(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状の基材の搬送状態をコンピュータを用いて解析する解析装置であって、
基材を繰り出す巻き出し部および基材を巻き取る巻き取り部と、複数のローラとを含む基材の搬送経路を設定するパス設定部と、
基材の特性を設定する基材設定部と、
前記パス設定部および前記基材設定部の設定値に基づき、搬送装置の仮想モデルを作成するモデル作成部と、
前記仮想モデルにおいて、搬送開始前の基材に生じる力を計算する初期状態計算部と、
前記初期状態計算部によって算出される前記力を用いつつ、搬送開始後の基材の搬送状態を解析する搬送状態解析部と、
を備え、
前記搬送状態解析部が算出する前記力は、前記巻き出し部および前記巻き取り部によって前記基材に発生する初期張力を含み、
前記仮想モデルは、基材の搬送方向に対して垂直な幅方向の広がりをもつ三次元モデルであり、
前記初期状態計算部は、前記搬送方向および前記幅方向について前記基材に生ずる力を計算する、解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の解析装置であって、
前記パス設定部は、少なくとも、複数の前記ローラのそれぞれについて、位置、大きさ、および回転の向きの情報を設定する解析装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の解析装置であって、
前記パス設定部は、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である解析装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記パス設定部は、基材の特性を変化させる特性変化位置を設定可能である解析装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記基材設定部は、少なくとも、基材の厚さ、幅、およびヤング率を設定する解析装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記基材設定部は、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である解析装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記初期状態計算部は、略平坦な状態を自然状態として、基材の前記ローラに接触する部分に発生する復元力を算出する解析装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記搬送状態解析部は、機構解析により基材の搬送状態を解析し、前記機構解析の一要素である基材に生じる応力および変形を有限要素法により算出する解析装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の解析装置であって、
前記仮想モデル内の前記巻き出し部および前記巻き取り部の少なくとも一方において、
基材は同一の径で多重に巻かれている解析装置。
【請求項１０】
長尺帯状の基材の搬送状態をコンピュータを用いて解析する解析方法であって、
ａ）基材を繰り出す巻き出し部および基材を巻き取る巻き取り部と、複数のローラとを含む基材の搬送経路を設定する工程と、
ｂ）基材の特性を設定する工程と、
ｃ）前記工程ａ）および前記工程ｂ）の設定値に基づき、搬送装置の仮想モデルを作成する工程と、
ｄ）前記仮想モデルにおいて、搬送開始前の基材に生じる力を計算する工程と、
ｅ）前記工程ｄ）によって算出される前記力を用いつつ、搬送開始後の基材の搬送状態を解析する工程と、
を有し、
前記工程ｅ）が算出する前記力は、前記巻き出し部および前記巻き取り部によって前記基材に発生する初期張力を含み、
前記仮想モデルは、基材の搬送方向に対して垂直な幅方向の広がりをもつ三次元モデルであり、
前記工程ｄ）は、前記搬送方向および前記幅方向について前記基材に生ずる力を計算する工程を含む、解析方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の解析方法であって、
前記工程ａ）では、少なくとも、複数の前記ローラのそれぞれについて、位置、大きさ、および回転の向きの情報を設定する解析方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の解析方法であって、
前記工程ａ）では、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である解析方法。
【請求項１３】
請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記工程ａ）において、基材の前記特性を変化させる特性変化位置を設定する解析方法。
【請求項１４】
請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記工程ｂ）では、少なくとも、基材の厚さ、幅、およびヤング率を設定する解析方法。
【請求項１５】
請求項１０から請求項１４までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記工程ｂ）では、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である解析方法。
【請求項１６】
請求項１０から請求項１５までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記工程ｄ）では、略平坦な状態を自然状態として、基材の前記ローラに接触する部分に発生する復元力を算出する解析方法。
【請求項１７】
請求項１０から請求項１６までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記工程ｅ）では、有限要素法を用いて、基材の搬送状態を解析する解析方法。
【請求項１８】
請求項１０から請求項１７までのいずれか１項に記載の解析方法であって、
前記仮想モデル内の前記巻き出し部および前記巻き取り部の少なくとも一方において、基材は同一の径で多重に巻かれている解析方法。
【請求項１９】
コンピュータによって実行されることにより、請求項１０から請求項１８までのいずれか１項に記載の解析方法を実現させる解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺帯状の基材の搬送状態をコンピュータを用いて解析する解析装置、解析方法、および解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柔軟媒体である印刷用紙の搬送状態をコンピュータを用いて解析するシミュレーション装置が知られている。例えば、特許文献１の搬送経路設計支援装置では、柔軟媒体をバネ−質量系に離散化した上で、柔軟媒体の挙動をシミュレーションしている。また、特許文献２のシミュレーション装置では、複数の剛体要素間をバネで連結することによって柔軟媒体のモデルを作成し、柔軟媒体の運動を時系列に計算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０２４２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８２６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の搬送経路設計支援装置および特許文献２のシミュレーション装置は、いずれも、前端および後端を有する印刷用紙の搬送（いわゆる枚葉搬送）を対象としている。枚葉搬送の場合、フィーダから搬送経路に１枚ずつ印刷用紙が供給される。一方、商業用のインクジェットプリンタでは、複数のローラの間で長尺帯状の印刷用紙を長手方向に搬送（いわゆるロールトゥロール搬送）しつつ、印刷を行う。ロールトゥロール搬送の場合、搬送前の初期状態において、予め搬送経路の全域に印刷用紙が掛け渡される。このため、特許文献１および特許文献２のような枚葉搬送のシミュレーション手法を、そのままロールトゥロール搬送に適用することはできない。
【０００５】
また、印刷装置以外にも、長尺帯状の基材をロールトゥロール搬送しながら基材を処理する種々の装置が提案されている。これらの装置においても、基材の搬送状態を精度よく解析することが求められている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、搬送経路の全域に長尺帯状の基材が掛け渡された状態から基材の搬送を開始するロールトゥロール搬送を対象として、基材の搬送状態を精度よく解析できる解析装置、解析方法、および解析プログラム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、長尺帯状の基材の搬送状態をコンピュータを用いて解析する解析装置であって、基材を繰り出す巻き出し部および基材を巻き取る巻き取り部と、複数のローラとを含む基材の搬送経路を設定するパス設定部と、基材の特性を設定する基材設定部と、前記パス設定部および前記基材設定部の設定値に基づき、搬送装置の仮想モデルを作成するモデル作成部と、前記仮想モデルにおいて、搬送開始前の基材に生じる力を計算する初期状態計算部と、前記初期状態計算部によって算出される前記力を用いつつ、搬送開始後の基材の搬送状態を解析する搬送状態解析部と、を備え、前記搬送状態解析部が算出する前記力は、前記巻き出し部および前記巻き取り部によって前記基材に発生する初期張力を含み、前記仮想モデルは、基材の搬送方向に対して垂直な幅方向の広がりをもつ三次元モデルであり、前記初期状態計算部は、前記搬送方向および前記幅方向について前記基材に生ずる力を計算する。
【０００９】
本願の第２発明は、第１発明の解析装置であって、前記パス設定部は、少なくとも、複数の前記ローラのそれぞれについて、位置、大きさ、および回転の向きの情報を設定する。
【００１０】
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の解析装置であって、前記パス設定部は、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である。
【００１１】
本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記パス設定部は、基材の特性を変化させる特性変化位置を設定可能である。
【００１２】
本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記基材設定部は、少なくとも、基材の厚さ、幅、およびヤング率を設定する。
【００１３】
本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記基材設定部は、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である。
【００１４】
本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記初期状態計算部は、略平坦な状態を自然状態として、基材の前記ローラに接触する部分に発生する復元力を算出する。
【００１５】
本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記搬送状態解析部は、機構解析により基材の搬送状態を解析し、前記機構解析の一要素である基材に生じる応力および変形を有限要素法により算出する。
【００１６】
本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれか１発明の解析装置であって、前記仮想モデル内の前記巻き出し部および前記巻き取り部の少なくとも一方において、基材は同一の径で多重に巻かれている。
【００１７】
本願の第１０発明は、長尺帯状の基材の搬送状態をコンピュータを用いて解析する解析方法であって、ａ）基材を繰り出す巻き出し部および基材を巻き取る巻き取り部と、複数のローラとを含む基材の搬送経路を設定する工程と、ｂ）基材の特性を設定する工程と、ｃ）前記工程ａ）および前記工程ｂ）の設定値に基づき、搬送装置の仮想モデルを作成する工程と、ｄ）前記仮想モデルにおいて、搬送開始前の基材に生じる力を計算する工程と、ｅ）前記工程ｄ）によって算出される前記力を用いつつ、搬送開始後の基材の搬送状態を解析する工程と、を有し、前記工程ｅ）が算出する前記力は、前記巻き出し部および前記巻き取り部によって前記基材に発生する初期張力を含み、前記仮想モデルは、基材の搬送方向に対して垂直な幅方向の広がりをもつ三次元モデルであり、前記工程ｄ）は、前記搬送方向および前記幅方向について前記基材に生ずる力を計算する工程を含む。
【００１９】
本願の第１１発明は、第１０発明の解析方法であって、前記工程ａ）では、少なくとも、複数の前記ローラのそれぞれについて、位置、大きさ、および回転の向きの情報を設定する。
【００２０】
本願の第１２発明は、第１０発明または第１１発明の解析方法であって、前記工程ａ）では、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である。
【００２１】
本願の第１３発明は、第１０発明から第１２発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記工程ａ）において、基材の前記特性を変化させる特性変化位置を設定する。
【００２２】
本願の第１４発明は、第１０発明から第１３発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記工程ｂ）では、少なくとも、基材の厚さ、幅、およびヤング率を設定する。
【００２３】
本願の第１５発明は、第１０発明から第１４発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記工程ｂ）では、一部の設定値に、誤差の情報を追加設定可能である。
【００２４】
本願の第１６発明は、第１０発明から第１５発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記工程ｄ）では、略平坦な状態を自然状態として、基材の前記ローラに接触する部分に発生する復元力を算出する。
【００２５】
本願の第１７発明は、第１０発明から第１６発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記工程ｅ）では、有限要素法を用いて、基材の搬送状態を解析する。
【００２６】
本願の第１８発明は、第１０発明から第１７発明までのいずれか１発明の解析方法であって、前記仮想モデル内の前記巻き出し部および前記巻き取り部の少なくとも一方において、基材は同一の径で多重に巻かれている。
【００２７】
本願の第１９発明は、解析プログラムであって、コンピュータによって実行されることにより、第１０発明から第１８発明までのいずれか１発明の解析方法を実現させる。
【発明の効果】
【００２８】
本願の第１発明〜第２０発明によれば、初期状態において基材に生じる力を考慮しつつ、基材の搬送状態を解析できる。
【００２９】
また、本願の第１発明〜第２０発明によれば、基材の幅方向の伸縮や蛇行の様子を解析できる。
【００３０】
特に、本願の第３発明および第１２発明によれば、誤差を考慮した基材の搬送状態を解析できる。
【００３１】
特に、本願の第４発明および第１３発明によれば、搬送の途中で基材の特性が変化したときの基材の搬送状態を解析できる。
【００３２】
特に、本願の第６発明および第１５発明によれば、誤差を考慮した基材の搬送状態を解析できる。
【００３３】
特に、本願の第９発明および第１８発明によれば、渦巻き状に基材が巻かれたモデルを作成する場合よりも、解析処理の演算負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】解析装置のハードウエア構成を示した図である。
【図２】解析装置において実現される機能を、概念的に示したブロック図である。
【図３】解析処理の流れを示したフローチャートである。
【図４】仮想モデルの例を示した図である。
【図５】仮想モデルの巻き出し部の構成を示した図である。
【図６】仮想モデルのローラ付近の構成を示した図である。
【図７】仮想モデルの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
＜１．解析装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る解析装置１のハードウエア構成を示した図である。この解析装置１は、長尺帯状の柔軟な基材の搬送状態を解析するための装置である。例えば、商業印刷用のインクジェットプリンタでは、長尺帯状の基材である印刷用紙を長手方向に搬送しながら、印刷用紙の表面にインクを吐出することによって、印刷用紙の表面に画像を記録する。また、化学電池の製造工程では、長尺帯状の基材である電解質膜や金属箔を長手方向に搬送しながら、基材の表面に電極となる材料を塗布する。また、印刷および燃料電池以外の分野においても、長尺帯状の基材を搬送する種々の搬送装置が知られている。解析装置１は、このような基材の搬送装置の仮想モデルをコンピュータ上で作成し、当該搬送装置における基材の搬送状態を解析（シミュレーション）する機能を有する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態の解析装置１は、コンピュータ本体１０、ディスク読取部２０、表示部３０、および入力部４０を有する。ディスク読取部２０、表示部３０、および入力部４０は、それぞれ、コンピュータ本体１０との間で、有線または無線により通信可能に接続されている。
【００３８】
コンピュータ本体１０は、ＣＰＵ等の演算処理部１１、ＲＡＭ等のメモリ１２、およびハードディスクドライブ等の記憶部１３を有する。記憶部１３には、解析処理を実行するためのコンピュータプログラムＰが、インストールされている。コンピュータプログラムＰは、例えば、ＣＤやＤＶＤなどのコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体Ｄからディスク読取部２０を介して読み取られ、コンピュータ本体１０内の記憶部１３に記憶される。コンピュータ本体１０にコンピュータプログラムＰがインストールされると、コンピュータ本体１０内において、解析処理に必要な機能が実現される。
【００３９】
表示部３０は、解析装置１の処理に関わる種々の情報を表示するための部位である。表示部３０には、例えば、液晶ディスプレイが使用される。入力部４０は、コンピュータ本体１０に対して種々の情報を入力するための部位である。入力部４０には、例えば、キーボードやマウスが使用される。解析装置１のユーザは、表示部３０を確認しながら、入力部４０を操作することによって、コンピュータ本体１０に解析処理の実行を指示することができる。
【００４０】
なお、表示部３０および入力部４０の機能は、タッチパネル式のディスプレイなどの単一のデバイスにより、実現されていてもよい。
【００４１】
図２は、解析装置１において実現される機能を、概念的に示したブロック図である。図２に示すように、本実施形態の解析装置１は、パス設定部５１、基材設定部５２、モデル作成部５３、初期状態計算部５４、および搬送状態解析部５５を有する。これらの各部の機能は、コンピュータ本体１０が、記憶部１３から読み出されたコンピュータプログラムＰを実行することによって実現される。
【００４２】
パス設定部５１では、解析対象となる搬送装置内の搬送経路に関する情報が設定される。基材設定部５２では、搬送される基材の特性が設定される。モデル作成部５３では、パス設定部５１および基材設定部５２の設定値に基づいて、搬送装置の仮想モデルが作成される。初期状態計算部５４では、搬送開始前の基材に生じる力が計算される。搬送状態解析部５５では、搬送開始後の基材の搬送状態が解析される。
【００４３】
図３は、解析装置１を用いて、基材の搬送状態を解析するときの処理の流れを示したフローチャートである。以下では、図２および図３を参照しつつ、解析処理の流れについて説明する。
【００４４】
解析処理を行うときには、まず、解析装置１のユーザが、入力部４０を操作して、コンピュータプログラムＰを起動させる。解析装置１は、起動したコンピュータプログラムＰに基づいて、まず、ユーザに、基材の搬送経路に関する情報の入力を要求する。
【００４５】
ユーザは、入力部４０を操作して、基材の搬送経路に関する情報を入力する。基材の搬送装置では、複数のローラに掛け渡された基材が、ローラの回転によって、長手方向に搬送される。ユーザは、例えば、複数のローラの各々の位置、大きさ、および回転の向きを入力する。また、ユーザは、基材を繰り出す巻き出し部の位置、巻き出し部に巻かれた基材の長さ、基材を巻き取る巻き取り部の位置も入力する。パス設定部５１は、入力された情報を、記憶部１３に記憶させる。これにより、複数のローラによる基材の搬送経路が設定される（ステップＳ１）。
【００４６】
なお、パス設定部５１は、複数のローラの各々の位置、大きさ、および回転の向きの他、摩擦係数等の設定値を入力可能に設けてもよい。また、パス設定部５１は、複数のローラの位置や大きさなどの一部の設定値に、誤差の情報を追加設定できるようになっていてもよい。また、ローラの表面の回転軸に対する微小な傾きなどを、誤差として追加設定できるようになっていてもよい。誤差の情報を設定すれば、後述するステップＳ４において、誤差を考慮した計算を行うことができる。また、後述するステップＳ５において、誤差を考慮した搬送状態の解析を行うことができる。
【００４７】
また、基材の搬送経路には、搬送用の単純なローラだけではなく、基材の搬送方向を切り替えるターンバーなどの切り替え装置や、基材の蛇行を補正する補正装置や、基材の張力を調整する張力調整装置などが設けられる場合がある。パス設定部５１は、これらの装置に関する情報を、さらに設定できるようになっていてもよい。
【００４８】
次に、解析装置１は、ユーザに、搬送される基材の特性に関する情報の入力を要求する。ユーザは、入力部４０を操作して、基材の特性に関する情報を入力する。ユーザは、例えば、基材の厚さ、幅、およびヤング率（縦弾性係数）を入力する。また、ユーザは、これらの情報の他に、基材の減衰係数や摩擦係数を入力してもよい。基材設定部５２は、入力された情報を、記憶部１３に記憶させる。これにより、解析対象となる基材の特性が設定される（ステップＳ２）。
【００４９】
なお、基材設定部５２は、基材の厚さや幅などの一部の設定値に、誤差の情報を追加設定できるようになっていてもよい。また、基材の両側縁部の形状の周期的なうねりや、搬送方向のカール、すなわち初期状態での湾曲形状などを、誤差として追加設定できるようになっていてもよい。誤差の情報を設定すれば、後述するステップＳ４において、誤差を考慮した計算を行うことができる。また、後述するステップＳ５において、誤差を考慮した搬送状態の解析を行うことができる。
【００５０】
なお、ステップＳ１とステップＳ２の順序は、逆であってもよい。すなわち、基材の特性を設定した後に、基材の搬送経路を設定してもよい。
【００５１】
基材の搬送経路および基材の特性が設定されると、次に、モデル作成部５３が、搬送装置の仮想モデルＭを作成する（ステップＳ３）。図４は、仮想モデルＭの例を示した図である。図３に示すように、本実施形態の仮想モデルＭは、基材９の搬送方向および搬送方向に対して垂直な幅方向の広がりをもつ三次元モデルである。図３の例では、巻き出し部８１、複数のローラ８２、巻き取り部８３、および基材９により、仮想モデルＭが構成されている。
【００５２】
仮想モデルＭ中の複数のローラ８２の各々の位置、大きさ、および回転の向きは、パス設定部５１の設定値に基づいて決定される。また、仮想モデルＭ中の基材９の幅は、基材設定部５２の設定値に基づいて決定される。
【００５３】
後述するステップＳ５では、機構解析と有限要素法（Finite Element Method）を用いて基材の搬送状態が解析される。より詳細には、機構解析により基材の搬送状態を解析し、機構解析の一要素である基材の変形および基材に生じる応力を、有限要素法により算出する。
【００５４】
図５は、仮想モデルＭの巻き出し部８１の構成を示した図である。この仮想モデルＭでは、基材９の端部は、巻き出し部８１の中心軸８１０に接続されている。基材９は、中心軸８１０から径方向外側へ延びる接続部９ａと、接続部９ａの外側の端部から、中心軸８１０を中心として円弧状に延びる巻き付け部９ｂとを有する。実際の基材搬送装置の巻き出し部８１では、巻き芯ローラの周囲に基材が渦巻き状に（徐々に径を変化させながら）巻き付けられる。しかしながら、この仮想モデルＭでは、基材９同士の摩擦を考慮しておらず、基材９の巻き付け部９ｂが、中心軸８１０を中心とする同一の径で、多重に巻かれている。したがって、基材９の搬送が進んでも、巻き出し部８１から基材９が繰り出される位置は変化しない。このようにすれば、渦巻き状に基材が巻かれたモデルを作成する場合よりも、解析処理にかかる演算負担を減らすことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、巻き取り部８３においても、基材９は、同様に中心軸を中心とする同一の径で多重に巻かれたモデルとなっている。巻き出し部８１および巻き取り部８３は、必ずしもこのようなモデルでなくてもよいが、巻き出し部８１および巻き取り部８３の少なくとも一方において、基材９を同一の径で多重に巻いたモデルとすれば、解析処理にかかる演算負担を減らすことができる。
【００５６】
仮想モデルＭが作成されると、続いて、初期状態計算部５４が、仮想モデルＭにおいて、搬送開始前の基材９に生じる力を計算する（ステップＳ４）。この計算においては、有限要素法を用いて、基材９に負荷される搬送開始前の初期張力や、復元力、すなわちローラ８２での曲げにより基材９に生じる応力および変形（ひずみ）を計算する。図６は、仮想モデルＭ中のローラ８２付近の構成を示した図である。基材９が湾曲すると、基材９を平坦に戻そうとする弾性力が発生する。すなわち、仮想モデルＭ中の基材９は、平坦な状態を自然状態としている。したがって、基材９のローラ８２に接触する部分には、図６中に矢印で示したように、ローラ８２から離れる方向の復元力Ｆが発生する。初期状態計算部５４は、このように、初期状態の基材９の各所に発生する復元力Ｆを、有限要素法を用いて算出する。算出された復元力Ｆは、記憶部１３に記憶される。
【００５７】
また、初期状態計算部５４は、初期状態の基材９の各所に発生する初期張力も算出する。例えば巻き出し部８１の回転を固定した状態で、巻き取り部８３を所定量だけ回転させることにより基材９を所定量だけ巻き取り、基材９へ負荷される搬送開始前の初期張力を算出する。算出された初期張力は、記憶部１３に記憶される。
【００５８】
その後、ユーザは、入力部４０を操作して、解析処理を開始する旨のコマンドを入力する。すると、搬送状態解析部５５が、仮想モデルＭにおいて、基材９の搬送を仮想的に開始させるとともに、基材９の搬送状態を解析する（ステップＳ５）。具体的には、巻き出し部８１、複数のローラ８２、および巻き取り部８３の回転に伴う基材９の動きを、機構解析と有限要素法を用いて解析する。その際、ステップＳ４において算出された、初期状態において基材９に生じる復元力Ｆおよび初期張力が考慮される。また、搬送開始後も、基材９の複数のローラ８２に接触する部分には、復元力Ｆが発生する。搬送状態解析部５５は、当該復元力Ｆを考慮しつつ、基材９の搬送状態を解析する。
【００５９】
このように、この解析装置１では、初期状態において基材９に生じる力を考慮しつつ、基材９の搬送状態を解析する。これにより、長尺帯状の基材の搬送状態を、精度よく解析することができる。特に、本実施形態の解析装置１では、搬送方向だけではなく、幅方向の広がりをもつ三次元モデルを作成し、当該三次元モデルにおいて基材９の搬送状態を解析する。このため、基材９の幅方向の伸縮や、搬送に伴う基材９の蛇行または斜行の様子も解析できる。
【００６０】
＜２．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
図７は、解析装置１により作成される仮想モデルＭの変形例を示した図である。図７の仮想モデルＭでは、搬送経路の途中に、基材９のヤング率を変化させる特性変化位置８４が設定されている。インクジェットプリンタでは、インクを吐出する前とインクを吐出した後とで、印刷用紙のヤング率が変化する。また、インクの乾燥の前後でも、印刷用紙のヤング率が変化する。図７の仮想モデルＭでは、このような搬送途中における基材９のヤング率の変化を考慮した解析を行うことができる。なお、特性変化位置８４は、例えば、上述したステップＳ１において、パス設定部５１における設定値の１つとして、設定すればよい。また、仮想モデルＭの搬送経路上に、複数の特性変化位置８４を設定してもよい。また、搬送経路の途中に、基材９のヤング率以外の特性（例えば摩擦係数）を変化させる特性変化位置を設定してもよい。
【００６２】
本発明の解析装置は、印刷用紙の搬送だけではなく、フィルム、化学電池用の電解質膜または金属箔、薄板ガラスなどの長尺帯状の基材の搬送を解析するものであってもよい。
【００６３】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  解析装置
９  基材
９ａ  接続部
９ｂ  巻き付け部
１０  コンピュータ本体
１１  演算処理部
１２  メモリ
１３  記憶部
２０  ディスク読取部
３０  表示部
４０  入力部
５１  パス設定部
５２  基材設定部
５３  モデル作成部
５４  初期状態計算部
５５  搬送状態解析部
８１  巻き出し部
８２  ローラ
８３  巻き取り部
８４  特性変化位置
８１０  中心軸
Ｄ  記憶媒体
Ｆ  復元力
Ｍ  仮想モデル
Ｐ  コンピュータプログラム
【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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