(57)【要約】【課題】記録媒体の搬送シミュレーションにおいて、記録媒体の搬送を継続することが不可能になる不具合が生じた際、不具合が生じた位置よりも下流のシミュレーションを可能にする。【解決手段】搬送経路において任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義し、記録媒体において記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点を定義しておく（Ｓ８０２，Ｓ８０２）。シミュレーション中に、不具合が発生した場合（Ｓ８０８）、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて再配置する（Ｓ８１０）。そして、配置後の状態から、シミュレーションを再スタートする（Ｓ８１１）。これにより不具合が生じた位置よりも下流のシミュレーションが可能になり、計算時間の無駄が解消される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動をシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援プログラムであって、
搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義ステップと、
記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義ステップと、
前記定義したサンプリング点を基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定ステップと、
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置ステップと、
前記再配置ステップでの配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタートステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
【請求項２】
前記不具合判定ステップでは、前記定義したサンプリング点のうち少なくとも一つの速度が、所定の速度の閾値を下回った場合に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項３】
前記不具合判定ステップでは、前記定義したサンプリング点と該サンプリング点と最短距離になる前記予想軌跡上の一点との距離を計算し、そのうち少なくとも一つが、所定の閾値を上回った場合に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項４】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションに係る計算を中断するステップを更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項５】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記不具合発生時刻におけるシミュレーション結果を表示装置に表示するステップと、を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項６】
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
前記評価開始時刻からのシミュレーション結果を表示装置に表示するステップと、を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項７】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記不具合発生時刻から前記評価開始時刻までの時間帯を評価対象外時間とし、該評価対象外時間のシミュレーション結果を表示する場合には、画面背景の色を変える又は記録媒体の色を変える強調表示を行うステップと、を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項８】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記不具合発生時刻から前記評価開始時刻までの時間帯を評価対象外時間とし、該評価対象外時間のシミュレーション結果を表示する場合には、前記表示装置において前記評価対象外時間であることを示すメッセージを表示するステップと、を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項９】
前記定義したサンプリング点のうち少なくとも一つの速度が、所定の速度の閾値を下回った場合に、速度低下が発生していると判定し、該速度低下が発生している時間帯を速度低下時間として保持するステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記速度低下時間のシミュレーション結果を表示する場合には、前記表示装置において前記速度低下時間であることを示すメッセージを表示するステップと、を更にコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載の設計支援プログラム。
【請求項１０】
シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動を、コンピュータでシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援方法であって、
搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義ステップと、
記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義ステップと、
前記定義したサンプリングを基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定ステップと、
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置ステップと、
前記再配置ステップでの配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタートステップと、を有することを特徴とする設計支援方法。
【請求項１１】
前記不具合判定ステップでは、前記定義したサンプリング点のうち少なくとも一つの速度が、所定の速度の閾値を下回った場合に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したと判定することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１２】
前記不具合判定ステップでは、前記定義したサンプリング点と該サンプリング点と最短距離になる前記予想軌跡上の一点との距離を計算し、そのうち少なくとも一つが、所定の閾値を上回った場合に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したと判定することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１３】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションに係る計算を中断するステップを更に有することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１４】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記不具合発生時刻におけるシミュレーション結果を表示装置に表示するステップと、を更に有する特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１５】
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
前記評価開始時刻からのシミュレーション結果を表示装置に表示するステップと、を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１６】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記不具合発生時刻から前記評価開始時刻までの時間帯を評価対象外時間とし、該評価対象外時間のシミュレーション結果を表示する場合には、画面背景の色を変える又は記録媒体の色を変える強調表示を行うステップと、を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１７】
前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、シミュレーションにおける不具合の発生の時刻を不具合発生時刻として保持するステップと、
前記再スタートステップによるシミュレーションのスタート後に、記録媒体の前記定義されたサンプリング点の加速度の大きさを計測し、該サンプリング点の加速度の値すべてが所定の閾値以下になった場合に、記録媒体の過渡的な挙動が収束したと判定し、評価開始時刻として保持する評価時間判定ステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記不具合発生時刻から前記評価開始時刻までの時間帯を評価対象外時間とし、該評価対象外時間のシミュレーション結果を表示する場合には、前記表示装置において前記評価対象外時間であることを示すメッセージを表示するステップと、を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１８】
前記定義したサンプリング点のうち少なくとも一つの速度が、所定の速度の閾値を下回った場合に、速度低下が発生していると判定し、該速度低下が発生している時間帯を速度低下時間として保持するステップと、
表示装置にシミュレーションの結果を表示する際、前記速度低下時間のシミュレーション結果を表示する場合には、前記表示装置において前記速度低下時間であることを示すメッセージを表示するステップと、を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の設計支援方法。
【請求項１９】
シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動をシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援装置であって、
搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義手段と、
記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義手段と、
前記定義したサンプリング点を基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定手段と、
前記不具合判定手段で不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置手段と、
前記再配置手段での配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタート手段と、を有することを特徴とする設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設計支援プログラム、設計支援方法及び設計支援装置に関する。詳しくは、複写機、レーザービームプリンタなどの装置において、紙、フィルムなどを含むシート状部材がその搬送経路内を搬送される時のシート状部材の挙動を計算機シミュレーションにより解析し、搬送経路の最適設計を行う際に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンタなどの装置における搬送経路の設計において、実際に物を作る前からさまざまな条件で設計物の機能を検討することは、試作品の製造、試験に要する工数を低減でき、開発期間及び費用を低減できるため好ましい。
【０００３】
このような目的で搬送経路内の記録紙やフィルムなどの記録媒体（記録紙）の挙動をシミュレーションする技術として、記録媒体を簡易的に質量とバネにより表現する手法が知られている（非特許文献１を参照のこと）。
【０００４】
上記手法における記録媒体の運動の求解では、まず質量−バネ系で離散的に表現された記録媒体の運動方程式を立てる。そして、解析対象時間を有限の幅を持つ時間ステップに分割し、時間０から時間ステップ毎に未知数である加速度、速度、変位を順次求める数値時間積分により達成される。具体的には、ニューマークのβ法、ウイルソンのθ法、オイラー法、Ｋｕｔｔａ−ｍｅｒｓｏｎ法などが広く知られている。
【０００５】
また、搬送経路の評価を自動で行う方法として、シート状物の搬送シミュレーションにおいて、搬送経路の設計上重要であるシート状物と搬送ガイドの反力を評価するものがある（特許文献１を参照のこと）。これは、反力が設定された閾値を上回った場合に、そのシミュレーション内時刻や、シート状物と接触している搬送ガイド位置情報などをユーザーに知らせるものである。
【０００６】
また計算中に発生した不具合を補正し、その計算を続ける方法として、回路動作シミュレーションにおいて、不定値という不具合を自動的に認識し、シミュレーション結果が期待値になるような値を入力して計算を続ける方法がある（特許文献２を参照のこと）。
【０００７】
【特許文献１】特開平２０００-２２２４５４号公報
【特許文献２】特開平５-４６６９６号公報
【非特許文献１】Katsuhito Sudoh,「Modeling a String from Observing the Real Object」，Proc of int Conf. on Virtual Systems and Multimedia (VSMM2000), pp. 500-553, (2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
記録媒体搬送シミュレーションにおいて搬送経路の設計に問題がある場合、搬送経路内での記録媒体が停留する、搬送ガイド間の隙間に記録媒体が入り込み搬送経路から逸脱する、といった搬送を継続することが不可能になる不具合（ジャム）が発生する。
【０００９】
シミュレーションにおいてジャムを予想することは、搬送経路の評価上重要である。しかしシミュレーションにおいてジャムが発生すると、搬送が中断されるため、その位置よりも下流のシミュレーションを行うことができなくなり、更にジャム後の計算時間は、無駄になってしまうという問題があった。
【００１０】
従来、ジャムが発生したかどうかは、シミュレーションの計算後にユーザーの目視による確認で行われていた。そしてシミュレーションでジャムが発生した場合に、ジャム発生位置よりも下流の搬送経路の評価を行うためには、ユーザーが新たにジャム発生位置よりも下流に記録媒体を定義し、計算をやり直さなければならなかった。これには、設定に手間がかかり、評価の漏れを起こす可能性があるという問題があった。
【００１１】
また、搬送経路途中からの再スタート時は、記録媒体が静止した状態から行われるため、シミュレーション結果の信頼性がない時間帯が発生し、どの時刻からの結果が信頼できるものかをユーザーが自分で判断しなければならないという問題もあった。
【００１２】
本発明は係る実情に鑑みて、記録媒体の搬送シミュレーションにおいて、記録媒体の搬送を継続することが不可能になる不具合が生じた際、不具合が生じた位置よりも下流のシミュレーションを可能にし、計算時間の無駄を解消することを目的とする。また、ユーザーが容易にジャムの確認と、シミュレーション結果の信頼性を認識できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の設計支援プログラムは、シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動をシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援プログラムであって、搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義ステップと、記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義ステップと、前記定義したサンプリング点を基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定ステップと、前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置ステップと、前記再配置ステップでの配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタートステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明の設計支援方法は、シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動を、コンピュータでシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援方法であって、搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義ステップと、記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義ステップと、前記定義したサンプリングを基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定ステップと、前記不具合判定ステップで不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置ステップと、前記再配置ステップでの配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタートステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明の設計支援装置は、シート状の記録媒体を質量を持った複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結することでモデル化した記録媒体が搬送経路内を搬送されていく挙動をシミュレーションすることで、設計を支援する設計支援装置であって、搬送経路においてユーザーが指定した任意の座標を基に、それらの座標を結んだ曲線を記録媒体の予想軌跡として定義する予想軌跡定義手段と、記録媒体においてユーザーが選択した一つ以上の点もしくは予め設定された一つ以上の点を、記録媒体の搬送状態の評価に用いるサンプリング点として定義するサンプリング点定義手段と、前記定義したサンプリング点を基に、搬送を継続することが不可能な不具合が発生したかどうかを判定する不具合判定手段と、前記不具合判定手段で不具合の発生が判定された場合、不具合が発生した状態における記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある前記予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に記録媒体を前記予想軌跡上に搬送経路下流に向けて、記録媒体の各要素の初期長さで再配置する再配置手段と、前記再配置手段での配置後の状態から、シミュレーションをスタートする再スタート手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シミュレーション中に記録媒体が搬送経路内で停留したり、搬送経路から逸脱したりして不具合（ジャム）が発生した場合でも、その部位よりも下流の搬送経路についてシミュレーションの計算を行うことが可能になる。これにより、下流の搬送経路の評価を行うことが可能となり、従来無駄になっていた停留や逸脱後の計算時間を削減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係るハードウェア構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る情報処理装置の１つである設計支援装置のハードウェアの概略構成の一例を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す設計支援装置は、ＣＰＵ１１、表示部１２、記憶部１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、キーボード１６及びポインティングデバイス１７等から構成される。
【００１７】
ＣＰＵ１１は、コンピュータ全体を制御する中央処理装置である。表示部１２は、ＣＰＵ１１が実行する制御における各種入力条件や解析結果などを表示する。記憶部１３は、ＣＰＵ１１が導いた解析結果などを保存するハードディスクなどである。ＲＯＭ１４は、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラム（本発明に係る設計支援プログラムを含む）、各種アプリケーションプログラム、データなどを記憶する。ＲＡＭ１５は、上記制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ１１が各部を制御しながら処理を行うときに用いる作業領域である。キーボード１６は、各種入力条件などをユーザーが入力するために用いられる。ポインティングデバイス１７は、マウス、トラックボールなどで構成されている。
【００１８】
本実施の形態に係る設計支援装置では、記録媒体搬送シミュレーション（以下、単にシミュレーション）を実行することができる。本実施の形態で実行されるシミュレーションは、搬送経路及び記録媒体を定義し、記録媒体が搬送経路内を搬送されながら運動計算を行っていくことでなされる。以下、搬送経路、記録媒体、搬送条件の定義、運動計算についての処理を説明する。なお、係る処理は、ＣＰＵ１１が制御プログラムを実行することでなされる。
【００１９】
図２は、シミュレーションを実行する際に、ＣＰＵ１１によって表示部１２に表示される画面構成の一例を示す図である。図２に示す画面は、主に手順の切り替えを行うメニューバー２１、各手順のサブ構成メニュー２２、定義した搬送経路や結果が表示されるグラフィック画面２３、プログラムメッセージの出力及び必要に応じ数値入力を行うコマンド欄２４で構成される。
【００２０】
まず、搬送経路の定義について説明する。図２に示す画面において、メニューバー２１中の「搬送経路」ボタン２１Ａがユーザーに押されると、ＣＰＵ１１は、表示部１２に図２に示すような搬送経路の定義用のサブ構成メニュー２２を表示する。搬送経路の定義用のサブ構成メニュー２２には、部品定義ボタン２２Ａ〜２２Ｇが表示される。
【００２１】
ユーザーの操作に応じて、各構成部品（ローラーや搬送通路の形状）の定義がサブ構成メニュー２２により実施されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上にその位置形状を反映させ、各構成部品の形状をＲＡＭ１５に格納する。また、ＣＡＤシステム及び解析用プリポストなどから出力した断面形状を読み込んだ場合には、図３に示すように、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３に対応する断面形状を表示し、各構成部品の形状をＲＡＭ１５に格納する。
【００２２】
次にシート状の記録紙などである記録媒体の定義について説明する。図４は、ＣＰＵ１１が記録媒体を、柔軟媒体の弾性体として定義する際に表示部１２に表示される画面の一例を示す図である。メニューバー２１の「記録媒体（媒体定義）」ボタン２１Ｂを押されると、表示部１２に記録媒体の定義用のサブ構成メニュー２２が表示される。記録媒体の定義用のサブ構成メニュー２２には、記録媒体定義ボタン２２Ｈ〜２２Ｍが表示される。ユーザーの操作に応じて、記録媒体の定義がサブ構成メニュー２２により実施されると、搬送経路同様の手法でＣＰＵ１１は記録媒体を定義する。
【００２３】
より詳しく説明する。まず記録媒体の配置がなされると、ＣＰＵ１１は、柔軟媒体を複数のバネ−質量系に離散化、すなわち複数の要素で分割し、各要素間をバネで連結してモデル化する。分割数ｎや各質点の座標などは、ＲＡＭ１５に格納される。なお、記録媒体の配置は、ユーザーがキーボード１６やポインティングデバイス１７を用いて調整することができる。
【００２４】
図４に示す例では、サブ構成メニュー２２の記録媒体定義用ボタン２２Ｈの形状選択欄より「直線（２２Ｉ）」を選択し、柔軟媒体を定義し、記録媒体定義用ボタン２２Ｋの分割法選択欄より「等分割」を選択し、分割数を１０とした場合の一例が示されている。
【００２５】
次に、記録媒体定義用ボタン２２Ｊの媒体選択欄から媒体種を選択する。媒体種（再生紙、普通紙など）が選択されると、ＣＰＵ１１は、記憶部１３に組み込まれたデータベースを呼び出し、記録媒体の物性値のヤング率Ｅ、厚さｔ、密度ρを、ＲＡＭ１５に格納する。
【００２６】
次に、ＣＰＵ１１は、柔軟媒体を弾性体と見なした際の回転バネ定数ｋｒ、並進バネ定数ｋｓを計算し、ＲＡＭ１５に格納する。回転バネ定数ｋｒ、並進バネ定数ｋｓは、記録媒体のヤング率Ｅ、幅ｗ、厚さｔ、質点の座標ｘ、ｙ、及び質点間の距離ΔＬを用いて弾性理論から導くことができる。具体的には、次の式（１−１）、式（１−２）によって計算される。なお、図４に示す例では、５１は質点を示し、回転バネ５２及び並進バネ５３とで記録媒体を柔軟媒体の弾性体とみなすモデル化がなされている。
【００２７】
【数１】
2010160583.tif 000003
【００２８】
次にＣＰＵ１１は、質点の質量ｍを、柔軟媒体の長さＬ、幅ｗ、厚さｔ、密度ρ、分割数ｎを用いて、次の式（２）により計算し、ＲＡＭ１５に格納する。
【００２９】
【数２】
2010160583.tif 000004
【００３０】
続いて、搬送条件の設定を説明する。この搬送条件の設定の処理では、ＣＰＵ１１は、搬送ローラの駆動条件、並びに、搬送ガイド、搬送ローラと柔軟媒体との接触時の摩擦係数を定義し、ＲＡＭ１５に格納する。なお、搬送条件は、メニューバー２１における「搬送条件」ボタン２１Ｃを操作することで設定が可能である。
【００３１】
次に、運動計算の実行に関する処理について説明する。この挙動シミュレーションでは、ＣＰＵ１１はまず、柔軟媒体の運動を計算する実時間（計算終了時間）Ｔ、及び運動方程式の解を数値的に求める際に使用する数値時間積分の時間刻みΔｔ（秒）を設定する。そしてＣＰＵ１１は、初期時間から計算終了時間Ｔまで時間刻みΔｔ毎に記録媒体の運動計算を行い、計算結果をＲＡＭ１５に格納する。本実施の形態では計算結果をＲＡＭ１５に格納しているが記憶部１３に保存するようにしてもよい。
【００３２】
ここで、各時間ステップにおける記録媒体の運動計算を、図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３３】
まずステップＳ５１においてＣＰＵ１１は、Δｔ秒後の計算を行う際に必要な初期加速度、初期速度及び初期変位を設定する。これらの値としては、１サイクルの終了の度に、その計算結果（即ち、前回のサイクルの計算値を初期値とする）が投入される。
【００３４】
次にステップＳ５２においてＣＰＵ１１は、柔軟媒体を構成する各質点に働く力を定義する。ここで、計算に用いる力としては、回転モーメント、引張り力で表される復元力、接触力、摩擦力、重力、空気抵抗力、及びクーロン力がある。そして、ＣＰＵ１１は、個々の質点に対し働く力を計算し、その後、その合力を最終的に柔軟媒体に作用する力として定義する。
【００３５】
次にステップＳ５３においてＣＰＵ１１は、ステップＳ５２で求めた質点に働く総力を質点の質量で除し、この除算の結果に初期加速度を加算することで、Δｔ秒後における当該質点の加速度を求める。
【００３６】
次にステップＳ５４においてＣＰＵ１１は、ステップＳ５３で求めた加速度にΔｔを乗じ、この乗算の結果に初速度を加算することで、Δｔ秒後における当該質点の速度を求める。
【００３７】
次にステップＳ５５においてＣＰＵ１１は、ステップＳ５４で求めた速度にΔｔを乗じ、この乗算の結果に初期変位を加算することで、Δｔ秒後における当該質点の変位を求める。
【００３８】
本実施の形態では、ステップＳ５１〜Ｓ５５一連のΔｔ秒後の物理量の計算にＥｕｌｅｒの時間積分手法を採用しているが、Ｋｕｔｔａ−ｍｅｒｓｏｎ、Ｎｅｗｍａｒｋ−β法、Ｗｉｌｌｓｏｎ−θ法などの他の時間積分手法を採用してもよい
【００３９】
以上のような記録媒体搬送シミュレーションによって、本実施の形態では、記録媒体を搬送する上で、搬送経路に問題がないかを評価することができる。しかし、搬送ガイドなどに問題がある場合には記録媒体が搬送ガイド内に停留するといった搬送を継続することが不可能になる不具合が生じる。図６の例では、記録媒体６１が搬送ガイドに詰まり、停留する状況を示している。このような場合、シミュレーションで設定した計算時間が終了するまで記録媒体は搬送経路内で搬送されないため、不具合発生部分よりも下流のシミュレーションによる評価は行えず、不具合発生後の計算時間は無駄になる。
【００４０】
そこで本実施の形態では、停留という不具合を自動で判定し、不具合発生位置よりも下流の計算を行えるようにする。また、記録媒体の搬送では停留しなくとも、設定された搬送速度からの遅れが生じることは設計上問題である。そこで本実施の形態では記録媒体の停留とともに、記録媒体の搬送速度の低下も同時に判定するようにする。
【００４１】
図７は、本実施の形態に係る設計支援装置の機能構成を示すブロック図である。図７に示すように本実施の形態に係る設計支援装置は、予想軌跡定義部７１、サンプリング点定義部７２、不具合判定部７３、再配置部７４、再スタート部７５、評価時間判定部７６及び結果表示部７７を有する。なお、不具合判定部７３、再配置部７４、再スタート部７５、及び評価時間判定部７６とで不具合の発生後の運動計算処理がなされる。なお、ここで説明した各部は、実質的にはＣＰＵ１１が制御プログラムで実現する機能によって構成される。
【００４２】
予想軌跡定義部７１は、定義した搬送経路を記録媒体が通過する際の予想軌跡を定義する。サンプリング点定義部７２は、記録媒体の搬送状態の評価に用いる記録媒体のサンプリング点を定義する。定義した点における物理量を基に、次に説明する不具合判定部７３による記録媒体の搬送状態が評価されることになる。
【００４３】
不具合判定部７３は、サンプリング点の速度が閾値以下の（下回る）場合、もしくはサンプリング点と予想軌跡の距離とが閾値以上の（上回る）場合を不具合と判定する。不具合判定部７３は、不具合と判定した場合は計算を中断し、不具合発生時刻としてシミュレーション内時刻（シミュレーションにおける時刻）で保存する。
【００４４】
再配置部７４は、記録媒体の後端を、その後端と最短距離にある予想軌跡上の一点に移動し、移動後の後端を基準に予想軌跡上に搬送経路下流に向かって、各要素の初期長さで再配置する。再スタート部７５は、再配置部７４による配置後の記録媒体の状態で、不具合判定部７３で保存された時間から運動計算を再スタートする。
【００４５】
評価時間判定部７６は、サンプリング点の加速度をモニタ（計測）することによって、再スタート直後の過渡的な挙動が収束したことを判定し、評価開始時刻としてシミュレーション内時刻で保存する。結果表示部７７は、ユーザーの操作に応じて、不具合発生時刻と評価開始時刻を選択することで、表示部１２において、その時刻でのシミュレーション結果を表示することができる。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る設計支援装置で実行されるシミュレーションにおける特徴的処理を、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理を実行する前に、搬送経路の定義及び記録媒体の定義は完了しているものとする。
【００４７】
まずステップＳ８０１においては予想軌跡定義が行われる。具体的には、ＣＰＵ１１がユーザーの入力操作に応じて予想軌跡定義部７１を制御して、記録媒体の予想軌跡を作成し、ＲＡＭ１５に格納する。
【００４８】
次にステップＳ８０２においてはサンプリング点定義が行われる。具体的には、ＣＰＵ１１がユーザーの入力操作に応じてサンプリング点定義部７２を制御して、記録媒体の搬送状態の評価に、その点での物理量を用いるサンプリング点を設定し、ＲＡＭ１５に格納する。
【００４９】
次にステップＳ８０３においては閾値定義が行われる。具体的には、ＣＰＵ１１が、ユーザーの入力操作に応じて、記録媒体の搬送速度の問題判定、再スタート後の評価再開の判定を行うに用いる閾値の設定を行い、ＲＡＭ１５に格納する。
【００５０】
以上の処理の後、ステップＳ８０４の計算開始でＣＰＵ１１は計算を開始し、ステップＳ８０５で運動計算を行う。運動計算は、図５で説明した処理に従って実行される。
【００５１】
ステップＳ８０６においては速度低下判定が行われる。具体的には、ＣＰＵ１１は記録媒体の搬送速度に問題がないかをまず判定する。問題があると判定した場合にはステップＳ８０７に進み、問題が発生している時間帯をＲＡＭ１５に格納し、ステップＳ８０８の不具合判定に進む。問題がないと判定した場合にはステップＳ８１４の時間ステップ更新に進む。
【００５２】
ステップＳ８０８の不具合判定では、ＣＰＵ１１は不具合判定部７３を制御し、記録媒体の搬送に停留などの不具合が発生しているかの判定を行う。停留などが発生していると判定した場合にはステップＳ８０９の不具合発生時刻保持に進み、その時刻をＲＡＭ１５に保持し、続いてステップＳ８１０の再配置に進む。そうでない場合はステップＳ８１４の時間ステップ更新に進む。
【００５３】
ステップＳ８１０の再配置においては、ＣＰＵ１１は再配置部７４を制御し、再スタートのために記録媒体の再配置を行う。
【００５４】
次にステップＳ８１１の再スタートにおいては、ＣＰＵ１１は再スタート部７５を制御し、不具合発生時刻から運動計算の再スタートを行い、ステップＳ８１２の信頼性判定に進む。
【００５５】
ステップＳ８１２の信頼性判定においては、ＣＰＵ１１は評価時間判定部７６を制御し、サンプリング点の加速度をモニタし、再スタート後に起こる過渡的な振動が収束しているかどうかで計算結果に信頼性があるかの判定を行う。振動が収束していると判定した場合にはステップＳ８１３の評価開始時刻保持に進み、その時刻をＲＡＭ１５保持した後、ステップＳ８１４の時間ステップ更新に進む。
【００５６】
ステップＳ８１４の時間ステップ更新においては、ＣＰＵ１１は、シミュレーション内時間が所定の計算時間まで達していない場合は時間ステップを更新し、運動計算を続ける（ステップＳ８０５〜Ｓ８１３）。所定の計算時間に達した場合は計算を終了する。
【００５７】
ステップＳ８１４で所定の計算時間に達した後のステップＳ８１５の結果表示においては、ＣＰＵ１１は、ユーザーの操作に応じてシミュレーション結果を表示部１２に表示する。結果表示では、シミュレーション全体、不具合発生時刻、評価開始時刻、速度低下時間での挙動を表示部１２に表示でき、選択された時刻などでのシミュレーション結果を表示することができる。
【００５８】
以上のような処理の流れを表示部１２に表示される画面を示した図を用いて具体的に説明する。まず、予想軌跡の定義から説明する。
【００５９】
図９は、予想軌跡の定義の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。「予想軌跡定義」ボタン２２Ｇが押されると、ＣＰＵ１１は、ユーザーインターフェイス９１を呼び出しウィンドウとして表示する。その後ユーザーインターフェイス上の追加ボタン９２が押されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上の任意の点をポインティングデバイス１７によってピックあるいは指定可能にする。
【００６０】
ポインティングデバイス１７によりピックが行われると、ＣＰＵ１１はピックされた順にピック点に番号（ピック点番号：図９では、Ｐ１〜Ｐ９）をつけ、ピック点の座標と番号をＲＡＭ１５に保存する。そしてＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上にピック点番号と座標をマーキングして表示するとともに、ユーザーインターフェイス上のリスト９９にピック点番号を表示する。この例ではユーザーがピックしたＰ１〜Ｐ９の点がマーキングされ、リスト９９に表示されている。
【００６１】
そして予想軌跡作成ボタン９７が押されると、ＣＰＵ１１はユーザーインターフェイス上のリスト９９の内容をＲＡＭ１５に格納し、リスト９９の順にピックされた点の座標を曲線でつなぎ、予想軌跡を作成し、グラフィック画面２３上に表示する。
【００６２】
図９では予想軌跡９０（点線）が表示されている。本実施の形態ではピック点から３次スプライン曲線による補完で予想軌跡を作成しているが、ピック点を通る曲線ならば、ベジエ曲線などでも良い。そして、予想軌跡の情報（ピック点のリスト、番号、座標、曲線を表す式の係数）は、ＲＡＭ１５に格納される。
【００６３】
また、作成された予想軌跡が搬送ガイドと交差するなどの不具合がある場合も考えられる。この場合、ユーザーは予想軌跡が所望の形状になるまで修正を行う。修正の方法は、まず作成された予想軌跡を削除した後に、ピック点の追加、ピック点の削除、ピック点の移動、又はリスト順序の変更を行い、その後再び予想軌跡の作成を行うようにする。ここで、予想軌跡の削除と、ピック点の削除、ピック点の移動、リスト順序の変更について説明する。
【００６４】
予想軌跡の削除は、クリアボタン９８が押されることで実施される。クリアボタン９８が押されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面上に表示された予想軌跡及びＲＡＭ１５に格納された予想軌跡の情報を削除する。
【００６５】
ピック点の削除については、削除ボタン９３が押されることで実施される。削除ボタン９３が押されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上にマーキングされたピック点をポインティングデバイス１７によって選択可能にする。そしてピック点が選択されるとＣＰＵ１１は、選択されたピック点をグラフィック画面２３上、リスト９９、ＲＡＭ１５から削除する。
【００６６】
ピック点の移動については、移動ボタン９４が押されることで実施される。移動ボタン９４が押されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上にマーキングされたピック点をポインティングデバイス１７によってドラッグ可能にする。そしてピック点がドラッグされるとＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納された座標値をドラッグされた先の座標値に置換する。同時にグラフィック画面２３上のピック点も元の座標でのマーキングとピック点番号を削除し、ドラッグされた先の座標にマーキングとピック点番号を表示する。
【００６７】
リスト順序の変更については、ユーザーインターフェイス９１上のリスト９９のピック点番号が選択された状態で、上ボタン９５などが押されることで実施される。上ボタン９５が押された場合、ＣＰＵ１１は、リスト９９で選択されたピック点番号とその上に表示されているピック点番号を入れ替える。同様に、リスト９９のピック点番号が選択された状態で、下ボタン９６が押された場合は、ＣＰＵ１１はリスト９９で選択されたピック点番号とその下に表示されているピック点番号を入れ替える。予想軌跡はリストの順にピック点を作成するが、新たに追加されたピック点はリストの最後に追加される。そのため既に作成されたピック点間に新たにピック点を作成したい場合などはリスト順序の変更が必要になる。
【００６８】
次に、サンプリング点の定義について説明する。図１０は、サンプリング点の定義の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。サンプリング点ボタン２２Ｍが押されると、ＣＰＵ１１は、ユーザーインターフェイス１０１を呼び出しウィンドウとして表示する。同時に、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上の記録媒体の質点をマーキングし、質点番号とともに表示する。ここで追加ボタン１０２が押されると、ＣＰＵ１１は、グラフィック画面２３上の質点をポインティングデバイス１７によって選択可能にする。質点が選択されるとＣＰＵ１１は、選択された質点をグラフィック画面２３上で強調してマーキング表示する（本例では、黒丸で表示されている）。また同時にユーザーインターフェイス１０１上のリスト１０５に選択された質点番号を表示する。そしてＯＫボタン１０４が押されると、ＣＰＵ１１はサンプリング点としてリスト１０５に表示された質点番号をＲＡＭ１５に格納する。
【００６９】
図１０の例では、質点番号１と９がサンプリング点に定義されている。本実施の形態では、ユーザーが任意の質点をサンプリング点として定義しているが、予め設定された質点をサンプリング点として定義することもできる。
【００７０】
次に、不具合判定と信頼性評価に用いる閾値の設定について説明する。図１１は、閾値の設定の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。
【００７１】
閾値設定ボタン２１Ｅが押されると、ＣＰＵ１１は、ユーザーインターフェイス１１１を呼び出しウィンドウとして表示する。ユーザーインターフェイス１１１上には、搬送速度の問題を判定するための閾値を入力するためのボックス１１２と、再スタート後の記録媒体の過渡的な振動が収束したかを判定するための閾値を入力するためのボックス１１３が設置されている。ボックス１１２とボックス１１３にキーボード１６から数値が入力され、ＯＫボタン１１４が押されると、ＣＰＵ１１はボックス１１２に入力された値を速度閾値として、ボックス１１３に入力された値を加速度閾値としてＲＡＭ１５に格納にする。
【００７２】
図１１の例では、速度閾値として１８０ｍｍ／ｓ、加速度閾値として２００ｍｍ／ｓ2が設定されている。なお、本実施の形態ではユーザーからの入力で閾値を決定したが、予め設定された値をそれぞれの閾値に使用することも可能である。
【００７３】
以上の処理の後、バネ定数の計算及び運動計算をスタートさせる。運動計算は、図５で説明した処理に従って実行される。以降は時間ループ内（シミュレーションに設定されたシミュレーション内時刻内）の処理である。
【００７４】
次に、速度低下と停留の判定について説明する。速度低下の判定では、ＣＰＵ１１はサンプリング点として定義された質点の、その時間ステップで得られた速度の座標方向成分から速度の大きさを計算し、ＲＡＭ１５に格納する。
【００７５】
そしてＣＰＵ１１は、各サンプリング点として定義された質点の速度の大きさと、ＲＡＭ１５に格納されている速度閾値との比較を行い、サンプリング点のうち一つでも閾値を下回っていた場合には速度低下が発生していると判定する。そして、速度低下が発生している時間帯を速度低下時間としてＲＡＭ１５に格納する。
【００７６】
また停留の判定では、ＣＰＵ１１は、速度低下の判定で計算された各サンプリング点の速度の大きさと、予め設定されている停留閾値との比較を行い、サンプリング点のうち一つでも閾値を下回っていた場合には停留が発生していると判定する。停留が発生していると判定した場合、ＣＰＵ１１は、その時間ステップでのシミュレーション内時刻を不具合発生時刻としてＲＡＭ１５に格納する。同時にＣＰＵ１１は、その時間ステップでのシミュレーション結果をＲＡＭ１５に保存する。
【００７７】
図１２では、記録媒体１２１の先端が搬送ガイドに詰まり、停留が発生している。このときの記録媒体先端のサンプリング点１２２、記録媒体後端のサンプリング点１２３の速度の大きさと時間との関係をグラフで表したものが図１３である。
【００７８】
図１３においては、記録媒体後端の質点に定義されたサンプリング点の速度１３１は搬送速度２００ｍｍ／ｓに設定されたローラに搬送されているため２００ｍｍ／ｓから一定の範囲に収まっている。一方、記録媒体先端の質点に定義されたサンプリング点の速度１３２の大きさは停留に近づくにつれ低下する。そして速度の大きさが速度閾値に設定された１８０ｍｍ／ｓを下回った時刻Ｔ１からは速度低下時間として判定され、さらに速度が低下し、２０ｍｍ／ｓに設定された停留閾値を下回った時刻Ｔ２に停留が発生したと判定される。
【００７９】
次に、記録媒体の再配置について説明する。ＣＰＵ１１は、停留などの不具合が発生した場合、一旦シミュレーションの運動計算を停止する。そして、記録媒体後端の質点の座標と最も近い予想軌跡上の点の座標を計算し、ＲＡＭ１５に格納された記録媒体後端の質点座標と置換する。その後、ＣＰＵ１１は、記録媒体後端質点の座標から、直線距離で記録媒体後端の剛体要素の初期長さだけ下流にある予想軌跡上の点の座標を計算し、ＲＡＭ１５に格納された記録媒体後端から二つ目の質点座標と置換する。同様の方法を記録媒体の先端質点まで繰り返し、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納された記録媒体の質点座標すべてを予想軌跡上の点の座標に置換する。
【００８０】
図１４では搬送経路から逸脱した記録媒体１４１を上記の方法で予想軌跡上に再配置した記録媒体１４２を示している。このように後端質点１４３を予想軌跡上の１４４に移動（矢印）した後に、他の質点も再配置を行うことで記録媒体の先端は、不具合が発生した位置よりも下流に位置するようになる。そのため、再スタート時に同じ位置での不具合を回避することができる。
【００８１】
記録媒体を再配置した後、ＣＰＵ１１は、再スタートの回数と、現在のシミュレーション内時刻に時間刻みΔｔを加算した値とをＲＡＭ１５に保存し、計算を再スタートする。
【００８２】
次に、信頼性判定について説明する。ＣＰＵ１１は、サンリング点として定義された質点の、加速度の座標方向成分から加速度の大きさを計算し、ＲＡＭ１５に格納する。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納された加速度の大きさから、加速度の振動の振幅を計算し、その値と加速度閾値との比較を行う。そして、全てのサンプリング点は加速度閾値を下回った場合には、その時間ステップでのシミュレーション内時間を評価対象開始時刻としてＲＡＭ１５に保存する。
【００８３】
再スタート後には予想軌跡に再配置したことで生じる曲げ方向の復元力と静止した記録媒体に搬送力を急に与えることで、記録媒体に過渡的な振動が生じる。例えば図１５に示すように予想軌跡に再配置された記録媒体１５１は、再スタート後に復元力によって記録媒体１５２のように急激に変形する。この際のサンプリング点１５３の加速度の大きさと時間の関係を図１６のグラフに示す。
【００８４】
図１６のグラフが示すように、再スタート後には加速度に大きな振動が発生する。これは記録媒体の挙動も大きく振動していることを意味している。本来、上流から記録媒体が搬送されてきた場合にはこのような大きな振動は生じないため、振動の振幅が大きな期間のシミュレーション結果は信頼性がないものである。
【００８５】
図１６ではリスタート後に時間の経過とともに加速度の振動は収束していき、そして振幅が設定された２００ｍｍ／ｓ2を下回った時刻Ｔ４に振動が収束したと判定される。なお、本実施の形態では速度を用いて再スタート後の記録媒体の挙動の評価を行ったが、速度を用いることもできる。
【００８６】
以上で説明した処理を時間ステップ内に行う。そしてＣＰＵ１１は、現シミュレーション内時刻と設定された時間Ｔを比較し、下回っていた場合には、時間刻みΔｔを加算し、その値をＲＡＭ１５に保存し、次の時間ステップに計算を進める。それ以外の場合は計算を終了する。
【００８７】
計算が終了したら結果表示を行う。図１７は、シミュレーション結果表示の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。「結果表示」ボタン２１Ｄが押されると、ＣＰＵ１１は、サブ構成メニュー２２に、動画メニュー１７０−１、プロットメニュー１７０−２、不具合時刻ボタン１７０−３を表示する。
【００８８】
不具合時刻ボタン１７０−３が押されると、ＣＰＵ１１は、ユーザーインターフェイス１８０を呼び出し、ウィンドウとして表示する。ユーザーインターフェイス１８０内には不具合発生時刻のリスト１７７、評価開始時刻のリスト１７８、速度低下時間帯の開始時刻のリスト１８１、ＯＫボタン１７９が設置されている。ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５から不具合発生時刻、評価開始時刻、速度低下時間帯の開始時刻を呼び出して表示することができる。
【００８９】
そしてポインティングデバイス１７によって、いずれかの時間が選択され、ＯＫボタン１７９が押されることで、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５から選択された時刻でのシミュレーション結果を呼び出しグラフィック画面２３上に表示する。
【００９０】
これにより、ユーザーは搬送経路の評価上重要である速度低下や停留が発生した時刻の位置と形状や、リスタート後の結果が信頼できる時刻からのシミュレーション結果を容易に知ることができる。
【００９１】
図１８は、シミュレーション結果表示の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。結果表示ボタン２１Ｄが押されると、ＣＰＵ１１は、サブ構成メニュー２２に動画メニュー１７０−１、プロットメニュー１７０−２、不具合時刻ボタン１７０−３を表示する。動画メニュー１７０−１には、再生ボタン１７１、停止ボタン１７２、ポーズボタン１７３、早送りボタン１７４、及び巻き戻しボタン１７５を有している。これらのボタンが押されることにより、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５からシミュレーション結果を呼び出し、グラフィック画面に記録媒体の挙動を表示する。このことによりユーザーは記録媒体の挙動を可視化できる。
【００９２】
この可視化の際に評価対象外時間に当たる時間帯には、ＣＰＵ１１はコマンド欄２４にシミュレーション結果に信頼性がないことを示す、「評価対象外時間」というメッセージを表示する。また、速度低下時間帯には、ここでは不図示だが、ＣＰＵ１１はコマンド欄２４にシミュレーション結果に信頼性がないことを示す、「速度低下」というメッセージを表示する。このような表示を行うことで、ユーザーは、シミュレーション結果が信頼できるかどうかを容易に知ることができる。
【００９３】
また他の態様として、評価対象外時間には、グラフィック画面２３の画面背景の色を別の色に変更したり、記録媒体の色を別の色に変更したりして強調表示する方法もある。この方法の利点は、ユーザーは記録媒体の挙動に注目していることが考えられるため、コマンド欄にメッセージを表示するよりもユーザーが評価対象外時間であることを認識しやすいというものである。
【００９４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、記録媒体の搬送が不可能になる不具合のうち記録媒体の搬送経路からの逸脱を自動で判定し、不具合発生位置よりも下流の計算を行うようにする。
【００９５】
搬送経路に問題がある場合には、図１９の例のように記録媒体１９１が搬送ガイドの間を抜ける逸脱が発生する。記録媒体は搬送経路を搬送されないため、不具合発生部分よりも下流の評価は行えず、不具合発生後の計算時間は無駄になる。
【００９６】
以下、本実施の形態における処理の特徴的処理を図２０のフローチャートを用いて説明する。なお、第１の実施の形態で図８を用いて説明した処理と共通するものは説明を省略し、同符号で示す。また、本実施の形態で図８で説明した処理と異なる点は、ステップＳ２００１，Ｓ２００２における処理であるため、当該相違する処理のみの説明をする。また、ハードウェア構成なども第１の実施の形態と同様であるため、同符号で示し説明を省略する。
【００９７】
ステップＳ２００１の閾値定義では、ＣＰＵ１１は、ユーザーの入力操作に応じて逸脱を判定する距離閾値と、再スタート後の評価再開の判定を行う際に用いる閾値の設定を行い、ＲＡＭ１５に格納する。
【００９８】
ステップＳ２００２の逸脱判定では、ＣＰＵ１１は、記録媒体に逸脱が発生しているかの判定を行う。逸脱が発生していると判定した場合にはステップＳ８０９の不具合発生時刻保持に進み、その時刻をＲＡＭ１５に保持し、続いてステップＳ８１０の再配置に進む。そうでない場合はステップＳ８１４の時間ステップ更新に進む。他の処理は第１の実施の形態の図８の処理と同様である。
【００９９】
本実施の形態と第１の実施の形態との違いは、速度低下の判定を行わないこと、定義される閾値の種類が異なること、そして不具合判定方法である。まず、本実施の形態における閾値の設定について説明する。定義される閾値は、逸脱を判定する際に基準となるサンプリング点と予想軌跡の距離である。
【０１００】
図２１は、本実施の形態において閾値の設定の際に表示部１２に表示される画面の一例を示した図である。閾値設定ボタン２１Ｅが押されると、ＣＰＵ１１は、ユーザーインターフェイス２１１を呼び出しウィンドウとして表示する。ユーザーインターフェイス上には逸脱を判定するためサンプリング点と予想軌跡との距離の閾値を入力するためのボックス２１２と、再スタート後の記録媒体の過渡的な挙動が収束したかを判定するための距離閾値を入力するためのボックス２１３が設置されている。ボックス２１２とボックス２１３にキーボード１６から数値が入力され、ＯＫボタン２１４が押されると、ＣＰＵ１１は、ボックス２１２に入力された値を距離閾値として、ボックス２１３に入力された値を加速度閾値としてＲＡＭ１５に格納にする。
【０１０１】
図２１の例では、距離閾値として３０ｍｍ、加速度閾値として２００ｍｍ／ｓ2が設定されている。本実施の形態ではユーザーからの入力で閾値を決定したが、予め設定された値をそれぞれの閾値に使用することも可能である。
【０１０２】
次に、逸脱の判定について説明する。図２２は、記録媒体が逸脱した様子の一例を示している。逸脱が発生した場合ＣＰＵ１１は図２２のように、記録媒体２２１のサンプリング点２２２から予想軌跡２２３上の一点までのベクトル２２４と、その予想軌跡上の点の接線ベクトル２２５との内積が０、つまり直角になる、予想軌跡上の点２２６の座標を計算する。そして、サンプリング点とその点の距離を計算し、ＲＡＭ１５に格納する。
【０１０３】
このとき複数の予想軌跡上の点が上の条件を満たす場合には距離の最短のものをＲＡＭ１５に格納する。ＣＰＵ１１は、計算された距離と、ＲＡＭ１５に格納されている距離閾値との比較を行い、サンプリング点のうち一つでも閾値を越えていた場合には逸脱が発生していると判定する。逸脱が発生していると判定した場合、その時間ステップでのシミュレーション内時刻を不具合発生時刻としてＲＡＭ１５に格納する。同時にＣＰＵ１１は、その時間ステップでのシミュレーション結果をＲＡＭ１５に保存する。
【０１０４】
図２２の例では、搬送ガイドの隙間に記録媒体先端が入り込み、サンプリング点２２２と予想軌跡の距離は徐々に増大している。記録媒体先端のサンプリング点２２２、記録媒体後端のサンプリング点２２７と予想軌跡２２３との距離と、時間の関係を表したグラフを図２３に示す。
【０１０５】
図２３では、記録媒体後端の質点に定義されたサンプリング点２２７の距離２３２は、搬送ガイド内にあるため一定の範囲に収まっているが、記録媒体先端の質点に定義されたサンプリング点２２２の距離２３１は、逸脱に近づくにつれ増大する。そして距離が距離閾値として設定された３０mmを上回った時刻Ｔ５に逸脱が発生したと判定される。
【０１０６】
以上で、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態を説明した。すなわち、本実施の形態では、シミュレーション中に記録媒体が搬送経路内で停留したり、搬送経路から逸脱したりして不具合（ジャム）が発生した場合でも、その部位よりも下流の搬送経路についてシミュレーションの計算を行うことが可能になる。これにより、下流の搬送経路の評価を行うことが可能となり、従来無駄になっていた停留や逸脱後の計算時間を削減することが可能になる。
【０１０７】
更に、本実施の形態では、ジャムの発生した時刻や再スタート後の評価開始時刻におけるシミュレーション結果を保持しておくようにしている。これにより、ユーザーは設計上重要である、記録媒体の停留などがどの部位で、どのような形状で発生したかや、再スタート後のシミュレーション結果の信頼性がある時刻からの結果を即座に知ることができる。
【０１０８】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では停留と逸脱という、それぞれ記録媒体に発生する別の不具合を判定するものであるが、これらを組み合わせて設計支援装置などを構成できることは言うまでもない。停留と逸脱はどちらも記録媒体の搬送シミュレーションで発生する可能性があるものであるため、これらを組み合わせて停留と逸脱どちらも判定できるようにすれば、有効な設計支援装置などを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報処理装置の１つである設計支援装置のハードウェアの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態において、シミュレーションを実行する際に、表示される画面構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、シミュレーションを実行する際に、表示される画面構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、記録媒体を、柔軟媒体の弾性体として定義する際に表示される画面の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態において、シミュレーションを実行する際の記録媒体の運動計算を説明するフローチャートである。
【図６】シミュレーション中に、記録媒体が搬送ガイドに詰まり、停留する状況を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る設計支援装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態（第１の実施の形態）において実行されるシミュレーションにおける特徴的処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態において、予想軌跡の定義の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態において、サンプリング点の定義の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図１１】本発明の実施の形態において、閾値の設定の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図１２】シミュレーション中に、記録媒体の先端が搬送ガイドに詰まり、停留が発生した状況を示した図である。
【図１３】シミュレーション中に、記録媒体の先端が搬送ガイドに詰まり、停留が発生した際の、記録媒体先端のサンプリング点、記録媒体後端のサンプリング点の速度の大きさと時間の関係とをグラフで表した図である。
【図１４】本発明の実施の形態において、搬送経路から逸脱した記録媒体を予想軌跡上に再配置した様子を示した図である。
【図１５】本発明の実施の形態において、予想軌跡に再配置された記録媒体が再スタート後に復元力によって変形した様子を示した図である。
【図１６】本発明の実施の形態において、予想軌跡に再配置された記録媒体が再スタート後に復元力によって変形した際の、サンプリング点の加速度の大きさと時間の関係を示した図である。
【図１７】本発明の実施の形態において、シミュレーション結果表示の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図１８】本発明の実施の形態において、シミュレーション結果表示の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図１９】シミュレーション中に、記録媒体が搬送ガイドの間を抜ける逸脱が発生した状況を示した図である。
【図２０】本発明の実施の形態（第２の実施の形態）において実行されるシミュレーションにおける特徴的処理を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態において、閾値の設定の際に表示される画面の一例を示した図である。
【図２２】記録媒体が逸脱した様子の一例を示した図である。
【図２３】本発明の実施の形態において、記録媒体が逸脱した際の、記録媒体先端のサンプリング点、記録媒体後端のサンプリング点と予想軌跡との距離と、時間の関係を表したグラフを示した図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  ＣＰＵ
１２  表示部
１３  記憶部（ＨＤＤ）
１４  ＲＯＭ
１５  ＲＡＭ
１６  キーボード
１７  ポインティングデバイス
７１  予想軌跡定義部
７２  サンプリング点定義部
７３  不具合判定部
７４  再配置部
７５  再スタート部
７６  評価時間判定部
７７  結果表示部
【図１】
2010160583.tif 000005
【図２】
2010160583.tif 000006
【図３】
2010160583.tif 000007
【図４】
2010160583.tif 000008
【図５】
2010160583.tif 000009
【図６】
2010160583.tif 000010
【図７】
2010160583.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010160583.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2010160583.tif 000023
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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