JPH09309665A - 給紙搬送用制御シーケンスのためのシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】給紙搬送システムでは、給紙搬送系によって用
紙がどのように移動されるのかを把握するために、現実
の給紙搬送系によって現実の用紙で確認することができ
ない。確認する際に、用紙がジャム等した場合、自己修
復を図れなくなるからである。 【解決手段】現実の給紙搬送系を用いるのではなく、現
実の給紙搬送系から得られるデータに基づいて計算機内
に仮想的な給紙搬送系を生成する。同じく仮想的に用紙
を定義する。そして仮想的な給紙搬送系において、仮想
的に定義した用紙を搬送し、それによって用紙挙動を把
握する。 【効果】予防保全等のために新たな制御シーケンスを立
案した場合に、その立案された制御シーケンスの適否に
ついて迅速に判断ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、立案された制御
シーケンスによって給紙搬送装置を制御した場合に、給
紙搬送装置において用紙がどのような挙動をするかを仮
想的にシミュレーションするためのシミュレーション装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機等の画像形成装置の分野で
は、装置の保全自動化のために、人工知能（Artificial
Intelligence:いわゆるＡＩ）技術を利用した自己診断
および自己修復の研究，開発が行われている。そして本
願出願人は、形成される画像の質を良好に維持でき、画
質が劣化する場合には自己診断および自己修復を行える
ようにしたシステムを提案した（たとえば特開平４−１
３０３３１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像形成装置
全体の保全を考えると、形成される画像の画質維持に関
する保全のみでは不十分であり、さらなる保全対象範囲
の拡大が望まれる。一方、近年の複写機の高速化に伴っ
て、用紙の大容量給紙が求められるようになってきた。
大容量給紙を実現するためには、給紙搬送系の性能向上
と安定性が不可欠である。

【０００４】しかし、残念なことに既存の給紙搬送シス
テムまたは給紙搬送機構においては、そのほとんどが用
紙のマテリアルを指定したものであったり、環境変化に
対する性能の不安定さから、使用環境を限定しているの
が実情である。また、給紙搬送系では、部品の劣化等の
系の機構自体の経時変化によって発生する不具合（たと
えば重送，無給紙，ジャム）も多く、かかる不具合に対
して、現状では、清掃もしくは部品交換によって、その
機能を維持するといった方法が採られているだけであ
る。

【０００５】このような背景のもとに、本願出願人は、
給紙搬送装置において、給紙状況や搬送状況を自己診断
し、用紙マテリアルや使用環境変化等の外乱に起因する
不具合や、機構自体の経時変化等による不具合に対し
て、予防保全および事後保全を図れるシステムを研究，
開発した。その研究開発過程において、給紙搬送システ
ムでは、給紙搬送系によって用紙がどのように移動され
るのかを把握するために、現実の給紙搬送系によって現
実の用紙で確認することができないことに気付いた。な
ぜなら、現実の給紙搬送系で確認し、その結果用紙がジ
ャム等した場合、そこで装置は停止してしまい、自己修
復等を図れなくなる場合が多いからである。

【０００６】そこで、本願の発明者は、現実の給紙搬送
系を用いるのではなく、現実の給紙搬送系から得られる
データに基づいて計算機内に仮想的な給紙搬送系を生成
し、その仮想的な給紙搬送系において、同じく仮想的に
定義した用紙を搬送し、それによって用紙挙動を把握す
るようなシミュレーション装置を発明した。つまりこの
発明の目的は、予防保全や自己保全のために、自己診断
および自己修復機能を備えた給紙搬送システムが或る制
御シーケンスで制御される際に、現実のシステムにおい
て用紙がどのように搬送されるかを、模擬的にシミュレ
ーションすることのできるシミュレーション装置を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
給紙搬送系のために立案された制御シーケンスが与えら
れたことに応答して、与えられた制御シーケンスによっ
て給紙搬送系を用紙がどのように移動するかをシミュレ
ーションするためのシミュレーション装置であって、現
実の給紙搬送系を構成するハードウェアシステムから、
必要なデータを抽出するデータ抽出手段、データ抽出手
段で抽出されたデータに基づいて、計算機内に仮想的な
給紙搬送系を生成する仮想給紙搬送系生成手段、用紙を
両端の位置とその間の長さの情報とで表現する用紙表現
手段、および用紙表現手段で表現された用紙を、仮想給
紙搬送系の中で前記制御シーケンスに従って所定単位ず
つ移動させ、移動するごとにデータを計算する模擬搬送
実行手段、を含むことを特徴とする給紙搬送系の制御シ
ーケンスのためのシミュレーション装置である。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のシ
ミュレーション装置において、さらにグラフィックユー
ザインタフェースを備え、模擬搬送実行手段で行われた
仮想的な用紙の搬送に基づく用紙の挙動がグラフィック
ユーザインタフェースにおいて表示されることを特徴と
するものである。上述の構成によれば、現実の給紙搬送
系から抽出されたデータに基づいて計算機内で仮想的な
給紙搬送系が構築される。また、用紙も両端の位置とそ
の間の長さの情報とで仮想的に表現される。そしてその
仮想的に表現された用紙が仮想給紙搬送系内を移動する
ときにどのように挙動するのかを確認できる。

【０００９】したがって、立案された制御シーケンスに
よって現実の給紙搬送系を動作させることなく、その制
御シーケンスによって給紙搬送系を制御した場合におけ
る用紙の搬送状態を確認することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。 １．発明が適用された複写機の構成 図１は、この発明の一実施形態が適用される複写機の構
成を示す概念図であり、この発明にかかる部分のみを示
している。この複写機は、後述する搬送関連ユニットの
破損、搬送関連ユニットの極端な機能低下、用紙ジャム
などの故障事象が生じているか否かを自動的に診断し、
故障事象が生じていると判断された場合に、その修復を
実行するものである。

【００１１】この複写機は、複写機本体１によって外観
が構成されている。複写機本体１の一方側面には、複写
紙を収納するための給紙カセット２が取り外し可能に取
り付けられている。また、複写機本体１の他方側面に
は、複写後の複写紙を受け取る排紙トレイ３が取り外し
可能に取り付けられている。複写機本体１の内部には、
給紙カセット２に収容されている複写紙を取り込むため
の給紙ユニット４、給紙ユニット４により取り込まれた
複写紙を搬送するための複数の用紙搬送ユニット５、お
よび用紙搬送ユニット５により搬送されてきた複写紙を
排紙トレイ３に排出するための排紙ユニット６が、搬送
経路７に沿って順に備えられている。以下では、給紙ユ
ニット４、用紙搬送ユニット５および排紙ユニット６を
総称するときには、「搬送関連ユニット８」と言う。

【００１２】搬送関連ユニット８には、それぞれ、セン
サ９が対応付けられて備えられている。センサ９は、１
つの搬送関連ユニット８に通常複数個存在し、搬送関連
ユニット８の現在の状態を検出する。センサ９の出力Ｓ
₁ ，Ｓ₂ ，・・・，Ｓ_n-1 ，Ｓ_n は、システム本体１０
に与えられる。システム本体１０は、センサ９からの出
力に基づいて、搬送関連ユニット８に対して制御シーケ
ンスを与え、搬送関連ユニット８の動作を制御する。よ
り具体的には、システム本体１０は、センサ９からの出
力に基づいて搬送関連ユニット８の現在の状態を診断す
る。その結果、搬送関連ユニット８が破損している、搬
送関連ユニット８の機能が低下している、用紙ジャムが
発生するおそれがある、または用紙ジャムがすでに発生
している、と判断された場合に、その修復を実現するた
めの制御シーケンスを搬送関連ユニット８に与える。制
御シーケンスが与えられた搬送関連ユニット８は、当該
制御シーケンスに忠実に従って動作する。

【００１３】なお、図１では、複写機本体１の右側およ
び左側にそれぞれ給紙カセット２および排紙トレイ３が
取り付けられ、なおかつ搬送経路７が図において右から
左に向かう直線である複写機を例示している。しかし、
たとえば給紙カセット２が下方に取り付けられ、排紙ト
レイ３が複写機本体１の内部に備えられ、搬送経路７が
直線でない複写機であってもこの発明を適用することが
できるのはもちろん、この発明は、搬送関連ユニット８
の数や形状などの変更によって搬送形態がどのように変
化しても容易に適用することができる。 ２．搬送関連ユニットの構成 図２は、搬送関連ユニット８の内部構成を示す概念図で
ある。搬送関連ユニット８は、複写紙に搬送力を付与す
るための一対のローラ１１を備えている。一方のローラ
の軸には、クラッチ８１を介してモータ１２の駆動力が
伝達されるようにされている。モータ１２の回転数や回
転方向は、制御部１３によって制御される。制御部１３
は、モータ１２の回転数、回転方向、ローラ１１の圧接
状態等の搬送関連ユニット８の動作状態を制御する。こ
の制御は、後述するように、搬送関連ユニット８ごとに
独立して行われる。すなわち、各搬送関連ユニット８は
それぞれ独立して動作し、全体として、搬送関連ユニッ
ト８から次の搬送関連ユニット８への複写紙の搬送が実
現される。

【００１４】システム本体１０からの制御シーケンス
は、制御部１３に与えられる。制御部１３は、当該制御
シーケンスを翻訳し、モータ１２の回転数や回転方向、
ローラ１１の状態を制御する。このように、搬送関連ユ
ニット８では、システム本体１０から与えられる制御シ
ーケンスが翻訳されてローラ１１の回転や圧接状態が制
御される。また、そのような制御に加え、故障修復が自
律的に行われる。したがって、ハードウエア的またはソ
フトウエア的に搬送関連ユニット８を変更した場合で
も、システム本体１０の基本的な機能を変更する必要は
なく、ユニット変更に柔軟に対処することができる。

【００１５】このような搬送関連ユニット８に関連付け
て備えられているセンサ９は、前述のように、検出すべ
き内容に合わせて必要な数だけ設けられており、たとえ
ばローラ１１の入口および出口に複写紙が存在するか否
か、ローラ１１は円滑に回転しているか否か、ローラ１
１の圧接状態、モータ１２の電流値などを検出し、各状
態に対応する信号をシステム本体１０に与える。

【００１６】なお、搬送関連ユニット８に備えられるア
クチュエータとして一対のローラ１１を例にとって説明
しているが、アクチュエータとしては、たとえば搬送ベ
ルトのようなものであってもよく、要は給紙、用紙搬
送、排紙等を実現できるものであればよい。 ３．システム本体を中心とする全体構成 図３は、システム本体１０および搬送関連ユニット８の
内部構成を中心に示す機能ブロック図である。システム
本体１０には、制御データ管理部２０が備えられてい
る。制御データ管理部２０は、センサ９の信号に基づい
て、予め定める更新周期ごとに、各搬送関連ユニット８
に関する情報をデータテーブル２１に書き込む。具体的
には、各搬送関連ユニット８のSTATE 、各搬送関連ユニ
ット８におけるPaper Speed などが書き込まれる。これ
により、データテーブル２１には、各搬送関連ユニット
８の現在の状態（最新の状態）が書き込まれていること
になる。

【００１７】なお、この実施形態では、データテーブル
２１および後述する知識ベースが状態記憶手段に相当す
る。システム本体１０には、また、評価部２２が備えら
れている。評価部２２は、データテーブル２１に書き込
まれている搬送関連ユニット８に関する情報に基づい
て、各搬送関連ユニット８ごとに、搬送関連ユニット８
の現在の状態を診断する。より具体的には、搬送関連ユ
ニット８が破損しているか否か、搬送関連ユニット８の
機能が低下しているか否か、用紙ジャムが発生するおそ
れがあるか否か、または用紙ジャムがすでに発生してい
るか否か、などを判断する。

【００１８】診断の結果、故障が発生するおそれがあ
る、または故障が発生していると判断された場合(NO GO
OD) には、当該故障に対する修復を実現するために、シ
ーケンス立案部２３に制御シーケンスの立案を要求す
る。シーケンス立案部２３は、評価部２２から制御シー
ケンスの立案が要求されたことに応答して、制御シーケ
ンスの立案処理を実行する。このとき、システム本体１
０に備えられている知識ベース２４に書き込まれている
知識を参照する。

【００１９】ここで、知識ベース２４について簡単に解
説する。知識ベース２４は、知識記憶手段として機能す
るもので、この知識ベース２４には、故障修復に必要な
仮想モデルが知識として書き込まれている。具体的に
は、用紙経路モデル、ユニットモデル、用紙モデル、搬
送路モデル、センサモデルが書き込まれている。このう
ち用紙経路モデル、用紙モデル、搬送路モデルおよびセ
ンサモデルは、予め設定されている。詳細については後
述する。

【００２０】一方、ユニットモデルは、システム本体１
０で予期されている搬送関連ユニット８の状態と実際の
搬送関連ユニット８の状態（たとえば搬送関連ユニット
８に含まれる部品（ローラ等）の劣化等）との差異に相
当する知識である。ユニットモデルは、データテーブル
から状況導出部２５によって読み出されたデータによっ
て時々刻々更新される。ユニットモデルは、搬送関連ユ
ニット８の挙動の経時的変化に相当する情報であるとも
いえる。

【００２１】さらに具体的に説明すると、状況導出部２
５には、搬送関連ユニット８が現在実行している制御シ
ーケンスの理想的な挙動情報がシミュレーション部２６
から与えられる。状況導出部２５は、データテーブル２
１に書き込まれている実際の搬送関連ユニット８の挙動
情報と上記理想的な挙動情報との差異を求め、この求め
た差異に関する情報をユニットモデルとして書き込む。

【００２２】シーケンス立案部２３は、このようなユニ
ットモデルを含む知識を利用することによって、制御シ
ーケンスを立案する。これにより、搬送関連ユニット８
の現在の状態を加味した制御シーケンスの立案を図るこ
とができる。なお、このシーケンス立案部２３で立案さ
れる制御シーケンスはいわば骨格に相当する大まかなも
ので、最終的な制御シーケンスを得るには、後述する搬
送シミュレーションを行う必要がある。

【００２３】また、シーケンス立案部２３には、評価部
２２からの要求の他に、複写速度の変更、搬送手順の変
更などの制御仕様の変更があった場合にも、外部から制
御シーケンスの立案の要求が与えられる。シーケンス立
案部２３は、この場合にも、上述と同様に、制御シーケ
ンスを立案する。シーケンス立案部２３で立案された制
御シーケンスは、シミュレーション部２６に与えられ
る。

【００２４】シミュレーション部２６は、複写紙の搬送
をシーケンス立案部２３から与えられる制御シーケンス
に従って仮想的にシミュレーションする。より具体的に
は、知識ベース２４に書き込まれている用紙経路モデル
および用紙モデルに基づいて搬送経路および複写紙を仮
想的に設定し、この仮想複写紙を与えられた制御シーケ
ンスに従って仮想搬送経路上で搬送させる。そして、こ
のときの仮想用紙の振る舞いを認識する。また、搬送関
連ユニット８におけるPaper Speed などの定量情報を求
め、当該定量情報を制御シーケンスに反映させる。これ
により、制御シーケンスが完成する。

【００２５】シミュレーション部２６での搬送シミュレ
ーションの結果は、評価部２２に与えられる。評価部２
２は、シミュレーション部２６から与えられるシミュレ
ーション結果に基づいて、シーケンス立案部２３で立案
された制御シーケンスが有効か否かを評価する。この評
価の結果、この制御シーケンスでは良好に用紙搬送がで
きずに故障修復は困難であると判断された場合(No Goo
d) には、シーケンス立案部２３に対して制御シーケン
スの立案が再度要求される。一方、この制御シーケンス
ならば用紙搬送が良好にできて故障修復は可能であると
判断された場合(Good)には、当該制御シーケンスは分割
部２７に与えられる。

【００２６】分割部２７は、与えられる制御シーケンス
をタスク分割し、この分割された各制御シーケンスをそ
れぞれ対応する搬送関連ユニット８に与える。すなわ
ち、制御シーケンスは時系列的なプログラムであるか
ら、制御シーケンスの実行には複数の搬送関連ユニット
８が絡むことが予想される。したがって、制御シーケン
スの実行を担当すべき各搬送関連ユニット８に対してそ
れぞれ適切な制御シーケンスが与えられる。

【００２７】以上を簡単に要約すれば、システム本体１
０は、複数の搬送関連ユニット８で構成される給紙搬送
系全体を常に監視し、用紙速度の低下や用紙ジャムが発
生しそうな場合かすでに発生した場合には、系全体の機
能を維持するために、改良された全体の制御シーケンス
を新たに作成して各搬送関連ユニット８に与えるのであ
る。

【００２８】搬送関連ユニット８の制御部１３には、翻
訳部２８が備えられている。翻訳部２８は、システム本
体１０から与えられる制御シーケンスを翻訳し、制御型
自己修復部２９に与える。制御型自己修復部２９には、
シーケンス実行部３０が備えられている。シーケンス実
行部３０には、翻訳部２８から制御シーケンスが与えら
れる。シーケンス実行部３０は、この与えられた制御シ
ーケンスに忠実に従ってモータ１２（図２参照）の回転
数や回転方向、ローラ１１の圧接状態などを制御する。

【００２９】制御型自己修復部２９には、また、独自の
プログラムに従って修復作業を担当する自律動作部３１
が備えられている。自律動作部３１は、システム本体１
０から与えられる制御シーケンスとは無関係に、故障を
診断し、その故障の修復作業を実行する。具体的には、
経時変化による部品劣化や外乱の影響などによる誤動作
などの故障を診断し、その修復を実行する。

【００３０】このように、故障が発生するおそれがあ
る、または故障が発生していると診断された場合には、
搬送関連ユニット８の現在の状態を加味した制御シーケ
ンスを立案し、この制御シーケンスに従って搬送関連ユ
ニット８を動作させているので、故障に対する修復を動
的に図ることができる。したがって、給紙・搬送系にお
ける機能維持を図ることができる。

【００３１】また、故障の修復を行うに当たって、実際
に複写紙を搬送させて修復案（制御シーケンス）の有効
性を評価しているのではなく、搬送シミュレーションに
よって修復案の有効性を評価しているので、複写機の動
作を中断することなく、故障修復を実現することができ
る。さらに、搬送シミュレーションによって修復案の有
効性を評価していることから、未知の故障に対しても柔
軟な修復を行うことができる。 ４．制御シーケンスの立案の仕方 次に、制御シーケンスの立案についてさらに詳述する。
まずは、制御シーケンスの立案に不可欠な知識ベース２
４に書き込まれている知識について詳述する。

【００３２】４−１．知識 ４−１−１．用紙経路モデル 図４乃至図６は、用紙経路モデルを説明するための図で
ある。用紙経路モデルは、ｘｙ平面上に描かれた定量的
な地図として表現され、特定のポイントの座標などによ
って記述される。

【００３３】より具体的には、図４に示すように、搬送
経路７（図１参照）をラインで表現し、搬送経路７上に
存在する搬送関連ユニット８をその実際の設置位置に応
じてユニットアドレスとしてライン上に表現する。さら
に、搬送経路７上に存在するセンサ９をその実際の設置
位置に応じてセンサアドレスとしてライン上に表現す
る。この用紙経路モデルでは、例示として、１つのセン
サ９の位置とアドレスとが示されている。さらにまた、
ラインのうち２つのユニットアドレスを連結する区間を
ブリッジとする。

【００３４】このようにして表現されたユニットアドレ
ス、センサアドレスおよびブリッジは、図５のように記
述される。すなわち、ユニットアドレスは、当該ユニッ
トアドレスのｘｙ平面上での座標、および当該ユニット
アドレスの状態によって記述される。「Paper Supply U
nit 」は、給紙ユニット４が組み込まれている状態を表
している。「Paper Feed Unit 」は、用紙搬送ユニット
６が組み込まれている状態を表している。「No Unit 」
は、何らユニットが組み込まれていない状態を表してい
る。

【００３５】また、センサアドレスの場合も同様に、当
該センサアドレスのｘｙ平面上での座標、およびセンサ
９が組み込まれているか否か、もしも組み込まれている
のであればどのようなタイプのセンサ９が組み込まれて
いるのかを表すセンサアドレスの状態によって記述され
る。一方、ブリッジは、ユニットアドレスおよびセンサ
アドレスとは異なる形態で記述される。すなわち、この
ブリッジの両端に相当する連結地点、連結形態および高
さによって記述される。連結地点とは、ユニットアドレ
スのことである。連結形態とは、当該ブリッジが直線な
のか曲線なのかを表すものである。高さとは、実際の搬
送経路において複写紙を詰まらせることなく搬送できる
高さを表すものである。

【００３６】ブリッジの記述について図６を参照してさ
らに詳述する。ブリッジは、２つのユニットアドレスを
連結する上下２本のライン４０，４１で表現される。連
結形態は、２本のライン４０，４１の中心に描かれる同
心円４２の旋回半径Ｒを利用して記述される。また、高
さは、２本のライン４０，４１の間隔に相当する。すな
わち、複写紙は２本のライン４０，４１の間を搬送され
ていくと仮定する。

【００３７】４−１−２．センサモデル 図７および図８は、センサモデルを説明するための図で
ある。センサモデルは、図７に示すように、外界からの
刺激に対して所定の遅延時間経過後にディジタル的な電
気信号を出力するものとして表現される。そして、この
ように表現されたセンサモデルは、図８に示すように記
述される。

【００３８】すなわち、名称がインデックスとされ、異
なる刺激ごとに遅延時間および出力レベルが対応付けら
れている。より具体的には、「Paper Exist 」が刺激で
ある場合、すなわち複写紙が存在する場合には、Ｘ(ms)
の遅延時間経過後に「Ｈ」レベルのディジタル信号が出
力される。「No Paper」が刺激である場合、すなわち複
写紙が存在しない場合には、XX(ms)の遅延時間経過後に
「Ｌ」レベルのディジタル信号が出力される。

【００３９】４−１−３．用紙モデル 図９乃至図１４は、用紙モデルを説明するための図であ
る。用紙モデルは、図９に示すように、複写紙上の特徴
点であるポイントと特定のポイント間の区間であるイン
ターバルとで表現される。より具体的には、複写紙上の
特徴点であるポイントには、複写紙の先端に相当するヘ
ッドポイント、複写紙の後端に相当するテールポイン
ト、および複写紙の搬送を実現するために、複写紙に力
学的作用を加えるべき搬送関連ユニット８に対応するユ
ニットポイントが含まれる。

【００４０】ユニットポイントは、ドライビングモード
および複写紙に搬送力を付与できないフリーモードの２
種類のモードをとり得る。ドライビングモードは、搬送
関連ユニット８内に備えられたローラ１１（図２参照）
が所定のニップ圧で圧接され、複写紙に搬送力を付与で
きる状態に対応している。逆に、フリーモードは、ロー
ラ１１の圧接状態が解除され、複写紙に搬送力を付与で
きずに、複写紙を搬送できない状態に対応している。

【００４１】インターバルは、複写紙の状態を表すため
の要素の１つであり、ヘッドポイント、テールポイント
および複写紙に搬送力を付与できるドライビングモード
のユニットポイントから構成される。ユニットポイント
のうちフリーモードを除外したのは、フリーモードでは
複写紙に搬送力を付与しないので、複写紙の状態に影響
を与えることがないからである。

【００４２】以上のようにして表現されたヘッドポイン
ト、テールポイントおよびユニットポイントは、たとえ
ば図１０のように記述される。より具体的には、ヘッド
ポイントおよびテールポイントは、図１０(a) に示すよ
うに、名称および当該ポイントでの実際の複写紙の速度
に相当するリアル速度によって記述される。リアル速度
は、たとえば複写紙にローラ１１（図２参照）を接触さ
せ、この状態のローラ１１の回転数をエンコーダによっ
て検出し、この検出された回転数に基づいて算出される
ものである。また、ユニットポイントは、図１０(b) に
示すように、名称、モード、当該ユニットポイントに対
応するユニットおよび当該ユニットポイントのリアル速
度によって記述される。

【００４３】ところで、ユニットポイントがドライビン
グモードである場合、当該ユニットポイントは複写紙の
状態に影響を与えることになるが、その影響を区分する
と、次の３つのState に区分できる（図１１参照）。 Ｓｔａｔｅ１：正方向に力が加わっている Ｓｔａｔｅ２：負方向に力が加わっている Ｓｔａｔｅ３：固定されている したがって、モードとしてドライビングモードを設定す
る場合には、いずれのState を採用するかをも設定する
必要がある。そこで、この用紙モデルでは、ターゲット
速度というパラメータを利用し、次のようにして各Stat
e を表現することとしている。

【００４４】ターゲット速度＞０→Ｓｔａｔｅ１ ターゲット速度＜０→Ｓｔａｔｅ２ ターゲット速度＝０→Ｓｔａｔｅ３ 以上のように、この用紙モデルでは、ユニットポイント
のモード、およびこのモードがドライビングモードであ
る場合におけるターゲット速度が切り換えられることに
よって、複写紙に与えるべき影響が変化する。

【００４５】ところで、ユニットポイントによって複写
紙に影響が与えられた場合、その影響はインターバルに
反映する。より具体的には、インターバルは２つのポイ
ント間を連結するものであるから、２つのポイントが複
写紙に与える影響によってインターバルの状態が変化す
る。そこで、この用紙モデルでは、図１２に示すよう
に、複写紙の搬送方向上流側および下流側にあるポイン
トをそれぞれアッパーポイントおよびローアーポイント
とし、これら各ポイントのモードおよびターゲット速度
によってインターバルがどのような状態となるのかをも
記述することとしている。

【００４６】ところで、インターバルの状態は、図１３
に示すように、「Ｎ」，「TEAR」，「B.M.」の３つの基
準によって表現される。より具体的には、「Ｎ」はノー
マル、「TEAR」は引張限界、「B.M.」はたわみ限界に相
当する。図１３において、「Ｎ」よりも「B.M.」側の領
域はたわみ気味を表し、「increase」と表現する。一
方、「Ｎ」よりも「TEAR」側の領域は引張気味を表し、
「decrease」と表現する。

【００４７】図１４は、ポイントのモードおよびターゲ
ット速度とインターバルの状態との関係を示す図であ
る。まずは、この図１４で使用している用語を説明す
る。「TVlower 」および「TVupper 」は、それぞれ「ロ
ーアーポイントにおけるターゲット速度」および「アッ
パーポイントにおけるターゲット速度」である。「RVlo
wer 」および「RVupper 」はそれぞれ「ローアーポイン
トにおけるリアル速度」および「アッパーポイントにお
けるリアル速度」である。

【００４８】「IState」はインターバルの状態である。
「〔N,TEAR〕」は、インターバルの状態が「Ｎ」と「TE
AR」との間、すなわち引張気味（decrease）であること
を表している。「〔N,BM〕」は、インターバルの状態が
「Ｎ」と「BM」との間、すなわちたわみ気味（inceras
e）であることを表している。さらに、「〔N,TEAR〕,
N」や「〔N,BM〕,N」は、それぞれ、インターバルの状
態が「Ｎ」を含む「Ｎ」と「TEAR」との間、あるいは
「Ｎ」を含む「Ｎ」と「BM」との間であることを表して
いる。

【００４９】次に、この知識ベース２４に書き込まれて
いる知識を利用したシーケンス立案部２３における制御
シーケンスの立案について図１５乃至図２５を参照しな
がら詳述する。シーケンス立案部２３は、上述のよう
に、評価部２２からの要求、あるいは外部からの要求に
応じて、知識ベース２４に書き込まれている知識を利用
して制御シーケンスを立案する。

【００５０】４−２．制御シーケンスの立案に実際に用
いられるモデル シーケンス立案部２３は、制御シーケンスの立案に際
し、知識ベース２４に書き込まれている用紙経路モデル
および用紙モデルを次のようにして簡略化して表現す
る。すなわち、図１５(a) に示すように、搬送経路を単
なる直線として仮想的に表現する。このとき、図１５
(b) に示すように、仮想搬送経路における各ユニットア
ドレス間の長さを記述する。また、用紙モデルを当該仮
想搬送経路上に重ねる。

【００５１】さらに、インターバルに関する情報を、図
１５(c) に示すようなスロットに記述する。具体的に
は、インターバルに関する情報は、インターバルを識別
するための名称、アッパーポイントおよびローアーポイ
ントの名称、ならびにインターバルの状態である。イン
ターバルの状態は、後述するコンセプトとして決定され
る内容に相当する。

【００５２】さらにまた、用紙モデルに関する情報を、
図１５(d) に示すようなスロットに記述する。具体的に
は、用紙モデルに関する情報は、用紙モデルのサイズに
相当する名称、ヘッドポイントおよびテールポイントの
名称、摩擦係数、および長さである。４−３．立案され
る制御シーケンスが満足すべき条件 シーケンス立案部２３は、以上のようにして表現した仮
想搬送経路および仮想用紙を利用し、まず、制御シーケ
ンスを立案するに当たって満足すべき条件を決定する。
具体的には、まず、定性的仕様を決定する。定性的仕様
とは、制御シーケンスを立案するに当たって必ず満足し
なければならない強制的条件であって、用紙の初期状態
と用紙の搬送が完了した完了状態とで表されるものであ
る。用紙の完了状態は適当に決定される。この場合、完
了状態として、必要であれば、初期状態よりも搬送方向
上流側に決定される場合がある。すなわち、たとえば用
紙ジャムが発生するおそれがある場合、通常とは反対側
に搬送した方が故障を修復しやすいときもあるからであ
る。

【００５３】用紙の初期状態は、次のようにして決定さ
れる。評価部２２から制御シーケンスの立案が要求され
ている場合、知識ベース２４に書き込まれているユニッ
トモデルを参照し、複写紙が実際に存在する搬送経路７
（図１参照）上の位置を、用紙モデルを仮想搬送経路に
対応付ける位置として把握し、当該位置に用紙モデルを
対応付けた状態を初期状態とする。すなわち、ユニット
モデルには、状況導出部２５によって搬送関連ユニット
８の現在の状態に関する情報が書き込まれている。した
がって、この情報を参照すれば、複写紙が現在存在する
位置を把握することができる。一方、外部から制御シー
ケンスの立案が要求されている場合には、給紙カセット
に用紙が収納されている状態を対応付ける位置として把
握し、当該位置に用紙モデルを対応付けた状態を初期状
態とする。

【００５４】初期状態および完了状態は、仮想用紙の先
後端と仮想搬送経路上の各ポイントとの位置関係によっ
て表現される。より具体的には、初期状態が図１６(a)
に示すような状態である場合、初期状態は ヘッドポイント：〔U2,U1 〕 テールポイント：〔U1,nil〕 として表現される。ここに、〔U1,nil〕は、ユニットポ
イントU1よりも搬送方向上流側にあることを表してい
る。

【００５５】また、完了状態が図１６(b) に示すような
状態である場合、完了状態は、 ヘッドポイント：〔nil,U7〕 テールポイント：〔nil,U7〕 として表現される。ここに、〔nil,U7〕は、ユニットポ
イントU7よりも搬送方向下流側にあることを表してい
る。

【００５６】また、定性的仕様の決定に際し、仮想用紙
を搬送するための条件が付加される。具体的には、用紙
モデル上にドライビングモードとなるユニットポイント
が少なくとも１箇所存在することが条件とされる。この
ようにして、定性的仕様が決定される。シーケンス立案
部２３は、また、このようにして決定された定性的仕様
を満足するのに必要な定量的な仕様を決定する。定量的
仕様は、制御シーケンスの立案に際して必ずしも満足し
なくてもよい比較的緩い条件であって、複写速度などに
相当する。

【００５７】さらに、シーケンス立案部２３において満
足すべき条件として、定性的仕様および定量的仕様の他
に、予め定めるコンセプト(Concept) がある。コンセプ
トは、制御シーケンスを実行するのに当たって複写紙が
満足すべき状態を表したものである。具体的には、ノー
マルな状態で搬送するのか、引張気味で搬送するのか、
たわみ気味で搬送するのかを決定する条件である。記述
の仕方は、上記テーブルでのインターバルの状態と同様
に、「〔N,TEAR〕」や「〔N,BM〕,N」のようにする。こ
の決定されたコンセプトは、上記図１５(c) に示したス
ロットに記述される。

【００５８】シーケンス立案部２３は、以上のような定
性的仕様、定量的仕様およびコンセプトを満足するよう
に、制御シーケンスを立案する。 ４−４．区間推移列の作成 次に、制御シーケンスの立案の仕方について具体的に説
明を進めていく。先ずは、制御シーケンスの立案の第１
段階である区間推移列の作成を説明する。

【００５９】４−４−１．区間推移列の作成に用いるモ
デル この区間推移列の作成の説明では、説明をさらに簡略化
するために、図１７(a) に示すように、３つのユニット
アドレスおよび１つのセンサアドレスで表現された用紙
経路モデルを用いる。このとき、仮想用紙の長さを決定
するとともに、各アドレス間の長さを図１７(b) に示す
ようにして記述する。また、図１８に示すような定性的
仕様を決定したとする。すなわち、下記のように記述さ
れる定性的仕様である。 〈初期状態〉 ヘッドポイント：〔S1,U1 〕 テールポイント：〔U1,nil〕 〈完了状態〉 ヘッドポイント：〔nil,U3〕 テールポイント：〔nil,U3〕 ４−４−２．区間推移列の作成の流れ このような前提において、シーケンス立案部２３は、図
１９(a) に示すように、ヘッドポイントおよびテールポ
イントが存在し得る区間（以下「フレーム」という。）
の組み合わせをすべて列挙する。このフレームにおい
て、上側がヘッドポイント、下側がテールポイントに対
応している。次いで、いずれかのフレームを対象とし、
当該フレームの状態から仮想用紙を仮想搬送経路上で仮
想的に搬送させたとき、当該フレームの次にヘッドポイ
ントおよびテールポイントが存在し得るフレームをすべ
て選び出し、当該フレームとのネットワークを作成す
る。この処理をすべてのフレームについて実行する。そ
の結果、図１９(b) に示すようなネットワークを形成す
ることができる。

【００６０】その後、定性的仕様を満足させるために、
図２０に示すように、初期状態および完了状態をこのネ
ットワークに加える。具体的には、初期状態と同じ状態
のフレーム、または初期状態の次にヘッドポイントおよ
びテールポイントが存在し得るフレームを選び出し、当
該フレームと初期状態とを組み合わせる。図２０(a)の
例では、初期状態と同じ状態のフレームが選び出されて
いる。また、完了状態と同じ状態のフレーム、または完
了状態の前の状態に相当するフレームを選び出し、当該
フレームと完了状態とを組み合わせる。図２０(a) の例
では、完了状態の前の状態に相当するフレームが選び出
されている。

【００６１】そして、この図２０(a) のネットワークに
おいて、初期状態から完了状態に移行するのに最も短い
ステップとなるような組み合わせを探索する。その結
果、図２０(b) に示すように、太線で結ばれた「初期状
態→ａ→ｂ→・・・→ｌ→ｍ→完了状態」という組み合
わせが最も短いステップとなる組み合わせであるとして
探索される。この組み合わせが区間推移列である。

【００６２】この探索された区間推移列を時間的要素を
加えて仮想搬送経路および仮想用紙で表現すると図２１
に示すようになる。 ４−５．制御シーケンスの作成 次に、この探索された区間推移列について、時間的に先
のフレームから次にフレームに推移するのに必要な推移
条件を求める。具体的には、ユニットポイントのモード
設定およびドライビングモードにした場合におけるター
ゲット速度の設定である。この求められた推移条件を時
系列的に列挙したものが制御シーケンスとなる。

【００６３】４−５−１．作成される制御シーケンスが
満足すべき条件 次に、この推移条件を求める処理について説明する。推
移条件を求める処理を説明するに際し、上記区間推移列
を作成する処理を説明するときに使用したモデルでは説
明が複雑になるので、この推移条件を求める処理の説明
では、上記図１７をさらに簡略化した図２２(a) に示す
用紙経路モデルおよび用紙モデルを使用する。

【００６４】図２２(a) に示す用紙経路モデルは、３つ
のユニットアドレスU1,U2,U3のみで表現されたものであ
る。また、用紙モデルは、長さが150(mm) のものであ
る。さらに、ユニットアドレスU1,U2 間の長さおよびユ
ニットアドレスU2,U3 間の長さを図２２(b) に示すよう
に記述する。また、定性的仕様である初期状態および完
了状態を図２３に示すようなものとする。すなわち、次
のようにして記述される定性的仕様である。 〈初期状態〉 ヘッドポイント：〔U1,U2 〕 テールポイント：〔nil,U1〕 〈完了状態〉 ヘッドポイント：U3 テールポイント：〔U1,nil〕 この定性的仕様において、初期状態では、ユニットポイ
ントU1はフリーモードとされている。また、完了状態で
は、ユニットポイントU1,U2 はドライビングモードとさ
れている。

【００６５】さらに、定量的条件は「1(sec)」、コンセ
プトは「ノーマル」であるとする。さらにまた、上述の
ような区間推移列の作成処理を実行した結果、図２４に
示すように、フレームＡ〜Ｄに至る区間推移列が作成さ
れたものとする。 ４−５−２．制御シーケンスの作成の流れ このような前提条件を元に、フレームＡからフレームＢ
に移行するのに必要な条件を考えると、フレームＡの状
態では、図２５(a) に示すように、ドライビングモード
であるポイントが存在せずに、ヘッドポイントとテール
ポイントとの間のインターバル１が１つ存在するだけで
ある。そこで、ヘッドポイントとテールポイントとの間
にあるユニットポイントU1をドライビングモードにす
る。すなわち、推移条件として次の条件を得る。

【００６６】UnitPoint1 : Driving mode また、この結果、フレームＡの状態は、図２５(b) に示
すように、ヘッドポイントとテールポイントとの間にド
ライビングモードのユニットポイントU1が存在し、２つ
のインターバル１，２があるフレームＡ′の状態とな
る。ここで、フレームＡからフレームＢに移行するとい
うことは、フレームＡ′からフレームＢに移行するとい
うことに他ならない。この条件を満足するためには、フ
レームＡ′におけるヘッドポイントを、図２５(c) に示
すように、ユニットポイントU2に一致させればよい。こ
れを実現するためには、フレームＡ′におけるヘッドポ
イントのリアル速度を正にすればよいことは明らかであ
る。

【００６７】一方、図１４に示した用紙モデルの一部で
あるポイントのモードおよびターゲット速度とインター
バルの状態との関係から明らかなように、ローアーポイ
ントであるヘッドポイントのリアル速度RVH を正にする
ためには、アッパーポイントであるユニットポイントU1
のターゲット速度TVU1を正にすればよいことがわかる。
すなわち、TVU1＝X (X＞0)とすると、フレームＡ′から
フレームＢへの推移条件として次の条件を得る。

【００６８】UnitPoint1 : DRIVE PAPER(X) このようにして求められた推移条件を元にフレームＡ′
を推移させた場合、テールポイントも矛盾なく移動する
ことは図１４に示した関係からも明らかであるので、フ
レームＡ′からフレームＢへの推移は確定的である。す
なわち、フレームＡからフレームＢへの推移が完了す
る。

【００６９】一方、フレームＡ′におけるポイントおよ
びインターバルの状態は、図１４に示した関係に基づけ
ば、次に示すようになる。 ヘッドポイント ：リアル速度＝Ｘ ユニットポイント１ ：リアル速度＝Ｘ テールポイント ：リアル速度＝Ｘ インターバル１の状態：ノーマル インターバル２の状態：ノーマル よって、コンセプトを満足している。

【００７０】次に、フレームＢからフレームＣへの推移
を考える。フレームＢからフレームＣへの推移とは、一
言で言えば、フレームＢにおけるヘッドポイントをユニ
ットポイントU2,U3 の間に推移させることである。すな
わち、用紙モデルは図２５(d) に示すように表される。
この条件を満足させるためには、フレームＢにおけるヘ
ッドポイントのリアル速度RVH を正にすればよい。一
方、当該ヘッドポイントのリアル速度RVH を正にするた
めには、図１４に示した関係から、ユニットポイントU2
のターゲット速度TVU2を正にすればよいことがわかる。
そのため、TVU2＝X (X＞0)とすればよいが、ここで別の
条件が必要となる。

【００７１】すなわち、この制御シーケンスの立案にお
けるコンセプトは、上述のように、ノーマルである。こ
れは、ユニットポイントU1,U2 間の区間に相当するイン
ターバルｂの状態をノーマルに維持する必要があること
を意味する。一方、フレームＡからフレームＢへの推移
のときにユニットポイントU1のターゲット速度TVU1をす
でにＸ（Ｘ＞０）と設定している。したがって、ユニッ
トポイントU2のターゲット速度TVU2を設定するときに、
当該ターゲット速度とユニットポイントU1のターゲット
速度TVU1とは常に同一である必要がある。言い換えれ
ば、TVU1≠TVU2となる時間が零である必要がある。その
ため、フレームＡからフレームＢに推移したときと同時
に、もしくは推移する以前に、TVU2＝X としておかなけ
ればならないことになる。

【００７２】以上の点を鑑みると、フレームＢからフレ
ームＣに推移するための推移条件として次の条件を得
る。 UNTIL(HeadPoint ＝UnitPoint2) UnitPoint2:DRIVE PAPER(X) 一方、フレームＢにおけるポイントおよびインターバル
の状態は、図１４に示した関係に基づけば、次に示すよ
うになる。

【００７３】 ヘッドポイント ：リアル速度＝Ｘ ユニットポイント１ ：リアル速度＝Ｘ テールポイント ：リアル速度＝Ｘ インターバル１の状態：ノーマル インターバル２の状態：ノーマル よって、コンセプトを満足している。

【００７４】次に、フレームＣからフレームＤへの推移
を考える。フレームＣからフレームＤへの推移とは、一
言で言えば、フレームＣにおけるヘッドポイントをユニ
ットポイントU3に推移させることである。すなわち、用
紙モデルが図２５(e) に示すように表される。この条件
を満足させるためには、フレームＣにおけるヘッドポイ
ントのリアル速度RVH を正にすればよい。一方、ヘッド
ポイントのリアル速度RVH を正にするためには、アッパ
ーポイントであるユニットポイントU2のターゲット速度
TVU2を正にすればよいが、TVU2＝X (X＞0)はフレームＢ
からフレームＣへの推移条件を得る際にすでに設定して
いる。したがって、新たに推移条件を追加することな
く、フレームＣからフレームＤへの推移を達成できる。

【００７５】一方、フレームＣにおけるポイントおよび
インターバルの状態は、図１４に示した関係に基づけ
ば、次に示すようになる。 ヘッドポイント ：リアル速度＝Ｘ ユニットポイント１ ：リアル速度＝Ｘ ユニットポイント２ ：リアル速度＝Ｘ テールポイント ：リアル速度＝Ｘ インターバル１の状態：ノーマル インターバル２の状態：ノーマル インターバル３の状態：ノーマル よって、コンセプトを満足している。

【００７６】以上の結果、フレームＡからフレームＤへ
の推移条件をまとめると、次のようになる。 UnitPoint1 : Driving mode UnitPoint1 : DRIVE PAPER(X) UNTIL(HeadPoint ＝UnitPoint2) UnitPoint2:DRIVE PAPER(X) これが制御シーケンスとなる。

【００７７】なお、シーケンス立案部２３で立案される
制御シーケンスは、いわば骨格のようなものであるとと
いうことは上述した。これは、速度Ｘが未確定である、
Until(HeadPoint ＝UnitPoint2) の時間タイミングが未
確定である、ということに起因している。これら未確定
要素は、上述したように、シミュレーション部２６で実
行される搬送シミュレーションによって求められる。
５．シミュレーション部の構成および動作次に、シミュ
レーション部２６の構成と動作とについて説明をする。

【００７８】シミュレーション部２６の特徴は、実際の
搬送系を構成する各デバイスや用紙の構造的な特徴や振
る舞い等をハードウェアシステム、具体的には知識ベー
ス２４や入力データから取得して、計算機（シミュレー
ション部）内に仮想的な搬送系を生成することである。
そして各種の構成要素を単独または相互に作用させるこ
とによって、用紙がどのように搬送されるかをシミュレ
ーションできることである。

【００７９】図２６にシミュレーション部２６の機能ブ
ロックを示す。図２６および図３を参照して説明する。
シミュレーション部２６は、主として知識ベース２４に
記憶された知識に基づいて、その内部で仮想的な給紙搬
送系の構成要素を生成し、給紙搬送系を構築する。これ
が模擬搬送実行部２６１である。シーケンス立案部２３
から入力される制御シーケンスは模擬搬送実行部２６１
へ与えられる。また、知識ベース２４からは、実際の搬
送系において必要な情報（搬送系情報および搬送系動作
データ）が与えられ、それも模擬搬送実行部２６１へ入
力される。

【００８０】模擬搬送実行部２６１では、与えられる制
御シーケンス、搬送系情報および搬送系動作データに基
づいて、搬送系の構成要素である給紙ユニット、搬送ユ
ニット、センサ、搬送ガイド等の搬送デバイスの自律し
た動作が、単独あるいは複数で行う搬送作業の結果を生
成する。そしてその結果は用紙の状態データとして、評
価部２２へ出力される。また、シミュレーション部２６
にグラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）２６２
が備えられていれば、そのＧＵＩ２６２に用紙の挙動が
わかり易く表示される。

【００８１】知識ベース２４から模擬搬送実行部２６１
へ与えられる搬送系情報は、仮想的な搬送実行を実現す
るのに必要な情報のみに限定される。そして模擬搬送実
行部２６１では、用紙、搬送ユニット等のオブジェクト
を現実の搬送系に従い、任意の数だけ生成できる。シミ
ュレーション部２６では、用紙、給紙ユニット、搬送ユ
ニット、センサ、搬送ガイドをそれぞれ独立したオブジ
ェクトとして定義し、搬送の実行は、これらオブジェク
トが独立または相互に作用することにより実現できる形
態をとっている。これにより、搬送系を構成するオブジ
ェクトの数、種類の変化に柔軟に対応した仮想搬送系の
構築と搬送動作をシミュレーションできる。 ６．用紙の定義 各オブジェクトのうち、仮想搬送系内では、用紙の定義
が重要である。シミュレーションにおいて、用紙の正確
な状態を導出しようとすれば、実際の用紙を忠実に計算
機内に定義すればよいことは明らかである。しかし、そ
のようにした場合は、情報量が増加し、処理の複雑さが
生じ、さらには、不正確な情報の取扱が伴うなどの不利
益も生じる。そこでシミュレーション部２６では、搬送
システムに対し特徴が表現できるように限定した用紙の
モデル化を行う。

【００８２】具体的には、シミュレーション部２６で
は、用紙の基本モデルとして、図２７に示すように、両
端の位置関係とその間の用紙の長さの情報とで用紙を表
現する。それゆえ、搬送ユニットによる拘束されている
用紙は、図２８に示すように、搬送ユニットにより区切
られた基本モデルの集合として取り扱われる。図２７に
おいて、length＞√｛(xr-xl)²＋ (yr-yl)² ｝の条件下
では用紙は撓みを発生する。撓みを発生している用紙の
基本モデルの形状は、図２９に示すように、曲率が一定
の円弧により構成されるものとして定義する。用紙は、
端間距離と用紙長さにより対応する曲率を求め、撓み形
状が決定される。また決定された曲率より、用紙の撓み
応力の導出が行われる。

【００８３】さらに、搬送系を構成するオブジェクトの
中に、搬送ガイドが存在する場合は、用紙は、撓み高さ
限度の拘束を受けることになる。この場合、用紙は先に
挙げた端間距離と、用紙長さとに加え、撓み高さ拘束の
条件も満たさなければならない。撓み高さ拘束の条件
は、撓み形状の導出に利用され、図３０に示すように、
撓みの数とその曲率が決定される。 ７．シミュレーションの実行 シミュレーション部２６におけるシミュレーションで
は、搬送系を構成する複数のオブジェクト間における情
報伝達によって搬送動作が実現される。

【００８４】図３１に示すように、シーケンス立案部２
３から与えられた制御シーケンス（動作プログラム）
は、仮想の搬送ユニットに与えられる。搬送ユニットで
は、そのユニットの有する幾何情報および機能情報をも
とに、仮想の用紙に情報を与える。一方、用紙は仮想の
搬送ガイドからの幾何情報および機能情報も受け取る。
そして搬送ユニットおよび搬送ガイドから得られた情報
に基づいた用紙の挙動を表わす情報を仮想のセンサに与
える。センサは、制御シーケンスに情報を与え、骨格だ
けの制御シーケンスに情報の肉付けがされる。

【００８５】より具体的に説明する。たとえば１枚の搬
送用紙と２台の搬送ユニットと、搬送ガイドとによって
構成された搬送系がシミュレーションの対象となった場
合を考える。シミュレーション部２６では、図３２に示
すような仮想の搬送系が計算機（シミュレーション部２
６の演算装置）内に構築される。各オブジェクトは、必
要な情報を実際の搬送系から抽出している。つまり知識
ベース２４から必要な情報を得ている。用紙の場合は、
両端の座標と、用紙の長さとが保持される。搬送ユニッ
トの場合は、作用点の座標と作用点での機能が保持され
る。

【００８６】仮想搬送系の構築完了後、すべてのオブジ
ェクトの動作が可能となる。実行が始まると、まず全て
の搬送ユニットが、情報の付与できる用紙を検索する。
そして情報の付与された用紙は、搬送ユニットの作用点
を境に、基本モデル（図２７参照）に分割される。ま
た、搬送ガイドも、情報を付与できる用紙を検索し、該
当する用紙に情報を付与する。

【００８７】図で言えば、図３２から図３３へと進むわ
けである。図３３においては、Unit1 およびGuide0によ
り情報を付与された用紙Paper0が基本モデルｐ０，ｐ１
に分割され、情報として作用handling1( ), 撓み高さ限
界を得た状態が表わされている。用紙の搬送は、付与さ
れた作用により用紙の情報を更新することにより実現さ
れる。つまり図３３から図３４へと進む。図３４では、
ｐ０がUnit1 からの作用，ｐ１がUnit2 からの作用を受
けて、情報の更新を行っている状態が示されている。

【００８８】図３５では、さらに用紙に作用する搬送ユ
ニットUnit0 が加わった状態が示されている。これは基
本モデルの追加が行われている状態である。その後、図
３６に示すように、ｐ２はUnit0 からの作用、ｐ１はUn
it0 , Unit1 からの作用、ｐ０はUnit1 からの作用を受
けて、用紙の情報の更新が行われている状態が示されて
いる。

【００８９】図３７では、用紙に作用するユニットが２
つから、Unit0 のみになる状態が示されている。図３８
では、ｐ２，ｐ１ともUnit0 からの作用を受けて、用紙
情報の更新が行われることを示している。そして図３９
では、最終的に用紙がどの搬送ユニットからも情報を付
与されない状態になった場合が示されている。このとき
用紙は、作用に関する情報を保持しておらず、用紙を構
成する基本モデルも１つだけとなる。

【００９０】以上のように、シミュレーション部２６で
は、複数のオブジェクトによって仮想搬送系を構成し、
そのオブジェクト間における情報の伝達によって仮想の
搬送動作が表わされる。また、用紙の定義が搬送に必要
な最低限の情報だけでなされている。よって、小規模な
計算機システムで、搬送用紙の挙動導出が可能である。

【００９１】また、搬送系を構成するオブジェクトを単
独で扱うため、それぞれのオブジェクトの仕様変更や新
規のオブジェクトの追加等が容易に行える。つまり搬送
関連ユニット８（図３参照）を変更した場合における用
紙の挙動シミュレーションが容易に行える。 ８．その他 この発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、
この発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
たとえば上記実施形態では、システム本体１０を複写機
本体の内部に設ける場合について説明しているが、たと
えばシステム本体１０を複写機本体とは別個の装置とし
てもよい。この構成によれば、複写機本体の内部の構成
の簡素化を図ることができる。

【００９２】また、上記実施形態では、この発明を複写
機に適用する場合を例にとって説明しているが、この発
明は、プリンタやファクシミリ装置など、給紙・搬送系
を有する他の画像形成装置に適用できることはもちろん
である。その他、特許請求の範囲に記載された技術的事
項の範囲内において種々の設計変更を施すことは可能で
ある。

【００９３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、制御シ
ーケンスの適否を計算器内に構築された仮想的な給紙搬
送系において確認できる。それゆえ予防保全等のために
新たに制御シーケンスを立案した場合に、その立案され
た制御シーケンスの適否について迅速に判断ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態が適用される複写機の内
部構成のうち、この発明に関連する構成のみを簡略化し
て示す図である。

【図２】搬送関連ユニットの内部構成を簡略化して示す
図である。

【図３】複写機内のこの発明に関連する構成の機能ブロ
ック図である。

【図４】知識ベースに記憶されている用紙経路モデルを
説明するための図である。

【図５】同じく、知識ベースに記憶されている用紙経路
モデルを説明するための図である。

【図６】同じく、知識ベースに記憶されている用紙経路
モデルを説明するための図である。

【図７】知識ベースに記憶されているセンサモデルを説
明するための図である。

【図８】同じく、知識ベースに記憶されているセンサモ
デルを説明するための図である。

【図９】知識ベースに記憶されている用紙モデルを説明
するための図である。

【図１０】同じく、知識ベースに記憶されている用紙モ
デルを説明するための図である。

【図１１】ポイントがドライビングモードである場合に
おける用紙モデルに対する状態を説明するための図であ
る。

【図１２】ローアーポイントとアッパーポイントとの関
係を説明するための図である。

【図１３】インターバルがとり得る状態を説明するため
の図である。

【図１４】ポイントのリアル速度とインターバルの状態
との対応関係を示す図である。

【図１５】制御シーケンスの立案に必要な用紙経路モデ
ルおよび用紙モデルの表現の仕方を説明するための図で
ある。

【図１６】制御シーケンスの立案に関する定性的仕様を
説明するための図である。

【図１７】制御シーケンスの立案の一部である区間推移
列の作成を説明するために用いる用紙経路モデルおよび
用紙モデルを示す図である。

【図１８】区間推移列の作成を説明する場合における定
性的仕様を説明するための図である。

【図１９】区間推移列の作成を具体的に説明するための
図である。

【図２０】区間推移列の作成の続きを説明するための図
である。

【図２１】作成された区間推移列を用紙経路モデルと関
連付けて説明するための図である。

【図２２】区間推移列の作成後の制御シーケンスの立案
を中心に説明するために用いる用紙経路モデルおよび用
紙モデルを示す図である。

【図２３】区間推移列の作成後の制御シーケンスの立案
を中心に説明するために用いる定性的仕様を示す図であ
る。

【図２４】区間推移列の作成後の制御シーケンスの立案
を中心に説明するために用いる区間推移列を示す図であ
る。

【図２５】区間推移列の作成後の制御シーケンスの立案
を説明するための図である。

【図２６】シミュレーション部の機能ブロック図であ
る。

【図２７】用紙の基本モデルを示す図である。

【図２８】ユニットに拘束される用紙のモデルを示す図
である。

【図２９】撓んだ用紙のモデルを示す図である。

【図３０】用紙の撓み形状の決定の因子を説明するため
の図である。

【図３１】給紙搬送系におけるオブジェクト間の情報伝
達の仕方を説明する図である。

【図３２】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３３】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３４】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３５】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３６】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３７】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３８】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【図３９】仮想搬送系における用紙の搬送状態を説明す
るための図である。

【符号の説明】

４ 給紙ユニット ５ 用紙搬送ユニット ６ 排紙ユニット ７ 搬送経路 ８ 搬送関連ユニット ９ センサ １３ 制御部 ２０ 制御データ管理部 ２１ データテーブル ２２ 評価部 ２３ シーケンス立案部 ２４ 知識ベース ２５ 状況導出部 ２６ シミュレーション部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 博文 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 勝原 健二 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 高倉 利充 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 冨山 哲男 東京都台東区谷中３−21−５ メゾンドー ル大黒201 (72)発明者 梅田 靖 東京都多摩市永山１−３−３ プラザ永山 215 (72)発明者 坂尾 知彦 東京都足立区梅田１−31−９ いずみハイ ツ204

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給紙搬送系のために立案された制御シーケ
   ンスが与えられたことに応答して、与えられた制御シー
   ケンスによって給紙搬送系を用紙がどのように移動する
   かをシミュレーションするためのシミュレーション装置
   であって、 現実の給紙搬送系を構成するハードウェアシステムか
   ら、必要なデータを抽出するデータ抽出手段、 データ抽出手段で抽出されたデータに基づいて、計算機
   内に仮想的な給紙搬送系を生成する仮想給紙搬送系生成
   手段、 用紙を両端の位置とその間の長さの情報とで表現する用
   紙表現手段、および用紙表現手段で表現された用紙を、
   仮想給紙搬送系の中で前記制御シーケンスに従って所定
   単位ずつ移動させ、移動するごとにデータを計算する模
   擬搬送実行手段、を含むことを特徴とする給紙搬送系の
   制御シーケンスのためのシミュレーション装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のシミュレーション装置にお
   いて、 さらにグラフィックユーザインタフェースを備え、模擬
   搬送実行手段で行われた仮想的な用紙の搬送に基づく用
   紙の挙動がグラフィックユーザインタフェースにおいて
   表示されることを特徴とするシミュレーション装置。