(57)【要約】【課題】簡便かつ高速に印刷位置を予測することが可能な設計支援装置を提供すること。【解決手段】設計支援装置５０は、画像形成装置の設計仕様に関するパラメータを入力するパラメータ入力部１０と、パラメータを用いて感光体ドラムの露光面の移動量の経時変化を算出する挙動演算部１１と、算出した移動量の経時変化に基づいて、潜在画像が露光点から転写位置まで移動するのに要する転写時間を算出し、転写時間に基づいて転写紙上での印刷位置を算出する印刷位置演算部１２と、算出される印刷位置を出力する出力部１３と、を備え、挙動演算部１１は、転写位置の変動量に基づいて移動量の経時変化を補正する。【選択図】図２
2010218308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像駆動系シュミレーションに関するパラメータ、紙搬送系シュミレーションに関するパラメータ、各機構を製品仕様情報を基に動作させる制御パラメータ、及び印刷位置に関するパラメータを少なくとも入力するパラメータ入力部と、前記パラメータ入力部により入力したパラメータを基に、駆動系、及び紙搬送の挙動を予測する挙動演算部と、印刷位置の算出を行う印刷位置演算部と、前記印刷位置の算出の結果、各挙動の算出結果を出力する出力部と、を有する設計支援装置において、
シュミレーションの対象を感光体ドラム及び中間転写ベルトを使用する画像形成装置とした場合、前記印刷位置演算部は、前記感光体ドラム上の露光点で露光された潜像が現像されて前記中間転写ベルトの一次転写位置まで移動する時間を、前記感光体ドラム上の露光点が移動する第１の距離データに基づいて算出し、前記現像されたトナー像が前記一次転写位置で転写されて二次転写位置まで移動する時間を、前記中間転写ベルト上のトナー像が移動する第２の距離データに基づいて算出し、
前記第１の距離データは、前記一次転写位置の変動量に基づいて補正されており、
前記第２の距離データは、前記二次転写位置の変動量に基づいて補正されていることを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
露光点での露光および現像点での現像により形成される潜在画像を所定の転写位置で転写紙へ転写する感光体ドラムを用いて前記転写紙への印刷を実行する画像形成装置をモデル化して当該画像形成装置の挙動をシュミレートする設計支援装置において、
前記画像形成装置の設計仕様に関するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
前記パラメータ入力手段により入力されるパラメータを用いて、前記感光体ドラムの露光面の移動量の経時変化を算出する挙動演算手段と、
前記挙動演算手段が算出した移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記露光点から前記転写位置まで移動するのに要する転写時間を算出し、当該転写時間に基づいて前記転写紙上での印刷位置を算出する印刷位置演算手段と、
前記印刷位置演算部により算出される印刷位置を出力する出力手段と、を備え、
前記挙動演算手段は、前記転写位置の変動量に基づいて前記移動量の経時変化を補正することを特徴とする設計支援装置。
【請求項３】
露光点での露光および現像点での現像により潜在画像を形成する感光体ドラムと、一次転写位置で前記感光体ドラムが転写する潜在画像を二次転写位置で転写紙へ転写する中間転写ドラムと、を用いて前記転写紙への印刷を実行する画像形成装置をモデル化して当該画像形成装置の挙動をシュミレートする設計支援装置において、
前記画像形成装置の設計仕様に関するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
前記パラメータを用いて前記感光体ドラムの露光面の露光面移動量の経時変化を算出すると共に、当該パラメータを用いて前記中間転写ベルトの転写面の転写面移動量の経時変化を算出する挙動演算手段と、
前記露光面移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記露光点から前記一次転写位置まで移動するのに要する一次転写時間を算出すると共に、前記転写面移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記一次転写位置から前記二次転写位置まで移動するのに要する二次転写時間を算出し、当該一次転写時間および二次転写時間に基づいて前記転写紙上での印刷位置を算出する印刷位置演算手段と、
前記印刷位置演算部により算出される印刷位置を出力する出力手段と、を備え、
前記挙動演算手段は、前記一次転写位置の変動量に基づいた前記露光面移動量の経時変化の補正および前記二次転写位置の変動量に基づいた前記転写面移動量の経時変化の補正のうちの少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
前記挙動演算手段が算出する移動量の経時変化は、前記感光体ドラムの回転角度量の経時変化であり、
前記挙動演算手段は、前記回転角度量の経時変化を補正することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記パラメータ入力手段は、画像ドット中心位置、露光時間および画像ドット情報のうちの少なくとも１つを入力し、
前記印刷位置演算手段は、前記転写紙上での画像ドット中心位置の印刷位置を算出し、  前記出力手段は、当該印刷位置に前記パラメータ入力部で入力した画像ドット情報の中心位置を合わせて予測出力画像を作成して出力することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の設計支援装置。
【請求項６】
前記挙動演算手段は、前記移動量を近似曲線により補完することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援装置に関し、さらに詳しくは、複写機やプリンタなどの電子写真プロセスを用いた画像形成装置を設計する上で有益な設計情報を出力する設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷画像のカラー化が進むにつれて、電子写真プロセスを用いた画像形成装置ではさらなる高画質化が期待されている。一方、開発競争の激化に伴い、画像形成装置の開発期間が短縮されており、製品のライフサイクルが短くなっている。そのような状況下で画質を維持するためには、試作品による評価を実施し、その結果を設計に反映させることが不可欠である。しかしながら、実際問題として、試作品を製造する時間的な余裕がないのが現状である。そこで、コンピュータによるシュミレーション技術を利用した設計支援装置が提案されている。例えば、特許文献１には、計算機内など、仮想空間上で作成された仮想機、いわゆるデジタルモックアップ上で、ドラム照射から転写紙への転写までのプロセス時間を予測し、その結果から搬送されてきた転写紙の位置に対する印刷位置を算出する設計支援装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されている従来技術では、詳細表現用の計算として、例えば感光体ドラムが露光を受けるタイミングで露光位置での着色を表現し、ドラム回転により中間転写ベルトか転写紙に転写する位置でそれを転移していく計算を進めている。しかしながら、この方法では、ドラム表面に表現された着色位置をドラム回転中に把握する必要がある。また、中間転写ベルトへ到達したか否かを適時確認する必要があり、しかも画像位置変動による影響を考慮するためには数マイクロ秒単位の管理が必要であるため、計算が複雑且つ膨大になる虞がある。
【０００４】
また、簡易表現用の計算では、例えば感光体ドラムが露光されてから転写紙に転写されるまでの時間、つまりプロセス処理遅延時間を事前に定義してから計算する必要があるため、例えば、感光体ドラムの回転ムラなどの問題から、露光するタイミング毎にプロセス処理遅延時間が異り、露光タイミング毎の設定を事前に定義しなければならず、画像を形成するためには膨大な設定を必要とするといった実現困難な問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、作像プロセス中の感光体ドラム、中間転写ベルトおよび転写紙の位置を予めシュミレーションにより予測したデータを用いることにより、画像に濃度変動や色ずれが生じてしまう問題を検証し、対策後の効果確認を事前に行うことが可能な設計支援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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、作像駆動系シュミレーションに関するパラメータ、紙搬送系シュミレーションに関するパラメータ、各機構を製品仕様情報を基に動作させる制御パラメータ、及び印刷位置に関するパラメータを少なくとも入力するパラメータ入力部と、前記パラメータ入力部により入力したパラメータを基に、駆動系、及び紙搬送の挙動を予測する挙動演算部と、印刷位置の算出を行う印刷位置演算部と、前記印刷位置の算出の結果、各挙動の算出結果を出力する出力部と、を有する設計支援装置において、シュミレーションの対象を感光体ドラム及び中間転写ベルトを使用する画像形成装置とした場合、前記印刷位置演算部は、前記感光体ドラム上の露光点で露光された潜像が現像されて前記中間転写ベルトの一次転写位置まで移動する時間を、前記感光体ドラム上の露光点が移動する第１の距離データに基づいて算出し、前記現像されたトナー像が前記一次転写位置で転写されて二次転写位置まで移動する時間を、前記中間転写ベルト上のトナー像が移動する第２の距離データに基づいて算出し、前記第１の距離データは、前記一次転写位置の変動量に基づいて補正されており、前記第２の距離データは、前記二次転写位置の変動量に基づいて補正されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、転写紙へ転写する感光体ドラムを用いて前記転写紙への印刷を実行する画像形成装置をモデル化して当該画像形成装置の挙動をシュミレートする設計支援装置において、前記画像形成装置の設計仕様に関するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、前記パラメータ入力手段により入力されるパラメータを用いて前記感光体ドラムの露光面の移動量の経時変化を算出する挙動演算手段と、前記挙動演算手段が算出した移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記露光点から前記転写位置まで移動するのに要する転写時間を算出し、当該転写時間に基づいて前記転写紙上での印刷位置を算出する印刷位置演算手段と、前記印刷位置演算部により算出される印刷位置を出力する出力手段と、を備え、前記挙動演算手段は、前記転写位置の変動量の経時変化に基づいて前記移動量を補正することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、露光点での露光および現像点での現像により潜在画像を形成する感光体ドラムと、一次転写位置で前記感光体ドラムが転写する潜在画像を二次転写位置で転写紙へ転写する中間転写ドラムと、を用いて前記転写紙への印刷を実行する画像形成装置をモデル化して当該画像形成装置の挙動をシュミレートする設計支援装置において、前記画像形成装置の設計仕様に関するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、前記パラメータを用いて前記感光体ドラムの露光面の露光面移動量の経時変化を算出すると共に、当該パラメータを用いて前記中間転写ベルトの転写面の転写面移動量の経時変化を算出する挙動演算手段と、前記露光面移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記露光点から前記一次転写位置まで移動するのに要する一次転写時間を算出すると共に、前記転写面移動量の経時変化に基づいて、前記潜在画像が前記一次転写位置から前記二次転写位置まで移動するのに要する二次転写時間を算出し、当該一次転写時間および二次転写時間に基づいて前記転写紙上での印刷位置を算出する印刷位置演算手段と、前記印刷位置演算部により算出される印刷位置を出力する出力手段と、を備え、前記挙動演算手段は、前記一次転写位置の変動量に基づいた前記露光面移動量の経時変化の補正および前記二次転写位置の変動量に基づいた前記転写面移動量の経時変化の補正のうちの少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、予め計算または実測した各挙動に基づいて、露光点から印刷位置を１点毎に求めることができるため、簡便かつ高速に印刷位置を予測することができるという効果を奏する。
【００１０】
また、本発明によれば、転写位置の変動をも考慮して、露光点から印刷位置を１点毎に求めているので、より正確に印刷位置のシュミレーションを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施の形態の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態の設計支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施の形態で対象となる作像駆動系の２次元モデルイメージを示す図である。
【図４】図４は、設計支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、中間転写ベルトの移動量を示すグラフである。
【図６】図６は、一次転写位置の変動を示す図である。
【図７】図７は、補正された中間転写ベルト移動量を示すグラフである。
【図８】図８は、擬似的に作成した予測画像の出力例を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態の感光体ドラム回転角度量を示すグラフである。
【図１０】図１０は、補正された感光体ドラム回転角度量を示すグラフである。
【図１１】図１１は、露光点から一次転写位置までの感光体ドラムの回転角度量を示す図である。
【図１２】図１２は、中間転写ベルトの移動量を補完する近似曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる設計支援装置の最良な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な変更実施の形態が可能である。
【００１３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態にかかる設計支援装置を図１〜図７に基づいて説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置の構成を概略的に示す図である。画像形成装置４０は、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、光書込み装置２と、現像器３ａ〜３ｄと、駆動ローラ４と、中間転写ベルト５と、定着器７と、クリーニング装置８と、二次転写対向ローラ９と、を備える。なお、説明の簡単のため、以下の説明において、感光体ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれについて同様の説明が成り立つ場合には、それらを感光体ドラム１と総称することとする。また、同様に、現像器３ａ〜３ｄのそれぞれについて同様の説明が成り立つ場合には、それらを現像器３と総称することとする。
【００１４】
感光体ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれは、例えばシアン色（Ｃ）、マゼンタ色（Ｍ）、イエロー色（Ｙ）および黒色（Ｋ）のそれぞれに対応する画像形成用感光体ドラムであり、それぞれ所定の回転軸に沿って回転可能に設けられている。光書込み装置２は、感光体ドラム１の回転軸に対して所定の位置（以下、露光点と称する）に設けられている。現像器３は、感光体ドラム１の回転軸に対して所定の位置（以下、現像点と称する）に設けられている。駆動ローラ４は、中間転写ベルト５を駆動し、中間転写ベルト５を図に向かって時計回りへ周回させる。中間転写ベルト５は、感光体ドラム１と接触するようにレイアウトされていると共に、支持体（以下、転写紙と称する）６に接触するように設けられている。定着器７には、搬送される転写紙６が送り込まれる。クリーニング装置８は、中間転写ベルト５に接触するように設けられており、余分なトナーを除去する。
【００１５】
以下に、画像形成装置４０による作像動作について説明する。光書込み装置２は、露光点で感光体ドラム１の露光面を露光し、感光体ドラム１上に潜像を形成する。現像器３は、現像点においてこの潜像にトナーを吹き付けてトナー像を形成し、潜像を現像する。感光体ドラム１は、その回転により、露光点での露光および現像点での現像により形成されるトナー像を中間転写ベルト５との接触点（以下、一次転写位置と称する）まで移動させ、一次転写位置においてトナー像を中間点者ベルト５の転写面へ転写（一次転写）する。なお、感光体ドラム１の回転と中間転写ベルト５の周回とは同期されており、画像形成装置４０は、上述の操作を、シアン色などの各色に対応する感光体ドラム１ａ〜１ｄ間で同期をとりながら実施する。これにより、画像形成装置４０は、フルカラーのトナー像を形成して中間転写ベルト５上に転写することが可能となる。次に、中間転写ベルト５は、その周回により、転写面上に転写されたフルカラートナー像を二次転写位置Ｐまで移動させ、二次転写位置Ｐにて転写紙６に転写（二次転写）する。その後、フルカラートナー像が転写された転写紙６は定着器７まで搬送され、定着器７によりフルカラートナー像が転写紙６に加圧熱定着される。
【００１６】
図２は、本実施の形態の設計支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。設計支援装置５０は、パラメータ入力部１０と、挙動演算部１１と、印刷位置演算部１２と、出力部１３と、を備える。パラメータ入力部１０は、画像形成装置５０の設計仕様に関するパラメータを入力する。より具体的には、パラメータ入力部１０は、感光体ドラム１や中間転写ベルト５等の作像駆動系シュミレーションに関するパラメータ、紙搬送系シュミレーションに関するパラメータ、各機構を製品仕様情報に基づいて動作させる制御パラメータおよび印刷位置に関するパラメータなどの演算に必要なパラメータを入力する。挙動演算部１１は、詳しくは後述するが、入力したパラメータに基づいて、感光体ドラム１、中間転写ベルト５および転写紙６の挙動を演算する。印刷位置演算部１２は、詳しくは後述するが、印刷位置の算出を行う。出力部１３は、印刷装置の算出結果、各挙動の算出結果を生データまたはグラフや、印刷位置を可視化した例えば擬似画像等に加工したデータを出力する。
【００１７】
図３は、本実施の形態で対象となる作像駆動系の２次元モデルイメージ図である。図４は、設計支援装置５０の動作を示すフローチャートである。以下において、図２および図３を参照して図４のフローチャートに基づいて設計支援装置５０の動作について説明する。
【００１８】
パラメータ入力部１０は、感光体ドラム１や中間転写ベルト５などの作像駆動系シュミレーションに関するパラメータや紙搬送系シュミレーションに関するパラメータや各機構を製品仕様情報を共に動作させる制御パラメータや印刷位置に関するパラメータなど、演算に必要なパラメータを入力する（ステップＳ１）。なお、それらのパラメータの入力手法としては、手入力やＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）やプリプロセッサ等からの自動設定など、任意の入力手法を用いることが可能である。
【００１９】
次に、挙動演算部１１は、入力したパラメータに基づいて、感光体ドラム１、中間転写ベルト５および転写紙６の挙動をシュミレートする（ステップＳ２）。そして、挙動演算部１１は、ステップＳ２においてシュミレートした結果から作像プロセスに関わる時間に対する挙動を抽出する（ステップＳ３）。
【００２０】
感光体ドラム１および中間転写ベルト５の挙動については、作像駆動系をシュミレートする方法として、例えば特許文献２がある。これは駆動軸の回転を伝動ベルトにより伝達してドラムを回転させるドラム回転機構をモデル化し、駆動軸の動作に対するドラムの挙動を解析するドラム回転機構設計支援方法であり、ベルト剛性、ローラおよびドラムの慣性モーメントなどから、時間ステップ毎に運動方程式を解いてドラムやベルト等の挙動を算出する方法である。この例ではドラムの挙動シュミレーションに関するものであるが、これを応用して転写ベルトの挙動を予測することも可能である。また、紙搬送系をシュミレートする方法としては、例えば、特許文献３がある。これは紙の動力学モデルを用いて紙の経時変化、つまり移動量を算出している。
【００２１】
図５はその一例であり、中間転写ベルト５の転写面、すなわち感光体ドラム１が形成したフルカラートナー像が転写される中間転写ベルト５の表面の移動量の経時変化を示している。なお、ここでいう転写面の移動量とは、転写面上の任意の位置（以下、転写面基準点と称する）から、その転写面基準点が中間転写ベルト５の周回に応じて移動した移動先の位置までの転写面上での移動距離を示すものをいう。また、転写面の移動量の経時変化とは、そのような転写面の移動量が時間の経過に伴いどのように変化するのかを示すものをいう。なお、図示を省略しているが、感光体ドラム１の挙動のシュミレート結果としても、図５と同等な情報を抽出することができる。この場合、感光体ドラム１の挙動とは例えば感光体ドラム１の露光面の移動量の経時変化である。なお、露光面の移動量とは、露光面の任意の位置（以下、露光面基準点）から、その露光面基準点が感光体ドラム１の回転に応じて移動した移動先の位置までの露光面上での移動距離を示すものをいう。また、露光面の移動量の経時変化とは、そのような露光面の移動量が時間の経過に伴いどのように変化するのかを示すものをいう。
【００２２】
なお、各挙動のシュミレーション方法としては、これを算出するものであれば上記に限定されるものではない。例えば、ローラ形状、回転ムラ、偏心等の幾何な情報から、ベルト巻取り半径×ローラ回転速度＝ベルト搬送量、として、上記が満たすよう計算することでローラ挙動を幾何的に計算して図５に示される挙動と同等な情報を得ても良い。さらに、シュミレーションではなく、パラメータ入力部１０で図５と同等なデータを入力することで、以降の動作を行っても良い。この入力では、実験値、予測値に限定されるものではない。
【００２３】
次に、挙動演算部１１は、転写位置の変動量に基づいて、作像プロセスに関わる時間に対する挙動を補正する（ステップＳ４）。以下においては、補正の一例として、二次転写位置Ｐの変動量に基づいた挙動の補正について図６を参照して説明する。なお、ここでいう二次転写位置Ｐとは、中間転写ベルト５が、形成されたフルカラートナー像を転写紙６に転写する位置のことをいい、中間転写ベルト５を転写紙７に押し付けている二次転写対向ローラ９の位置により定められる位置のことをいう。
【００２４】
二次転写位置Ｐは、二次転写対向ローラ９の位置に依存するものであり、二次転写対向ローラ９が例えば偏心した回転軸を有していた場合、この偏心に基づいた回転に応じて二次転写位置Ｐも変動する。より具体的には、例えば図６に示すように、二次転写対向ローラ９の回転軸の偏心に起因して、二次転写位置Ｐは、二次転写位置Ｐａから二次転写位置Ｐｂまでの変動幅Ａを紙搬送方向Ｐで往復移動することとなる。このような紙搬送方向Ｐにおける二次転写位置Ｐの変動位置ｄは、変動幅Ａの中心Ｏを原点として、式（１）により表わされる。
ｄ＝−ε・ｃｏｓ（θ）                                              （１）
なお、上記式（１）において、εは原点Ｏから二次転写位置Ｐａまたは６ｂまでの距離であり、二次転写位置Ｐの変動の振幅を示す。また、上記式（１）において、θは二次転写対向ローラの回転角度を示す。
【００２５】
上述のように二次転写位置Ｐの変動量を考慮して、図５に示される作像プロセスに関わる時間に対する中間転写ベルト５の移動量を補正した結果、例えば図７に示されるような
移動量を示すグラフが取得される。なお、図７は、中間転写ベルト５の転写面の移動量に、二次転写対向ローラ９の偏心に基づいた二次転写位置Ｐの変動量を加算して、移動量を補正したデータであり、この図面からは、例えば二次転写位置Ｐが転写紙の搬送方向へ変動した場合における二次転写時間が、二次転写位置Ｐの変動がない場合と比較して早くなっていることが理解される。
【００２６】
次に、印刷位置演算部１２は、印刷位置の算出を行う（ステップＳ５）。より具体的には、印刷位置演算部１２は、ステップＳ１において入力されるパラメータ（すなわち、潜在画像が露光点Ｒから一次転写位置Ｑまで移動するまでの間における感光体ドラム１の状態）に基づいて、露光点Ｒから一次転写位置Ｑまでの潜在画像の移動量を経路長Ｌ１として求める。また、印刷位置演算部１２は、ステップＳ１において入力されるパラメータ（すなわち、潜在画像が一次転写位置Ｑから二次転写位置Ｐまで移動するまでの間におけるベルト搬送駆動系のローラ群の状態）に基づいて、一次転写位置Ｑから二次転写位置Ｐまでの潜在画像の移動量を経路長Ｌ２として求める。なお、経路長Ｌ１および経路長Ｌ２は、それぞれ感光体ドラムの状態およびベルト駆動系のローラ群の状態に基づいて求められているが、簡易的に計算するため、モデル設定時の情報から求めた経路長を常に用いても良い。
【００２７】
次に、印刷位置演算部１２は、上述した作像プロセスに関わる時間に対する感光体ドラム１および中間転写ベルト５の挙動に基づいて、一次転写時間および二次転写時間を求める。以下では、一次転写位置Ｑから二次転写位置Ｐへの移動時間を二次転写時間として算出する方法を例に挙げて説明する。まず、印刷位置演算部１２は、図７を参照して、一次転写時間に基づいて算出経路αに沿って中間転写ベルト移動量を求める。次に、印刷位置演算部１２は、算出経路βに沿って、算出経路αに沿って求められた中間転写ベルト移動量に経路長Ｌ２を加算する。そして、印刷位置演算部１２は、算出経路βに沿って求められた中間転写ベルト移動量に基づいて、算出経路γに沿って二次転写時間を求める。これにより、一次転写時間に基づいて二次転写時間を求めることができる。なお、露光点Ｒから一次転写位置Ｑを算出する方法についても、同様にして求めることができる。
【００２８】
次に、出力部１３は、印刷位置の算出結果、各挙動の算出結果を生データまたはグラフ、印刷位置を可視化した例えば擬似画像等に加工したデータを出力する（ステップＳ６）。より具体的には、例えば、画像ドットを出力するため、パラメータ入力部１０は、入力パラメータとして、画像ドット中心位置と、露光時間および画像ドット情報を少なくとも１つ入力する。その後、挙動演算部１１および印刷位置演算部１２は、画像ドット中心位置の転写紙上の印刷位置を算出する。次に出力部１３は、印刷位置にパラメータ入力部１０で入力した画像ドット情報の中心位置を合わせ、これを出力する。これにより、算出された印刷位置において擬似的に作成した予測画像を得ることができる。
【００２９】
図８は、出力部１３から出力される予測画像を示す図である。これは転写紙が突入したときに二次転写位置Ｐで負荷変動が生じて中間転写ベルト５が線速変動を起こし、印刷位置が変動することで画像ドット位置が変動した様子を出力した例である。このようにベルト線速変動によって、濃度が濃い部分Ｘと薄い部分Ｙとを可視化している。尚、この例では擬似的に作成した電子写真作像プロセスで得られる画像を用いているが、実際の画像をスキャナー等で取り込んだデータを用いても良い。
【００３０】
以上のように、本実施の形態では、予め計算または実測した各挙動に基づいて、露光点から印刷位置を１点毎に求めることができるため、簡便かつ高速に印刷位置を予測することができる。また、本実施の形態では、転写位置が変動することを考慮してシュミレーションを行っているので、より正確に印刷位置を予測することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、二次転写対向ローラの偏心に起因した二次転写位置の変動に基づいて中間転写ベルトの転写面の移動量を補正しているが、これに代えて感光体ドラムの偏心に起因した一次転写位置の変動に基づいて感光体ドラムの露光面の移動量を補正することも可能である。また、転写面の移動量の補正に加えて、露光面の移動量を補正することも可能である。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態にかかる設計支援装置を図９〜図１１に基づいて説明する。第２の実施の形態にかかる設計支援装置は、挙動演算部および印刷位置演算部についてのみ第１の実施の形態の挙動演算部および印刷位置演算部と異なる。よって、第１の実施の形態と同様の名称および符号を付した構成要素は、以下で特に言及しない限り、第１の実施の形態と同様の構造、機能を有するものである。
【００３３】
上記の具体例では、作像プロセスに関わる時間に対する感光体ドラム１の挙動、より具体的には作像プロセスに関わる時間に対する感光体ドラム１の露光面の移動量の経時変化に基づいて一次転写時間が求められているが、例えば感光体ドラム１の回転角度量の経時変化に基づいて一次転写時間を求めても良い。
【００３４】
より具体的には、挙動演算部は、シュミレーション結果から作像プロセスに関わる時間に対する挙動を抽出する際、例えば図９に示すような感光体ドラム１の回転角度量の経時変化を抽出する。なお、ここでいう回転角度量とは、感光体ドラム１の露光面上の任意の位置が、感光体ドラム１の回転に伴い感光体ドラム１の回転軸に沿ってどれだけ回転したのかを示すものをいう。また、回転角度量の経時変化とは、回転角度量が時間の経過に伴いどのように変化するのかを示すものをいう。
【００３５】
次に、挙動演算部は、感光体ドラム１の回転角度量を補正する。より具体的には、中間転写ベルト５の移動量を補正した場合と同様に、感光体ドラム１の一次転写位置Ｑの変動量に基づいて、感光体ドラム１の回転角度量を補正する。ここで、一次転写位置Ｑの変動量ｄは、下記式（２）に基づいて回転角度変動量φに変換されて回転角度量に加算される。
φ＝ｄ／Ｒ                                                          （２）
なお、ｄは感光体ドラム１の変動量であり、Ｒは感光体ドラム１の半径である。なお、シュミレーション精度向上のため、感光体ドラム１の回転中心から一次転写位置までの距離を求め、時間に対する回転角度αの微少変化量を求め、これを累積して回転角度量を求めても良い。
【００３６】
上述のように一次転写位置Ｑの回転角度変動量φを考慮して図９に示される作像プロセスに関わる時間に対する感光体ドラム１の回転角度量を補正した結果、例えば図１０に示されるような回転角度量が抽出される。
【００３７】
次に、印刷位置演算部１２は、印刷位置の算出を行う。より具体的には、印刷位置演算部１２は、入力されるパラメータ（すなわち、潜在画像が露光点Ｒから一次転写位置Ｑまで移動するまでの間における感光体ドラム１の状態）に基づいて、潜在画像が露光点Ｒから一次転写位置Ｑまで移動する際の図１１に示される回転角度量Ｆを求める。なお、本実施の形態において回転角度量Ｆは、感光体ドラム１の状態に基づいて求められているが、簡易的に計算するため、モデル設定時の情報から求めた回転角度量を常に用いても良い。
【００３８】
次に、印刷位置演算部１２は、上述した作像プロセスに関わる時間に対する感光体ドラム１の挙動に基づいて、一次転写時間を求める。より具体的には、印刷位置演算部１２は、図１０を参照し、露光時間に基づいて算出経路δに沿って感光体ドラム回転角度量を求める。次に、印刷位置演算部１２は、算出経路εに沿って、算出経路δに沿って求められた感光体ドラム回転角度量に回転角度量Ｆを加算する。そして、印刷位置演算部１２は、算出経路εに沿って求められた感光体ドラム回転角度量に基づいて、算出経路ζに沿って一次転写時間を求める。これにより、露光時間に基づいて一次転写時間を求めることができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、予め計算または実測した各挙動に基づいて、露光点から印刷位置を１点毎に求めることができるため、簡便かつ高速に印刷位置を予測することができる。また、本実施の形態では、転写位置が変動することを考慮してシュミレーションを行っているので、より正確に印刷位置を予測することができる。
【００４０】
なお、第１および第２の実施の形態では、２次元データを例に説明してきたが、これを３次元データで計算しても良い。この場合は、露光点Ｒの走査方向（図３紙面垂直方向）位置と、ローラの傾き、ベルトが斜行・蛇行するなどの影響による露光点Ｒと一次転写位置Ｑ間での走査方向のずれ量、および一次転写位置Ｑと二次転写位置Ｐ間のずれ量から、二次転写位置Ｐで転写紙に転写される位置について走査方向の位置も含めて印刷位置を求めても良い。
【００４１】
また、第１および第２の実施の形態では、ローラまたはドラムの偏心に起因した転写位置の変動について説明したが、転写位置の変動は、偏心に限らず回転軸のブレなどの任意の原因に起因したものであっても良い。
【００４２】
また、第１および第２の実施の形態の設計支援装置では、各時間に対する挙動であり、例えば中間転写ベルト移動量に基づいて印刷位置を求めているが、中間転写ベルトの移動量の分解能がマイクロ秒よりも粗い場合には、近似式により補完しても良い。例えば、図１２のように計算ステップ幅Ｈがミリ秒単位で出力されたデータを用いる場合、二次式の曲線Ｅで補完したマイクロ秒レベル単位のデータを参照して、一次転写時間から二次転写時間を求める。なお、この例では近似式に二次式を用いたが、次数はこれに限定されるものではない。また、近似方法は上述のものに限定されず、例えばスプライン曲線などの高度な近似曲線を用いることが可能である。
【００４３】
また、図５や図９と同様な結果が得られるのであれば、シュミレーションの種類は上述のものに限定されない。また、パラメータ入力部１０より設定することで、シュミレーションを省いても良い。
【００４４】
また、第１および第２の実施の形態では、一次転写および二次転写の両方を行う二次転写方式を採用している画像形成装置のシュミレーションについて説明しているが、一度の転写で印刷を行う直接転写方式を採用している画像形成装置のシュミレーションにも有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  感光体ドラム
２  光書込み装置
３  現像器
４  駆動ローラ
５  中間転写ベルト
６  支持体
７  定着器
８  クリーニング装置
９  二次転写対向ローラ
１０  パラメータ入力部
１１  挙動演算部
１２  印刷位置演算部
１３  出力部
４０  画像形成装置
５０  設計支援装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００５−７８５７０号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７１２１号公報
【特許文献３】特許第３８３９５６８号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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