(57)【要約】【課題】シート物を解析モデルとして、時間ごとに、シート物と設計対象物とのスリップ特性を考慮に入れシート物が搬送されていく状態をシミュレーションし、その結果得られた解を処理して表示し、設計の対象物と搬送状態との対応ができ設計の指針とすることができる設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体を提供する。【解決手段】シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部４、設計データを入力する入力部２、該入力部２から入力される設計データと記憶部４からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部３とを備え、シミュレーションを行なう場合において、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部と、を備えシミュレーションを行なう設計支援方法において、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とする設計支援方法。
【請求項２】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部と、を備えシミュレーションを行なう設計支援方法において、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用い、演算の結果により設計対象物に対応するシート物の状態をユーザに提示することを特徴とする設計支援方法。
【請求項３】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部とを備え、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とし、前記各部の少なくとも一つがネットワークで繋がっていることを特徴とする設計支援方法。
【請求項４】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性がシートへの負荷力との関係において表されることを特徴とする請求項１、２、３いずれかに記載の設計支援方法。
【請求項５】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性が、負荷力Ｗとの設計対象物へ付与される荷重をＰとした時Ｔ＝Ｗ／Ｐで表されるトラクション係数Ｔとの関係において表されることを特徴とする請求項１、２、３いずれかに記載の設計支援方法。
【請求項６】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の硬度をパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項７】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の表面摩擦係数をパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項８】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の劣化データをパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項９】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、前記シートの特性をパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項１０】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、前記シートのサイズをパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項１１】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、前記シートのヤング率をパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項１２】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、前記シートの温湿度特性をパラメータとして表されることを特徴とする請求項４又は５記載の設計支援方法。
【請求項１３】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部と、を備えた設計支援装置において、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とする設計支援装置。
【請求項１４】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部と、を備えた設計支援装置において、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用い、演算の結果により設計対象物に対応するシート物の状態をユーザに提示することを特徴とする設計支援装置。
【請求項１５】
シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部と、設計データを入力する入力部と、該入力部から入力される設計データと前記記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部と、演算した結果を表示する表示部とを備え、前記シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とし、前記各部の少なくとも一つがネットワークで繋がっていることを特徴とする設計支援装置。
【請求項１６】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性が前記シートへの負荷力との関係において表されることを特徴とする請求項１３、１４、１５いずれかに記載の設計支援装置。
【請求項１７】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性が、負荷力Ｗとの設計対象物へ付与される荷重をＰとした時Ｔ＝Ｗ／Ｐで表されるトラクション係数Ｔとの関係において表されることを特徴とする請求項１３、１４、１５いずれかに記載の設計支援装置。
【請求項１８】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の硬度をパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置、設計支援方法、プログラムを記載した記録媒体。
【請求項１９】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の表面摩擦係数をパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２０】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の劣化データをパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２１】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの特性をパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２２】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのサイズをパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２３】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのヤング率をパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２４】
演算に用いるシートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの温湿度特性をパラメータとして表されることを特徴とする請求項１６又は１７記載の設計支援装置。
【請求項２５】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の設計支援方法をコンピュータが動作可能な設計支援プログラムとして記憶したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設計する対象に対してシミュレーションを行ない、結果をユーザに表示する設計支援装置、特にシート物を解析モデルし、例えば複写機、プリンター、原稿送り機、印刷機などシート物を搬送する機械の設計の際に用いられる設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、設計される機械に対し、世の中の要求は、高品質、高性能な新しい機能をより速く求めるようになっている。このような中、高機能を得るために設計試作を繰り返すことは、コスト資源、時間資源、或いは材料資源の使用を増加させている。これらの資源の削減のために、実際に物を作る前から様々な条件でシミュレーションを行ない設計物の機能を評価しておくことは、設計のサイクルの短縮に対応する為や、効率の悪い試作を減らすためにますます重要になってくる。
機械設計を効率よく、期間短縮する為の方法として、計算装置の性能向上に伴いコンピュータを使用し、設計する機械の性能を計算シミュレーションにより計算し評価する方法が開発され使用されている。例えば、複写機、プリンター、原稿送り、印刷装置内でのシートの挙動をシミュレートするためのシステムとして以下のようなものがある。
設計支援システムとして、シート物を対象とし、その搬送される過程をシミュレーションする特許としては、例えば、特許文献１に開示されたようなものがあり、該特許文献１では、シート物を解析モデルとして、シート物が搬送される過程を時間ごとにシミュレートし、結果を描画すると共に、シート物の搬送力を算出し表示することが提案されている。
特許文献２では、シート物を解析モデルとし、シート物の搬送される過程をシミュレートし、入力した情報、結果として得られた情報を表示する設計支援装置において、シート物の移動速度を数値として表示することを特徴とし、シートの移動速度を評価して、シート物が搬送経路途中にて、停留しその先端部が次の搬送部に未到達となる不具合現象を解明することができる設計支援装置を得ている。
上記特許文献１と特許文献２では、設計対象となる機械内のシート物の挙動をシミュレーションにより解析して、表示する方法や装置を開示している。これらの特許においては、機械内で使用されるシート物の搬送状態を解析し、シート物の挙動に関して情報を得ることができたり、その評価をすることができる。
【特許文献１】特開平１１−１９５９５２号公報
【特許文献２】特開平１１−２８２８２５号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その解析時の条件として、従来の場合、機械を構成するローラなどの設計対象とシート物とのスリップに関しては考慮されておらず、設計する機械を構成する搬送ローラなどの構成物の評価を行なうことはできていなかった。
又更に、このような設計支援システムとして計算を行なうことは、設計のサイクルの短縮に繋がるが、多くの設計データの収集や、結果の設計者への周知などが迅速に行なわれることが目的となる。しかし、それらの実現のためには、設計物のデータ、例えばゴムなどの材料データや紙の材料データが材料を製造しているところから直接収集され、計算に利用できることが好ましく、更に時間短縮になる。又、結果の製造部への周知なども、迅速にしたい。
このような要求をみたすためには、このシステムをネットワークによりつなげ、データのやり取りを高速に行なうことが必要である。
本発明は、斯かる実情に鑑み、シート物を解析モデルとして、時間ごとに、シート物と設計対象物とのスリップ特性を考慮に入れシート物が搬送されていく状態をシミュレーションし、その結果得られた解を処理して表示し、設計の対象物と搬送状態との対応ができ設計の指針とすることができる設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備え、シミュレーションを行なう設計支援方法において、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いる設計支援方法を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備えシミュレーションを行なう設計支援方法において、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用い、演算の結果により設計対象物に対応するシート物の状態をユーザに提示する設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備え、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とし、上記各部の少なくとも一つがネットワークで繋がっている設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性がシートへの負荷力との関係において表される請求項１、２、３いずれかに記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性が、負荷力Ｗとの設計対象物へ付与される荷重をＰとした時Ｔ＝Ｗ／Ｐで表されるトラクション係数Ｔとの関係において表される請求項１、２、３いずれかに記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の硬度をパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の表面摩擦係数をパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の劣化データをパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
【０００５】
請求項９記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの特性をパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのサイズをパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのヤング率をパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項１２記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの温湿度特性をパラメータとして表される請求項４又は５記載の設計支援方法を主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備えた設計支援装置において、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いる設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項１４記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備えた設計支援装置において、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用い、演算の結果により設計対象物に対応するシート物の状態をユーザに提示する設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項１５記載の発明では、シートを解析モデルとし、設計データを記憶する記憶部、設計データを入力する入力部、該入力部から入力される設計データと該記憶部からの情報とを参照して演算を行なう演算部、演算した結果を表示する表示部とを備え、該シートと設計対象物とのスリップ特性を演算に用いることを特徴とし、上記各部の少なくとも一つがネットワークで繋がっている設計支援装置を主要な特徴とする。
【０００６】
請求項１６記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性がシートへの負荷力との関係において表される請求項１３、１４、１５いずれかに記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項１７記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性が、負荷力Ｗとの設計対象物へ付与される荷重をＰとした時Ｔ＝Ｗ／Ｐで表されるトラクション係数Ｔとの関係において表される請求項１３、１４、１５いずれかに記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項１８記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の硬度をパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置、設計支援方法、プログラムを記載した記録媒体を主要な特徴とする。
請求項１９記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の表面摩擦係数をパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２０記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、設計対象物の劣化データをパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２１記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの特性をパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２２記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのサイズをパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２３記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートのヤング率をパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２４記載の発明では、演算に用いる該シートと設計対象物とのスリップ特性データが、シートの温湿度特性をパラメータとして表される請求項１６又は１７記載の設計支援装置を主要な特徴とする。
請求項２５記載の発明では、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の設計支援方法をコンピュータが動作可能な設計支援プログラムとして記憶したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、シートを解析モデルとしてシミュレーションを行なう際に、シートを搬送する搬送ローラなどの特性、例えば、ローラの硬度、荷重、表面摩擦力、弾性、劣化特性、更にシート自体の厚み、表面粗さ、ヤング率など特性をパラメータにした、搬送ローラなどの設計対象物とのスリップの特性とシートへの負荷力又はトラクションを条件としてシートの挙動を解析することにより、搬送ローラなどの設計対象物によって運ばれるそのローラと対応したシート挙動を得ることができ、ユーザは設計対象となる搬送ローラなどシートを搬送する材料に関する評価をすることができるようなる。
そのため、この発明に係る設計支援装置はシート物を解析モデルとして、そのシート物と機械の設計対象となる例えば搬送ローラなどの材料のスリップの特性を入力又は記憶する領域を有しており、それを利用してその他の設計データと共に演算を行ない、その結果を表示する機能を備えている。又更に、その方法はシート物を解析モデルとして、そのシート物と機械の設計対象となる例えば搬送ローラなどの材料とのスリップの特性を入力又は記憶する領域を有しており、その他の設計データと共にシート物の状態をシミュレーションし、その結果をスリップ特性をもった設計対象物と対応させて表示する機能を備えている。
又、このような設計支援システムをネットワークによりつなげ、データのやり取りを高速に行ないながら計算を行なうことで、設計のサイクルの短縮、数多くの設計データの収集や、結果の設計者への周知などが迅速に行なわれる機能も備える。
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１は本発明を具備する装置に関する構成図である。設計支援装置は、例えば、主制御部１、入力部２、出力部（表示部）３、記憶部４、記憶部にはプログラムメモリ５、データメモリ６、外部記憶インターフェース７（外部記憶Ｉ／Ｆ）、外部記憶装置８などを備えている。
主制御部１では設計支援装置全体を制御する。入力部２では、キーボード、マウス、その他入力装置により、シミュレーションの実行条件を入力する。その項目としては設計対象となる搬送ローラの特性値として、材料の硬度、表面摩擦、厚み、劣化度、シート物の種類に応じた特性値として、シートのサイズ、厚さ、密度、ヤング率、表面性等がある。又、設計物の使用する温度条件、湿度条件などを入力する。搬送ローラとシートとの関係として、それぞれの特性に応じた搬送ローラとシートとのスリップ特性を設計条件として入力できる。初期の搬送速度、搬送ローラへの加圧力などを入力できる。入力は数値を画面上をポインタで選択することなどによっても可能となる。
プログラムメモリ５はシステム制御プログラムおよび搬送ローラにより搬送される、シート物との搬送経路でのガイド群とのモデリングを行ない、シートの搬送挙動を演算する搬送シミュレーションプログラムを記憶する。データメモリ６はパラメータに対する搬送ローラとシートとのスリップ率、その他入力したシート物の特性値、シミュレーションの条件などを記憶する。外部記憶Ｉ／Ｆ７は外部記憶装置８を制御して、外部記憶装置に記憶された条件を呼び出したり、シミュレーションを行なった結果のデータを逐次記憶する。
この外部記憶装置は時間ごとにシミュレーションにより得られたデータを記憶することができるようにするが、逐次計算されるデータを保存するために、データを収めるサイズは計算した時刻に応じて大きくなっていくため、例えば、計算させている主制御部とは違う場所に有る記憶装置にも記憶することができるように、ネットワークでつなげ、外部記憶Ｉ／Ｆによりデータをネットワーク上で送ることも可能にしておく。又、入力部２に関しては、例えば事業部が違うが豊富なデータを持っている人などが、演算を速くおこなえる主制御部を持っている遠隔地にデータを送るためにネットワークで繋がるようにしておく。
出力部（表示部）３には画面に計算した結果をデータ処理し変換した、搬送ローラにより搬送されるシートの変形している状態を搬送ローラ、搬送ガイドと共に幾何形状で表示する描画領域と、描画されているシート物の状態、例えば時刻、位置、速度、スリップ状態などの情報を表示する。
前記入力部２と表示部３を画面９に示した例を図２に示す。図２において、入力部２は搬送ローラ条件入力部１２、シート条件入力部１３があり、表示部分には情報表示領域１０と描画領域１１を備えている。この出力部に関しても、演算した結果を設計にかかわる多方面の関係者に迅速に情報を与えるため、主制御部１や、記憶部４からネットワークで複数の表示画面に繋がるようにしておくことができる。
【０００９】
このような構成における、本発明の動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。シミュレーションを開始し、ユーザが入力した、設計対象を構成する転写ローラ、搬送ガイドの座標値、形状データ、搬送ローラの特性値として、材料の硬度、表面摩擦、劣化度、シート物の特性値として、シートの種類、大きさ、ヤング率、等を使用する。更にパラメータなど演算に必要なデータを入力又はデータベースより呼び出す（Ｓ１）。
計算に必要なデータを得た後、初期状態から任意時刻の状態に次のステップの時間を得、主制御部１では入力したデータ値を所定の変数などに代入して搬送ローラ、搬送ガイド群、シート物のモデリングを行なう（Ｓ２）。
次に、前回のサンプリングタイミングにおける時刻Ｔｎに前回のサンプリングタイムからの今回のタイミングまでの時間Δｔを加算して今回のサンプリングタイミングにおける時刻Ｔｎ＋１を算出する（Ｓ３）。
更に、演算部において、搬送ローラとシート物の接触を判定し（Ｓ４）、これを基に全体の連立方程式を作成し（Ｓ５）、作成した連立方程式を計算する（Ｓ６）。
【００１０】
ここで、シート物の任意の位置での変位が算出され、ローラやガイドとの接触位置を判定し、シート物と搬送ローラの接触位置でのシート物にかかる負荷力を算出する（Ｓ７）と共に、入力され記憶されているシート物への負荷力と搬送ローラとのスリップ特性（実際にはスリップ率）を呼び出し（Ｓ８）、ローラとの接触点での搬送速度を算出する（Ｓ９）。このとき呼び出されるシート物と負荷力との関係は、図５に示したようなスリップ率と負荷力とのグラフで表される。又、この関係は図６に示したようはテーブルとして入力又は記憶されており、更に又、この関係は条件式として入力又は記憶されている。
この計算は非線形解析であるため収束判定をおこなう（Ｓ１０）。所定回数反復しても収束しない場合はΔｔを再設定して（Ｓ１４）、再び計算を行なう（Ｓ２〜Ｓ９）。
そのタイムステップで最終的に算出された、搬送ローラとの接触部分での搬送速度は、次のシミュレーションの計算に利用するため、フィードバックされ（Ｓ１１）、次の計算のデータとする（Ｓ１６）。又、算出された結果はその時間での変位と共に速度として、ローラの条件、そのときの負荷力に対応したスリップ率と共に記憶される（Ｓ１２）。この処理を設定した時間、ローラの種類も一緒に記憶される。
負荷力とスリップ特性との関係は図５に示すように、ローラごとに違う。この違いはローラを構成する材料の硬度により違ってくる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図８に示したような硬度により違う、負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面における搬送ローラ条件入力部１２においてローラの硬度を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
【００１１】
他の搬送ローラの特性として、図９に示したように、搬送ローラの表面摩擦係数により違う負荷力とスリップ特性との関係が得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図９に示したような表面摩擦係数により違う、負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面における搬送ローラ条件入力部１２において表面摩擦係数を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
他の搬送ローラの特性として図１０に示したように、搬送ローラの使用度合い（劣化データ）により違う負荷力とスリップ特性との関係が得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図１０に示したような通紙した枚数（使用時間）により違う負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面における搬送ローラ条件入力部１２において通紙使用枚数（使用時間）を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
更にシートの特性として図１１に示したように、シートの種類により違う負荷力とスリップ特性との関係が各ローラにより得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図１１に示したような紙の種類により違う負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面におけるシート条件入力部１３において紙の種類を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
更にシートの特性として図１２に示したように、シートの大きさにより違う負荷力とスリップ特性との関係が各ローラごとに得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図１２に示したような紙の大きさにより違う負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面におけるシート条件入力部１３において紙の大きさを選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
更にシートの特性として図１３に示したように、シートのヤング率により違う、負荷力とスリップ特性との関係が各ローラごとに得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図１３に示したような紙のヤング率により違う負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面におけるシート条件入力部１３において紙のヤング率を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
更にスリップ率の特性は図１４に示したように、環境により違う負荷力とスリップ特性との関係が各ローラごとに得られる。したがって上記Ｓ８で呼び出される特性は例えば、図１４に示したような湿度により違う負荷力とスリップ率との関係を用いることになる。ユーザは図２の入力画面におけるシート条件入力部１３において環境の温度湿度を選択することにより、スリップを考慮したシートの搬送状態を計算する。
【００１２】
図３に示すフローチャートにおけるステップＳ６以降でのステップにおいて、トラクション係数とスリップとの関係を使用する別のフローチャートを図４に示す。但し、Ｓ５までのステップは図３に示すものとは同じである。
ここで、シート物の任意の位置での変位が算出され、ローラやガイドとの接触位置を判定し、シート物と搬送ローラの接触位置でのシート物にかかるトラクションを算出する（Ｓ７）。トラクションは、搬送ローラに付与される押圧力をＰとし、シートにかかる負荷力をＷとしたときに、Ｗ／Ｐで表わされる値であり、この値とスリップ率との関係は例として図７に示したような関係として表される。
ここで入力され記憶されているシート物へのトラクションと搬送ローラとのスリップ特性を呼び出し（Ｓ８）、ローラとの接触点での搬送速度を算出する（Ｓ９）。呼び出された、入力され記憶されているトラクションと図７に示したような搬送ローラとのスリップ特性を用い（Ｓ８）、ローラとの接触点での搬送速度を算出する（Ｓ９）。
この計算は非線形解析であるため収束判定をおこなう（Ｓ１０）。所定回数反復しても収束しない場合はΔｔを再設定して（Ｓ１４）再び計算を行なう（Ｓ２〜Ｓ９）。そのタイムステップで最終的に算出された、搬送ローラとの接触部分での搬送速度は、次のシミュレーションの計算に利用するため、フィードバックされ（Ｓ１１）計算のデータとする（Ｓ１６）。又、算出された結果はその時間での変位と共に速度として、ローラの条件、そのときの負荷力に対応したスリップ率と共に記憶される（Ｓ１２）。この処理を設定した時間、ローラの種類も一緒に記憶される。
このようにしてシミュレーションによって、搬送ローラなどシート物を送る部材とシート物のスリップを含んだ様々な設計を行う条件下でのシート物の搬送される過程を求め、その状態を表示することにより、試作をする前に設定した設計条件でのシート物の挙動を知ることができる。
尚、本発明の設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体は、上述の図示例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体によれば、シート物を解析モデルとして、時間ごとに、シート物と設計対象物とのスリップ特性を考慮に入れシート物が搬送されていく状態をシミュレーションし、その結果得られた解を処理して表示し、設計の対象物と搬送状態との対応ができ設計の指針とすることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例のブロック図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における表示画面を示す図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例におけるフローチャートである。
【図４】本発明を実施する形態の一例における他のフローチャートである。
【図５】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係を表すグラフ図である。
【図６】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係を表す図である。
【図７】本発明に係るスリップ特性とトラクションとの関係を表すグラフ図である。
【図８】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータを硬度とした場合）を表すグラフ図である。
【図９】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータを摩擦係数とした場合）を表すグラフ図である。
【図１０】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータを劣化特性とした場合）を表すグラフ図である。
【図１１】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータをシート種類とした場合）を表すグラフ図である。
【図１２】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータをシート大きさとした場合）を表すグラフ図である。
【図１３】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータをヤング率とした場合）を表すグラフ図である。
【図１４】本発明に係るスリップ特性と負荷力との関係（パラメータを湿度とした場合）を表すグラフ図である。
【符号の説明】
１  主制御部
２  入力部
３  表示部
４  記憶部
５  プログラムメモリ
６  データメモリ
７  外部記憶インターフェース
８  外部記憶装置
９  画面
１０  情報表示領域
１１  描画領域
１２  搬送ローラ条件入力部
１３  シート条件入力部
【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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【図１３】
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【図１４】
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