JP6592267B2 - 設計支援装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置などの搬送経路を搬送される記録媒体の挙動を解析して、搬送経路設計を支援する技術に関する。

プリンタにおける記録媒体の搬送経路を設計する際、様々な条件による設計物の機能の検討を行えば、試作品の製作と試験に要する工数を削減して、開発期間および費用を削減することができる。この目的で、搬送経路内における紙の挙動をシミュレーションする設計支援システムが提案されている（特許文献1、2）。設計支援システムは、有限要素法の有限要素によって紙を表現し、紙と搬送経路の搬送ガイドや搬送ローラとの接触を判断し、運動方程式を数値的に解くことにより、紙と搬送ガイドの搬送抵抗や当接角を評価する。また、より簡易的に質量とばねにより紙を表現することで、計算速度を向上する手法が公開されている（例えば、非特許文献1）。

紙の運動を解くにはオイラ法、ニューマークβ法、ウィルソンθ法などが知られている。これら手法によれば、有限要素または質量-バネ系で離散的に表現される紙の運動方程式を組み立て、解析対象時間を有限の幅をもつ時間ステップに分割して、時間0から時間ステップごとに未知数である加速度、速度、変位を順次求める数値時間積分を行う。

設計支援システムにおいて、シミュレーション結果の代表的な検証方法として、アニメーション表示やグラフィック表示による紙の変形挙動の観察がある。観察により、紙の変形状態を把握することができ、搬送経路の凹凸部への紙の引っ掛かり、角折れ、ジャムなどの設計不具合の要因を、効果的に特定することができる。

特許文献3は、二次元シミュレーション表示に比べて、より解析内容が複雑な三次元シミュレーション表示により、作業者が着目する箇所（紙の先端など）の挙動を、効果的に表示する手法を提案し、設計不具合の見落としの防止や作業負荷の軽減を図る。

しかし、近年要求が高まっている、印刷物の高画質化に対応するための設計問題（印刷精度など）の評価は、作業者が着目する箇所の挙動観測だけでは困難である。給紙から排紙に亘る搬送経路において、紙は多数の搬送ローラに同時に挟まれるため、簡易なアニメーション表示や紙の軌跡を観察するだけでは、微小な傾き、横ずれを評価することができない。言い替えれば、記録媒体の僅かな搬送ずれがどのように変化するかを定量的に把握するとともに、誤差の発生箇所と発生要因を特定することができない。

設計支援システムにおいては、紙が搬送ガイドに引っ掛かる、または、搬送負荷が大きいパスにおける搬送ローラのスリップにより紙が停留する、といったパス上の不具合の検出が可能である。しかし、設計上の問題は目視で確認できる不具合に限らず、印刷精度においては紙の僅かな搬送誤差が問題になる。

上記のシミュレーション技術によれば、ある時刻の紙の位置、姿勢、速度の情報を得ることが可能である。しかし、紙の位置、姿勢、速度の情報だけでは、0.1mm単位の誤差を評価するために必要な、紙パス全域の幾何特性（紙の傾き、横ずれの状況）と、その要因の特定は困難である。

特許第4049925号公報 特許第3886627号公報 特開2010-072853号公報

Katsuhito Sudan「Modeling a String from Observing the Real Object」Proceedings of 6th International Conference on Virtual Systems and Multimedia (VSMM2000)、544-553頁、2000年

本発明は、画像形成装置の搬送経路を搬送される記録媒体の幾何特性を提示することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。

本発明にかかる設計支援装置は、画像形成装置の搬送経路を搬送される記録媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション手段と、外乱がない理想搬送状態において前記搬送経路を搬送される記録媒体の姿勢に対する、記録媒体の搬送誤差を前記シミュレーションの結果から取得する取得手段と、前記取得された搬送誤差に基づく記録媒体の姿勢を描画した幾何特性画面を生成する生成手段とを有し、前記取得手段は、前記搬送経路に配置された搬送ローラ対に挟み込まれた記録媒体の部位を検出し、搬送方向の下流に位置する前記記録媒体の先端部と前記部位の間の第一の距離、および、前記搬送方向の上流に位置する前記記録媒体の後端部と前記部位の間の第二の距離を取得し、前記生成手段は、前記第一および第二の距離に基づき前記理想搬送状態の記録媒体および前記記録媒体を挟み込む前記搬送ローラ対を描画した前記幾何特性画面を生成する。

本発明によれば、搬送経路における記録媒体の幾何特性を提示することができる。

記録媒体の搬送ずれが生じる様子を説明する図。 印刷精度を説明する図。 実施例の設計支援装置として動作する情報処理装置の構成例を示すブロック図。 設計支援プログラムの処理構成例を説明するブロック図。 シミュレーションを実行する際に画面生成部が生成する画面例を示す図。 記録媒体の登録ダイアログボックスの一例を示す図。 搬送ローラの搬送条件の設定ダイアログボックスの一例を示す図。 記録媒体の運動のシミュレーションおよびシミュレーション結果の表示を説明するフローチャート。 アニメーション表示とともに提供されるダイアログボックスの一例を示す図。 傾き量の算出を説明する図。 横ずれ量の算出を説明する図。 先端長さの算出を説明する図。 画面生成部が生成する幾何特性画面を説明する図。 幾何特性画面の生成処理を説明するフローチャート。 幾何特性画面の描画状態を説明する図。 画面生成部が実行する影響パラメータの提示を説明する図。 警告メッセージの表示例を示す図。

以下、本発明にかかる実施例の設計支援装置および設計支援方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例は特許請求の範囲にかかる本発明を限定するものではなく、また、実施例において説明する構成の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須とは限らない。

［搬送ずれと印刷精度］
図1により画像形成装置の搬送経路に存在するリブや機構部品によって記録媒体の搬送ずれが生じる様子を説明する。図1(A)は、搬送方向に直交する方向（記録媒体11の幅方向）に不均一な搬送抵抗が発生して、搬送途中の記録媒体11に傾きが生じる様子を示す。搬送抵抗の不均一の要因は、搬送経路のリブ12や接触型センサ13のような機構部品である。

図1(B)は、搬送ローラ対に対する加圧力のばらつきや、軸の撓みの影響により軸方向に均等に圧力が加わらない様子を示す。図1(C)は、搬送ローラ対の軸の平行が崩れている様子を示す。図1(B)(C)に示すばらつき要因によって、搬送ローラ単独でも、記録媒体の回転や横ずれなどの搬送誤差が生じる。搬送誤差が発生すると、記録媒体に転写される画像の位置がずれ、記録媒体に対する画像の傾きや画像の歪みなど、印刷精度の低下が発生する。

図2により印刷精度を説明する。図2は記録媒体21に印刷されたパターンを示し、狙いどおり（理想状態）であれば、図2(A)に示すように、記録媒体21の頂点や辺の近傍にパターンが印刷される。搬送誤差が発生すると、図2(B)に示すように、パターンの印刷位置がずれ、画像に歪みが発生する。理想状態からの0.1mmのずれが製品の品質を決める重要問題になり、シミュレーションを用いて搬送誤差を評価し、最適設計に繋げることが求められる。

［装置の構成］
図3のブロック図により実施例の設計支援装置として動作する情報処理装置の構成例を示す。CPU31は、RAM35をワークメモリとして、ROM34や記憶部33に格納されたOSや各種プログラムを実行して情報処理装置全体を制御する。記憶部33は、HDDやSSDであり、後述する設計支援プログラムを含む各種プログラム、各種データ、解析結果の情報などが格納される。

CPU31は、実行するプログラムに従い表示部32にグラフィカルユーザインタフェイス(GUI)を表示する。ユーザは、キーボード36やポインティングデバイス37を操作して、GUIを介して、各種条件を設計支援装置に入力し、GUIに表示される解析結果などを参照する。

図には示さないが、CPU31は、有線または無線ネットワークを介してサーバ装置にアクセスして、サーバ装置との間で各種プログラムや各種データを送受信することができる。また、CPU31は、サーバ装置のデータベースにアクセスすることもできる。

実施例にかかる設計支援装置は、画像形成装置の搬送経路を搬送される記録媒体の挙動をシミュレーション（以下、単に「シミュレーション」）する処理を実行するコンピュータである。シミュレーションは、搬送経路および記録媒体を定義し、搬送経路を搬送される記録媒体の運動を計算することで実現される。以下、搬送経路、記録媒体、搬送条件の定義、運動計算の処理について説明する。なお、それら定義や処理は、CPU31が設計支援プログラムを実行することで実現される。

［設計支援プログラムの概要］
図4のブロック図により設計支援プログラムの処理構成例を説明する。条件設定部41は、搬送経路の定義、記録媒体の定義、搬送条件の一連の予備処理を行う。シミュレーション実行部42は、条件設定部41が設定した条件に応じた記録媒体の運動を計算する。計算結果読込部43は、シミュレーション実行部42が算出した座標の変位や速度をシミュレーション結果として読み込む。

搬送誤差取得部44は、搬送経路に配置された搬送ローラの軸を基準にして、記録媒体がどのような角度や横ずれをもって搬送ローラ対に挟み込まれているかを示す情報（搬送誤差）を取得する。言い替えれば、搬送誤差取得部44は、外乱がない理想的な搬送状態において搬送経路を搬送される記録媒体の姿勢に対する、記録媒体の傾きや位置ずれ（搬送誤差）をシミュレーション結果から取得する。

画面生成部45は、条件設定画面、時系列にシミュレーション結果を示すアニメーション表示画面、搬送誤差取得部44が取得した搬送誤差を時系列にグラフィック表示する、後述する幾何特性画面などを生成する。それら画面は、CPU31によってGUI46に表示される。

また、条件設定部41は設定された条件を記憶部33に格納し、計算結果読込部43はシミュレーション結果を記憶部33に格納し、搬送誤差取得部44は搬送誤差を記憶部33に格納することができる。従って、シミュレーション実行部42は、記憶部33から取得した条件に基づき、シミュレーションを実行することができる。搬送誤差取得部44は、記憶部33から取得したシミュレーション結果に基づき、搬送誤差を取得することができる。同様に、画面生成部45は、記憶部33から取得したシミュレーション結果および搬送誤差に基づき、アニメーション表示画面や幾何特性画面などを生成することができる。

●条件設定
図5によりシミュレーションを実行する際に画面生成部45が生成する画面例を示す。図5に示す画面は、主に手順の切り替えを行うメニューバー51、定義した搬送経路や結果が表示されるグラフィックウィンドウ52、プログラムメッセージの表示および必要に応じてユーザが数値入力を行うためのコマンド欄53を有する。以下では、グラフィックウィンドウ52を「アニメーション表示画面」と呼ぶ場合がある。ユーザがメニューバー51の各種ボタンを押すことで、各手順のサブメニューが表示される。また、コマンド欄53を用いて、シミュレーションの初期時間Ts、計算終了時間Te、時間刻みΔtが入力される。

搬送経路を定義は、外部データの取り込みによって行われる。ユーザは、メニューバー51の「ファイル」ボタンを押して、三次元CADや記憶部33などから三次元形状情報を読み込むことをCPU31に指示する。アニメーション表示画面52には、読み込まれた三次元形状情報が表す搬送経路の形状が表示される。

記録媒体の定義は、記録媒体の選択によって行われる。ユーザがメニューバー51の「媒体定義」ボタンを押すと記録媒体の登録ダイアログボックスがGUI46に表示される。図6により記録媒体の登録ダイアログボックスの一例を示す。登録ダイアログボックスは、記録媒体のサイズを選択する選択ボックス61と、記録媒体の種類を選択する選択ボックス62を有する。図6は、サイズとしてA4が選択され、種類として記録媒体Bが選択された例を示す。

記録媒体が選択されると、CPU31は、記憶部33などに格納されたデータベースにアクセスして、選択された記録媒体の物性値のヤング率、厚さ、密度などを示す記録媒体情報を取得して、記録媒体情報をRAM35に格納する。さらに、CPU31は、記録媒体を有限要素法により複数の要素に分割してモデル化する。

搬送条件の定義は、外部データの取り込みまたはユーザ入力によって行われる。ユーザがメニューバー51の「搬送条件」ボタンを押すと搬送条件の設定ダイアログボックスがGUI46に表示される。図7により搬送ローラの搬送条件の設定ダイアログボックスの一例を示す。ユーザは、設定ダイアログボックスを用いて、ローラ番号に対応する搬送ローラごとに駆動の開始時間、駆動の終了時間、回転速度を入力する。

定義された搬送経路の最上流に位置する搬送ローラに最小のローラ番号が割り当てられ、記録媒体の排出ローラまたは両面印刷用のリターンパスの最後部に位置する搬送ローラに最大のローラ番号が割り当てられる。なお、図7には示さないが、設定ダイアログボックスに「読込」ボタンを設けることで、搬送条件を示す外部データを記録部33などから取り込むこともできる。

●シミュレーションの実行
次に、シミュレーション実行部42によって実行される運動計算処理について説明する。CPU31は、条件設定部41によって設定された初期時間Tsから計算終了時間Teまで、時間刻みΔtごとに、記録媒体の運動計算を行う。

図8のフローチャートにより記録媒体の運動のシミュレーションおよびシミュレーション結果の表示を説明する。シミュレーション実行部42は、まず、計算の初期値として、Δt後の運動計算に必要な初期加速度、初期速度および初期変位を設定する(S82)。これらの値には、運動計算の1サイクルの終了の都度、それらの計算結果（つまり、前回のサイクルの計算値を初期値とする）が設定される。

次に、シミュレーション実行部42は、柔軟媒体（記録媒体）を構成する各質点に働く力を定義する(S83)。計算に用いる力としては、回転モーメント、引張力で表される復元力、接触力、摩擦力、重力、空気抵抗力、およびクーロン力がある。そして、CPU31は、個々の質点に対し働く力を計算し、その後、それらの合力を最終的に柔軟媒体に作用する力として定義する。

次に、シミュレーション実行部42は、ステップS83で求めた質点に働く総力を質点の質量で除し、除算結果に初期加速度を加算して、Δt後の当該質点の加速度を求める(S84)。続いて、加速度にΔtを乗じた乗算結果に初速度を加算して、Δt後の当該質点の速度を求める(S85)。続いて、速度にΔtを乗じた乗算結果に初期変位を加算して、Δt後における当該質点の変位を求める(S86)。

本実施例では、ステップS82-S86において、Δt後の一連の物理量の計算にオイラの時間積分手法を採用するが、Kutta-Merson法、ニューマークβ法、ウィルソンθ法などの他の時間積分手法を採用してもよい。

次に、シミュレーション実行部42は、柔軟媒体を構成する全質点についてステップS83-S86の計算が終了したか否かを判定し(S87)、計算が未了の質点があれば処理をステップS83に戻して、ステップS83-S86の計算を繰り返す。全質点について計算が終了すると、シミュレーション実行部42は、計算時刻が計算終了時間Teに到達したか否かを判定し(S88)、未到達の場合は処理をステップS82に戻して、ステップS82-S87の処理を繰り返す。計算終了時間Teに到達すると、シミュレーション実行部42は、運動計算処理を終了する。

●シミュレーション結果の出力
運動計算処理の終了後、ユーザが図5に示すメニューバー51の「結果表示」ボタンを押すと(S89)、画面生成部45は、運動計算結果（シミュレーション結果）を提示するアニメーション表示画面52を生成する(S89)。

図9によりアニメーション表示画面52とともに提供されるダイアログボックス53の一例を示す。ユーザは、ダイアログボックス53の再生ボタン92の操作により、初期時間Tsから計算終了時間Teまで、時間刻みΔtごとのアニメーション表示の開始と停止を指示する。また、コマ送りボタン91および93の操作により、アニメーション表示のコマを進める（+Δt）、コマを戻す（-Δt）を指示する。また、戻るボタン90の操作により、初期ステップ（初期時間Ts）に戻るを指示する。

このように、ユーザは、ダイアログボックス53の各ボタンの操作により、アニメーション表示画面52に、初期時間Tsから計算終了時間Teまで、時間刻みΔtごとの任意の時間における計算結果として、記録媒体の挙動を表示させることができる。

●搬送誤差の取得
図1を用いて説明したように、記録媒体は搬送途中に傾くなど、理想搬送状態からのずれが生じる。実施例においては、記録媒体の理想搬送状態からのずれ（搬送誤差）を各搬送ローラを基準とした傾き量および横ずれ量によって評価する。

図10により傾き量の算出を説明する。図10(A)に示すように、搬送誤差取得部44は、搬送ローラ対101に挟み込まれた記録媒体の部位（実線の矩形で示す有限要素）を検出し、角度を算出する。図10(B)は搬送部の拡大図を示し、図10(A)(B)ともに記録媒体が右から左に搬送される場合を示す。図10(B)は、（破線の矩形で示す）搬送部に挟み込まれた有限要素それぞれの辺が（一点鎖線で示す）軸102の直交方向となす角度φを算出する例を示す。搬送誤差取得部44は、角度φを、各搬送ローラのニップ部の各接触点で発生する傾き量として取得する。

図11により横ずれ量の算出を説明する。図11は記録媒体が下から上に搬送される場合を示す。図11は、搬送ローラ対111に挟み込まれた記録媒体の（一点鎖線で示す）中心線112と搬送ローラ対111の軸方向の（破線で示す）中心位置113の間の距離Sを算出する例を示す。搬送誤差取得部44は、距離Sを横ずれ量として取得する。

搬送誤差取得部44は、さらに、搬送ローラを基準とした、記録媒体の先端までの距離（以下、先端長さ）、記録媒体の後端までの距離（以下、後端長さ）、および、後述する中央先端長さを取得する。

図12により先端長さの算出を説明する。図12は記録媒体が下から上に搬送される場合を示す。図12に示すように、搬送ローラ対122に挟み込まれた記録媒体の有限要素121の各接触点から記録媒体の先端までの（破線矢印で示す）距離Dが算出される。これら距離Dが、各搬送ローラのニップ部の各接触点で発生する「先端長さ」として算出される。同時に、記録媒体の搬送方向の長さLと先端長さDの差(L-D)が、各搬送ローラのニップ部の各接触点で発生する「後端長さ」として算出される。つまり、搬送ローラ対122に挟み込まれた記録媒体の部位と搬送方向の下流に位置する記録媒体の先端部の間の距離、および、当該部位と搬送方向の上流に位置する記録媒体の後端部の間の距離が取得される。

さらに、横ずれ量Sをなくした状態における、記録媒体の先端の直線（記録媒体の辺）上の（黒丸で示す）中点と搬送ローラ対122の軸上の（黒丸で示す）中点の間の距離123が「中央先端長さ」として算出される。

●幾何特性画面
図13により画面生成部45が生成する幾何特性画面を説明する。幾何特性画面は、紙の傾き、横ずれの状況（幾何特性）などを提示するための画面である。ユーザがダイアログボックス53の「誤差表示」チェックボックスをチェックして、アニメーション表示の開始を指示すると、画面生成部45は、シミュレーション結果の提示に同期して搬送誤差を提示するためのグラフィックウィンドウ54を生成する。このグラフィックウィンドウ54が「幾何特性画面」に相当し、以下と呼ぶ。なお、図13に示す「影響表示」チェックボックスの機能は後述する。

図14のフローチャートにより幾何特性画面54の生成処理を説明する。また、図15により幾何特性画面54の描画状態を説明する。「誤差表示」チェックボックスがチェックされた状態でアニメーション表示の開始が指示されると、画面生成部45は、アニメーション表示画面52を生成し、幾何特性画面45の生成を開始する(S141)。そして、ユーザが指定する倍率に準じて傾き量φと横ずれ量Sの倍率を設定する(S142)。なお、倍率は、グラフィック表示において傾き量φと横ずれ量Sのユーザ認識を容易にするためのものである。

次に、画面生成部45は、理想搬送状態とシミュレーション結果から得られる搬送誤差を比較提示するために、図13に示すように、幾何特性画面54に理想搬送状態の記録媒体を示す矩形55を描画する(S143)。以下、矩形55を「理想状態」と呼ぶ。そして、提示した理想状態55の上部先端を基準に、搬送誤差取得部44が取得した中央先端長さ123から、各搬送ローラ対の相対位置を算出し、図15(A)に示すように、幾何特性画面54に搬送ローラ対を描画する(S144)。

次に、画面生成部45は、傾き量φと横ずれ量Sに基づき、搬送ローラ対152の位置における記録媒体の端部の、搬送方向に直交する方向（以下、横方向）の位置と傾きを算出する。そして、先端長さDに基づき、搬送ローラ対152に対して下流になる記録媒体の先端部151の外形を直線で補間し、幾何特性画面54に先端部151を描画する(S145)。ここまでの描画を図15(A)に示す。

次に、画面生成部45は、搬送ローラ対のうち上流の搬送ローラ対157における傾き量φと横ずれ量Sに基づき、搬送ローラ対157の位置における記録媒体の端部の横方向の位置と傾きを算出する。そして、後端長さ(L-D)に基づき、搬送ローラ対157に対して上流になる記録媒体の後端部154の外形を直線で補間し、幾何特性画面54に後端部154を描画する(S146)。ここまでの描画を図15(B)に示す。

次に、画面生成部45は、各搬送ローラ対の位置における記録媒体の横方向の傾き量φと横ずれ量Sに基づき補間曲線（例えば、エルミート補間曲線など）を算出する。そして、補間曲線によって搬送ローラ対の間における記録媒体の姿勢155を描画する(S147)。ここまでの描画を図15(C)に示す。ただし、記録媒体上に搬送ローラ対が一組の場合はステップS147は実行されずに、図15(D)に示す描画状態になる。

次に、画面生成部45は、図13に示すように、評価パラメータ（ローラ名称、速度、横ずれ量、傾きなど）を幾何特性画面54に提示する(S148)。そして、アニメーション表示を継続するか否か、言い替えれば計算終了時間Teまたはユーザが指定する時刻に達したか否かを判定する(S149)。アニメーション表示を継続する場合、画面生成部45は、時間ステップを更新し(S150)、処理をステップS144に戻して、時間刻みΔt後の幾何特性画面54を生成する。

このように、二次元の幾何特性画面54を用いて、複雑な搬送経路の中で同時に複数の搬送ローラに挟まれる記録媒体の挙動の詳細なグラフィック表示を行うことが可能になる。従って、簡易なアニメーション表示や記録媒体の軌跡だけでは評価することができない搬送経路全域の幾何特性（傾き量、横ずれ量）の状況と、その要因を数値的かつ直観的に把握することができる。

●影響パラメータの提示
「影響表示」チェックボックスがチェックされた場合、画面生成部45は、影響パラメータの提示を実行する。記録媒体の幾何特性と伴に、ユーザが選択した影響パラメータを提示すれば、各影響パラメータの影響をより直観的に評価することが可能になる。

図16により画面生成部45が実行する影響パラメータの提示を説明する。ユーザは、ダイアログボックス53の「誤差表示」チェックボックスと「影響表示」チェックボックスの両方をチェックする。さらに、ユーザは、ドロップボックスによって影響パラメータとその表示方法を選択し、アニメーション表示の開始を指示する。選択可能な影響パラメータとその表示方法には、次の物理量と表示方法が含まれる。
搬送ローラのテンション分布のベクトル表示、
搬送ローラの搬送速度分布のベクトル表示、
記録媒体の主応力のベクトル表示、
記録媒体の接触力のコンタ(contour)表示

なお「テンション」は記録媒体から搬送ローラに加わる押込力と引張力に相当し、「主応力」は記録媒体の引っ張り、圧縮の状態とその方向を示す。

アニメーション表示の開始が指示されると、画面生成部45は、アニメーション表示画面52によるシミュレーション結果の提示に同期して幾何特性画面54を生成し、図16に示すように、物理量を示す情報（ベクトルやコンタ）を幾何特性画面54に描画する。なお、図16には物理量をベクトル表示する例を示すが、物理量をコンタ表示することもできる。

ユーザは、影響パラメータの提示により、記録媒体の腰（靭性）や引っ張り合いによるローラ負荷（スリップに影響する）の把握が可能になり、影響パラメータが記録媒体の変動にどのように寄与するかを直観的に評価することが可能になる。影響パラメータとして搬送速度分布のベクトル表示を選択すれば、搬送ローラのスリップ、搬送ローラの公差による搬送速度と方向の変化を把握することができる。影響パラメータとして記録媒体の主応力のベクトル表示を選択すれば、記録媒体の引っ張り、圧縮の状態とその方向を把握することができる。影響パラメータとして記録媒体の接触力のコンタ表示を選択すれば、記録媒体の接触状態を把握することができる。つまり、各影響パラメータ（物理量）が記録媒体の変動にどのように寄与し、どのように搬送誤差の要因になるかを直観的に評価することが可能になる。

●警告メッセージ
画面生成部45は、搬送誤差が、ユーザが予め設定した閾値や許容量を超えた場合、記録媒体の傾き、横ずれ、各影響パラメータの発生量と発生時間をユーザに明示する警告メッセージを出力することができる。図17により警告メッセージの表示例を示す。画面生成部45は、アニメーション表示中の記録媒体に大きな傾きが発生したり、記録媒体の先端部が下流の搬送ローラにが挟み込まれた際の傾きと上流の搬送ローラで発生した傾きの間に大きな差が発生したなどを検出する。そして、搬送誤差の発生タイミングを含む警告メッセージをメッセージ欄55に表示する。

図17は、製品としての許容値である例えば傾き量0.2°を超える傾きが発生したタイミングで、アニメーション表示と連動して警告メッセージを表示した例を示している。警告メッセージにより、ユーザは、許容量からの逸脱を察知して、搬送経路設計の可不可の判断が可能になる。また、搬送誤差が大きく変動する時間の抽出により、搬送中に不具合が発生し易い時間や場所を把握することが可能になる。なお、警告メッセージの出力は、図17に示すウィンドウとは別のウィンドウなどでもよいし、音声メッセージを用いてもよい。

このように、給紙からの斜行、搬送ローラ間の引っ張り合い（スリップ）、搬送ローラの公差などによる幾何特性（傾き量、横ずれ量）を再現し、搬送径路設計を評価するための情報を提供することができる。さらに、記録媒体に生じる幾何形状と、幾何形状に影響を与えるパラメータを提示することで、給紙から排紙に亘る搬送経路において、記録媒体の傾きや位置ずれの発生箇所と発生要因の直観的な評価が可能になる。

［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路（例えば、ASIC）によっても実現可能である。

42 … シミュレーション実行部、44 … 搬送誤差取得部、45 … 画面生成部

Claims (11)

1. 画像形成装置の搬送経路を搬送される記録媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション手段と、
   外乱がない理想搬送状態において前記搬送経路を搬送される記録媒体の姿勢に対する、記録媒体の搬送誤差を前記シミュレーションの結果から取得する取得手段と、
   前記取得された搬送誤差に基づく記録媒体の姿勢を描画した幾何特性画面を生成する生成手段とを有し、
   前記取得手段は、前記搬送経路に配置された搬送ローラ対に挟み込まれた記録媒体の部位を検出し、搬送方向の下流に位置する前記記録媒体の先端部と前記部位の間の第一の距離、および、前記搬送方向の上流に位置する前記記録媒体の後端部と前記部位の間の第二の距離を取得し、
   前記生成手段は、前記第一および第二の距離に基づき前記理想搬送状態の記録媒体および前記記録媒体を挟み込む前記搬送ローラ対を描画した前記幾何特性画面を生成する設計支援装置。
2. 前記生成手段は、さらに、前記シミュレーションの結果を提示するためのアニメーション表示画面を生成する請求項1に記載された設計支援装置。
3. 前記アニメーション表示画面は時系列に前記シミュレーションの結果を提示し、前記シミュレーションの結果を提示に同期して、前記幾何特性画面は前記搬送誤差を提示する請求項2に記載された設計支援装置。
4. 前記アニメーション表示画面、または、前記アニメーション表示画面および前記幾何特性画面を表示する表示手段を有する請求項2または請求項3に記載された設計支援装置。
5. 前記取得手段は、前記搬送経路に配置された搬送ローラ対に挟み込まれた記録媒体の部位を検出し、前記搬送ローラ対の軸を基準として、当該部位における前記記録媒体の傾き量を前記搬送誤差として取得する請求項1から請求項3の何れか一項に記載された設計支援装置。
6. 前記取得手段は、前記搬送経路に配置された搬送ローラ対に挟み込まれた記録媒体の部位を検出し、前記搬送ローラ対の軸の中心位置と当該部位における前記記録媒体の中心線の間の距離を前記搬送誤差として取得する請求項1から請求項3の何れか一項に記載された設計支援装置。
7. 前記生成手段は、前記搬送誤差の要因になる物理量を示す情報を描画した前記幾何特性画面を生成する請求項1から請求項6の何れか一項に記載された設計支援装置。
8. 前記生成手段は、前記搬送誤差が許容値または閾値を超えた場合、その旨を示すメッセージを出力する請求項1から請求項7の何れか一項に記載された設計支援装置。
9. 前記メッセージには、前記搬送誤差が前記許容値または閾値を超えた時間を示す情報が含まれる請求項8に記載された設計支援装置。
10. シミュレーション手段が、画像形成装置の搬送経路を搬送される記録媒体の挙動をシミュレーションし、
    取得手段が、外乱がない理想搬送状態において前記搬送経路を搬送される記録媒体の姿勢に対する、記録媒体の搬送誤差を前記シミュレーションの結果から取得し、
    生成手段が、前記取得された搬送誤差に基づく記録媒体の姿勢を描画した幾何特性画面を生成し、
    前記取得手段が、前記搬送経路に配置された搬送ローラ対に挟み込まれた記録媒体の部位を検出し、搬送方向の下流に位置する前記記録媒体の先端部と前記部位の間の第一の距離、および、前記搬送方向の上流に位置する前記記録媒体の後端部と前記部位の間の第二の距離を取得し、
    前記生成手段が、前記第一および第二の距離に基づき前記理想搬送状態の記録媒体および前記記録媒体を挟み込む前記搬送ローラ対を描画した前記幾何特性画面を生成する設計支援方法。
11. コンピュータを請求項1から請求項9の何れか一項に記載された設計支援装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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