主走査方向Sに放射線画像変換パネル10上を主走査し、読取部3でレーザ光の照射により励起されて放射線画像変換パネル10から発生した輝尽発光を集光し光電変換することで画像情報を読み取る。
【0045】
制御部30で主走査周期及び読み取りピッチより算出される速度指令信号に基づいて、第1の差分出力部31、速度制御部32、第2の差分出力部33及び電流制御部34を経て出力したPWM制御信号によりリニアモータ21が駆動し、放射線画像変換パネル10を図1の副走査方向Hに副走査する搬送を開始するとともに、リニアエンコーダ25で測定したエンコーダ信号に基づいて得た放射線画像変換パネル10の測定位置信号を図3(b)の補正部40でメモリ39に記憶された測定位置mと実際の位置m’とを表す座標(m、m’)により正確な位置を表す位置信号に補正する。
【0046】
上述のように、正確な位置に補正された位置信号から速度演算回路41で得た測定速度信号を第1の差分出力部31にフィードバックすることで、速度指令信号を補正し、正確な速度信号でリニアモータ21を駆動することができ、副走査速度むらを抑制できる。このため、放射線画像変換パネル10を正確な副走査位置に移動でき、その正確な副走査位置で次の主走査及び読み取りを行う。
【0047】
以上のようにして、本実施の形態の画像読取装置によれば、副走査搬送のために駆動系にリニアモータ21を用い、リニアエンコーダ25のスケールピッチ誤差を事前に測定しておき、副走査の速度制御を実施する際にリニアエンコーダ25で測定した測定位置を実際の正確な位置に補正することで、正確な速度測定が実施でき、そのため速度むらの無い副走査を行うことができ、高画質な画像読取を実施できる。また、高精度で高価なエンコーダ等の位置測定手段を用いなくともよいので、画像読取装置のコストダウンが可能となる。
【0048】
〈画像形成装置〉
【0049】
図5は本実施の形態による画像形成装置全体を側面から内部を見た概略図である。図6(a)は図5の画像形成装置の要部平面図及び図3(b)は要部側断面図である。図7は図5の画像形成装置の要部斜視図である。
【0050】
図5に示す画像形成装置600は、医用分野における人体等を放射線撮影した画像情報をシート状画像形成材料(シートフィルム)である記録媒体上に直接または間接的に露光して画像形成を行うものである。
【0051】
図5の画像形成装置600では、レーザヒート方式のシート状の記録媒体100が装填装置200の装填台であるカセット210に複数枚積層された状態で載置され、収納されている。カセット210に載置されている記録媒体100は、送出手段である吸盤220により1枚ずつ分離され、送り出される。送り出された記録媒体100は搬送ローラ230でシート保持手段である円筒面状のドラム240へと搬送される。ドラム240ではシート保持部材であるグリッパ250で記録媒体100の先端部が保持される。ドラム240の回転(図5において時計方向)及びドラム240に摺接して従動回転する摺接ローラ260によって、記録媒体100はドラム240の周面上に密着・保持される。摺接ローラ260はドラム240に対し、圧接、離間する機構を有している。
【0052】
図5,図6のように、ドラム240の周面上に保持されて回転するシート状の記録媒体100に対して、露光光学系300のレーザ装置310に備えられたレーザ発光素子であるマルチチャンネル型のレーザヘッド31Aから出射した光ビームLを照射して回転方向(主走査方向)Rに主走査し、ドラム240の回転軸方向(副走査方向)Hに副走査することにより、記録媒体100の色材層とベース層との間で材料のアブレーションを発生させ、画像を形成する。
【0053】
記録媒体100上への照射走査が終了すると、ドラム240は逆回転(図1において反時計方向)し、分離爪などの分離手段(図示省略)によりドラム240から記録媒体100を分離して、搬送ローラ等の搬送手段270によって搬送する。このとき、グリッパ250によって保持されている記録媒体100の端部が後端側となるように分離・搬送する。
【0054】
搬送された記録媒体100は、剥離手段400によって、第1シート110と第2シート120とが剥離される。この剥離によって、レーザ装置310の光ビームLにより照射された部分が第2シート120に転写され、第1シート110上には未露光部分の色材層が残ることにより、画像形成がなされる。記録媒体100が剥離されると、画像形成されたシートとして利用される第1シート110は、排紙ローラ280により装置外の排紙トレイ290上に排紙される。第2シート120は、回収手段500によって巻き取られて回収される。
【0055】
上述のように、本実施の形態の画像形成装置600では、ドラム240の外周面上に巻回された記録媒体100に対して、レーザ装置310から出射した光ビームLを照射して画像を形成するから、高画質な画像形成・画像記録を達成するためには、レーザ装置310の副走査方向の直進駆動を速度むらのないようにスムーズに行うことが必要であるが、このための構成を説明する。
【0056】
図6,図7のように、ドラム240の回転軸241の一方の軸端がカップリング243を介して駆動モータ244に接続し、駆動モータ244の端部にはロータリーエンコーダ50が設けられ、駆動モータ244の回転速度を検出する。なお、ドラム240の回転軸241を延長して、駆動モータ244のロータと一体構成にした構造にしてもよい。
【0057】
また、レーザヘッド31Aを備えたレーザ装置310は、ベース部材(キャリッジ)320の上面側に搭載され、ベース部材320の底面側には、回転軸241に近い側に2箇所の主スライダ330が、回転軸241から遠い側に1箇所の副スライダ340が固定されている。
【0058】
主スライダ330は回転軸241に平行して水平配置された平滑な表面を有する主ガイド部材(ガイドレール)350の面上を副走査方向に摺動可能である。副スライダ340は、主ガイド部材350に平行して支持部材36A,36Bにより水平支持された平滑な表面を有する副ガイド部材(ガイドバー)370に嵌合し、副走査方向Hに摺動可能である。従って、レーザ装置310を搭載するベース部材320は、2箇所の主スライダ330と1箇所の副スライダ340とにより、主ガイド部材350及び副ガイド部材370上に3点支持されて、副走査方向Hに摺動する。
【0059】
ベース部材320はレーザ装置310を搭載しリニアモータ380により副走査方向Hに移動される。リニアモータ380は、副走査方向Hと平行に延びるように配置され長尺のレール状形状を有し装置本体に固定されたコ字状断面部材38Cと、コ字状断面部材38Cの内面の対向する2面に設けられた一対のマグネットヨーク38A,38Aと、移動可能なベース部材320に取り付けられ一対のマグネットヨーク38Aと38Aとの間に離れて非接触で位置する可動コイル38Bとから構成されている。レーザ装置310を搭載したベース部材320は、リニアモータ380の可動コイル部38Bへの通電制御により2つのガイド部材350,370上を摺動して副走査方向Hに案内されながら移動する。
【0060】
図6,図7のように、記録媒体100側のガイドレール350と記録媒体100との間に副走査位置測定手段としてリニアエンコーダ390が設けられ、レーザ装置310側に設けられた検出部によってレーザヘッド31Aの位置・速度を検出できる。リニアエンコーダ390は図4で説明した構成と同様であってよい。
【0061】
リニアエンコーダ390の検出部によって検出されたレーザヘッド31Aの位置・速度に基づいてリニアモータ380を制御し、レーザヘッド31Aを等速に副走査方向へ移動させる。また、駆動モータ244に設けられたロータリーエンコーダ50は駆動モータ244の回転速度を一定に制御する。
【0062】
図5乃至図7の画像形成装置600の制御系は上述の図3(a),(b)と同様に構成でき、同図において、リニアエンコーダ390の検出部から入力したエンコーダ信号に基づいてレーザヘッド31Aの副走査位置を表す測定位置信号を演算し、その測定位置信号を誤差信号に基づいて補正し、その補正した位置信号から測定速度信号を得て第1の差分出力部31にフィードバックする。
【0063】
図5乃至図7の画像形成装置600の制御系の動作について説明する。まず、レーザ装置310がリニアモータ380の可動コイル部38Bへの通電制御により2つのガイド部材350,370上を摺動して副走査方向Hに移動しながらレーザヘッド31Aからドラム240上の記録媒体100に対しレーザ光を照射し、次にドラム240を回転方向Rに所定量回転させてから同様にレーザ光を照射することを繰り返して記録媒体100に画像形成を行う。
【0064】
以上の画像形成時にリニアモータ380でレーザ装置310を副走査方向Hに移動させるとき、図3(a)の制御部30が副走査のためリニアモータ380に対し所定の速度指令信号を出力する。上述の速度指令信号に基づいて、第1の差分出力部31、速度制御部32、第2の差分出力部33及び電流制御部34を経て出力したPWM制御信号によりリニアモータ380が駆動し、レーザ装置310を図6(a)の副走査方向Hに副走査する搬送を開始するとともに、リニアエンコーダ390で測定したエンコーダ信号に基づいて得たレーザ装置310のレーザヘッド31Aの測定位置信号を図3(b)の補正部40でメモリ39に記憶された測定位置mと実際の位置m’とを表す座標(m、m’)により正確な位置を表す位置信号に補正する。
【0065】
上述のように、正確な位置に補正された位置信号から速度演算回路41で得た測定速度信号を第1の差分出力部31にフィードバックすることで、速度指令信号を補正し、正確な速度信号でリニアモータ380を駆動することができ、副走査速度むらを抑制できる。このため、レーザ装置310を速度むらのない安定した状態で副走査方向に移動でき、安定して画像形成を行う。
【0066】
また、リニアエンコーダ390は、図4と同様に、スケール面のピッチ誤差が速度測定誤差となって表れ、かかるピッチ誤差は、各リエアエンコーダ毎に固有でありエンコーダの個体毎に相違するが、エンコーダ390毎に予め測定した測定位置と実際の位置との関係に基づいて誤差を補正するので、エンコーダ390の検出精度によらずにエンコーダ390により測定した測定位置を実際の正確な位置に補正できる。このため、エンコーダ390に対しコスト高につながるような高検出精度は必要でない。
【0067】
また、副走査位置測定手段としてリニアエンコーダ以外にも、レーザ干渉測長器やロータリエンコーダを使用してもよく、この場合、上述のように検出精度はさほど要求されないので、比較的安価な装置を使用でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【0068】
以上のようにして、本実施の形態の画像形成装置によれば、副走査搬送のために駆動系にリニアモータ380を用い、リニアエンコーダ390のスケールピッチ誤差を事前に測定しておき、副走査の速度制御を実施する際にリニアエンコーダ390で測定した測定位置を実際の正確な位置に補正することで、正確な速度測定が実施でき、そのため速度むらの無い副走査を行うことができ、高画質な画像形成を実施できる。また、高精度で高価なエンコーダ等の位置測定手段を用いなくともよいので、画像形成装置のコストダウンが可能となる。
【0069】
なお、図1,図2と同様に、リニアモータ380の周囲に磁気遮ヘい板をリニアモータ380全体を覆うように配置することで、リニアモータ380からの磁気による電気部品等への影響を抑えることができ、またリニアモータ380内への塵埃の進入を防ぐこともできる。
【0070】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図3の画像読取装置では放射線変換プレート10を水平方向に副走査搬送する例を示したが、本発明はこれに限定されずに、例えば鉛直方向に副走査する場合にも適用できることは勿論である。また、画像形成装置は、例えば平面状の感光材料に対し2次元的走査を行うことで画像形成を行う装置であってもよい。
【0071】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動系にリニアモータを用い、精度の良い高価な位置測定手段を用いなくとも、速度むらを抑制し、精度の良い搬送を実現できる搬送装置を提供できる。また、かかる搬送装置を用いて副走査を行い、副走査速度むらを抑制し、安価な構成で高画質を得ることができる画像形成装置及び画像読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本実施の形態による画像読取装置を概略的に示す斜視図である。
【図2】図1の画像読取装置を図1の矢印方向aから見た要部側面図である。
【図3】図3は図1の画像読取装置の制御系のブロック図(a)及びエンコーダ補正・速度検出部のブロック図(b)である。
【図4】図1,図2のリニアエンコーダの具体例を示す斜視図である。
【図5】本実施の形態による画像形成装置全体を側面から内部を見た概略図である。
【図6】図5の画像形成装置の要部平面図(a)及び要部側断面図(b)である。
【図7】図5の画像形成装置の要部斜視図である。
【符号の説明】
1・・・画像読取装置
2・・・主走査部
3・・・読取部
4・・・副走査部
10・・・放射線画像変換パネル(被搬送体、被走査体)
21・・・リニアモータ
25・・・リニアエンコーダ
30・・・制御部
31・・・第1の差分出力部
32・・・速度制御部
33・・・第2の差分出力部
34・・・電流制御部
35・・インバータ
36・・・電流検出部
37・・・位置補正・速度検出部
39・・・メモリ
40・・・補正部
41・・・速度演算回路
100・・・シート状の記録媒体
240・・・ドラム
310・・・レーザ装置
31A・・・レーザヘッド
380・・・リニアモータ
390・・・リニアエンコーダ
H・・・副走査方向
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transport device using a linear motor, an image forming device, and an image reading device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is known that a sub-scanning conveyance mechanism for sub-scanning a sheet-shaped recording medium for image recording and image reading is driven by a ball screw connected to a stepping motor or a DC motor, but uneven feeding or vibration occurs. Then, the image quality is reduced. An image forming apparatus using a linear motor to suppress the uneven feeding and the vibration is known from the following Patent Document 1.
[0003]
In order to control the speed of such an apparatus, Patent Document 2 below discloses a method of suppressing speed unevenness by a traveling body control unit of an image reading apparatus. Reference 3 below discloses a method of suppressing external disturbance by a servo control device of a tool table driving linear motor.
[0004]
When a linear motor is used, the tracking error is good, so that the measurement error of the position / speed appears as the unevenness of the sub-scanning speed as it is. However, Patent Documents 2 and 3 do not describe such measurement error. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a device using a linear motor, a highly accurate and expensive detection means such as a linear encoder such as a glass scale has been used in order to improve measurement accuracy of position and speed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-216921
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-9-219986
[0007]
[Patent Document 3]
JP-A-2002-28858
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and when a linear motor is used for a drive system, a transport device capable of suppressing unevenness in speed and realizing accurate transport without using an accurate and expensive position measuring unit. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image reading apparatus capable of performing sub-scanning using such a transport device, suppressing unevenness in sub-scanning speed, and obtaining high image quality with an inexpensive configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a transport device according to the present invention includes a linear motor as a drive source for transporting a transported object, a position measuring unit that measures a transport position of the transported object, Control means for controlling the linear motor by feeding back the measurement result, and storage means for storing data relating to a position error at each of the transfer positions, and a correction position obtained by correcting the measurement result of the transfer position with the data. A signal is fed back to the control means.
[0010]
According to this transport device, since the feedback control is performed using the corrected position signal in which the position error of the measured position of the transported object is corrected, accurate position control can be performed. Therefore, even if a linear motor is used for the drive system and high-precision and expensive position measuring means is not used, speed unevenness can be suppressed, accurate conveyance can be realized, and the cost of the conveyance device can be reduced.
[0011]
In the transport device, any one of a linear encoder, a laser interferometer and a rotary encoder can be used as the position measuring means.
[0012]
Further, the speed information calculated from the measurement result of the measurement position may be fed back to the control means.
[0013]
An image reading apparatus according to the present invention includes a main scanning unit that performs main scanning by irradiating a light beam on a scanned object in a main scanning direction, and a driving source that performs sub-scanning in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction. An image reading unit that has a linear motor and reads image information from the object to be scanned by two-dimensional scanning of the object to be scanned, and a sub-scanning position that is a relative position between the object to be scanned and the main scanning unit Sub-scanning position measuring means, measuring means for controlling the linear motor by feeding back the measurement result of the sub-scanning position, and storage means for storing data relating to a position error at each of the sub-scanning positions, And a correction position signal obtained by correcting the measurement result of the sub-scanning position with the data is fed back to the control means.
[0014]
According to this image reading apparatus, since the feedback control is performed using the corrected position signal obtained by correcting the position error of the measurement position of the object to be scanned, the sub-scanning position can be controlled with high accuracy. Therefore, even if a linear motor is used for the drive system and the high-precision and expensive position measuring means is not used, the unevenness of the sub-scanning speed can be suppressed, the accurate sub-scanning can be realized, and the cost of the image reading apparatus can be reduced. In addition, image reading can be performed with high accuracy, and high image quality can be obtained.
[0015]
In the image reading apparatus, any of a linear encoder, a laser interferometer, and a rotary encoder can be used as the sub-scanning position measuring means.
[0016]
Further, speed information calculated from the measurement result of the sub-scanning position may be fed back to the control unit.
[0017]
Further, the image reading means may include an optical unit including an optical system, and may be configured to convey the optical unit in the sub-scanning direction. Further, the scanning object may be transported in the sub-scanning direction.
[0018]
In addition, by arranging a magnetic shielding sheet or a magnetic shielding plate around the linear motor, it is possible to suppress the influence of the magnetism from the linear motor on other components and the like, and to prevent dust from entering. You can also.
[0019]
An image forming apparatus according to the present invention includes a main scanning unit that performs main scanning by irradiating an object to be scanned with a light beam in a main scanning direction, and a driving source that performs sub-scanning in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. A linear motor, and an image forming unit that forms an image on the scanned object by two-dimensional scanning of the scanned object, and a relative position between the scanned object and the main scanning unit. Sub-scanning position measuring means for measuring the sub-scanning position, control means for controlling the linear motor by feeding back the measurement result of the sub-scanning position, and storage means for storing data relating to a position error at each of the sub-scanning positions And a correction position signal obtained by correcting the measurement result of the sub-scanning position with the data is fed back to the control means.
[0020]
According to this image forming apparatus, since the feedback control is performed using the corrected position signal obtained by correcting the position error of the measured position of the scanned object, the sub-scanning position can be controlled with high accuracy. Therefore, even if a linear motor is used for the drive system and the high-precision and expensive position measuring means is not used, the unevenness in the sub-scanning speed can be suppressed, the sub-scanning with high accuracy can be realized, and the cost of the image forming apparatus can be reduced. At the same time, a high-quality image can be formed.
[0021]
In the image forming apparatus, any of a linear encoder, a laser interferometer, and a rotary encoder can be used as the sub-scanning position measuring means.
[0022]
Further, speed information calculated from the measurement result of the sub-scanning position may be fed back to the control unit.
[0023]
Further, the image forming unit may include an optical unit including an optical system, and may be configured to convey the optical unit in the sub-scanning direction. Further, the scanning object may be transported in the sub-scanning direction.
[0024]
In addition, by arranging a magnetic shielding sheet or a magnetic shielding plate around the linear motor, it is possible to suppress the influence of the magnetism from the linear motor on other components and the like, and to prevent dust from entering. You can also.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
<Image reading device>
[0027]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an image reading apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view of a main part of the image reading apparatus of FIG. 1 viewed from the direction of arrow a in FIG. FIG. 3 is a block diagram (a) of a control system of the image reading apparatus of FIG. 1 and a block diagram (b) of an encoder correction / speed detection unit.
[0028]
An image reading apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a main scanning unit 2, a reading unit 3, and a sub-scanning unit 4, and a main scanning unit 2 for a radiation image conversion panel 10 formed of a stimulable phosphor or the like. A laser beam is irradiated as excitation light from the scanning unit, and the radiation image conversion panel 10 is sub-scanned and conveyed in the sub-scanning direction H by the sub-scanning unit 4 to perform two-dimensional scanning. It reads the image information that has been detected and stored in the radiation image conversion panel 10 by radiation imaging. The radiation image conversion panel 10 is transported in the sub-scanning direction H while being guided by a guide member (not shown) fixed to the apparatus main body.
[0029]
As shown in FIG. 1, the main scanning unit 2 of the image reading apparatus 1 includes a light source 11 such as a laser diode (LD) for generating a laser beam for irradiating a radiation image conversion panel 10 and a laser beam from the light source 11. A polygon mirror 12 that irradiates the radiation image conversion panel 10 in the main scanning direction S to deflect laser light for performing main scanning, and a mirror 13 that reflects the laser light from the polygon mirror 12 toward the radiation image conversion panel 10 And. Note that an fθ lens or the like is further disposed as an optical system that guides the laser light from the light source 11 to the radiation image conversion panel 10, but is not shown in FIG.
[0030]
In addition, the reading section 3 of the image reading apparatus 1 shown in FIG. 1 has an elongated end face in the main scanning direction S in order to collect stimulated light emitted from the radiation image conversion panel 10 by being excited by irradiation of laser light. A light collector 16 is provided so as to extend, and a photoelectric conversion element 15 such as a photomultiplier for photoelectrically converting the stimulated light condensed and guided by the light collector 16. In the reading unit 3, the electric signal photoelectrically converted from the stimulated emission is subjected to predetermined signal processing as image data, and then is operated from the image reading device 1 via a communication cable through an operation terminal, an image storage device, and an image display device. The image is output to an image output device such as a device or a dry imager (both are not shown). Note that the reading unit 3 may have a configuration other than the present embodiment as long as it is a unit that reads image information from the radiation image conversion panel 10.
[0031]
A sub-scanning unit 4 of the image reading apparatus 1 of FIG. 1 includes a linear motor 21 which is a driving source for transporting the radiation image conversion panel 10 and performing sub-scanning in a sub-scanning direction H substantially orthogonal to the main scanning direction S. And a linear encoder 25 that detects and measures the position of the radiation image conversion panel 10 when the radiation image conversion panel 10 is transported and moved.
[0032]
The linear motor 21 is disposed so as to extend along the radiation image conversion panel 10 in parallel with the sub-scanning direction H, has a long rail-like shape, and has a U-shaped cross-sectional member 22 fixed to the apparatus body. A pair of magnet yokes 22a and 22b provided on two opposing inner surfaces of the cross-sectional member 22 and a distance between the pair of magnet yokes 22a and 22b so as to protrude from the side end surface of the radiation image conversion panel 10. And a movable coil portion 23 located in a non-contact manner. The linear motor 21 conveys the radiation image conversion panel 10 in the sub-scanning direction H and performs sub-scanning by controlling the energization of the movable coil unit 23.
[0033]
Also, as shown by broken lines in FIGS. 1 and 2, it is preferable to arrange a magnetic shielding plate 49 around the linear motor 21 so as to cover the entire linear motor 21. The influence of the magnetism from the linear motor 21 on the electric components and the like of the reading unit 3 can be suppressed, and the entry of dust into the linear motor 21 can also be prevented.
[0034]
The linear encoder 25 includes a measuring unit 25a formed of a linear scale or the like attached near the side end surface of the radiation image conversion panel 10 so as to extend in parallel with the sub-scanning direction H, and irradiates the measuring unit 25a with light to generate reflected light. A detection unit 25b fixed to the apparatus main body so as to detect the position of the received light and measure the position. When the radiation image conversion panel 10 is transported in the sub-scanning direction, the measurement unit 25a moves together with the radiation image conversion panel 10 with respect to the detection unit 25b, and the detection unit 25b detects the position of the radiation image conversion panel 10.
[0035]
FIG. 4 shows a specific example of the linear encoder 25. As shown in FIG. 4, light from a light source 41 composed of an LED or the like is irradiated on the scale surface 25c of the measuring unit 25a via the condenser lens 44 and the scanning grating 45, and the reflected light is transmitted via the scanning grating 45 and the condenser lens 44. The light is received by the light receiving elements 42 and 43. Light from the condenser lens 44 is transmitted through a scanning grating 45 in which two phase gratings are alternately inserted, becomes a parallel light beam, is incident on the scale surface 25c, and the scale interval is shifted by 1/4 from the scale surface 25c. Four grating images are formed, and the reflected light is incident on the light receiving elements 42 and 43, and four sine wave signals having a phase difference of 90 degrees are generated. When the measuring unit 25a formed of a linear scale moves in the sub-scanning direction, an encoder signal is generated from the light receiving elements 42 and 43 according to the moving distance.
[0036]
In FIG. 1, the radiation image conversion panel 10 is transported for sub-scanning. However, the main scanning unit 2 and the reading unit 3 may be transported to the radiation image conversion panel 10 for sub-scanning. Of course, both the radiation image conversion panel 10 and the main scanning unit 2 and the reading unit 3 may be transported.
[0037]
As shown in FIG. 3A, the control system of the image reading device 1 of FIG. 1 controls the entire image reading device 1 and generates a speed command signal to the linear motor 21. A first difference output unit 31 that generates a difference signal in accordance with a difference between the input speed command signal and a measured speed signal obtained from the corrected position signal from the linear encoder 25, and a PID ( A speed control unit 32 that performs speed control by a proportional-integral-derivative) control operation; and a second control unit that generates a difference signal according to a difference between a speed control signal input from the speed control unit 32 and a drive signal input to the linear motor 21. A difference output unit 33.
[0038]
The control system shown in FIG. 3A includes a current control unit 34 that generates a PWM (pulse width modulation) control signal based on a difference signal from the second difference output unit 33 and a PWM control signal based on the PWM control signal. An inverter circuit 35 that outputs a drive signal to the movable coil unit 23 of the linear motor 21; and a current detection that detects the drive signal of the inverter circuit 35 and feeds it back to a second difference output unit 33 to compensate for an error in the speed control signal. And a vessel 36.
[0039]
The control system in FIG. 3A further calculates a measurement position signal indicating the sub-scanning position of the radiation image conversion panel 10 based on the encoder signal input from the detection unit 25b of the linear encoder 25, and converts the measurement position signal. A position correction / speed detection unit 37 is provided that corrects based on the error signal, obtains a measured speed signal from the corrected position signal, and feeds it back to the first difference output unit 31.
[0040]
As shown in FIG. 3B, specifically, the position correction / speed detection unit 37 integrates the encoder signal of the pulse waveform input from the detection unit 25b of the linear encoder 25 to obtain an encoder signal integration that obtains a measurement position signal. A circuit 38, a memory 39 for measuring a position error at each sub-scanning position in the sub-scanning direction in advance and storing it as an error signal, and correcting the measured position signal from the encoder signal integrating circuit 38 with the error signal to represent an accurate position A correction unit 40 for obtaining a position signal, and a speed calculation circuit 41 including a differentiating circuit for obtaining a speed signal from the corrected position signal are provided.
[0041]
In the position correction / speed detection unit 37, for example, as shown in the graph in the correction unit 40 in FIG. 3B, the actual position m is measured at a coordinate position indicated by a small white circle in the figure from the measurement position m corresponding to the measurement position signal. By obtaining ', the measured position signal can be corrected to a position signal representing an accurate position. The memory 39 stores, for example, a plurality of coordinates (m, m ') representing the measured position m and the actual position m' as error signals.
[0042]
In the linear encoder 25, for example, a pitch error of the scale surface 25c in FIG. 4 appears as a speed measurement error, and such a pitch error is unique to each rear air encoder and differs for each encoder. As described above, the error is corrected based on the relationship between the measurement position measured in advance for each encoder 25 and the actual position, so that the measurement position measured by the encoder 25 can be accurately determined regardless of the detection accuracy of the encoder 25. Can be corrected to a suitable position. For this reason, it is not necessary for the encoder 25 to have a high detection accuracy leading to an increase in cost.
[0043]
In addition to the linear encoder as the sub-scanning position measuring means, a laser interferometer or a rotary encoder may be used. In this case, as described above, since the detection accuracy is not so required, a relatively inexpensive device may be used. It can be used, and the cost of the device can be reduced.
[0044]
The operation of the image reading device 1 of FIGS. 1 to 3 will be described. First, the main scanning unit 2 performs main scanning on the radiation image conversion panel 10 in the main scanning direction S with the laser light 143 by the control unit 30 in FIG. Image information is read by condensing stimulated emission generated from the image conversion panel 10 and performing photoelectric conversion.
[0045]
Based on the speed command signal calculated from the main scanning period and the reading pitch by the control unit 30, the signal is output via the first difference output unit 31, the speed control unit 32, the second difference output unit 33, and the current control unit 34. The linear motor 21 is driven by the PWM control signal, starts the conveyance of the radiation image conversion panel 10 in the sub-scanning direction H in FIG. 1, and converts the radiation image converted based on the encoder signal measured by the linear encoder 25. A position signal representing an accurate position of the measured position signal of the panel 10 based on the coordinates (m, m ′) representing the measured position m and the actual position m ′ stored in the memory 39 by the correction unit 40 in FIG. To be corrected.
[0046]
As described above, the speed command signal is corrected by feeding back the measured speed signal obtained by the speed calculation circuit 41 from the position signal corrected to the accurate position to the first difference output unit 31 to correct the speed signal. Can drive the linear motor 21 and can suppress unevenness in the sub-scanning speed. Therefore, the radiation image conversion panel 10 can be moved to the correct sub-scanning position, and the next main scanning and reading are performed at the accurate sub-scanning position.
[0047]
As described above, according to the image reading apparatus of the present embodiment, the scale pitch error of the linear encoder 25 is measured in advance by using the linear motor 21 for the drive system for the sub-scanning conveyance. By correcting the measurement position measured by the linear encoder 25 to the actual accurate position when performing the speed control, accurate speed measurement can be performed, and therefore, sub-scanning without speed unevenness can be performed. High-quality image reading can be performed. Further, since it is not necessary to use a highly accurate and expensive position measuring means such as an encoder, the cost of the image reading apparatus can be reduced.
[0048]
<Image forming apparatus>
[0049]
FIG. 5 is a schematic view of the entire image forming apparatus according to the present embodiment as viewed from the side. 6A is a plan view of a main part of the image forming apparatus of FIG. 5, and FIG. 3B is a sectional side view of the main part. FIG. 7 is a perspective view of a main part of the image forming apparatus of FIG.
[0050]
An image forming apparatus 600 shown in FIG. 5 forms an image by directly or indirectly exposing image information obtained by radiographing a human body or the like in a medical field onto a recording medium which is a sheet-like image forming material (sheet film). It is.
[0051]
In the image forming apparatus 600 of FIG. 5, a plurality of sheet-shaped recording media 100 of a laser heating system are placed and stored in a cassette 210 which is a loading table of a loading device 200 in a stacked state. The recording medium 100 placed on the cassette 210 is separated one by one by a suction cup 220 serving as a sending means and sent out. The fed recording medium 100 is transported by a transport roller 230 to a cylindrical drum 240 serving as a sheet holding unit. In the drum 240, the leading end of the recording medium 100 is held by a gripper 250 as a sheet holding member. The recording medium 100 is adhered and held on the peripheral surface of the drum 240 by the rotation of the drum 240 (clockwise in FIG. 5) and the sliding roller 260 that slides on and follows the drum 240. The sliding roller 260 has a mechanism for pressing and separating from the drum 240.
[0052]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, a multi-channel, which is a laser light emitting element provided in the laser device 310 of the exposure optical system 300, is applied to the sheet-shaped recording medium 100 held and rotated on the peripheral surface of the drum 240. The recording medium 100 is irradiated with the light beam L emitted from the laser head 31 </ b> A of the mold, performs main scanning in the rotation direction (main scanning direction) R, and performs sub-scanning in the rotation axis direction (sub-scanning direction) H of the drum 240. Ablation of material occurs between the color material layer and the base layer to form an image.
[0053]
When the irradiation scan on the recording medium 100 is completed, the drum 240 is rotated in the reverse direction (counterclockwise in FIG. 1), and the recording medium 100 is separated from the drum 240 by a separating unit (not shown) such as a separation claw, and is conveyed. The sheet is conveyed by conveying means 270 such as a roller. At this time, the recording medium 100 is separated and conveyed such that the end of the recording medium 100 held by the gripper 250 is on the rear end side.
[0054]
The first sheet 110 and the second sheet 120 are peeled from the transported recording medium 100 by the peeling means 400. Due to this separation, a portion irradiated by the light beam L of the laser device 310 is transferred to the second sheet 120, and an unexposed portion of the color material layer remains on the first sheet 110, thereby forming an image. When the recording medium 100 is peeled, the first sheet 110 used as an image-formed sheet is discharged by a discharge roller 280 onto a discharge tray 290 outside the apparatus. The second sheet 120 is wound and collected by the collecting unit 500.
[0055]
As described above, in the image forming apparatus 600 of the present embodiment, the recording medium 100 wound on the outer peripheral surface of the drum 240 is irradiated with the light beam L emitted from the laser device 310 to form an image. Therefore, in order to achieve high-quality image formation and image recording, it is necessary to smoothly drive the laser device 310 in the sub-scanning direction without unevenness in speed. explain.
[0056]
As shown in FIGS. 6 and 7, one end of a rotating shaft 241 of the drum 240 is connected to a drive motor 244 via a coupling 243, and a rotary encoder 50 is provided at an end of the drive motor 244. The rotation speed of the motor 244 is detected. The rotation shaft 241 of the drum 240 may be extended so as to be integrated with the rotor of the drive motor 244.
[0057]
The laser device 310 having the laser head 31A is mounted on the upper surface side of a base member (carriage) 320. On the bottom surface side of the base member 320, two main sliders 330 are provided on the side near the rotation shaft 241. One sub-slider 340 is fixed on a side far from the rotation shaft 241.
[0058]
The main slider 330 is slidable in the sub-scanning direction on a main guide member (guide rail) 350 having a smooth surface horizontally arranged in parallel with the rotation shaft 241. The sub-slider 340 is fitted to a sub-guide member (guide bar) 370 having a smooth surface horizontally supported by the support members 36A and 36B in parallel with the main guide member 350, and is slidable in the sub-scanning direction H. is there. Therefore, the base member 320 on which the laser device 310 is mounted is supported at three points on the main guide member 350 and the sub-guide member 370 by the two main sliders 330 and the one sub-slider 340, and the sub-scanning direction H To slide.
[0059]
The base member 320 has a laser device 310 mounted thereon and is moved in the sub-scanning direction H by a linear motor 380. The linear motor 380 is disposed so as to extend in parallel with the sub-scanning direction H, has a long rail shape, and has a U-shaped cross-section member 38C fixed to the apparatus main body. A pair of magnet yokes 38A, 38A provided on two surfaces to be provided, and a movable coil 38B attached to the movable base member 320 and separated from the pair of magnet yokes 38A and 38A and located in a non-contact manner. ing. The base member 320 on which the laser device 310 is mounted slides on the two guide members 350 and 370 under the control of energizing the movable coil portion 38B of the linear motor 380, and moves while being guided in the sub-scanning direction H.
[0060]
As shown in FIGS. 6 and 7, a linear encoder 390 is provided as a sub-scanning position measuring means between the guide rail 350 on the recording medium 100 side and the recording medium 100, and a laser provided by a detection unit provided on the laser device 310 side. The position and speed of the head 31A can be detected. The linear encoder 390 may have the same configuration as that described with reference to FIG.
[0061]
The linear motor 380 is controlled based on the position and speed of the laser head 31A detected by the detection unit of the linear encoder 390, and moves the laser head 31A at a constant speed in the sub-scanning direction. The rotary encoder 50 provided on the drive motor 244 controls the rotation speed of the drive motor 244 to be constant.
[0062]
The control system of the image forming apparatus 600 shown in FIGS. 5 to 7 can be configured in the same manner as in FIGS. 3A and 3B described above, and in the same figure, the laser is controlled based on the encoder signal input from the detection unit of the linear encoder 390. A measurement position signal representing the sub-scanning position of the head 31A is calculated, the measurement position signal is corrected based on the error signal, a measurement speed signal is obtained from the corrected position signal, and the measurement speed signal is fed back to the first difference output unit 31. .
[0063]
The operation of the control system of the image forming apparatus 600 shown in FIGS. 5 to 7 will be described. First, the laser device 310 slides on the two guide members 350 and 370 and moves in the sub-scanning direction H by controlling the energization of the movable coil portion 38B of the linear motor 380, and moves from the laser head 31A to the recording medium on the drum 240. 100 is irradiated with a laser beam, and then the drum 240 is rotated by a predetermined amount in the rotation direction R, and then the laser beam is similarly irradiated to form an image on the recording medium 100.
[0064]
When the laser device 310 is moved in the sub-scanning direction H by the linear motor 380 during image formation as described above, the control unit 30 in FIG. 3A outputs a predetermined speed command signal to the linear motor 380 for sub-scanning. Based on the above-mentioned speed command signal, the linear motor 380 is driven by the PWM control signal output through the first difference output unit 31, the speed control unit 32, the second difference output unit 33, and the current control unit 34, and the laser 6A, the sub-scanning is started in the sub-scanning direction H in FIG. 6A, and the measured position signal of the laser head 31A of the laser device 310 obtained based on the encoder signal measured by the linear encoder 390 is shown in FIG. The correction unit 40 in (b) corrects the position signal representing the accurate position by the coordinates (m, m ') representing the measured position m and the actual position m' stored in the memory 39.
[0065]
As described above, the speed command signal is corrected by feeding back the measured speed signal obtained by the speed calculation circuit 41 from the position signal corrected to the accurate position to the first difference output unit 31 to correct the speed signal. Can drive the linear motor 380, and can suppress unevenness in the sub-scanning speed. For this reason, the laser device 310 can be moved in the sub-scanning direction in a stable state without uneven speed, and image formation is performed stably.
[0066]
Also, in the linear encoder 390, as in FIG. 4, the pitch error of the scale surface appears as a speed measurement error, and such a pitch error is unique to each rear air encoder and differs for each encoder. Since the error is corrected based on the relationship between the measurement position measured in advance for each encoder 390 and the actual position, the measurement position measured by the encoder 390 can be corrected to an actual accurate position regardless of the detection accuracy of the encoder 390. . For this reason, the encoder 390 does not need high detection accuracy that leads to high cost.
[0067]
In addition to the linear encoder as the sub-scanning position measuring means, a laser interferometer or a rotary encoder may be used. In this case, as described above, since the detection accuracy is not so required, a relatively inexpensive device may be used. It can be used, and the cost of the device can be reduced.
[0068]
As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the linear motor 380 is used for the driving system for sub-scanning conveyance, and the scale pitch error of the linear encoder 390 is measured in advance, and the sub-scanning is performed. By correcting the measurement position measured by the linear encoder 390 to the actual accurate position when performing the speed control, accurate speed measurement can be performed, and therefore, sub-scanning without speed unevenness can be performed. High quality image formation can be performed. Further, since it is not necessary to use a highly accurate and expensive position measuring unit such as an encoder, the cost of the image forming apparatus can be reduced.
[0069]
Note that, similarly to FIGS. 1 and 2, by arranging a magnetic shielding plate around the linear motor 380 so as to cover the entire linear motor 380, the influence of magnetism from the linear motor 380 on electric components and the like can be reduced. In addition, it is possible to prevent dust from entering the linear motor 380.
[0070]
As described above, the present invention has been described with the embodiments, but the present invention is not limited to these, and various modifications can be made within the technical idea of the present invention. For example, in the image reading apparatus of FIG. 3, an example is shown in which the radiation conversion plate 10 is conveyed in the sub-scanning direction in the horizontal direction. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to, for example, sub-scanning in the vertical direction. Of course. The image forming apparatus may be an apparatus that forms an image by performing two-dimensional scanning on a planar photosensitive material, for example.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a transfer device that uses a linear motor for a drive system and suppresses unevenness in speed and realizes accurate transfer without using an accurate and expensive position measuring unit. Further, it is possible to provide an image forming apparatus and an image reading apparatus capable of performing sub-scanning using such a transport device, suppressing unevenness in sub-scanning speed, and obtaining high image quality with an inexpensive configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an image reading apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a side view of a main part of the image reading apparatus of FIG. 1 as viewed from an arrow direction a of FIG.
FIGS. 3A and 3B are a block diagram of a control system of the image reading apparatus of FIG. 1 and a block diagram of an encoder correction / speed detection unit;
FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of the linear encoder shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 5 is a schematic view of the entire image forming apparatus according to the present embodiment, as viewed from the side.
6A is a plan view of a main part of the image forming apparatus of FIG. 5 and FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a main part of the image forming apparatus of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 ... image reading device
2 Main scanning unit
3 Reading unit
4: Sub-scanning unit
10. Radiation image conversion panel (transported object, scanned object)
21 ・ ・ ・ Linear motor
25 ... linear encoder
30 ... Control unit
31 first difference output unit
32 ・ ・ ・ Speed control unit
33... Second difference output unit
34 current control unit
35 ・ ・ Inverter
36 ... Current detector
37 ・ ・ ・ Position correction / speed detector
39 ・ ・ ・ Memory
40 ・ ・ ・ Correction unit
41 ・ ・ ・ Speed calculation circuit
100: sheet-shaped recording medium
240 ・ ・ ・ Drum
310 ・ ・ ・ Laser device
31A ・ ・ ・ Laser head
380 ・ ・ ・ Linear motor
390 ・ ・ ・ Linear encoder
H: Sub-scanning direction

Claims (21)

被搬送体を搬送するための駆動源としてのリニアモータと、
前記被搬送体の搬送位置を測定する位置測定手段と、
前記搬送位置の測定結果に基づいて前記リニアモータをフィードバック制御する制御手段と、
前記各搬送位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、
前記搬送位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする搬送装置。
A linear motor as a drive source for transporting the transported object,
Position measuring means for measuring the transfer position of the transferred object,
Control means for performing feedback control of the linear motor based on the measurement result of the transport position,
Storage means for storing data relating to the position error at each of the transport positions,
A transfer device, wherein a correction position signal obtained by correcting the measurement result of the transfer position with the data is fed back to the control unit.
前記位置測定手段としてリニアエンコーダを用いることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。The transport device according to claim 1, wherein a linear encoder is used as the position measuring unit. 前記位置測定手段としてレーザ干渉測長器を用いることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。The transport apparatus according to claim 1, wherein a laser interferometer is used as the position measuring means. 前記位置測定手段としてロータリエンコーダを用いることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。The transport device according to claim 1, wherein a rotary encoder is used as the position measuring unit. 前記測定位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の搬送装置。The transport device according to any one of claims 1 to 4, wherein speed information calculated from a measurement result of the measurement position is fed back to the control unit. 被走査体に光ビームを主走査方向に照射し主走査を行う主走査手段と、前記主走査方向と略直行する副走査方向に副走査を行うための駆動源としてのリニアモータとを有し、前記被走査体に対する二次元的走査で前記被走査体から画像情報を読み取る画像読取手段と、
前記被走査体と前記主走査手段との相対的位置である副走査位置を測定する副走査位置測定手段と、
前記副走査位置の測定結果をフィードバックすることで前記リニアモータを制御する制御手段と、
前記各副走査位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、
前記副走査位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする画像読取装置。
Main scanning means for irradiating the scanned object with a light beam in the main scanning direction to perform main scanning, and a linear motor as a drive source for performing sub scanning in a sub scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. Image reading means for reading image information from the scanned object by two-dimensional scanning of the scanned object,
Sub-scanning position measuring means for measuring a sub-scanning position which is a relative position between the scanned object and the main scanning means,
Control means for controlling the linear motor by feeding back the measurement result of the sub-scanning position,
Storage means for storing data relating to a position error at each of the sub-scanning positions,
An image reading apparatus, wherein a correction position signal obtained by correcting the measurement result of the sub-scanning position with the data is fed back to the control unit.
前記副走査位置測定手段としてリニアエンコーダを用いることを特徴とする請求項6に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 6, wherein a linear encoder is used as the sub-scanning position measuring means. 前記副走査位置測定手段としてレーザ干渉測長器を用いることを特徴とする請求項6に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 6, wherein a laser interferometer is used as the sub-scanning position measuring means. 前記副走査位置測定手段としてロータリエンコーダを用いることを特徴とする請求項6に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 6, wherein a rotary encoder is used as the sub-scanning position measuring means. 前記副走査位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックすることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の画像読取装置。10. The image reading apparatus according to claim 6, wherein speed information calculated from the measurement result of the sub-scanning position is fed back to the control unit. 前記画像読取手段が光学系を含む光学ユニットを有し、前記光学ユニットを前記副走査方向に搬送することを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1項に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 6, wherein the image reading unit has an optical unit including an optical system, and conveys the optical unit in the sub-scanning direction. 前記被走査体を前記副走査方向に搬送することを特徴とする請求項6乃至11のいずれか1項に記載の画像読取装置。The image reading apparatus according to claim 6, wherein the object to be scanned is transported in the sub-scanning direction. 前記リニアモータの周囲に磁気遮ヘいシートまたは磁気遮ヘい板を配置したことを特徴とする請求項6乃至12のいずれか1項に記載の画像読取装置。13. The image reading apparatus according to claim 6, wherein a magnetic shielding sheet or a magnetic shielding plate is arranged around the linear motor. 被走査体に光ビームを主走査方向に照射し主走査を行う主走査手段と、前記主走査方向と略直行する副走査方向に副走査を行うための駆動源としてのリニアモータと、を有し、前記被走査体に対する二次元的走査で前記被走査体に画像を形成する画像形成手段と、
前記被走査体と前記主走査手段との相対的位置である副走査位置を測定する副走査位置測定手段と、
前記副走査位置の測定結果をフィードバックすることで前記リニアモータを制御する制御手段と、
前記各副走査位置における位置誤差に関するデータを記憶する記憶手段と、を備え、
前記副走査位置の測定結果を前記データで補正した補正位置信号が前記制御手段にフィードバックされることを特徴とする画像形成装置。
Main scanning means for performing main scanning by irradiating the scanned object with a light beam in the main scanning direction, and a linear motor as a driving source for performing sub scanning in a sub scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. And an image forming means for forming an image on the scanned object by two-dimensional scanning with respect to the scanned object,
Sub-scanning position measuring means for measuring a sub-scanning position which is a relative position between the scanned object and the main scanning means,
Control means for controlling the linear motor by feeding back the measurement result of the sub-scanning position,
Storage means for storing data relating to a position error at each of the sub-scanning positions,
An image forming apparatus, wherein a correction position signal obtained by correcting the measurement result of the sub-scanning position with the data is fed back to the control unit.
前記副走査位置測定手段としてリニアエンコーダを用いることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14, wherein a linear encoder is used as the sub-scanning position measuring unit. 前記副走査位置測定手段としてレーザ干渉測長器を用いることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14, wherein a laser interferometer is used as the sub-scanning position measuring unit. 前記副走査位置測定手段としてロータリエンコーダを用いることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14, wherein a rotary encoder is used as the sub-scanning position measuring unit. 前記副走査位置の測定結果から算出した速度情報を前記制御手段にフィードバックすることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。18. The image forming apparatus according to claim 14, wherein speed information calculated from the measurement result of the sub-scanning position is fed back to the control unit. 前記画像形成手段が光学系を含む光学ユニットを有し、前記光学ユニットを前記副走査方向に搬送することを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14, wherein the image forming unit includes an optical unit including an optical system, and conveys the optical unit in the sub-scanning direction. 前記被走査体を前記副走査方向に搬送することを特徴とする請求項14乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。20. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the object to be scanned is transported in the sub-scanning direction. 前記リニアモータの周囲に磁気遮ヘいシートまたは磁気遮ヘい板を配置したことを特徴とする請求項14乃至20のいずれか1項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 14 to 20, wherein a magnetic shielding sheet or a magnetic shielding plate is disposed around the linear motor.
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