(57)【要約】【課題】  分散コンピュータ環境において逐次且つ練成的なジョブの処理を好適に行なう。【解決手段】  Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ…と逐次且つ連成的に実行されるジョブにおいて、Ａのジョブ計算が完全に終了する前に、分散システムの別のノードにてＢのジョブの計算を開始する。このとき、ジョブＡにおいて計算が終了したデータの一部はジョブＢに送られ、このデータを用いてジョブＢの計算が同時に行なわれる。これによって、Ａのジョブが終わることを待つことなく、Ｂのジョブを開始し、Ａの結果を得ながら、同時にＢの結果を得ることができる。【選択図】  図２
2006277068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサを１つ以上含む計算機をノードとし、逐次且つ連成的な複数のジョブを、ネットワーク接続された複数のノードを用いて実行する情報処理システムであって、
各ノードはそれぞれ独立平行して、連成的なジョブを逐次的に実行することができ、
前後して配置される一方のノードは、投入された処理対象データに対し前記の連成的なジョブを順次実行するとともに、各ジョブの処理が完了する度にその実行結果を他方のノードに出力し、
該他方のノードは、該一方のノードによるジョブ実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対し同ジョブを実行する、
ことを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
露光・帯電、現像、転写、定着を含む電子写真プロセスにおけるシミュレーション計算を、現像器内での現像剤の攪拌の計算、現像ロール上での磁気ブラシ（穂立ち）の形成並びに帯電の計算、現像ロールから感光体への現像剤の飛翔計算の各ジョブで構成し、挙動解析の対象となる現像剤を複数の粒子群に分割して、各粒子群についての前記シミュレーション計算を各ノードに分配する、
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
逐次且つ連成的な複数のジョブを複数のノードを用いて実行する情報処理方法であって、各ノードはそれぞれ独立平行して、連成的なジョブを逐次的に実行することができ、
前後して配置される一方のノードにおいて、投入された処理対象データに対し前記の連成的なジョブを順次実行するとともに、各ジョブの処理が完了する度にその実行結果を他方のノードに出力するステップと、
該他方のノードは、該一方のノードによるジョブ実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対し同ジョブを実行するステップと、
を具備することを特徴とする情報処理方法。
【請求項４】
露光・帯電、現像、転写、定着を含む電子写真プロセスにおけるシミュレーション計算を、現像器内での現像剤の攪拌の計算、現像ロール上での磁気ブラシ（穂立ち）の形成並びに帯電の計算、現像ロールから感光体への現像剤の飛翔計算の各ジョブで構成し、挙動解析の対象となる現像剤を複数の粒子群に分割して、各粒子群についての前記シミュレーション計算を各ノードに分配するステップを備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理方法。
【請求項５】
逐次且つ連成的な複数のジョブを複数のノードを用いて実行するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
前後して配置される一方のノードに対し、投入された処理対象データに対し前記の連成的なジョブを順次実行させるとともに、各ジョブの処理が完了する度にその実行結果を他方のノードに出力させる手順と、
該他方のノードに対し、該一方のノードによるジョブ実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対し同ジョブを実行させる手順と、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク接続されている２以上の機器間における動作を連携させる情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、ネットワーク接続された複数の計算機における処理能力を利用して厖大な回数の演算処理を実行する情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、プロセッサを１つ以上含む計算機をノードとし、逐次且つ連成的な複数のジョブを、ネットワーク接続された複数のノードを用いて実行する情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、逐次連成ジョブの処理において、先発のジョブが完全に終了することを待たずに後発のジョブの結果を得る情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００３】
昨今の情報技術（ＩＴ）分野における急速な進歩とともに、さまざまな形態のコンピュータ・システムが開発・製造され、大学やその他の研究機関、企業内のオフィス、さらには一般家庭内に広く普及している。コンピュータ上では、テキスト形式の文書ファイル以外に、音声、画像、自然言語などさまざまなメディアをデジタル化して、数学的に取り扱うことにより、情報の編集・加工、蓄積、管理、伝達、共有などより高度で多岐にわたる処理を行なうことが可能となっている。
【０００４】
さらに最近では、ネットワーク上の複数の計算機を連携させ、その協調動作により高い演算性能を実現するとともに、投資対効果を高める分散コンピューティング技術に関する研究開発が進められている。
【０００５】
本発明者らは、条件やパラメータを変えながら同じ計算を繰り返し行なうような演算処理にはこのような分散コンピューティング技術が適当であると思料する。この種の演算処理の一例として、電子写真技術を利用した複写機やプリンタなどの画像形成装置における粉体挙動解析のためのシミュレーション計算を挙げることができる。この場合、画像構成剤としてのトナー及びトナーを搬送するための磁性体からなるキャリアという２成分からなる粉体を解析対象粒子として取り扱い、例えば攪拌、現像、転写などの各プロセスにおいて粉体挙動解析シミュレーションを適用することで、現実に画像形成実験を行なうことなく、形成される画像を予測し評価することができる。
【０００６】
電子写真プロセスのシミュレーション計算は、逐次連成するジョブで構成される。例えば、現像プロセスにおいて、現像器内での現像剤の攪拌の計算、現像ロール上での磁気ブラシ（穂立ち）の形成並びに帯電の計算、現像ロールから感光体への現像剤の飛翔計算は、逐次連成している。
【０００７】
ここで、逐次連成する先発するジョブが完全に終了するのを待ってから後発のジョブを行なうようにすると、ノードの利用効率という観点からは有効でないと思料される。
【０００８】
例えば、上述した電子写真プロセスでは、現像剤の攪拌から現像に至る過程では、オーガ部分からマグネット・ロール部分に移流されて来た現像剤から順に感光体へ現像されていくが、解析の対象となるすべての粒子について、帯電量の計算を終えてから磁気ブラシの長さ計算を開始し、磁気ブラシの長さ計算が完全に終了してから感光体に現像される粒子数の計算を行なおうとすると、後段の処理がなかなか開始されず、ノードの利用効率はよくない。
【０００９】
例えば、複数台の計算機をネットワーク接続した分散システム上で、ある計算機上のプロセスの出力データを、別の計算機上のプロセスの入力データとしてパイプにより伝達するシステムにおいて、データを複数ノードに分割して並列処理を行なう場合、各計算機の処理能力の余力に比例したサイズのデータを割り当てることによって、各ノードでの処理時間のバラツキを小さくし、システムの利用効率を向上するデータ分割方法について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【００１０】
しかしながら、これは単一のジョブに対するノード間での効率的な処理方法を開示したものであり、逐次的且つ連成的なジョブを実施する際には、プロセッサの効率的な利用という観点からは必ずしも有効とは言えない。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１８５５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、ネットワーク接続されている２以上の機器間における動作を好適に連携させることができる、優れた情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、プロセッサを１つ以上含む計算機をノードとし、逐次且つ連成的な複数のジョブを、ネットワーク接続された複数のノードを用いて好適に実行することができる、優れた情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、分散コンピュータ環境下で逐次連成するジョブを処理する際に、先発のジョブが完全に終了することを待たずに後発のジョブの結果を得ることができる、優れた情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、プロセッサを１つ以上含む計算機をノードとし、逐次且つ連成的な複数のジョブを、ネットワーク接続された複数のノードを用いて実行する情報処理システムであって、各ノードはそれぞれ独立平行して、連成的なジョブを逐次的に実行することができ、前後して配置される一方のノードは、投入された処理対象データに対し前記の連成的なジョブを順次実行するとともに、各ジョブの処理が完了する度にその実行結果を他方のノードに出力し、該他方のノードは、該一方のノードによるジョブ実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対し同ジョブを実行することを特徴とする情報処理システムである。
【００１６】
分散コンピューティング技術によれば、ネットワーク上の複数の計算機を連携させ、その協調動作により高い演算性能を実現するとともに、投資対効果を高めることができる。
【００１７】
ところが、分散コンピュータ環境下で、逐次連成する複数のジョブを処理しようとしたとき、先発するジョブが完全に終了するのを待ってから後発のジョブを行なうようにすると、プロセッサの利用効率という観点からは有効でなくなる、という問題がある。
【００１８】
そこで、本発明では、分散コンピュータ環境下で逐次連成するジョブを処理する際に、先発のジョブが完全に終了することを待たずに後発のジョブの結果を得る仕組みを導入することにした。
【００１９】
例えば、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ…と逐次且つ連成的に実行されるジョブにおいて、Ａのジョブ計算が完全に終了する前に、分散システムの別のノードにてＢのジョブの計算を開始する。このとき、ジョブＡにおいて計算が終了したデータの一部はジョブＢに送られ、このデータを用いてジョブＢの計算が同時に行なわれる。これによって、Ａのジョブが終わることを待つことなく、Ｂのジョブを開始し、Ａの結果を得ながら、同時にＢの結果を得ることができる。
【００２０】
例えば、露光・帯電、現像、転写、定着を含む電子写真プロセスにおけるシミュレーション計算を、現像器内での現像剤の攪拌の計算、現像ロール上での磁気ブラシ（穂立ち）の形成並びに帯電の計算、現像ロールから感光体への現像剤の飛翔計算の各ジョブで構成する。そして、挙動解析の対象となる現像剤を複数の粒子群に分割して、各粒子群についてのシミュレーション計算を各ノードに分配すると、先発のジョブが完全に終了することを待つことなく、後発のジョブの結果を得ることができる。すなわち、粒子群毎の複数のシミュレーション計算を同時に行なうことができる。例えば、オーガ部分からマグネット・ロール部分に移流されて来た現像剤から順に、搬送計算を実施することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の側面は、逐次且つ連成的な複数のジョブを複数のノードを用いて実行するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、前後して配置される一方のノードに対し、投入された処理対象データに対し前記の連成的なジョブを順次実行させるとともに、各ジョブの処理が完了する度にその実行結果を他方のノードに出力させる手順と、該他方のノードに対し、該一方のノードによるジョブ実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対し同ジョブを実行させる手順とを具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００２２】
本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第１の側面に係る情報処理システムと同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プロセッサを１つ以上含む計算機をノードとし、逐次且つ連成的な複数のジョブを、ネットワーク接続された複数のノードを用いて好適に実行することができる、優れた情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、分散コンピュータ環境下で逐次連成するジョブを処理する際に、先発のジョブが完全に終了することを待たずに後発のジョブの結果を得ることができる、優れた情報処理システム及び情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００２７】
本発明は、ネットワーク接続されている２以上の機器間における動作を連携させる分散コンピューティングに関する。分散コンピューティングによれば、ネットワーク上の複数の計算機を連携させ、その協調動作により高い演算性能を実現することができる。
【００２８】
図１には、分散コンピューティング・システムの構成を模式的に示している。ネットワーク上には、シミュレーション計算などの演算処理を統括するサーバと、１台以上のクライアントＰＣが接続されている。ネットワークは、単一のＬＡＮセグメントである以外に、ルータ若しくはゲートウェイ経由で相互接続される複数のＬＡＮセグメントや、インターネットなどの広帯域ネットワークで構成することができる。
【００２９】
分散コンピューティング・システムによれば、ネットワーク上の複数の計算機を連携させ、その協調動作により高い演算性能を実現するとともに、投資対効果を高めることができる。
【００３０】
例えば、複数のプロセスによって構成されるシステムの挙動についてのシミュレーションをプロセス毎にシミュレーション・モジュール化し、それぞれのクライアントＰＣにシミュレーション・モジュールの実行を割り振ることができる。電子写真プロセスでは、露光・帯電、現像、転写、定着などのプロセス毎にシミュレーションをモジュール化し、各シミュレーション・モジュールをクライアントＰＣに割り振り、サーバがこれらのシミュレーション結果を統合して画像形成装置全体の評価を行なうことができる。
【００３１】
ところが、分散コンピュータ環境下で、逐次連成する複数のジョブを処理しようとしたとき、先発するジョブが完全に終了するのを待ってから後発のジョブを行なうようにすると、プロセッサの利用効率という観点からは有効でなくなる、という問題がある。
【００３２】
図８にはこの様子を示している。プロセスを効率的に処理するために、ジョブのデータ処理容量やノードの処理能力に応じて分散システム（クラスタ）のリソース（ノード）を割り当てる。この場合、ジョブは逐次的に処理される。Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ…と逐次且つ連成的に実行されるジョブがある場合、先発するジョブが完全に終了するのを待ってから後発のジョブを行なわれる。したがって、先発のジョブが完全に終了するまでの間、後続のジョブを実行するプロセッサは待機状態となるため、利用効率がよくない。
【００３３】
例えば、電子写真プロセスのシミュレーションに図８に示したような分散コンピュータを用いた場合、解析の対象となるすべての現像剤粒子について、帯電量の計算を終えてから磁気ブラシの長さ計算を開始し、磁気ブラシの長さ計算が完全に終了してから感光体に現像される粒子数の計算を行なおうとすると、後段の処理がなかなか開始されず、プロセッサの利用効率はよくない。
【００３４】
そこで、本実施形態では、分散コンピュータ環境下で逐次連成するジョブを処理する際に、先発のジョブが完全に終了することを待たずに後発のジョブの結果を得る仕組みを導入する。
【００３５】
図２にはこの様子を示している。Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ…と逐次且つ連成的に実行されるジョブにおいて、Ａのジョブ計算が完全に終了する前に、分散システムの別のノードにてＢのジョブの計算を開始する。このとき、ジョブＡにおいて計算が終了したデータの一部はジョブＢに送られ、このデータを用いてジョブＢの計算が同時に行なわれる。これによって、Ａのジョブが終わることを待つことなく、Ｂのジョブを開始し、Ａの結果を得ながら、同時にＢの結果を得ることができる。
【００３６】
ここで、図３を参照しながら、ＪＯＢ１→ＪＯＢ２→ＪＯＢ３という具合に逐次連成する複数のジョブを、ノード＃１〜ノード＃４という複数のノードを用いて分散処理する場合について考えてみる。
【００３７】
各ノード＃１〜ノード＃４はそれぞれ独立平行して、ＪＯＢ１→ＪＯＢ２→ＪＯＢ３という連成的なジョブを逐次的に実行することができる。
【００３８】
まず、ノード＃１は、処理対象となるデータが投入されると、これに対し最初のジョブＪＯＢ１を実行し、処理が完了すると、その実行結果に対し引き続いて後続のジョブＪＯＢ２、ＪＯＢ３を順次実行する。
【００３９】
また、ノード＃１は、ＪＯＢ１の実行結果をノード＃２に出力する。ノード＃２は、ノード＃１によるその実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対しジョブＪＯＢ１を実行する。そして、この処理が完了すると、その実行結果に対し、引き続いて後続のジョブＪＯＢ２、ＪＯＢ３を順次実行するとともに、ＪＯＢ１の実行結果をノード＃２に出力する。
【００４０】
以下同様にして、ノード＃３は、ノード＃２による実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対しジョブＪＯＢ１を実行する。
【００４１】
また、ノード＃１は、ジョブＪＯＢ２の処理が完了すると、その実行結果に対し引き続いて後続のＪＯＢ３を実行するとともに、ＪＯＢ２の実行結果をノード＃２に出力する。ノード＃２は、ノード＃１による実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対しジョブＪＯＢ２を実行する。そして、この処理が完了すると、その実行結果に対し引き続いて後続のジョブＪＯＢ３を順次実行するとともに、ＪＯＢ２の実行結果をノード＃３に出力する。
【００４２】
以下同様にして、ノード＃３は、ノード＃２による実行結果に基づいて、自身に投入された処理対象データに対しジョブＪＯＢ２を実行する。
【００４３】
以下では、電子写真プロセスのシミュレーション計算に対し、本実施形態に係る分散コンピューティング技術を適用した場合について説明する。
【００４４】
図４には、現像プロセスを中心に、電子写真プロセス装置の構成を図解している。感光体１３の回りには、回転方向ｂに沿って順に中間転写ベルト１４、ブラシローラ３４、帯電ローラ３６、現像ユニット１２が設けられている。中間転写ベルト１４、ブラシローラ３４、帯電ローラ３６はいずれも感光体１３の感光面に当接している。また、帯電ローラ３６と現像ユニット１２との間には、感光面をライン露光するＬＥＤアレイヘッド４０が配置されている。
【００４５】
現像ユニットは、感光体１３に相対するように配設された現像ローラ３８と、現像ローラ３８の下方に位置し、現像ローラ３８に２成分系現像剤を供給するスクリュー・フィーダ３９Ａ及び３９Ｂと、現像ローラ３８とスクリュー・フィーダ３９Ａ及び３９Ｂとを収容する筐体３７とを備える。２成分系現像剤は、トナーと磁性キャリア粒子とを主用成分として含有している。筐体３７の感光体１３に相対する部分には開口部３７Ａが設けられている。
【００４６】
現像ローラ３８は、感光体１３の感光面との間に間隙即ち現像ギャップが形成されるように配設されている。現像ローラ３８は、円柱状のマグネット・ロール３８Ｂと、マグネット・ロール３８Ｂに被せられたスリーブ３８Ａとを有する。マグネット・ロール３８Ｂは、円柱状であって画像形成装置本体に対して固定され、スリーブ３８Ａは、マグネット・ロール３８Ｂの軸線の回りを、感光体１３の回転方向ｂと同じ反時計回り方向、すなわち感光体１３との対向部において感光体１３に相対するアゲインスト方向に回転している。これにより、現像ローラ３８から感光体１３へのトナーの転移効率が高められている。
【００４７】
マグネット・ロール３８Ｂは、フェライトや希土類磁石合金などの磁性材料の粉末を円柱状又は円筒状に成形したマグローラであり、Ｎ極とＳ極とが所定のパターンで配設されるように着磁しつつ燒結することにより形成される。その着磁パターンとして、感光体１３に相対する部分が現像極Ｓ１であり、スリーブ３８Ａの回転方向に沿って現像極Ｓ１の隣にピックオフ極Ｎ１が位置し、その隣にピックアップ極Ｎ２、トリミング極Ｓ２、搬送極Ｎ３の順で磁極が配置されるパターンなどが挙げられる。なお、現像極Ｓ１とトリミング極Ｓ２はいずれもＳ極であり、ピックオフ極Ｎ１、ピックアップ極Ｎ２、搬送極Ｎ３はいずれもＮ極である。
【００４８】
現像極Ｓ１における現像ニップに対応する部分は、法線方向磁束密度Ｂｒの変化が±５［ｍＴ］になるように着磁されている。ここで、搬送極Ｎ３とトリミング極Ｓ２との境界部を０度とし、時計回りの方向を正の角度とすると、２４０〜２７０度の部分に現像ニップが位置し、前記現像ニップ部を包含するように現像極Ｓ１が形成されている。そして、マグネット・ロール３８Ｂにおける角度２４０〜２７０度の部分においては法線方向磁束密度Ｂｒの変化が±５［ｍＴ］である。これは、マグネット・ロール３８Ｂにおける現像ニップの部分における法線方向磁束密度Ｂｒの変化が±５［ｍＴ］になるように着磁されていることを示す。マグネット・ロール３８Ｂは、さらに法線方向磁気拘束力Ｆｒの極小値が現像ニップに位置するように着磁されている。
【００４９】
トリミング極Ｓ２の対向部には、トリミング極Ｓ２と協働して磁気ブラシの高さを揃えるトリミング・ブレード４１が現像ローラ３８に向かって延びている。現像ローラ３８には、マイナスの現像バイアス電圧が印加されている。
【００５０】
現像モードにおいて、感光体１３は一定速度で反時計回りに回転するので、その感光面は帯電ローラ３６によってマイナスに帯電される。次いで、感光面の帯電面がＬＥＤアレイヘッド４０によって露光されることにより、帯電面の露光部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、現像ユニット１２において、現像ローラ３８によって、感光体１３と同様にマイナス電圧に帯電されたトナーが感光面に形成された静電潜像すなわち帯電面の電位低下部に電気的に付着されて現像され、トナー画像が形成される。感光面上に付着したトナーは、トナーと逆極性のプラスの転写電圧が印加された転写ローラ３２によって中間転写ベルト１４に向かって電気的に引き寄せられる。これによって、感光面１３Ａ上のトナー像が、感光体１３から中間転写ベルト１４へと転写される。
【００５１】
スリーブ３８Ａが回転すると、スクリュー・フィーダ３９Ａ、３９Ｂで筐体３７内部に供給された現像剤は、ピックアップ極Ｎ２によってスリーブ３８Ａの表面に吸着される。ここで、スリーブ３８Ａの表面には、搬送極Ｎ３から現像極Ｓ１に向かう磁界、ピックオフ極Ｎ１から現像極Ｓ１に向かう磁界、ピックアップ極Ｎ２からトリミング極Ｓ２に向かう方向の磁界、及び搬送極Ｎ３からトリミング極Ｓ２に向かう磁界が形成され、しかも現像剤は、磁性キャリア粒子の表面にトナーが付着した構造を有している。したがって、図５に示すように、スリーブ３８Ａの表面に吸着された現像剤は、スリーブ３８Ａの表面において磁力線の方向に配列され、穂立ちして磁気ブラシを形成する。
【００５２】
ピックアップ極Ｎ２の近傍においてスリーブ３８Ａの表面に形成された磁気ブラシは、図５中において矢印で示すように、スリーブ３８Ａが回転するのに伴い、トリミング極Ｓ２→搬送極Ｎ３→現像極Ｓ１→ピックオフ極Ｎ１へと紙面右から左に向かって搬送される。そして、トリミング極Ｓ２を通過するときに磁気ブラシの高さが整えられ、現像極Ｓ１近傍で磁気ブラシ上のトナーが感光体１３に転移して、スリーブ３８Ａの表面にはほとんど磁性キャリアだけになった磁気ブラシが残る。ほとんど磁性キャリアだけになった磁気ブラシは、スリーブ３８Ａの回転に伴い、ピックオフ極Ｎ１でスリーブ３８Ａの表面から脱落して筐体３７内に戻る。
【００５３】
現像モードでは、このようにスリーブ３８Ａが回転することにより、ピックアップ極Ｎ２では常に新鮮な現像剤が補充されて現像極Ｓ１に搬送され、現像極Ｓ１にてトナーが感光体１３に転移して感光面１３Ａの潜像が現像される。
【００５４】
このような現像剤の攪拌及び現像に至るプロセスを、例えば個別要素法を用いて、すべての粒子に作用するさまざまな力（例えば、弾性力や粘性力などの接触による作用力、ファンデルワース力や鏡像力、液架橋力などの外力）を基に運動方程式を立てて、粒子毎の挙動を解析するので、より現実に近い評価を行なうことができる。（個別要素法自体については、例えば、粉体工学会「粉体シミュレーション入門―コンピュータで粉体技術を創造する―」（産業図書株式会社、１９９８年３月３０日）、第３章「粒子要素法シミュレーション」に記載されている。）
【００５５】
その反面、個別要素法では、取り扱う粒子数が膨大になると計算量が増大するという問題がある。そこで、本発明に係る分散コンピューティング技術を適用し、各粒子の計算を複数のノードに配分することによって、各ノードの協調動作により高い演算性能を実現するとともに、投資対効果を高めることを考える。
【００５６】
攪拌及び現像に至るプロセスのシミュレーション計算は、現像器内での現像剤の攪拌の計算、現像ロール上での磁気ブラシ（穂立ち）の形成並びに帯電の計算、現像ロールから感光体への現像剤の飛翔計算からなるが、これらは逐次的且つ連成している。電子写真プロセスのシミュレーションは、オーガによる現像剤の攪拌、マグネット・ロールによる現像剤の搬送という流れで粒子挙動を計算することになるが、図６に示すように、オーガ部分からマグネット・ロール部分に移流されて来た現像剤から順に、搬送計算を実施することができる。
【００５７】
粒子について、現像器内での攪拌の計算（ＪＯＢ１とする）によって、帯電量が求まる。帯電量が得られた粒子について、現像ロール上での穂立ち・帯電の計算（ＪＯＢ２とする）を行なうことによって、穂立ちの長さが求まる。そして、穂立ち上に付着した各粒子について、現像ロールから感光体への飛翔計算（ＪＯＢ３とする）を行なうことによって、感光体に現像される粒子数が求まる。
【００５８】
各ノード＃１〜ノード＃４は、自己に分配された粒子群について、ＪＯＢ１〜ＪＯＢ３という連成するジョブを逐次的に実行することによって、現像される粒子数を得ることができる。
【００５９】
ここで、前後して配置されるノード＃１とノード＃２に着目すると、ノード＃２は、ノード＃１に対して先に投入された粒子群についての計算結果を得なければ、自身に割り当てられた粒子群の計算を開始することができない。しかし、ノード＃１において飛翔計算（ＪＯＢ３）まで完了するのを待つ必要はなく、攪拌計算（ＪＯＢ１）の結果が得られれば、次の粒子群に付いての攪拌計算を開始することができる。
【００６０】
そこで、ノード＃１は、自己に割り当てられた粒子群に対しジョブＪＯＢ１を実行し、その処理が完了すると、当該ジョブの実行結果を基に連成する次のジョブＪＯＢ２の実行を開始するとともに、実行結果の一部をノード＃２に出力する。そして、ノード＃２は、ノード＃１によるジョブＪＯＢ１の実行結果に基づいて、自身に割り当てられた粒子群に対し同ジョブを実行する。
【００６１】
図７には、逐次的且つ連成する複数のジョブＪＯＢ１〜ＪＯＢ３を、複数のノードで同時に実行する様子を図解している。
【００６２】
ノード＃１には、粒子番号１〜Ｎ1までの粒子群か割り当てられ、ノード＃２には粒子番号Ｎ1＋１〜Ｎ2までの粒子群か割り当てられ、ノード＃３には粒子番号Ｎ2＋１〜Ｎ3までの粒子群か割り当てられている。粒子群のサイズは、例えば、オーガ部分からマグネット・ロール部分に移流されて来る現像剤の塊である。
【００６３】
ノード＃１は、自己に割り当てられた粒子群１〜Ｎ1に対し攪拌計算を実行して、時刻ｔ１でその処理が完了すると、算出された帯電量を基に、同粒子群１〜Ｎ1に対し穂立ち・帯電の計算を続いて行なう。そして、この計算が時刻ｔ２すると、算出された穂立ち長さを基に、同粒子群１〜Ｎ1に対し飛翔計算を行ない、時刻ｔ３において感光体に現像される粒子数を算出することができる。実行結果の一部をノード＃２に出力する。
【００６４】
また、ノード＃２は、先に投入された粒子群１〜Ｎ1についての帯電量をノード＃１から受け取ると、自己に投入された後続の粒子群Ｎ1＋１〜Ｎ2についての攪拌計算を開始することができ、時刻ｔ２でその処理が完了する。そして、算出された帯電量と、ノード＃１から得られる先発の粒子群１〜Ｎ1についての穂立ち長さを基に、自己に割り当てられた粒子群Ｎ1＋１〜Ｎ2に対し穂立ち・帯電の計算を続いて行ない、この計算が時刻ｔ３する。そして、算出された穂立ち長さと、ノード＃１から得られる先発の粒子群１〜Ｎ1についての現像粒子数を基に、自己に割り当てられた粒子群Ｎ1＋１〜Ｎ2に対し飛翔計算を行ない、時刻ｔ４において感光体に現像される粒子数を算出することができる。
【００６５】
このように、オーガ部分からマグネット・ロール部分に移流されて来た現像剤から順に、搬送計算を実施することができる。すなわち、複数のノードが逐次且つ連成的なジョブの処理を同時に行なうことで、先発のジョブが完全に終了することを待つことなく、後発のジョブの結果を得ることができる。また、プロセット・ノードの利用効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００６７】
本明細書では、電子写真プロセスのシミュレーション計算を実行する実施形態を用いて説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。勿論、電子写真プロセス以外のシミュレーション計算、あるいはシミュレーション計算以外の逐次且つ連成するジョブの処理を分散コンピューティング・システムで実行する場合であっても、アウトプットがフローとして出力される一般的な逐次ジョブの処理に対しても、同様に本発明を適用することができる。
【００６８】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、分散コンピューティング・システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明に係る分散コンピュータ環境下で、逐次且つ連成的なジョブを処理する様子を示した図である。
【図３】図３は、ＪＯＢ１→ＪＯＢ２→ＪＯＢ３という具合に逐次連成する複数のジョブを、ノード＃１〜ノード＃４という複数のノードを用いて分散処理する様子を示した図である。
【図４】図４は、現像プロセスを中心に、電子写真プロセス装置の構成を示した図である。
【図５】図５は、現像ロール上で磁気ブラシが形成される様子を示した図である。
【図６】図６は、攪拌及び現像に至るプロセスのシミュレーション計算を説明するための図である。
【図７】図７は、逐次的且つ連成する複数のジョブＪＯＢ１〜ＪＯＢ３を、複数のノードで同時に実行する様子を示した図である。
【図８】図８は、分散コンピュータ環境下で、逐次連成する複数のジョブについて、先発するジョブが完全に終了するのを待ってから後発のジョブを行なう様子を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
１２…現像ユニット
１３…感光体
１４…中間転写ベルト
３２…転写ローラ
３４…ブラシローラ
３６…帯電ローラ
３７…筐体
３８…現像ローラ
３９…スクリューフィーダ
４０…ＬＥＤアレイヘッド
４１…トリミングブレード
【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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