(57)【要約】【課題】部材の挙動をシミュレーションする際の計算時間を確実に短縮することができる計算装置及びそのミュレーション方法、並びにそのプログラムを提供する【解決手段】計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内にあるとき、ローラ速度ＶＲと部材の全質点における速度Ｖｐの差がεｖより小さい状態のまま持続する時間を安定判断カウンタを微小時間毎に更新することにより計時し、その安定判断カウンタが安定判断時間（ＣＴ）以上であるとき、計算時刻を部材の物理量を計算することなく上記抽出された時間領域の終了時刻に設定する。【選択図】図１
2007179263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送駆動部により搬送される柔軟媒体の微小時間ごとの運動状態をそれぞれ計算する計算装置において、
前記搬送駆動部の駆動速度が一定である時間領域を抽出する領域抽出手段と、
前記柔軟媒体の運動状態の計算対象である計算時刻が前記抽出された時間領域の範囲内である場合、前記柔軟媒体の速度と前記搬送駆動部の速度との差異に基づき前記柔軟媒体が一定形状を保っているか否かを判別する形状判別手段と、
前記形状判別手段により前記柔軟媒体が一定形状を保っていると判別された場合、前記計算時刻から前記抽出された時間領域の終了時刻までの前記柔軟媒体の運動状態を計算することなく、前記計算時刻を前記抽出された時間領域の終了時刻から前記柔軟媒体の運動状態を計算するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする計算装置。
【請求項２】
搬送駆動部により搬送される柔軟媒体の微小時間ごとの運動状態をそれぞれ計算する計算装置のシミュレーション方法において、
前記搬送駆動部の駆動速度が一定である時間領域を制御ユニットが抽出する領域抽出ステップと、
前記柔軟媒体の運動状態の計算対象である計算時刻が前記抽出された時間領域の範囲内にある場合、前記柔軟媒体の速度と前記搬送駆動部の速度との差異に基づき前記柔軟媒体が一定形状を保っているか否かを前記制御ユニットが判別する形状判別ステップと、
前記形状判別ステップにおいて前記部材が一定形状を保っていると判別された場合、前記計算時刻から前記抽出された時間領域の終了時刻までの前記柔軟媒体の運動状態を計算することなく、前記計算時刻を前記抽出された時間領域の終了時刻から前記柔軟媒体の運動状態を計算するように前記制御ユニットが制御する制御ステップとを備えることを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項３】
請求項２に記載のシミュレーション方法を実行するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計算装置及びそのシミュレーション方法、並びにそのプログラムに関し、特に、プリンタ等の装置内にある搬送経路に搬送されるシート状の柔軟媒体から成る部材の挙動を数値解析する計算装置及びそのシミュレーション方法、並びにそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ＬＢＰ（レーザービームプリンタ）、インクジェットプリンタなどの紙、フィルム、などのシート状媒体(柔軟媒体)を含む部材を搬送する機構を有する装置の搬送経路の設計を行うシミュレーション方法が知られている。具体的には、部材が上記装置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、搬送経路の設計を行うシミュレーション方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７１４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記シミュレーション方法では、解析時間の短縮が望まれている。
【０００４】
本発明の目的は、部材の挙動をシミュレーションする際の計算時間を確実に短縮することができる計算装置及びそのシミュレーション方法、並びにその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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の計算装置は、搬送駆動部により搬送される柔軟媒体の微小時間ごとの運動状態をそれぞれ計算する計算装置において、前記搬送駆動部の駆動速度が一定である時間領域を抽出する領域抽出手段と、前記柔軟媒体の運動状態の計算対象である計算時刻が前記抽出された時間領域の範囲内である場合、前記柔軟媒体の速度と前記搬送駆動部の速度との差異に基づき前記柔軟媒体が一定形状を保っているか否かを判別する形状判別手段と、前記形状判別手段により前記柔軟媒体が一定形状を保っていると判別された場合、前記計算時刻から前記抽出された時間領域の終了時刻までの前記柔軟媒体の運動状態を計算することなく、前記計算時刻を前記抽出された時間領域の終了時刻から前記柔軟媒体の運動状態を計算するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、部材の挙動をシミュレーションする際の計算時間を確実に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。
【０００８】
図２は、本実施の形態に係る計算装置としてのコンピュータの構成を概略的に示す図である。
【０００９】
図２において、コンピュータ１００は、本実施の形態に係るシミュレーション方法のプログラム１Ａを格納するハードディスクＡと、起動の際にプログラム１ＡがロードされるメモリＢとを備える。さらに、コンピュータ１００は、実メモリＢ中のプログラム１Ａを読み込み、後述の表示装置Ｅの表示画面上のボタンの選択の検出および数値の入力の検出などに応じて必要な演算を処理するＣＰＵ  Ｄと、紙の搬送経路・ローラによる搬送条件や紙種等の各種パラメータ２Ａを入力する入力装置Ｃとを備える。また、コンピュータ１００は、シミュレーションモデルの形状を随時表示する表示装置Ｅとを備える。
【００１０】
ハードディスクＡは、プログラム１Ａの他、計算に必要な紙の種類（柔軟媒体）に依存する物性パラメータ、紙の厚さ、密度、剛性およびガイドとの摩擦係数が格納されている。また、ハードディスクＡは、計算の結果出力される物理量も格納する。
【００１１】
ＣＰＵ  Ｄは、入力装置Ｃの入力された各種パラメータ２Ａを随時呼び出し、計算に使用する制御ユニットである。
【００１２】
表示装置Ｅは、シミュレーションモデルの形状として、入力装置Ｃに入力された搬送経路の設定や、ＣＰＵ  Ｄで数値計算された紙の配置を随時表示する。これにより、ユーザはシミュレーションの状態を視認することができる。
【００１３】
また、表示装置Ｅは、計算の結果出力される物理量を随時表示する。これにより、ユーザは紙の挙動アニメーションを視認できると共に、紙やガイドに働く力、速度、加速度、位置をグラフで定量把握することができる。
【００１４】
図３は、搬送経路定義機能に移行したときに、図２における表示装置Ｅに表示される画面を示す図である。
【００１５】
図３において、画面３００は、ユーザによる各種ボタンの押下で機能の切り替えを行うメニューバー１と、各機能のサブ構成メニュー２と、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とを備える。また、画面３００は、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とを備える。
【００１６】
メニューバー１は、各種機能に移行するボタン１−０〜１−４を備える。ボタン１−１は、ユーザによる選択の検出に応じて搬送経路定義機能に移行するためのボタンである。ボタン１−２は、ユーザによる選択の検出に応じて柔軟媒体モデル作成機能に移行するためのボタンである。ボタン１−３は、ユーザ押下により搬送条件設定機能に移行する。また、ボタン１−０は、ユーザによる選択の検出に応じてファイル処理機能に移行するためのボタンである。ボタン１−４は、ユーザによる選択の検出に応じて結果表示機能に移行するするためのボタンである。
【００１７】
また、画面３００は、「搬送経路」ボタン１−１のユーザの選択の検出に応じて、サブ構成メニュー２に定義ボタン２Ａ〜２Ｇを表示する。定義ボタン２Ａは、２つのローラから成る１対の搬送ローラを定義し、定義ボタン２Ｂは、１つのローラから成る単独の搬送ローラを定義する。定義ボタン２Ｃは、直線の搬送ガイドを定義し、定義ボタン２Ｄは、円弧の搬送ガイドを定義する。定義ボタン２Ｅは、スプライン曲線で搬送ガイドを定義し、定義ボタン２Ｆは、柔軟媒体が搬送される経路の分岐を行うフラッパー（ポイント）を定義する。定義ボタン２Ｇは、柔軟媒体が搬送経路内の所定の位置にあるか否かを検出するセンサを定義する。本実施の形態では、搬送ローラ、搬送ガイド、フラッパが定義ボタン２Ａ〜２Ｇにより定義されるが、実際の複写機やプリンターの搬送経路を構成する部品を定義するものであればこれらの定義ボタンに限定されない。
【００１８】
グラフィック画面３は、定義ボタン２Ａ〜２Ｇのユーザの選択の検出に応じて搬送経路が定義されると、その定義された搬送経路の位置形状を反映したものを表示する。
【００１９】
また、画面３００は、「媒体定義」ボタン１−２のユーザの選択の検出に応じて、サブ構成メニュー２に選択メニュー２Ｉ〜２Ｋを表示する。
【００２０】
選択メニュー２Ｉは、直線、円弧、スプラインの３つの入力コマンドがユーザ選択可能に表示する。尚、選択メニュー２Ｉには、フリーハンドのような別の入力コマンドを表示するようにしてもよい。また、選択メニュー２Ｉの３つの入力コマンドの１つがユーザにより選択されると、コマンド欄４に、柔軟媒体の両端部の座標値の入力を促すメッセージ（図４）を表示する。
【００２１】
本実施の形態では、座標値をコマンド欄４への数値入力により柔軟媒体の両端部の座標値が決定される。しかし、マウス等のコンピュータ１００に付随するポインティングデバイスによってグラフィック画面３に柔軟媒体の両端部の座標値を直接指定するようにしてもよい。
【００２２】
柔軟媒体の両端部の座標値が決定された時点で、グラフィック画面３上には端部２１を結ぶ直線（破線）２２が描かれる。これにより、ユーザは柔軟媒体がどのように搬送経路内に設置されているか確認できる。本実施の形態では、図４に示すように、事前に設定したローラ対と紙ガイドに対して、紙ガイド側に一方の端部２１を、ローラ対２０に挟持された状態でローラ対２０を越えた地点に他方の端部２１を配している。
【００２３】
選択メニュー２Ｊは、柔軟媒体の種別をユーザ選択可能に表示する。この選択メニュー２Ｊに表示された種別の１つの選択が検出されたとき、各種パラメータ２Ａの１つとして、その媒体固有の特性に合わせたデータが入力装置Ｃにより入力される。具体的には、搬送経路内での柔軟媒体の運動を計算するために必要な計算パラメータである柔軟媒体のヤング率、密度、厚さの情報が入力される。例えば、柔軟媒体の種別として、再生紙Ａが選択された場合、同操作によりコンピュータ１００内部に再生紙Ａのヤング率５４０９Ｍｐａ、密度６．８×１０−７ｋｇ／ｍｍ３、紙厚０．０９５１ｍｍという値が入力される。
【００２４】
尚、本実施の形態では、選択メニュー２Ｊには、再生紙Ａ、再生紙Ｂ、再生紙Ｃ、普通紙Ａ、普通紙Ｂ、普通紙Ｃ、ＯＨＰがユーザ選択可能な柔軟媒体の種別として表示されている。しかし、搬送経路上を搬送する部材としうる柔軟媒体であれば、これらの種別に限定されるものではなく、例えば、非コート紙、コート紙表現で表された媒体を選択可能に表示しても良いし、厚さ、坪量、商品名などの表現で表された媒体を表示しても良い。
【００２５】
選択メニュー２Ｋは、上記搬送経路の定義や、その搬送経路内での柔軟媒体の位置が決定されたときに、柔軟媒体の運動状態をシミュレーションする要素分割方法として、等分割、不等分割、自動の３つのコマンドをユーザ選択可能に表示する。
【００２６】
この選択メニュー２Ｋに表示された上記３つのコマンドの１つがユーザ選択されると、コマンド欄４にその方法を定義するのに必要なパラメータの入力を促すメッセージを表示する。例えば、等分割のコマンドが選択された場合、コマンド欄４は、図５に示すように、柔軟媒体を複数のバネ−質量系に離散化する際の分割数、または分割サイズの入力を促すメッセージを表示する。
【００２７】
本実施の形態では、直線で柔軟媒体を定義し、分割数を１０としている。この場合、設定した端部２１間を１０分割するように質点２３が配置される。なお、端部２１もそれぞれ質点として設定される。これら質点２３(端部２１を含む)と、それらを結ぶ回転バネ２４は、柔軟媒体を弾性体と見なした際の曲げ剛性を表現し、また並進バネ２５は引張り剛性を表現する。両バネ定数は弾性理論から導くことが可能である。回転バネ定数ｋｒ、並進バネ定数ｋｓはヤング率Ｅ、幅ｗ、紙厚ｔおよび質点間の距離ΔＬを用いて以下に示される式（１−１）、式（１−２）によって与えられる。
【００２８】
【数１】
2007179263.tif 000003
【００２９】
【数２】
2007179263.tif 000004
【００３０】
質点の質量ｍは柔軟媒体の長さＬ、幅ｗ、紙厚ｔ、密度ρ、分割数ｎとすると、以下に示される式（２）により計算される。
ｍ＝Ｌｗｔρ／（ｎ−１）            …（２）
以上の作業により、柔軟媒体がプログラム上で曲げと引張りの力に反応する弾性体としてモデル定義される。
【００３１】
図３に示す画面３００において、「搬送条件設定機能」ボタン１−３の選択が検出された場合、図６に示すように、サブ構成メニュー２に駆動制御メニュー２Ｌ、摩擦係数設定メニュー２Ｍ、駆動シーケンス入力ボタン２Ｎがユーザ選択可能に表示される。
【００３２】
駆動制御メニュー２Ｌは、柔軟媒体の駆動を制御する部品（ローラ、フラッパ）のうち、駆動制御可能なものをユーザ設定可能に表示する。例えば、駆動制御メニュー２Ｌ中のローラがユーザ選択された場合、グラフィック画面３に表示してある搬送ローラの駆動制御のユーザ設定が可能となる。
【００３３】
本実施の形態では、図６に示すように、搬送経路上にフラッパがないため、駆動制御メニュー２Ｌ中のフラッパはユーザ選択することができないようになっている。
【００３４】
尚、紙などの柔軟媒体の搬送ができるものであれば、駆動制御メニュー２Ｌ中にローラ、フラッパ以外のものを表示するようにしてもよい。
【００３５】
必要なローラの選択が終了した時点で、駆動シーケンス入力ボタン２Ｎの選択が検出されると、グラフィック画面３に図７に示すような条件入力画面７００が現れる。グラフィカル画面３に示された定義方法にしたがって、ローラの送り量、送り速度、ローラ停止時間、Ｔｓｔａｒｔ、Ｔｅｎｄ、繰り返し数を随時入力すると、ローラの駆動条件が設定される。
【００３６】
例えば、送り量を２０ｍｍ、送り速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ、ローラ停止時間を０．２秒、Ｔｓｔａｒｔを０．１秒、Ｔｅｎｄを０．１秒とし、０．３秒間のこのシーケンスを３回繰り返すローラ駆動条件が入力された場合、図８のグラフが画面３に表示される。このようなローラ駆動条件を設定することにより、インクジェットプリンタのように間欠紙送りがされる場合の部材の挙動シミュレーションを行うことができる。
【００３７】
また、このとき上記ローラ駆動条件に基づき時間領域ＴＪのデータが書き込まれた比較用ファイル（図９）が作成される。時間領域ＴＪとは、ローラ駆動の加速度が０である時間帯、すなわち、図１１に示すローラ駆動速度が一定な範囲Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびローラ駆動が停止している（ローラ駆動速度が０）範囲Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３である。この領域において、後述する図１のステップＳ３４で計算省略ルーチンフラグをＯＮにするか否かが判定される。
【００３８】
摩擦係数設定メニュー２Ｍ（図６）は、柔軟媒体との間で摩擦を起こす部品（ローラ、ガイド）をユーザ選択可能に表示する。例えば、摩擦係数設定メニュー２Ｍ中のローラがユーザ選択された場合、搬送ローラの摩擦係数μの値の入力促すメッセージがコマンド欄４に表示される。
【００３９】
ここで入力されたμにより、柔軟媒体の質点２３とローラまたはガイドとの接触計算により得られる垂直抗力をＮとすると、図１０のように紙の搬送方向とは逆向きに摩擦力μＮが働くように設定される。
【００４０】
図１は、コンピュータ１００により実行される柔軟媒体の挙動（運動状態）の計算処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、シミュレーションの計算対象の計算時刻における柔軟媒体の物理量を計算し、その計算された物理量から柔軟媒体の形状を規定する処理である。この計算時刻は微小間隔ごとに設定される。図１に示すフローチャートは、プログラム１Ａに基づいてＣＰＵ  Ｄが実行する。
【００４１】
まず、図１において、計算時刻がローラ駆動の加速度が０である時間領域ＴＪの範囲内か否かを判断する（ステップＳ３１）。この処理は、具体的には図９の比較用ファイルを読み出し、このファイルに書き込まれた時間領域ＴＪの範囲内に計算時刻が含まれるか否かを判断する。
【００４２】
ステップＳ３１の判断の結果、計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内でないときはステップＳ３５の処理に進み、計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内であるときはローラ駆動が停止しているか否かを判断する（ステップＳ３２）。本実施の形態では、具体的には、計算時刻が図１１の範囲Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のいずれかの範囲内にあるか否かを判別する。ステップＳ３２の判別の結果、ローラ駆動が停止しているときは計算省略ルーチンフラグをＯＮにして（ステップＳ３４）、ステップＳ３５の処理に進み、ローラ駆動が停止していないとき、すなわちローラが一定駆動しているときはステップＳ３３の処理に進む。
【００４３】
ステップＳ３３では、ガイドに当接する質点があるか否かを判断する。この処理は、具体的には、柔軟媒体の全質点の位置とガイドの位置が一定範囲内にある場合にガイドに当接する質点があるとみなす。この判別の結果、当接する質点があるときは直接、ガイドに当接する質点がないときは計算省略ルーチンフラグをＯＮにして（ステップＳ３４）、ステップＳ３５の処理に進む。本実施の形態では、ステップＳ３３において、全質点とガイドとの距離が０．０１ｍｍ以内という条件を満たした場合にガイドに当接する質点があるとしている。
【００４４】
ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理によれば、計算時刻が柔軟媒体の形状が維持されている可能性が高い時間領域の範囲内にある場合に計算省略ルーチンフラグをＯＮにし、後述するステップＳ４１〜Ｓ４６の処理を行う。これにより、計算時間をより確実に短縮することができる。
【００４５】
ステップＳ３５では、計算時刻から微小時間Δt秒経過後の柔軟媒体の運動状態の計算を開始する。
【００４６】
この計算処理が開始すると、まず、柔軟媒体を構成する各質点に働く力の合力計算を行う（ステップＳ３６）。この処理は、具体的には、各質点に働く曲げ、引張り力、接触力、重力、空気抵抗力、クーロン力の合力計算が行われる。
【００４７】
次に、ステップＳ３６で定義された各質点に働く力を夫々その質点の質量で除し、計算時刻からΔｔ秒後の加速度の計算を各質点について行う（ステップＳ３７）。続いて、上記計算された加速度を時間積分することで、計算時刻からΔｔ秒後の各質点の速度を計算し（ステップＳ３８）、その計算された速度を時間積分することで、計算時刻からΔｔ秒後の各質点の変位（ステップＳ３９）を計算する。ここで、計算時刻からΔｔ秒後の各質点の加速度、速度、変位の計算（ステップＳ３７〜Ｓ３９）にはEulerの時間積分手法が採用されているが、Kutta-merson、Newmark-β法、Willson-θ法等、他の時間積分手法を採用しても良い。
【００４８】
その後、上記計算時刻からΔｔ秒後の各質点の変位、速度、加速度を柔軟媒体の物理量としてハードディスクＡに保存する（ステップＳ４０）。
【００４９】
次に、計算省略ルーチンフラグがＯＮか否かの判別を行い（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ＯＮであるときは後述するステップＳ４２〜Ｓ４４により時間領域ＴＪの範囲内で柔軟媒体が一定形状を保つか否かの形状保持判断処理を行う。一方、ＯＮでないときはこの判断処理を行うことなくステップＳ４５ａの処理に進み計算時刻の値にΔｔ秒を加算して、ステップＳ３５からの運動計算を繰り返す。
【００５０】
本実施の形態において、上記形状保持判断処理は、計算時刻からΔｔ秒後の柔軟媒体の全質点の速度ＶＰとローラ速度ＶＲとの差を計算する。このとき、その差がεｖよりも小さい状態を安定判断時間（ＣＴ）以上維持したとき、現在の計算時刻から時間領域ＴＪの終了時刻までの間で柔軟媒体が一定形状を保っていると判断する。このεｖや安定判断時間（ＣＴ）の値は実験的、経験的に求められる値であり、本実施の形態では、安定判断時間（ＣＴ）を０．０１秒、εｖを１０ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
【００５１】
尚、上記形状保持判断処理の判断手法は、本実施の形態の手法に限定されるわけでない。例えば、完全に形状が一定である場合だけでなく、ある程度の範囲内での形状の変動が実質的に影響を与えないか無視できるほどのものであると言うことが実験的、経験的にわかっていればその変動は形状が一定の範囲であると言うように条件を設定してもよい。また、計算結果はラフになるが、大雑把なデータを短時間で得たい場合には変形をある程度許すような条件に設定してもよい。また、判断条件の設定機能を設け、ここから所望の精度をユーザ選択可能にすることで、条件設定を変更できるようにしたり、手動で条件設定を変更、調整することができるようにしたりしても良い。
【００５２】
以下、上記形状保持判断処理を具体的に説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ４２において、ローラ速度ＶＲと柔軟媒体の各質点の速度ＶＰとの差がεｖより小さいか否かを判断する。この判断の結果、全ての質点についてその速度差がεｖ以上であるときは安定判断カウンタＯＮとし、ｔ’の値を０とする（ステップＳ４６）。その後、計算時刻の値にΔｔを加算した後（ステップＳ４６ａ）、ステップＳ３５からの処理を行う。
【００５４】
尚、ステップＳ４６ａ，Ｓ３５の間に計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内であるか否かを判断するステップを入れてもよい。この判断の結果、計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内であるときは、そのままステップＳ３５の処理に進む。しかし、時間領域ＴＪの範囲内でないときは、計算時刻が柔軟媒体の形状が維持されている可能性が高い時間領域の範囲内であったにもかかわらず、時間領域ＴＪの範囲内を柔軟媒体が形状維持できなかったことになる。この場合、計算省略ルーチンフラグと安定判断カウンタをＯＦＦとして、ステップＳ３１からの処理を行う。
【００５５】
一方、ステップＳ４２の判別の結果、上記速度差がεｖより小さいときは安定判断カウンタｔ’の値にΔt秒を加算して（ステップＳ４３）、ステップＳ４４の処理に進む。これにより、ローラ速度ＶＲと部材の全質点における速度Ｖｐの差がεｖより小さい状態のまま持続するとき、安定判断カウンタに順次Δｔ秒が加算される。
【００５６】
ステップＳ４４では、上記安定判断カウンタｔ’の値が安定判断時間ＣＴ以上であるか否かを判断する。この判断の結果、安定判断時間ＣＴ以上であるときはステップＳ４７の処理に進み、安定判断時間ＣＴ未満であるとき、計算時刻の値にΔｔ秒を加算して（ステップＳ４５ａ）、ステップＳ４５の処理に進む。
【００５７】
ステップＳ４５では、計算時刻が計算終了時間Ｔ以上であるか否かを判断する。この判断の結果、計算終了時間Ｔ以上であるときは本処理を終了し、計算終了時間Ｔ未満であるときはステップＳ３１の処理に戻る。
【００５８】
一方、ステップＳ４４の判断の結果、安定判断時間ＣＴ以上となったときは、ステップＳ４０で保存された物理量を現在の計算時刻からＴｉの期間の柔軟媒体の物理量としてハードディスクＡに保存する（ステップＳ４７）。その後、現在の計算時刻から一定したローラの駆動速度の期間が終了する計算時刻までの柔軟媒体の運動状態を計算することなく、計算時刻の値をＴｉに更新する（ステップＳ４７ａ）。本実施の形態では、時間Ｔｉは、一定したローラの駆動速度の期間が終了する図１１の時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を指す。例えば、現在の計算時刻が範囲Ｓ１の範囲内にあるとき、現在の計算時刻からＴ２の期間の柔軟媒体の物理量がこの処理によりハードディスクに保存されると共に、計算時刻はＴ２に更新される。これにより、計算結果を動画やグラフで可視化する場合に部材の物理量を計算をしなかった期間中の部材の挙動を欠落させずに確認することができる。
【００５９】
その後、計算省略ルーチンフラグをＯＦＦにし（ステップＳ４８）、安定判断カウンタをＯＦＦにし（ステップＳ４９）、ステップＳ３１の処理に戻る。
【００６０】
本処理によれば、計算時刻が時間領域ＴＪの範囲内にあって（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ローラ速度ＶＲと部材の全質点における速度Ｖｐの差がεｖより小さい状態のまま持続するとき、安定判断カウンタにΔｔ秒を加算する（ステップＳ４２，Ｓ４６，Ｓ４３）。その後、その安定判断カウンタの更新により計時された時間が安定判断時間（ＣＴ）以上であるとき（ステップＳ４４）、計算時刻を部材の物理量を計算することなく上記抽出された時間領域の終了時刻に設定する（ステップＳ４８）。これにより、部材の挙動をシミュレーションする際の計算時間を確実に短縮することができる。
【００６１】
上記処理が終了した後、表示装置Ｅに表示される画面のメニューバー１の「結果表示」ボタン１−４がユーザ選択可能となる。
【００６２】
画面３００は、「結果表示」ボタン１−４のユーザ押下があったとき、サブ構成メニュー２に動画メニュー２Ｏとプロットメニュー２Ｐを表示する。
【００６３】
動画メニュー２Ｏは、再生ボタン５１、停止ボタン５２、ポーズボタン５３、早送りボタン５４、及び巻き戻しボタン５５を有する。これらのボタンのユーザ押下があったとき、図１３に示すように、グラフィック画面３で柔軟媒体の挙動を可視化する。
【００６４】
図１３のグラフィック画面３上で表示されている柔軟媒体は、各質点がユーザ選択可能に表示されており、その質点の１つがユーザ選択されたときに、その質点がグラフ化する質点として設定される。
【００６５】
プロットメニュー２Ｐは、グラフィック画面３上に表示されている柔軟媒体の質点の１つがユーザ選択されたときに、各種物理量（加速度、速度、変位、抵抗）をユーザ選択可能に表示する。こららの物理量の１つがユーザ選択されたときに、上記グラフ化する質点の加速度、速度、変位、抵抗のいずれかの計算結果がグラフィック画面３に時系列グラフとして表示される。
【００６６】
例えば、プロットメニュー２Ｐに表示される「速度」がユーザ選択されたとき、図１４に示すように、上記ユーザ選択された質点の速度についての時系列グラフをグラフィック画面３に表示する。
【００６７】
図１４において、範囲Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、図１１と同じくローラ駆動が一定な範囲およびローラ駆動が停止している範囲を示す。また、範囲Ｃ１１、Ｃ２２、Ｃ３３、Ｓ１１、Ｓ２２、Ｓ３３は、図１のステップＳ４１〜Ｓ４４の処理で時間領域ＴＪの範囲内で柔軟媒体が一定形状を保つと判断された時間帯を示す。
【００６８】
本実施の形態では、図１のステップＳ４７ａの計算時刻の更新により、範囲Ｃ１１、Ｃ２２、Ｃ３３、Ｓ１１、Ｓ２２、Ｓ３３における柔軟媒体の挙動計算は省略されている。また、こららの範囲における柔軟媒体の物理量は、図１のステップＳ４７で保存されたもの、すなわち挙動計算を中断する直前の計算結果が用いられている。
【００６９】
尚、本実施の形態では、結果をグラフィック的に表示した後にグラフ表示を行っているが、グラフ化したい質点をユーザ設定できる構成であれば、グラフィック的な表示をすることなく、直接グラフ表示するようにしてもよい。
【００７０】
図１５は、範囲Ｃ１（０．００〜０．２５ｓｅｃ）における紙先端位置の質点の変位の計算結果を示す図である。
【００７１】
本実施の形態では、計算時刻が０．１９ｓｅｃとなったとき、柔軟媒体の全質点においてローラ速度ＶＲと各質点の速度ＶＰの差が１０ｍｍ／ｓｅｃよりも小さくなる。また、この状態は計算時刻が安定判断時間ＣＴである０．０１秒を経過したとき、すなわち、計算時刻が０．２０ｓｅｃとなったときも引き続き維持している。
【００７２】
従って、図１のステップＳ４８の計算時刻の更新により、現在の計算時刻からΔｔ（０．０１秒）経過した時刻（０．２１ｓｅｃ）からＴｉ（０．２５ｓｅｃ）までの間は、Δｔ毎に実行される柔軟媒体の全質点における運動量の計算は中断される。
【００７３】
一方、図１のステップＳ４７の保存処理により、この運動量の計算が中断される直前の計算時刻（０．２０ｓｅｃ）において計算された運動量は、上記中断中における柔軟媒体の運動量として保存される。
【００７４】
よって、図１５に示すように、上記中断中（０．２１ｓｅｃ〜０．２５ｓｅｃ）においては、Δｔ毎に保存される変位として計算時刻０．２０ｓｅｃにおいて計算された変位（ｘ：１．９９８，ｙ：−０．５０２）が保存される。
【００７５】
このように、挙動計算を省略していても、計算結果を出力することができる。
【００７６】
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【００７７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７８】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００７９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】コンピュータにより実行される柔軟媒体の挙動の計算処理の手順を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態に係るシミュレーション方法を実行するコンピュータの構成を概略的に示す図である。
【図３】搬送経路定義機能に移行したときに、図１における表示装置に表示される画面を示す図である。
【図４】媒体定義機能に移行したときに、表示装置に表示される画面を示す図である。
【図５】図４の画面の変形例を示す図である。
【図６】搬送条件設定機能に移行したときに、表示装置に表示される画面を示す図である。
【図７】図６の画面の変形例を示す図である。
【図８】図６の画面の他の変形例を示す図である。
【図９】図８の駆動条件においてローラ駆動が停止または一定な時間帯を抜き出した比較用ファイルの一例を示す図である。
【図１０】柔軟媒体の各質点における摩擦係数を説明するのに用いられる図である。
【図１１】図６の画面上でユーザ設定された搬送条件におけるローラ駆動の状態を示す図である。
【図１２】図１のステップＳ４２〜Ｓ４４の処理を説明するのに用いられる図である。
【図１３】結果表示機能に移行したときに、表示装置に表示される画面を示す図である。
【図１４】図１３の画面の変形例を示す図である。
【図１５】範囲Ｃ１（０．００〜０．２５ｓｅｃ）における紙先端位置の質点の変位の計算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
Ａ  ハードディスク
Ｂ  メモリ
Ｃ  入力装置
Ｄ  ＣＰＵ
Ｅ  表示装置
１  メニューバー
２  サブ構成メニュー
３  グラフィック画面
４  コマンド欄
【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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【図１５】
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