(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状物を解析モデルとして、搬送ローラ及び搬送ガイド板で構成される搬送機構により前記シート状物が搬送される過程をシミュレートする設計支援装置であって、
前記シート状物の種類に応じた特性値、前記搬送機構の材質に応じた特性値、及び前記シート状物の搬送条件に関する情報からなるシミュレーションの実行条件の入力を受け付ける入力手段と、
該入力手段により入力を受け付けたシミュレーションの実行条件に基づいて、搬送される前記シート状物の状況及び前記シート状物を搬送するために必要な搬送力を時刻毎に演算する演算手段と、
該演算手段で得られた演算結果を表示する表示手段とを有し、
該表示手段は、前記搬送機構の材質に応じた特性値に基づいて描画される前記搬送機構の幾何学形状と前記演算手段で得られた前記シート状物の状況に基づいて描画される前記シート状物の幾何学的形状とを表示する第一の領域と、前記演算手段で得られた前記シート状物を搬送するために必要な搬送力を表示する第二の領域と、前記入力手段で受け付けた前記シート状物の搬送条件に関する情報を表示する第三の領域と、前記演算手段で得られた前記シート状物を搬送するために必要な搬送力の時刻による変化に対応するグラフを表示する第四の領域とを有することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記第四の領域には、前記第一の領域に表示される前記シート状物の幾何学的形状の時刻に対応する前記グラフ上の前記シート状物を搬送するために必要な搬送力の位置をマーキングして表示することを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記シート状物を搬送するために必要な搬送力の比較値と算出した搬送力とを比較し、前記表示手段は、算出した搬送力が搬送力の比較値より大きい場合に警告を出力することを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
【請求項４】
前記シート状物の搬送条件に関する情報は、前記シート状物の形状及び特性に関する情報を含み、
前記比較値は、前記シート状物の搬送条件に関する情報と前記搬送機構の材質に応じた特性値とに基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記演算手段は、ゼロから前記比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力が該当する前記分割範囲を判別し、該判別結果に応じて算出した搬送力の評価を行ない、該評価結果を出力することを特徴とする請求項１記載の設計支援装置。
【請求項６】
前記演算手段は、ゼロから前記比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力を前記比較値及び分割して得た範囲を用いて補正することを特徴とする請求項４又は５に記載の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は設計した内容に対してシミュレーションを行ないその結果を表示する設計支援装置、特にシート状物を解析モデルとしてシミュレーションを行なう装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年コンピュータ装置の性能向上に伴い、機械設計のための一手法としてコンピュータ装置を用いたシミュレーションが広く行なわれるようになってきた。
【０００３】
設計段階において、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、試作品を作り試験を行なう工数を低減でき、開発期間及び費用を低減できる。これは、企業活動に対して有益であるのみならず、資源の節約等の面から、地球環境に対する配慮もできるようになり、その重要性は高い。
【０００４】
現在、多くのシミュレーションプログラムが市販されているが、これらは汎用的なシミュレーションプログラムであるので、使いづらかったり又は機能が不足している場合がある。したがって、特定の現象だけを解析する場合には専用の解析システムを用いた方が効率良く解析できると共に、どの設計者でも容易に操作できるようにすることができる。
【０００５】
上記専用の解析システムとしては、例えば特開平８-129578号公報に掲載した骨組構造物の応答シミュレーション表示システム等がある。特開平８-129578号公報に掲載した骨組構造物の応答シミュレーション表示システムにおいては、骨組構造物の揺れの状態を示す動画と各接点等の物理量を示すグラフとを同期させて表示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８-129578号公報に掲載した骨組構造物の応答シミュレーション表示システムは骨組構造物に対するものであり、複写機、プリンタ装置、原稿送り装置又は印刷装置等の中で搬送される用紙等のシート状物の挙動をシミュレートするには、同様にしてシート状物の挙動を専用にシミュレートする装置を開発することが望ましい。
【０００７】
特に、シート状物が目的位置までスムーズに到達することは、シート状物の搬送性能の中における基本性能である。一般にシート状物は搬送ローラに挟まれて送り出され、その先端部が次ぎの搬送ローラに挟まれることにより搬送される。最近のダウンサイジングの流れでは機器が小型化しているのに、その反面いろいろな機器を盛り込む多様性は上昇している。したがって、小スペースの中をシート状物を任意の位置に方向を変えて搬送することは、以前に比べ難問題となり、シート状物を急激に変形させなければならなかったりする。用紙を任意の位置に搬送するには、方向を変えていく必要がある。一般的には、搬送をガイドする任意面（平面、曲面含む）に用紙先端を突き当て案内していく。この時、シート状物の先端部はガイド板と接触し摩擦力を受け滑っていくが、シート状物の変形量を大きくするには、それだけ大きな圧力をシート状物からガイド板に加えることになる。シート状物からガイド板に加える圧力が大きくなると、それだけ大きな摩擦力が発生し、その分搬送力を大きくする必要がある。このため、シート状物を予め定めた速度で搬送するために必要な搬送力を予めシミュレーションしておくことが重要である。
【０００８】
この発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、複写機、プリンタ装置、原稿送り装置又は印刷装置等の中で搬送される用紙等のシート状物の挙動を効率良くシミュレートすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、シート状物を解析モデルとして、搬送ローラ及び搬送ガイド板で構成される搬送機構によりシート状物が搬送される過程をシミュレートする設計支援装置である。そして、本発明の設計支援装置は、シート状物の種類に応じた特性値、搬送機構の材質に応じた特性値、及びシート状物の搬送条件に関する情報からなるシミュレーションの実行条件の入力を受け付ける入力手段と、入力手段により入力を受け付けたシミュレーションの実行条件に基づいて、搬送されるシート状物の状況及びシート状物を搬送するために必要な搬送力を時刻毎に演算する演算手段と、該演算手段で得られた演算結果を表示する表示手段とを有している。更に、表示手段は、搬送機構の材質に応じた特性値に基づいて描画される搬送機構の幾何学形状と演算手段で得られたシート状物の状況に基づいて描画されるシート状物の幾何学的形状とを表示する第一の領域と、演算手段で得られたシート状物を搬送するために必要な搬送力を表示する第二の領域と、入力手段で受け付けたシート状物の搬送条件に関する情報を表示する第三の領域と、演算手段で得られたシート状物を搬送するために必要な搬送力の時刻による変化に対応するグラフを表示する第四の領域とを有することに特徴がある。よって、シート状物の搬送過程や搬送条件を視覚化して、シート状物の搬送過程が適正か否かを検討することができるようにする。
【００１１】
更に、第四の領域には、第一の領域に表示されるシート状物の幾何学的形状の時刻に対応するグラフ上のシート状物を搬送するために必要な搬送力の位置をマーキングして表示することにより、シート状物が搬送される過程を示す幾何学的形状と必要な搬送力のグラフとを容易に同期して確認できる。
【００１３】
更に、演算手段は、シート状物を搬送するために必要な搬送力の比較値と算出した搬送力とを比較し、表示手段は、算出した搬送力が搬送力の比較値より大きい場合に警告を出力することにより、判断基準を統一できるようにする。
【００１４】
また、シート状物の搬送条件に関する情報は、シート状物の形状及び特性に関する情報を含み、比較値は、シート状物の搬送条件に関する情報と搬送機構の材質に応じた特性値とに基づいて決定される。
【００１５】
更に、演算手段は、ゼロから比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力が該当する分割範囲を判別し、該判別結果に応じて算出した搬送力の評価を行ない、この評価結果を出力することにより、さらに詳細に判断できるようにする。
【００１６】
また、演算手段は、ゼロから比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力を比較値及び分割して得た範囲を用いて補正することにより、設計に用いる値を基にさらに正確な比較値を求めることができると共にその比較値等を基に正確な搬送力を求めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の設計支援装置は、複写機、プリンタ装置、原稿送り装置又は印刷装置等の中で搬送される用紙等のシート状物が搬送される過程を示す幾何形状とシート状物を予め定めだ速度で搬送するために必要な搬送力を表示して、シート状物の挙動を効率良くシミュレートし、設計工数等の低減を図るものである。
【００１９】
設計支援装置は、例えば操作入力部、表示部、データメモリ、外部記憶装置、基準範囲算出部、シミュレーション処理部、角度算出部、比較処理部、表示処理部及び同期処理部を有し、外部記憶装置を接続する。操作入力部は、例えばシミュレーション実行条件のパラメータとして解析モデルであるシート状物の種類に応じた特性値、搬送速度、温度環境及び湿度環境のデータ等並びにシート状物が他の構造物に対して接触する角度の比較値等を入力する。表示部はシミュレーション処理結果等を表示する。データメモリは操作入力部を介して入力したシート状物の特性値等及び接触角度の比較値を記憶する。基準範囲算出部は、操作入力部を介して予め入力したシート状物の種類に応じた特性値、搬送速度、温度環境及び湿度環境のデータ等を基にして、ゼロから接触角度の比較値までの値の範囲を複数の領域、例えばＮＧ（ノーグッド）領域と危険領域と注意領域と安全領域に分割する。
【００２０】
シミュレーション処理部はシート状物を解析モデルとして、そのシート状物が搬送される過程を時刻毎にシミュレートする。搬送力算出部は、例えば搬送力を変位とした連立方程式をといてシート状物を搬送するために必要な搬送力を算出する。比較処理部は搬送力算出部が算出した搬送力と基準範囲算出部が算出した値の範囲とを比較し、搬送力算出部が算出した搬送力が基準範囲算出部が算出したどの範囲に入るかを判別して、その搬送力の評価を行なう。表示処理部はシミュレーション処理部のシミュレーション結果及び比較処理部の評価結果などを処理し、表示部から表示する。同期処理部は任意の時刻においてシート状物が搬送される過程を示す幾何学形状と搬送力の算出結果の時間変化に対応するグラフを表示している際に、シート状物が搬送される過程を示す幾何学形状の時刻と同時刻における搬送力のグラフ上の位置をマーキングする。
【００２１】
外部記憶装置はシミュレーション処理結果などを各シュミレーション時刻毎に記憶する。
【００２２】
上記のように構成することにより、複写機等の中でシート状物が搬送される過程を示す幾何形状とシート状物を搬送するために必要な搬送力とをシミュレートすることができ、試作品等を製作しなくとも正確にシート状物の挙動を知ることができる。
【００２３】
【実施例】
図１はこの発明の一実施例の設計支援装置１の構成図である。設計支援装置１は、例えば図に示すように、主制御部３、操作入力部４、表示部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イス（以後、「外部記憶Ｉ／Ｆ」という。）８、比較値算出部９、基準範囲算出部１０、シミュレーション処理部１１、搬送力算出部１２、比較処理部１３、表示処理部１４及び同期処理部１５を有する。
【００２４】
主制御部３は設計支援装置１全体の制御をする。操作入力部４は、例えばシミュレーション実行条件のパラメータとして解析モデルであるシート状物の種類に応じた特性値、搬送機構の材質に関する特性値、搬送速度、温度環境及び湿度環境のデータ等を入力する。ここで、シミュレーション実行条件のパラメータには、例えばシート状物に関するものとして、シート状物の種類及び形状（ヤング率、厚さ、幅及び密度等）等があり、搬送機構に関するものとして、搬送ローラの材質の種類、表面製、劣化度及び加圧力等がある。表示部５はシミュレーション処理結果等を表示する。プログラムメモリ６は、システム制御プログラム及びシミュレーション・プログラム等を記憶する。データメモリ７は、例えばシミュレーション条件記憶部７１と比較値記憶部７２とを備える。シミュレーション条件記憶部７１は操作入力部４を介して入力したシート状物の特性値等のシミュレーション実行条件のパラメータを記憶する。比較値記憶部７２は予めシート状物の搬送力の比較値を記憶する。外部記憶Ｉ／Ｆ８は外部記憶装置２を制御して、外部記憶装置２にシミュレーション処理結果等を各シュミレーション時刻毎に記憶する。
【００２５】
比較値算出部９はシミュレーション条件記憶部７１に記憶したシミュレーション実行条件のパラメータとして操作入力部４から入力した、例えばシート状物の種類に応じた特性値、搬送機構の材質に応じた特性値、搬送速度、温度及び湿度を基にシート状物を搬送するために必要な搬送力の比較値を求め、比較値記憶部７２に記憶する。ここで、比較値算出部９は、シート状物と他の構造物との摩擦係数にシート状物が他の構造物に加える加圧力を掛けてシート状物を搬送するために必要な搬送力の比較値を求めても良い。
【００２６】
基準範囲算出部１０は、シミュレーション条件記憶部７１に記憶したシミュレーション実行条件のパラメータを基にして、ゼロから接触角度の比較値までの値の範囲を複数の領域、例えばＮＧ（ノーグッド）領域と危険領域と注意領域と安全領域に分割する。分割する方法としては、例えば比較値を１とした場合に0.7〜1.0をＮＧ領域、0.5〜0.7を危険領域、0.25〜0.50を注意領域、0.25未満を安全領域とする。
【００２７】
シミュレーション処理部１１はシート状物を解析モデルとして、そのシート状物が搬送される過程を時刻毎にシミュレートする。ここで、複写機、プリンタ装置、原稿送り装置及び印刷装置等の中を搬送される用紙等のシート状物の挙動をシミュレーションするには、シート状物の運動を記述する運動方程式を解く必要がある。この運動方程式を解くには、空間と時間とをそれぞれ有限の量として代数式に近似し、その連立方程式を解くことになる。空間を代数式に近似するには差分法及び有限要素法等がある。時間を代数式に近似するには、ルンゲックッタ法、線形加速度法（ニューマックのベータ法を含む。）、ウィルソンのシータ法及びフーボルト法等がある。
【００２８】
搬送力算出部１２は、例えば搬送力が変数として組み込まれている連立方程式を解いて、シート状物を搬送するのに必要な搬送力を求める。比較処理部１３は搬送力算出部１２が算出した搬送力と基準範囲算出部１０が算出した値の範囲とを比較し、搬送力算出部１２が算出した搬送力が基準範囲算出部１０が算出したどの範囲に入るかを判別して、その接触角度の評価を行なう。表示処理部１４はシミュレーション処理部１１のシミュレーション結果及び比較処理部１３の評価結果等を処理し、表示部５から表示する。同期処理部１５はシート状物が搬送される過程を示す幾何学形状の時刻が搬送力のグラフ上のどの位置に対応しているかを示す位置にマーキングする。
【００２９】
上記構成の設計支援装置１の動作を、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
シミュレーションを開始し、ユーザが搬送ガイドの形状及び座標値等の搬送ガイドデータ並びにシート状物のヤング率、厚さ及び幅等から定まる剛性等の各種の特性データを操作入力部４から入力し、さらに、計算に必要なパラメータ等を入力して、シミュレーション条件を入力すると（ステップＳ１）、比較値算出部９は操作入力部４から入力したパラメータを基に搬送力の比較値を算出する。基準範囲算出部１０は、ゼロから比較値算出部９が算出した搬送力の比較値までの範囲を複数の領域に分割する。シミュレーション処理部１１は、所定の変数等に値を代入する等して、搬送ガイドとシート状物のモデリングを行う（ステップＳ２）。次ぎに、シミュレーション処理部１１は、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ミングから今回のサンプリング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（ステップＳ３）。さらに、シミュレーション処理部１１はシート状物と搬送ガイドの接触を判定し（ステップＳ４）、これを基に全体の連立方程式を作成する（ステップＳ５）。この計算はマトリックス演算となり、シート状物及び搬送ガイドの任意位置での変位（もしくは新規座標値）から両者が接触しているか否かを判断し、両者が接触していればそこで作用し合う接触力（抗力と摩擦力）を計算して、シート状物の状態を算出する（ステップＳ６）。ここで、シミュレーション処理部１１では、初期状態から任意時間後のシート状物の状態を順次計算していく。例えばｎ＋１番目のサンプリングタイミングに対する計算はｎ番目のサンプリングタイミングにおける計算結果を基に行う。さらに、この計算は、非線形解析であるために、以下に示すように結果が収束するまで反復して行うことになる。
【００３１】
シミュレーション処理部１１がシート状物と搬送ガイドが接触していると判別すると、搬送力算出部１２はシート状物を搬送するために必要な搬送力を算出する（ステップＳ７，Ｓ８）。
【００３２】
シミュレーション結果が収束していない場合は（ステップＳ９）、時間差Δｔを再計算して（ステップＳ１０）、再び計算処理（ステップＳ３〜Ｓ８）を実行する。
【００３３】
シミュレーション結果が収束している場合は（ステップＳ９）、表示処理部１４は、図３に示すようにシミュレートの結果得られた数値を処理してそのシート状物Ｆが搬送される過程を示す幾何形状をシミュレーションの実行条件として入力した情報と共に表示部５に描画し、さらにシート状物Ｆの先端部が、例えばローラＡ，Ｂ及びガイドＣ，Ｄ，Ｅ等の他の構造物と接触する場合は、このシート状物Ｆを搬送するために必要な搬送力を表示する（ステップＳ１１）。図中領域５１は指示入力領域を示し、この領域内に表示されている指示を、マウス等を用いてユーザが指定することにより、指示入力することができる。例えばユーザがマウスを用いてポインタの位置を文字「ファイル」の表示部分まで移動した後に、マウス上のスイッチをクリックして文字「ファイル」の指定入力を行なうと、設計支援装置１は、そのシミュレーション結果（データ）をファイル形式にして、外部記憶Ｉ／Ｆ８を介してそれを外部記憶装置２に書き出す。また、領域５２はシート状物Ｆが搬送される過程を示す幾何学形状を示し、領域５３は経過時間を示し、領域５４は、サンプリング時刻及び搬送速度等の計算に使用したパラメータ等のシミュレーション条件を表示する。
【００３４】
領域５５は領域２で示すような状態にあるシート状物Ｆを予め定めた速度で搬送するために必要な搬送力の算出結果を数値形式で表示する。これにより、機器内の搬送ガイドＣ，Ｄ，Ｅに沿ってシート状物Ｆを予め定めた速度で搬送するために必要な搬送力が可視化され、研究者及び設計者には視覚的に計算結果を把握することができる。図では、このシート状物Ｆの変形状態を示す幾何学形状として、２次元的な描画がされている。２つの搬送ローラーＡ，Ｂの左側よりシート状物Ｆが搬送され、搬送ガイドＣ，Ｄにガイドされて、シート状物Ｆが変形している様子が描画されている。領域５６は、シミュレーション結果で得た搬送力と時刻を外部記憶装置２に記憶する際に用いる領域であり、マウス（不図示）等のポインティングデバイスでこの領域５６を指し示し、マウス上のボタンをクリックすることで、シミュレーション結果で得た搬送力と時刻をファイル化して外部記憶装置２に記憶する指示をする。シミュレーション結果で得た搬送力と時刻をファイル化して記憶することにより、そのシミュレーション結果で得た搬送力と時刻を後に詳細に検討することができる。
【００３５】
領域５７には、描画用ボタン群を表示する。これらの描画用ボタンをマウスカーソルでクリックすることで時系列のシュミレーション結果がアニメーションとして描写される。この描画ボタンには、時刻の順方向又は逆方向に連続的に描画したり、順方向又は逆方向に１ステップづつ描画したりするボタンなどがある。また、連続描画中に変形図を静止したい時のポーズボタン等もある。これらのボタンを用いて描画することで、シート状物Ｆの変形のアニメーション操作を行なうことができ、特に検討したいシート状物Ｆの状態をじっくりと観察することができる。
【００３６】
さらに、シート状物Ｆと搬送ガイドＡ，Ｂが接触する箇所と接触時に作用し合う力の分力として抗力と摩擦力が矢印Ｇ，Ｈ，Ｋ，Ｌで表示されている。また、この矢印Ｇ，Ｈ，Ｋ，Ｌの長さは所定の変換係数にて描画されているので、矢印の大きさを比較することで、多点接触時の最も強く接触する箇所などを可視化することができる。
【００３７】
ここでは、表示領域を各領域５１〜５７を区切ったが、ウインドニングして各領域５１〜５７を異なったウィンドウに分散さしても良い。また、各領域毎に一つの子ウィンドウを生成して、ウィンドウ間にてデータをやり取りすることでこのような機能を持たせても良い。
【００３８】
設計支援装置１は、終了時刻に達していれば処理を終了し、達していなければ（ステップＳ１２）、次のサンプリングタイミングまでの時間△ｔを再計算し（ステップＳ１０）、シミュレーションを行う（ステップＳ３〜Ｓ８）。
【００３９】
また、反復計算でも収束しないと判断した場合は、このステップで使用した時間ステップより小さく再設定し（ステップＳ１０）、収束するまで上記処理（ステップＳ３〜Ｓ８）を繰り返す。
【００４０】
ここで、上記シミュレーションは３次元解析、２次元解析の両シミュレーションを対象としている。
【００４１】
このように、シート状物Ｆの搬送状況をシュミレートし、実際の機器を製作する前に良好な機能が選られることを確認し、試験的な製作などを減らすことで開発コスト及び開発期間の削減をすることができる。
【００４２】
次ぎに、上記のようにファイル化して外部記憶装置２に記憶したデータを再び表示して、詳細に検討する場合の動作の一例を、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
例えばユーザが外部記憶装置２に記憶したデータを再び表示する指示を入力すると、表示処理部１４は外部記憶装置２からシミュレーション結果を読み出し（ステップＳ２１）、描画のための処理を行なった後に（ステップＳ２２）、図５に示すように領域５２にシート状物Ｆが搬送される過程を示す幾何形状を描画する（ステップＳ２３）。
【００４４】
図に示すようにシート状物Ｆの先端部と搬送ガイドＤとが接触している場合は（ステップＳ２４）、搬送力算出部１２はシート状物Ｆを予め定めた速度で搬送するために必要な搬送力を算出して（ステップＳ２５）、図５のＰで示すように領域５８に表示する（ステップＳ２６）。ここで、領域５８は、シート状物Ｆを搬送するために必要な搬送力の算出結果の時間変化に対応するグラフＰを表示する領域である。このように、シート状物Ｆを搬送するために必要な搬送力をグラフ表示するので、必要な搬送力の時間変化を目視で確認することができる。
【００４５】
さらに、表示処理部１４は、図５のＵ，Ｖ，Ｘ，Ｙで示すように基準範囲算出部１０が算出した各領域（ＮＧ領域と危険領域と注意領域と安全領域）を表示部５の領域５８上にグラフＰと共に表示するので、ユーザは算出した搬送力がどのような状態（ＮＧ状態、危険状態、注意状態又は安全状態）における搬送力かを容易に知ることができる。また、算出した搬送力がどのような状態における搬送力か自動的に表示するので、搬送力の評価を一定基準で行なうことができる。
【００４６】
さらに、同期処理部１５は、領域５２に示したシート状物Ｆが搬送される過程を示す幾何形状が、領域５８に表示したグラフＰ上のどの位置に対応するのかを示すために、図に示すようにマークＲをグラフＰ上に設ける（ステップＳ２７）。このように、グラフＰ上にマークＲをマーキングするので、ユーザはその対応を容易に判断することができる。ここで、マーク付けは該当する時刻に対応する場所に縦線を示しても良いし、その箇所の色を異なった色で表示するようにしても良い。また、図に示すように丸印のマークＲと縦線と横線の組み合わせで時刻を示しても良い。異なった時刻の再描画が実施されると、このマークＲは、自動的に移動し該当時刻の値（位置）を示すようになる。これにより、シート状物Ｆの変形状態及びどの搬送ガイドに接触中かといった情報と共に搬送力の推移を把握することができる。
【００４７】
さらに、算出した搬送力が、比較値Ｑ以上に達した場合に（ステップＳ２８）、設計上不良と判断して、音響的又は視覚的に警告サインを発するようにしても良い（ステップＳ２９）。例えば、ブザーによる警告を行なったり、グラフ中で異なった色を使用して表示したり、シート状物Ｆを描画する色を変える等の方法がある。
【００４８】
さらに、比較値算出部９は、シミュレーション実行条件のパラメータとして入力したシート状物Ｆの種類に応じた特性値、搬送機構の材質に応じた特性値、搬送速度、温度及び湿度を基にシート状物Ｆを搬送するために必要な搬送力の比較値を求め、基準範囲算出部１０はゼロから比較値算出部９が求めた比較値までの範囲を複数の範囲に予め分割し、シミュレーション処理部１１は算出した搬送力を搬送力の比較値Ｑ及び分割して得た範囲Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙを用いて補正する算出した搬送力を用いて補正するようにしても良い。摩擦係数は、シート状物Ｆの種類、搬送速度、温度、湿度及び搬送ローラの材質に応じて異なり、また、これらの劣化によって変化する場合もある。また、シート状物Ｆの剛性も変化するため、搬送力が徐々に変わっていく。そこで、上記のようにシミュレーション実行条件のパラメータを基にシート状物Ｆを搬送するために必要な搬送力の比較値を求め、ゼロから比較値までの範囲を複数の範囲に予め分割することにより、柔軟で確かな判定基準を設けることができる。さらに、上記のようにして求めた比較値及び範囲を基にシミュレーションで算出した搬送力を補正するようにしても良い。これにより搬送力の算出精度を高めることができる。シミュレーションで算出した搬送力を補正には、例えば何種類かの算定式（経験式及び理論式等）を予め記憶しておき、その式を用いても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、シート状物を解析モデルとして、搬送ローラ及び搬送ガイド板で構成される搬送機構によりシート状物が搬送される過程をシミュレートする設計支援装置である。そして、本発明の設計支援装置は、シート状物の種類に応じた特性値、搬送機構の材質に応じた特性値、及びシート状物の搬送条件に関する情報からなるシミュレーションの実行条件の入力を受け付ける入力手段と、入力手段により入力を受け付けたシミュレーションの実行条件に基づいて、搬送されるシート状物の状況及びシート状物を搬送するために必要な搬送力を時刻毎に演算する演算手段と、該演算手段で得られた演算結果を表示する表示手段とを有している。更に、表示手段は、搬送機構の材質に応じた特性値に基づいて描画される搬送機構の幾何学形状と演算手段で得られたシート状物の状況に基づいて描画されるシート状物の幾何学的形状とを表示する第一の領域と、演算手段で得られたシート状物を搬送するために必要な搬送力を表示する第二の領域と、入力手段で受け付けたシート状物の搬送条件に関する情報を表示する第三の領域と、演算手段で得られたシート状物を搬送するために必要な搬送力の時刻による変化に対応するグラフを表示する第四の領域とを有することに特徴がある。よって、シート状物の搬送過程や搬送条件を視覚化して、シート状物の搬送過程が適正か否かを検討することができるようにする。
【００５１】
更に、第四の領域には、第一の領域に表示されるシート状物の幾何学的形状の時刻に対応するグラフ上のシート状物を搬送するために必要な搬送力の位置をマーキングして表示することにより、シート状物が搬送される過程を示す幾何学形状と必要な搬送力のグラフとを容易に同期して確認できる。
【００５３】
更に、演算手段は、シート状物を搬送するために必要な搬送力の比較値と算出した搬送力とを比較し、表示手段は、算出した搬送力が搬送力の比較値より大きい場合に警告を出力することにより、判断基準を統一できるようにする。
【００５４】
また、シート状物の搬送条件に関する情報は、シート状物の形状及び特性に関する情報を含み、比較値は、シート状物の搬送条件に関する情報と搬送機構の材質に応じた特性値とに基づいて決定される。
【００５５】
更に、演算手段は、ゼロから比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力が該当する分割範囲を判別し、該判別結果に応じて算出した搬送力の評価を行ない、この評価結果を出力することにより、さらに詳細に判断できるようにする。
【００５６】
また、演算手段は、ゼロから比較値までの範囲を複数の範囲に分割し、算出した搬送力を比較値及び分割して得た範囲を用いて補正することにより、設計に用いる値を基にさらに正確な比較値を求めることができると共にその比較値等を基に正確な搬送力を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】設計支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】表示部の構成図である。
【図４】描画処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】搬送力のグラフを表示した表示部の構成図である。
【符号の説明】
Ａ        搬送ローラ
Ｂ        搬送ローラ
Ｃ        搬送ガイド
Ｄ        搬送ガイド
Ｅ        搬送ガイド
Ｆ        シート状物
Ｐ        搬送力
Ｑ        比較値
Ｒ        マーク
Ｕ        ＮＧ領域
Ｖ        危険領域
Ｘ        注意領域
Ｙ        安全領域
１        設計支援装置
２        外部記憶装置
４        操作入力部
５        表示部
７        データメモリ
７１      シミュレーション条件記憶部
７２      比較値記憶部
９        比較値算出部
１０      基準範囲算出部
１１      シミュレーション処理部
１２      搬送力算出部
１３      比較処理部
１４      表示処理部
１５      同期処理部
【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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