(57)【要約】【課題】  力の可視化方法としてはベクトル表示が一般的であるが，搬送経路構成部材に作用する力のベクトル表示は搬送経路構成部材形状と重複する場合があり、表示上評価しづらいという課題を解決する。【解決手段】  柔軟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ための搬送経路の設計支援装置において、  前記搬送条件設定手順に基づいて、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求める運動計算処理手段と、  前記運動計算処理手段によって得られた搬送経路構成部材に作用する力の情報に基づいて、搬送経路構成部材のモデルの表示を変化させて表示する結果表示出力手段とを有することを特徴とする情報処理装置を提供する。【選択図】  図１
2006171980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟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ための搬送経路の情報処理装置において、
前記搬送条件設定手順に基づいて、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求める運動計算処理手段と、
前記運動計算処理手段によって得られた搬送経路構成部材に作用する力の情報に基づいて、搬送経路構成部材のモデルの表示を変化させて表示する結果表示出力手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記結果表示手段は、力の大きさに応じて搬送経路構成部材の表示を変化させて表示することを特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
請求項１において、前記搬送経路構成部材のモデルは、少なくとも搬送ガイドおよび搬送ローラのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
請求項１において、前記結果表示手段は、前記搬送経路構成部材のモデルの色の変化を含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
柔軟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ための搬送経路の設計支援装置の処理方法であって、
前記搬送条件設定手順に基づいて、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求める運動計算処理ステップと、
前記運動計算処理手段によって得られた搬送経路構成部材に作用する力の情報に基づいて、搬送経路構成部材のモデルの表示を変化させて表示する結果表示出力処理ステップとを有することを特徴とする情報処理装置の処理方法。
【請求項６】
請求項５の処理方法を実行するためのプログラム。
【請求項７】
請求項６のプログラムを記憶した記憶媒体。
【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に関し、特に詳しくは、複写機、ＬＢＰ（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することにより、搬送経路の最適設計を行うために好適に利用可能な設計支援プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。このような目的で搬送経路内の紙の挙動をシミュレーションする技術として、柔軟媒体を有限要素法による有限要素で表現し、搬送経路内のガイドやローラとの接触判断を行ない、運動方程式を数値的に解くことにより、柔軟媒体のガイドとの搬送抵抗や当接角を評価する設計支援プログラムが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−１９５０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の様な設計支援プログラムにおいて、柔軟媒体と搬送経路内の搬送経路構成部材との接触によって搬送経路構成部材に作用する力の評価は、柔軟媒体が搬送経路構成部材と接触しているかどうかの判断や、力の大きさによる搬送経路の妥当性の判断など、柔軟媒体の搬送性を評価する上で重要な評価指標である。
【０００４】
ところが従来より、垂直抗力、摩擦力といった搬送経路構成部材に作用する力を効率的に評価するための可視化手段がなく、また力の可視化方法としてはベクトル表示が一般的であるが，搬送経路構成部材に作用する力のベクトル表示は搬送経路構成部材形状と重複する場合があり、表示上評価しづらいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
柔軟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ための搬送経路の情報処理装置において、前記搬送条件設定手順に基づいて、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求める運動計算処理手段と、前記運動計算処理手段によって得られた搬送経路構成部材に作用する力の情報に基づいて、搬送経路構成部材のモデルの表示を変化させて表示する結果表示出力手段とを有することを特徴とする情報処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
【０００７】
搬送経路構成部材に作用する力を評価しやすい形で可視化し効率的に評価できるため、柔軟媒体の搬送性評価を効率的に行える効果がある。また、柔軟媒体の搬送性評価を効率的に行える効果がある。また、柔軟媒体の搬送性評価を効率的に行える効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施形態における設計支援プログラムの処理における各処理の実行順の一例を説明するためのフローチャートである。図１に示されるように本発明の設計支援プログラムは搬送経路定義処理１０１、柔軟媒体モデル作成処理１０２、搬送条件設定処理１０３、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求める運動計算処理１０４、結果表示出力処理１０５の５つの処理を順次実行することによって処理が行われる。処理の流れの詳細は以下に説明する。
【００１０】
図２は、本実施の形態の情報処理装置の構成を示す。
【００１１】
バス２０１には、中央処理装置（ＣＰＵ）２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、ネットワークインターフェース２０５、入力装置２０６、出力装置２０７及び外部記憶装置２０８が接続されている。
【００１２】
ＣＰＵ２０２には、データの処理又は演算を行うと共に、バス２０１を介して接続された各種構成要素を制御するものである。ＲＯＭ２０３および外部記憶装置２０８には、予めコンピュータプログラムが記憶されており、このコンピュータプログラムに基づいてＣＰＵ２０２は本実施の形態の処理を実行する。これらのコンピュータプログラムはＲＡＭ２０４に読みだされてＣＰＵ２０２により実行される。また、ＲＡＭ２０４は、データの入出力、送受信のためのワークメモリ、各構成要素の制御のための一時記憶として用いられる。外部記憶装置２０８は、例えばハードディスク記憶装置等の不揮発性のメモリである。入力装置２０６はキーボードおよびマウスなどによって構成され、さらに出力装置２０７は液晶ディスプレイなどの表示装置によって構成される。
【００１３】
次に、図３に本実施の形態を実行するための画面構成図の一例を示す。画面は処理の切り替えを行うメニューバー１、各機能のサブ構成メニュー２、定義した搬送経路や結果が表示されるグラフィカル画面３、プログラムメッセージの出力および必要に応じ数値入力を行う、コマンド欄４で構成される。
【００１４】
ここで本実施の形態の特徴である搬送経路構成部材（搬送ガイド，搬送ローラ）のモデルに作用する力の表示（結果表示出力処理）について説明する。
【００１５】
まず、図３の画面上において、メニューバー１中の「結果表示」ボタンの指示を検出すると、サブ構成メニュー２に「動画」メニューと「プロット」メニューが表示される。図３において、サブ構成メニュー２の中には「動画」と「プロット」が選択可能に表示されている。「動画」メニューは再生ボタン９１、停止ボタン９２、ポーズボタン９３、早送りボタン９４、巻き戻しボタン９５、垂直抗力表示ボタン９６、摩擦力表示ボタン９７を有している。これらのボタンの指示に応じてグラフィック画面３で柔軟媒体の挙動を可視化するとともに、垂直抗力表示ボタン９６、摩擦力表示ボタン９７により、搬送経路構成部材のモデルに作用する力が可視化される。
【００１６】
以下に、搬送経路構成部材のモデルに作用する垂直抗力、及び摩擦力の表示方法について説明する。シミュレーション実行開始からある時点での柔軟媒体のモデルと搬送経路構成部材のモデルとの接触部近傍を拡大した図を図４に示す。
【００１７】
柔軟媒体と搬送経路構成部材との接触のシミュレーションにおいては、搬送条件設定処理にて予め入力した柔軟媒体と搬送経路構成部材との摩擦係数μおよび柔軟媒体の質点と搬送経路構成部材との接触計算により得られる垂直抗力Ｎに基づいて、垂直抗力Ｎ９９および紙の搬送方向とは逆向きの摩擦力μＮ９０１の作用が算出され、その結果が図５中の柔軟媒体と接触している搬送経路構成部材の領域９８に表示される。
【００１８】
この搬送経路構成部材に作用している力の情報は、ステップ１０４の運動計算処理の結果としてＲＡＭ２０４に格納されている。垂直抗力表示ボタン９６、もしくは摩擦力表示ボタン９７に対する選択指示を検出すると、予め演算された各々の力の情報が読み込まれる。そして、柔軟媒体の質点と接触している搬送経路構成部材の領域９８の各点の力の大きさから、その間の領域の力の大きさ９０２が線形補間される。線形補間の図を図６に示す。そして、柔軟媒体の質点と接触している搬送経路構成部材の領域９８の各点とその間領域に対して、力の大きさに合わせて搬送経路構成部材の表示を変化させて表示される。
【００１９】
図７に垂直抗力表示ボタン９６の選択が検出されたときの柔軟媒体の質点と接触している搬送経路構成部材の領域９８に作用する垂直抗力の表示例を示す。
【００２０】
垂直抗力が作用している搬送経路構成部材の領域９８の端部９０４、９０５において、無彩色から有彩色に変化し、作用している力が大きさに合わせて、力の大きさが小さいところでは色の濃淡が薄く表示され、力の大きさが大きいところでは、色の濃淡が濃く表示される。同時に、力の大きさと有彩色の濃淡との関係を示すレベル表示９０３が同様にグラフィック画面３に表示される。
【００２１】
図７の画面では、柔軟媒体の先端と搬送経路構成部材との接触部である搬送経路構成部材の領域の端部９０５において、最も大きな垂直抗力が搬送経路構成部材に作用しており、レベル表示９０３に示される最大値に相当する色、すなわち色の濃淡がもっとも濃い色が搬送経路構成部材の柔軟媒体の先端と接触している部分に着色され表示されている。もちろん、搬送ローラに柔軟媒体が接触（挟まれている部分を除く）している場合には搬送ローラの色が変化することになる。このような状態で再生ボタン９１の選択を検出すると、シミュレーションが開始され、時系列的に垂直抗力の変化を把握することができる。
【００２２】
図７の画面では、有彩色の濃淡を連続的に表示しているが、有彩色の濃淡の変化は，段階的であっても良い。段階的な表示例を図６に示す。また、前記実施例では、無彩色から有彩色への変化による表示であったが、色の変化は、有彩色から有彩色への変化であっても良い。例えば、力が作用していない領域を黄色、力がもっとも大きく作用しているところを赤色とする組み合わせでは、視覚的に力の大きさを判断しやすい。
【００２３】
同様に、摩擦力表示ボタン９７の選択が検出されたときにおいても図７と同様の表示処理が行われる。
【００２４】
なお、前記搬送経路構成部材に作用する垂直抗力、及び摩擦力の表示は、動画再生時にも表示可能である。
【００２５】
この可視化方法により、柔軟媒体が搬送経路構成部材と接触しているかどうかの判断や、垂直抗力、摩擦力の大きさによる搬送経路の妥当性の判断などの、柔軟媒体の搬送性の評価を効率的に行うことができる。
【００２６】
図９に本実施の形態におけるプロット画面を示す。プロットメニューからグラフ化したい質点の加速度、速度、変位、抵抗のいずれかの計算結果を選択すると、グラフィック画面３に時系列グラフが表示される。このような結果表示出力機能により、柔軟媒体や種々の搬送経路内の評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態における設計支援プログラムのフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態における情報処理装置のブロック図。
【図３】結果表示出力処理における動画メニューの一例を示す図。
【図４】柔軟媒体と搬送経路構成部材のモデルとの接触部近傍を拡大した図。
【図５】搬送経路構成部材に作用する力の説明図。
【図６】搬送経路構成部材に作用する力の線形補間の説明図。
【図７】結果表示出力機能における搬送経路構成部材の垂直抗力の表示図。
【図８】結果表示出力機能における搬送経路構成部材の垂直抗力の表示図。
【図９】結果表示出力機能におけるプロットメニューの説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１  メニューバー
２  サブ構成メニュー
２０２  中央処理装置（ＣＰＵ）
２０３  ＲＯＭ
２０４  ＲＡＭ
２０５  ネットワークインターフェース
【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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