KR100625799B1 - 시뮬레이션 장치, 시뮬레이션 방법 및 이 방법을 수행하기위한 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반송 경로의 기능을 평가할 때, 종이 시트등의 유연 매체의 컬링 형상을 간단히 표현할 수 있는 시뮬레이션 장치에 관한 것이다. 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션한다. 디스플레이부(56)는 미리 정의된 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 표시 화면 상에 표시한다. CPU(51)는 디스플레이부(56)에 의해서 상기 구성 부품이 표시되는 표시 화면 상에 있어, 상기반송 경로 내에서 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상 및 컬링량을 대화형으로 설정한다.

시뮬레이션 장치, 설계 지원 시스템, 유연 매체, 컬링 형상

Description

시뮬레이션 장치, 시뮬레이션 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 프로그램{Simulation Apparatus, Simulation Method therefor, and Program for Implementing the Simulation Method}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설계 지원 시스템의 기능적 구성을 도시하는 블럭도;

도 2는 도 1의 설계 지원 시스템을 실현하기 위한 하드웨어의 구성을 도시하는 블럭도;

도 3은 도 2의 반송 경로 정의부에 의한 처리의 실행에 사용되고, 도 2의 디스플레이부에 나타낸 화면을 도시한 도면;

도 4는 도 1의 설계 지원 시스템에 의해 실행되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하기 위한 주 처리 순서를 나타낸 흐름도;

도 5는 도 1의 유연 매체 모델 작성부에 의한 처리를 실행하기 위한 부속 기능(sub-functions)이 반영된 화면을 도시한 도면;

도 6은 유연 매체 모델 작성부에 의해서 유연 매체를 복수의 스프링-질량계에 이산화할 때의 화면을 도시한 도면;

도 7은 유연 매체 모델 작성부에 의해서 유연 매체 내의 컬링(curling)의 설 정을 등분 비율로 행할 때의 화면을 도시한 도면;

도 8은 유연 매체 모델 작성부에 의해서 사용자 선택된 2개의 질점(質点; mass point) 사이를 복수의 스프링-질량계에 이산화할 때의 화면을 도시한 도면;

도 9는 유연 매체 모델 작성부에 의해서 컬링량을 설정할 때의 화면을 도시한 도면;

도 10은 본 실시예에 따른 것으로, 컬링을 설정한 영역내에 배치되는 각 질점의 좌표값을 도출하기 위한 방법을 도시한 도면;

도 11은 휨 강도(flexural rigidity)의 변화율(β)을 설정하기 위한 화면을 도시한 도면;

도 12는 사용자 선택된 2개의 질점 사이를 복수의 스프링-질량계에 이산화할 때의 화면의 변형예를 도시하는 도면;

도 13은 본 실시예에 따른 것으로, 컬링을 설정한 영역내에 배치되는 각각의 질점의 좌표값을 도출하기 위한 방법의 변형예를 도시하는 도면;

도 14는 도 1의 반송 조건 설정부에 의해서 반송 조건을 설정할 때의 화면을 도시한 도면;

도 15는 특징점의 입력시 도 2의 디스플레이부에 표시되는 롤러의 회전수의 시간 변화를 도시하는 그래프;

도 16은 유연 매체 및 반송 가이드 사이의 마찰 계수의 정의를 도시한 도면;

도 17은 도 1의 운동 계산부에 의한 도 4의 단계(S4)의 운동 계산 처리의 순서를 도시하는 흐름도;

도 18은 도 1의 요소 재분할부에 의한 도 4의 단계(S6)의 요소 재분할 처리의 순서를 도시하는 흐름도;

도 19는 질점의 회전 변위의 차를 도시한 도면;

도 20은 새롭게 형성되는 중간의 질점을 도시한 도면;

도 21은 유연 매체와 반송 롤러 간의 접촉시에 발생되는 마찰 계수를 설정하는 화면을 도시한 도면;

도 22는 유연 매체와 반송 가이드 사이의 마찰 계수를 자동적으로 설정할 때의 화면을 도시한 도면;

도 23은 유연 매체 선단의 질점 및 반송 가이드 사이의 마찰 계수(μ1)를 도시하는 그래프;

도 24는 유연 매체 선단 이외의 영역의 질점과 반송 가이드 사이의 마찰 계수(μ2)를 도시하는 그래프;

도 25는 임계치가 되는 회전각(φc)을 입력하는 화면을 도시한 도면;

도 26은 소정 시간(t)에서 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도를 도시한 도면;

도 27은 임계치인 회전각(φc) 이상인 경우의 유연 매체의 거동 및 영역을 시각화하는 화면을 도시한 도면;

도 28은 임계치인 회전각(φc) 이상인 경우의 유연 매체의 시간 영역을 표시하는 화면을 도시한 도면;

도 29는 컬링 형상을 사용자 설정할 때의 화면을 도시한 도면;

도 30은 도 29의 화면에서 사용자 설정된 컬링 형상의 도형 계산 처리를 설명하기 위한 설명도;

도 31은 컬링 형상을 사용자 설정할 때의 화면의 변형예를 도시하는 도면;

도 32는 컬링 형상을 사용자 설정한 후에 표시되는 화면예를 도시하는 도면;

도 33은 도 30 및 도 31에서 사용자에 의해 형상 설정된 컬링부의 분할 처리를 설명하기 위한 설명도;

도 34는 사용자에 의해 형상 설정된 유연 매체의 거동의 시뮬레이션 처리의 순서를 나타낸 흐름도;

도 35는 도 34의 단계(S116)에서 각 질점에 복원력이 발생시 유연 매체의 거동을 도시한 도면;

도 36A 및 36B는 유연 매체의 형태를 원호 또는 스플라인의 굴곡된 형태로 사용자 설정하기 위한 화면을 도시한 도면;

도 37은 임의의 형상의 유연 매체를 작성할 때의 화면을 도시한 도면;

도 38은 임의의 형성을 갖도록 정의된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션 처리 하기 위한 순서를 도시한 흐름도;

도 39는 도 38의 단계(S215)에 있어서 각 질점에 복원력이 발생시 굴곡 반송 경로 내에 배치된 유연 매체의 거동을 도시한 도면이다.

일본 특허 공개 평11-195052호 공보.

일본 특허 공개 평11-116133호 공보.

본 발명은 시뮬레이션 장치. 그 시뮬레이션 방법 및 시뮬레이션 방법을 실행하기 위한 프로그램에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치, 그 시뮬레이션 방법 및 시물레이션 방법을 실행하기 위한 프로그램에 관한 것이다.

복사기 및 레이저 프린터와 같은 화상 형성 장치에 있어서의 반송 경로를 설계할 때, 실제로 화상 형성 장치를 제작하기 이전에 여러 가지의 조건으로 설계물의 기능을 검토하는 것은, 시작품의 제조나 시험에 요하는 공정수를 삭감할 수 있음과 동시에, 개발 기간 및 비용을 저감할 수 있다. 이러한 목적으로, 화상 형성 장치에 있어서의 반송 경로 내로 반송되는 시트의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 분석하는 것에 의해, 반송 경로의 최적 설계를 얻기 위한 연구가 행해지고 있다.

종래, 반송 경로 내로 반송되는 시트의 거동을 시뮬레이션하는데 이용되는 기술로서, 유연 매체(시트-종이)를 유한 요소법(finite element method)에 의한 유한 요소로 표현하여, 유연 매체의 반송 경로내의 가이드 와의 반송 저항(가이드 저 항) 또는 접촉각을 평가하는 설계 지원 시스템이 제안된 바 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평11-195052호 공보 및 일본 특허 공개 평11-116133호 공보 참조).

그러나, 상기 종래의 시뮬레이션 장치는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 반송 경로 내로 반송되는 종이의 거동이나 가이드 저항을 정확히 평가하기 위해서는 , 유연 매체(종이)의 컬링(curling)을 고려하는 것이 필요하다. 그러나, 종래의 기술은, 질량과 스프링의 집합체로서 표현되는 유연 매체에 대하여, 각각의 질점(質点; mass points) 사이의 각도를 지정하여 컬링을 설정하고 있었다. 종이의 컬링 형상을 표현하여 종이의 거동이나 가이드 저항을 평가하는 것이 가능하지만, 이러한 컬링의 설정에는 매우 많은 공정수를 필요로 하고 있었다.

본 발명은, 반송 경로의 기능을 평가할 때, 종이 시트 등의 유연 매체의 컬링 형상을 간단한 방식으로 표현 가능한 시뮬레이션 장치 및 그 시뮬레이션 방법 및 그 시뮬레이션 방법을 실행하기 위한 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치로서, 미리 정의된 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 디스플레이 기구와, 상기 디스플레이 기구에 의해서 상기 구성 부품이 표시되는 디스플 레이 화면 상에 있어, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상 및 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 유연 매체 설정 수단은 상기 유연 매체를 질량을 갖는 복수의 강체 요소로 분할하고, 각 강체 요소 사이를 스프링으로 연결하는 것에 의해, 상기 유연 매체를 탄성체로서 표현하며, 상기 유연 매체 설정 수단은 유연 매체의 컬링 부분을 설정하기 위해 상기 복수의 강체 요소 중 2개를 지정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이션 장치는 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 더 포함하며, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 형상이 직선형인 경우, 상기 시뮬레이션 수단은 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 형상이 설정된 유연 매체의 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력을 야기하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이션 장치는 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 더 포함하며, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 형상이 곡선형의 것을 포함하는 경우, 상기 시뮬레이션 수단은 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 형상이 설정된 유연 매체의 컬링 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력을 야기함과 동시에, 컬링 부분이 아닌 부분에 대하여 직선형 으로 복원되도록 하는 복원력을 야기하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 디스플레이 기구는, 디스플레이 기구에 의해서 표시되는 유연 매체의 종점(end point)의 지정에 따라서, 상기 유연 매체의 컬링량으로서, 컬링 길이 및 높이를 설정하기 위한 윈도우를 표시하는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 측면에 따르면, 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법으로서, 미리 정의된 상기 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 표시 단계와; 상기 표시 단계에서 상기 구성 부품이 표시된 디스플레이 화면 상에서, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상을 설정하는 유연 매체 형상 설정 단계와; 그리고 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 그 형상이 설정된 유연 매체의 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 컬링량 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 유연 매체 컬링량 설정 단계에 있어서, 상기 유연 매체를 질량을 갖는 복수의 강체 요소로 분할하고 각 강체 요소 사이를 스프링으로 연결하는 것에 의해 상기 유연 매체를 탄성체로서 표현하며, 상기 유연 매체의 컬링 부분을 설정하기 위해 상기 복수의 강체 요소중의 2개가 지정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이션 방법은 상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬 레이션 단계를 더 포함하며, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 직선형인 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 소정 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이션 방법은 상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하며, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 곡선 형상을 포함하는 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 컬링 부분에 대하여 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것과 동시에, 컬링 부분이 아닌 유연 매체의 부분에 대하여 직선형으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 표시 단계에 있어서, 상기 표시 단계에서 표시된 유연 매체의 종점의 지정에 따라서, 상기 유연 매체의 컬링량으로서 컬링 길이 및 높이를 설정하기 위한 윈도우를 표시하는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3 측면에 따르면, 반송 경로내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법을 컴퓨터에 의해 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 시뮬레이션 프로그램으로서, 상기 시뮬레이션 방법은 미리 정의된 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 표시 단계와; 상기 표시 단계에서 상기 구성 부품이 표시 된 디스플레이 화면 상에서, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상을 설정하는 유연 매체 형상 설정 단계와; 그리고 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 그 형상이 설정된 유연 매체의 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 컬링량 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 프로그램이 제공된다.

본 발명의 전술하거나 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 이하의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

본 발명을 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예에 따른 시뮬레이션 장치는 설계 지원 시스템에 적용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설계 지원 시스템의 기능적 구성을 도시하는 블럭도이다. 설계 지원 시스템(1)은, 반송 경로 정의부(2), 유연 매체 모델 작성부(3), 반송 조건 설정부(4), 운동 계산부(5), 요소 재분할부(6) 및 결과 표시부(7)를 구비한다. 이들 각부의 상세에 관하여는 후술한다.

도 2는 도 1의 설계 지원 시스템(1)을 실현하기 위한 하드웨어의 구성을 도시하는 블럭도이다. 상기 하드웨어는, 주지의 중앙 처리 장치(51)(이하, CPU로 칭함)(51), 롬(ROM)(52), 램(RAM)(53), 통신 인터페이스(54), 하드 디스크(55), 디스플레이부(56), 키보드(57) 및 위치 지정 도구(59)(pointing device)가 버스(58)를 통해 상호 접속되도록 구성된다. 설계 지원 시스템(1)에 있어서의 각 부의 기능은, CPU(51)가 하드 디스크(55)에 저장된 설계 지원 프로그램을 실행시키는 것에 의해 실현된다. 위치 지정 도구(59)로서, 마우스와 터치 패널이 사용된다.

도 3은 도 2의 반송 경로 정의부(2)에 의한 처리의 실행에 사용되고, 도 2의 디스플레이부(56)에 나타낸 화면을 도시한 도면이다. 이 화면에는, 메인 기능을 실행하기 위한 각종 버튼을 포함하는 메뉴 바(10), 각 메인 기능에 대응하는 부속 기능을 실행하기 위한 각종 버튼을 포함하는 서브 구성 메뉴(20), 예컨대, 정의된 반송 경로와 계산 결과가 표시되는 그래픽 화면(30), 및 예컨대, 메시지의 출력과 수치 입력 등을 하기 위한 커맨드 란(40)(command field)이 표시되어 있다. 본 실시예에서, 메뉴 바(10)에는 파일 버튼(11), 반송 경로 정의부(2)에 의한 처리를 실행하기 위한 반송 경로 버튼(12), 유연 매체 모델 작성부(3)에 의한 처리를 실행하기위한 매체 정의 버튼(13), 반송 조건 설정부(4)에 의한 처리를 실행하기 위한 반송 조건 설정 버튼(14), 및 결과 표시부(7)에 의한 처리를 실행하기 위한 결과 표시 버튼(15)이 설치된다.

도 4는 도 1의 설계 지원 시스템에 의해 실행되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하기 위한 주 처리 순서를 나타낸 흐름도이다. 이 처리 실행 프로그램은 설계 지원 프로그램으로서 기억 장치(하드 디스크(55))에 저장되어 있고, CPU(51)에 의해서 실행된다. 설계 지원 시스템(1)을 구성하는 상기 각 부의 기능은 CPU(51)가 하드 디스크(55)에 저장된 설계 지원 프로그램을 실행함으로써 실현된다.

우선, CPU(51)는 반송 경로 정의부(2)로 하여금 반송 경로를 정의하게 한다(단계(S1)). 계속해서, CUP(51)는 유연 매체 모델 작성부(3)로 하여금, 유연 매체를 복수의 질점(質点; mass point)으로 분할하도록 함과 동시에, 각 질점 사이를 스프링으로 연결토록 하여, 유연 매체를 탄성체로서 표현토록 한다(단계(S2)). 그 런 다음, 반송 조건 설정부(4)에 의해서 반송 조건을 설정한다(단계(S3)). 이어서, 운동 계산부(5)에 의해서, 설정된 반송조건에 기초하여, 유연 매체의 운동을 시계열(time series)로 계산한다(단계(S4)).

CPU(5l)는 이 계산의 결과로부터 유연 매체의 굽힘 모멘트를 평가하고, 이 평가 결과를 기초로, 유연 매체의 재분할 여부를 결정한다(단계(S5)). 유연 매체를 재분할하는 경우, CPU(51)는 요소 재분할부(6)로 하여금, 유연 매체를 재분할하도록 하여, 질점의 분할수를 증가시킨다(단계(S6)). CPU(51)는 단계(S5)의 처리로 되돌아간다. 반대로, 유연 매체를 재분할하지 않는 경우, CPU(51)는 결과 표시부(7)로 하여금 유연 매체의 거동을 디스플레이부(56)의 화면 상에 표시토록 한다(단계(S7)). 이후, 본 처리를 종료한다.

이하에, 각 부의 처리를 상세히 설명한다.

[반송 경로 정의부]

사용자가 반송 경로를 정의하기 위해서 메뉴 바(10) 내에서 반송 경로 버튼(12)을 누르면, 반송 경로 정의부(2)에 있어서의 각종 부속 기능을 포함하는 서브구성 메뉴(20)가 화면에 표시된다(도 3 참조).

도 3에서, 서브 구성 메뉴(20)에는 한 쌍의 반송 롤러를 정의하는 롤러쌍 정의 버튼(21), 하나의 롤러를 정의하는 롤러 정의 버튼(22), 직선의 반송 가이드를 정의하는 직선 가이드 정의 버튼(23), 원호의 반송 가이드를 정의하는 원호 가이드정의 버튼(24), 스플라인 곡선으로 반송 가이드를 정의하는 스플라인 가이드 정의 버튼(25), 유연 매체가 반송되는 경로의 분기에 사용되는 플래퍼(flapper)(포인트) 를 정의하는 플래퍼 정의 버튼(26), 및 유연 매체가 반송 경로내의 선정된 위치에 존재하는지 여부를 검출하는 센서를 정의하는 센서 정의 버튼(27)이 설치된다.

각 구성 부품을 정의하는 이들 버튼은 실제의 복사기나 프린터의 반송 경로를 구성하는 부품에 해당하는 것으로서 제공된다. 우선, 사용자가 서브 구성 메뉴(20)를 이용하여 각 구성 부품의 정의를 실행하면, 대응하는 부품의 형상이 그래픽 화면(30)의 지정된 위치에 표시된다. 반송 경로 정의부(2)에 의한 반송 경로의 정의가 종료하면, CPU(51)는 유연 매체 모델 작성부(3)에 의한 처리 단계로 이행된다.

[유연 매체 모델 작성부]

도 5는 도 1의 유연 매체 모델 작성부(3)에 의한 처리를 실행하기 위한 부속 기능(sub-functions)이 반영된 화면을 도시한 도면이다. 메뉴 바(10)의 매체 정의 버튼(l3)을 누르면, 유연 매체 모델 작성부(3)에 의한 각종 부속 기능을 포함하는 서브 구성 메뉴(60)가 화면에 표시된다.

서브 구성 메뉴(60)에는, 매체 종류 선택 화면(61), 분할 방법 선택 화면(62) 및 컬링(curl) 설정 선택 화면(63)이 표시된다. 매체 종류 선택 화면(61)에는, 대표적인 종이의 종류명이 미리 등록되어 있고, 유연 매체의 종류를 선택 가능하다. 분할 방법 선택 화면(62)은 유연 매체를 분할하는 분할 방법의 선택을 가능케 한다. 컬링 설정 선택 화면(63)은 컬링이 설정된 영역 내에서 분할 방법의 선택을 가능케 한다.

우선, 반송 경로 내에서 유연 매체의 위치를 특정하기 위해서, 커맨드 란 (40)에는 유연 매체의 양단부의 좌표값의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 이 좌표값은 커맨드 란(40)을 통해 수치로 입력되거나, 위치 지정 도구(59)에 의해서 그래픽 화면(30) 상에 직접 특정될 수 있다.

유연 매체의 양단부의 좌표값이 특정된 경우, 그래픽 화면(30)에는 양단부(31) 간을 연결하는 직선(32)(도 5에서 파선)이 그려져서, 유연 매체가 반송 경로내에 어떻게 배치되어 있는가를 확인할 수 있다. 이후, 직선(32)으로 표현되어 있는 유연 매체를 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 분할수(n)의 조건 입력을 재촉하는 메시지가 커맨드 란(40)에 표시된다.

도 6은 유연 매체 모델 작성부(3)에 의해서 유연 매체를 복수의 스프링-질량계에 이산화할 때의 화면을 도시한 도면이다. 본 실시예에서는, 커맨드 란(40)에 분할수(n)가 10 보다 큰 것으로 특정된 조건이 입력된다. 이 분할수의 조건 입력에 의해서, 그래픽 화면(30)에는, 직선(32)(도 5)을 10 분할로 등간격으로 구분하는 위치에 질점(33)이 배치되고, 동시에 각 질점 사이를 회전 스프링(34) 및 병진 스프링(35)으로 상호 연결한 모델이 표시된다. 질점 사이를 상호 연결하는 회전 스프링(34)은 유연 매체를 탄성체라고 간주했을 때의 휨 강도(flexural rigidity)를 나타낸다. 질점 사이를 상호 연결하는 병진 스프링(35)은 인장 강도(tensile rigidity)를 나타낸다. 후술하는 질점(133)은 유연 매체 선단의 질점(質点)을 나타내며, 다른 질점과는 다른 표시 형태로 나타낼 수 있다.

전술한 작업의 완료시, 유연 매체는 설계 지원 시스템(1)에 있어서 굽힘과 인장의 힘에 반응하는 탄성체의 모델로서 정의된다. 동시에, 매체 종류 선택 화면 (61)(도 6)으로부터, 마우스 등의 클릭에 의해, 계산하려고 하고 있는 유연 매체의 종류를 선택한다.

반송 경로내에서 유연 매체의 운동을 계산하기 위해서 필요한 파라미터는 유연 매체의 영율(Young's modulus), 밀도, 두께의 정보이며, 이들 파라미터는 매체 종류 선택 화면(61)에 표시되는 종이 종류에 데이타베이스로서 할당되고 있다. 도 5에서, 매체 종류로서 대표적인 재생지인 "ENl00DK"가 선택되고 있음을 알 수 있다. 이 선택의 결과, 시스템 내에는 5409MPa의 영률, 6.8×10^-7kg/mm³의 밀도값, 0.0951mm의 종이 두께치가 데이터베이스로부터 선택되게 된다.

[등분 비율]

도 7은 도 1의 유연 매체 모델 작성부(3)에 의해서 유연 매체 내의 컬링(curling)의 설정을 등분 비율로 행할 때의 화면을 도시한 도면이다. 컬링 설정 선택 화면(63)에서 "등분 비율"이 선택되면, 커맨드 란(40)에는 컬링을 설정할 영역의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 컬링을 설정할 영역을 입력시, 사용자는 위치 지정 도구(59)를 이용하여 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 질점(33) 중 컬링을 설정하고 싶은 영역의 양단부에 2개의 질점을 직접 지정하거나, 혹은 이들 2개의 질점의 좌표값(P1, P2)을 커맨드 란(40)에 수치로 입력한다. 2개의 질점(도 7에서 검정색 점)이 지정되면, 선택된 2개의 질점 사이에 작성되어 있는 질점, 회전 스프링 및 병진 스프링은 일단 소거된다.

도 8은 도 1의 유연 매체 모델 작성부(3)에 의해서 사용자 선택된 2개의 질점(質点; mass point) 사이를 복수의 스프링-질량계에 이산화할 때의 화면을 도시 한 도면이다. 이 화면에서, 선택된 2개의 질점(36a, 36b) 사이를 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 분할수(n)의 조건의 입력을 재촉하는 메시지가 커맨드 란(40)에 표시된다. 본 실시예에서는, 커맨드 란(40)에 분할수(n)를 4 보다 크게 특정한 조건이 입력된다. 이 입력에 의해서, 그래픽 화면(30)에는 2개의 질점(36a, 36b) 사이의 영역을 균등 분할하는 위치에 3개의 질점(37)이 배치되고, 동시에 각 질점 사이를 회전 스프링(38) 및 병진 스프링(39)으로 상호 연결한 모델이 표시된다.

도 9는 도 1의 유연 매체 모델 작성부(3)에 의해서 컬링량을 설정할 때의 화면을 도시한 도면이다. 커맨드 란(40)에는 컬링량(최상부와 최하부 간의 차이; 이하, 높이로 지칭함)의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 본 실시예에서는, 커맨드 란(40)에 컬링량(h)을 1.0 보다 크게 특정한 조건이 입력된다. 이 입력에 의해서, 그래픽 화면(30)에서는, 컬링을 설정한 표시 영역 내에 질점들(36a,37,36b)이 자동으로 재배치됨과 동시에, 각 질점 사이가 회전 스프링(38) 및 병진 스프링(39)에 의해 자동으로 연결된다.

도 10은 본 실시예에 따른 것으로, 컬링을 설정한 영역내에 배치되는 각 질점의 좌표값을 도출하기 위한 방법을 도시한 도면이다. 도 10에서, 컬링을 설정하지않는 영역의 단부의 질점(33)과 컬링을 설정하지 않는 영역과 컬링을 설정한 영역의 경계의 질점(36a) 및 상기 경계의 반대측에 위치한, 컬링을 설정하는 영역의 단부의 질점(36b)에 대하여, 이들 질점들을 연결하는 연결하는 직선(313)에 수직한 방향으로, 질점(36b)로부터 컬링량(h) 만큼 변위된 위치에 질점(36c)을 배치한다. 그런 다음, 질점(36a)를 지나는 수직선(314)을 상기 직선(313)에 수직한 방향으로 뺀다.

그리고, 질점(36a)과 질점(36c)을 연결하는 직선의 수직 2등분선(315)을 뺀다. 그런 다음, 수직선(314)과 수직 2등분선(315)과의 교점(316)을 중심으로 하여, 질점(36a) 및 질점(36c)을 지나는 원주 상에, 분할수(n)로 분할된 질점(37)을 등간격으로 배치한다. 또한, 배치된 질점 사이를 연결하는 회전 스프링(38) 및 병진 스프링(39)을 자동적으로 배치한다.

본 실시예에서는 컬링의 형상이 선정된 크기의 원에 따라 미리 설정되어 있지만, 사용자가 컬링 형상을 설정할 수 있다. 이 경우, 사용자에 의한 컬링 형상의 설정은 이하와 같이 행해진다.

도 6에 도시된 화면이 표시된 경우, 예컨대, 사용자가 설정하고자 하는 컬링 형상의 단부(133)를 위치 지정 도구(59)의 클릭으로 선택한다.

상기 단부(133)를 클릭하면, 유연 매체 모델 작성부(3)가 도 29에 도시된 컬링 정의 윈도우를 표시한다. 도 29의 윈도우에는, 단부(133)로부터의 수평 거리를 입력하기 위한 박스(101)와, 컬링부의 높이를 입력하기 위한 박스(102)가 배치된다. 컬링 형상은 상기 박스(101, 102)에 수치를 입력하는 것에 의해 결정된다. 도 29에는, 예컨대, 단부(133)로부터의 수평 거리와 컬링부의 높이를 각각 10mm, 5 mm로 입력하고 있다.

즉, 단부(133)에서의 유연 매체의 컬링 형상은 도 30에 도시된 바와 같이 유연 매체의 직선부에 접하는 원호로 간주된다. 사용자가 단부(133)로부터의 수평 거리와 상기 높이에 대한 수치를 입력하면, 유연 매체 모델 작성부(3)가 그 원호의 반경(103), 중심 각도(104) 및 길이(105)를 도형 계산하여, 컬링 형상을 결정한다.

도 31은 컬링 형상을 사용자 설정할 때의 화면의 변형예를 도시하는 도면이다.

도 31에서, 사용자는 상기 직선부의 선단(106), 중간점(107), 및 유연 매체의 컬링부의 선단(108)의 순으로 선택한다. 이것에 의해 3점을 통하는 원호의 컬링 형상이 사용자에 의해 설정될 수 있다.

도 32는 컬링 형상을 사용자 설정한 후에 표시되는 화면예를 도시하는 도면이다.

도 32에 도시된 바와 같이, 컬링부(40)를 설정한 단부는 컬링부를 설정하지 않는 부분과 다르게 그려진다. 컬링부(40)는 도 32에 나타낸 컬링부(40)의 높이 보다 좁은 반송 경로내로 정의될 수 있으므로, 컬링부(40)는 후술하는 운동 계산 처리(반송 경로내에서의 유연 매체의 운동을 계산하는 처리)의 개시 이전에는 가상선(파선)으로 표현되고, 반송 가이드와 롤러에 대해서 간섭하지 않는다.

이와 같이, 컬링부의 형상은 수치 등의 입력에 의해 결정되어, 예컨대, 운동 계산 처리의 개시 이전에는 가상선으로 나타낸다. 그리고, 후술하는 운동 계산 처리의 개시 후에 컬링부의 형상이 나타나도록 복원력을 발생시킨다.

컬링부를 설정한 단부와 컬링부를 설정하지 않는 단부를 구별하기 위한 수단으로는, 가상선으로 표시하는 것 이외에, 컬링부의 설정 단부를 마킹(marking)하거나 다른 색으로 도시하여도 무방하다.

도 33은 전술한 바와 같이 형상 설정된 컬링부의 분할 처리를 설명하기 위한 설명도이다.

도 33에 도시된 바와 같이, 컬링부의 분할시(도 33의 예에서는 컬링부가 4등분으로 분할됨), 단부로부터의 수평 거리 및 높이에 의해 결정된 컬링부의 형상과 분할수에 따라서, 컬링부에 대응하는 인접하는 각 강체 요소 사이의 각도(54)가 산출된다. 한편, 컬링부를 정의한 부분 이외의 형상은 직선부이며, 따라서 그 직선부에 대응하는 인접하는 각 강체 요소 사이에 형성된 각도는 일률적으로 0°로 되어 있다.

이들 모든 강체 요소 사이의 각도를 복원력 계산의 기준 각도, 즉, 복원력이 0인 상태의 각도로서, RAM(53)에 저장한다. 운동 계산 처리가 개시되면, 임의의 형상으로 정의된 유연 매체는 각각의 인접하는 강체 요소 사이에 형성된 각도를 기준 각도로 복원하도록 작용하는 복원력을 발생시킨다.

컬링부를 전술한 바와 같이 정의한 후, 운동 계산을 행한다. 운동 계산의 결과, 도 33을 참조로 설명한 바와 같이, 컬링부에서는 설정된 컬링부의 형상으로 복원력이 0가 되도록 컬링부의 설정 형상을 기준으로 한 복원력이 발생함으로써, 유연 매체에 정의한 컬링부의 형상이 나타난다. 컬링을 정의하지 않는 부분은 직선부로 간주되며, 직선형으로 복원력이 0이 되도록 복원력이 발생하여, 직선형으로 복귀하려는 거동이 일어난다.

이 점에 관해서, 도 34의 흐름도를 참조로 설명한다. 도 34는 사용자에 의해 형상 설정된 유연 매체의 거동의 시뮬레이션 처리의 순서를 나타낸 흐름도이다.

전술한 바와 같이, 유연 매체를 정의한 후, 컬링부의 형상을 정의한다(단계(S111)). 다음에, 유연 매체를 강체 요소로 분할한다(단계(S112)). 유연 매체는 컬링부를 정의한 단부 이외는 직선부이다. 직선부에서는 각각의 인접한 강체 요소가 이루는 각도가 0°이며, 이 각도 0°는 기준 각도로서 저장된다(단계(S113)). 한편, 컬링부를 정의한 단부는 이미 결정된 그 컬링 형상을 가지고 있으며, 각 인접 강체 요소 끼리가 이루는 각도로서 해당 컬링 형상에 대응한 0°이외의 각도가 기준 각도로서 저장된다(단계(S114)).

도 17의 운동 계산 처리가 개시된 후(단계(S115)), 상기 단계들(S113, S114)에서 저장된 기준 각도와 각각의 인접 강체 사이에 형성된 각도에 대해 각도 차가 생기면, 그 차에 비례하여, 원래의 기준 각도로 복원하도록 각 질점에 복원력이 발생되며(단계(S116)), 본 처리가 종료된다.

이에 따라, 유연 매체의 초기 형상을 임의의 곡선 형상으로 정의한 경우에도, 운동 계산의 개시시, 직선부는 직선으로 복원되려 하고, 컬링부는 정의된 컬링 형상으로 복원되려 하는 거동이 보인다.

도 35는 도 34의 단계(S116)에서 각 질점에 복원력이 발생시 유연 매체의 거동을 도시한 도면이다. 도 35에서, 파선으로 나타낸 유연 매체의 형상(109)은 도 34의 단계(Sl15)에 있어서의 운동 계산 처리를 개시하기 전의 형상이다. 도 17의 운동 계산 처리가 개시되면, 유연 매체(l09)의 인접 강체 요소 사이에 형성된 각각의 각도가 기준 각도로 복원되려는 경향을 보인다. 운동 계산 처리 개시후, 유연 매체는 반송 가이드(110)에 접촉하는 형상(109A)를 취하게 된다. 그후, 운동 계산 처리는 설정한 실시간(T)가 경과할 때까지 반복된다.

이와 같이, 컬링부의 형상은 운동 계산 처리의 개시 전에 수치 입력 등에 의해 결정되며, 운동 계산 처리 개시 후에 컬링부의 형상이 나타나도록 복원력이 발생된다. 이에 따라, 반송 경로 중에 컬링부의 높이 보다도 좁은 부분에서도, 유연 매체에 컬링부를 설정하여 지장없게 나타낼 수 있다.

또한, 유연 매체의 표현예로서, 도 3에 도시한 바와 같이 굴곡된 반송 경로에 대응시켜 유연 매체의 일부의 형상을 "원호" 또는 "스플라인"의 형상으로 설정하는 것도 가능하다.

도 36A 및 36B는 유연 매체의 형태를 원호 또는 스플라인의 굴곡된 형태로 설정하기 위한 화면을 도시한 도면이다.

도 36A 및 도 36B에 도시된 바와 같이, 전체 반송 경로의 일부를 추출한 부분 반송 경로의 모델에 있어서, 예컨대 전체 길이 300mm의 유연 매체의 거동 시뮬레이션을 행할 때, 부분 반송 경로 내에는 300mm를 넘는 직선 부분은 존재하지 않기 때문에 유연 매체를 굴곡된 상태로 배치해야 한다.

굴곡된 유연 매체(109)의 모델 작성은 도 3의 서브 구성 메뉴(20)에 있는 원호 가이드 정의 버튼(24) 또는 스플라인 가이드 정의 버튼(25)을 사용한다. 예컨대, 원호의 유연 매체 모델을 작성하기 위해서는 도 36A에 도시된 바와 같이 원호 가이드 정의 버튼(24)을 클릭한 후에, 원호가 통하는 시점(111), 중간점(112), 및 종점(114)을 선택한다. 이 선택은 화면을 클릭하거나, 커맨드 란(40)에 수치를 입력하여 행한다. 스플라인 곡선의 유연 매체 모델을 작성하기 위해서는 도 36B에 도시된 바와 같이 스플라인 가이드 정의 버튼(25)을 클릭한 후에 스플라인 곡선이 통하는 여러 점(115)을 선택한다.

또한, 원호 또는 스플라인 곡선과 직선을 조합한 유연 매체 모델을 작성하기위해서는 직선 가이드 정의 버튼(23)을 클릭한 후에 도 37에 도시한 바와 같이 도 36A 및 도 36B에서 원호 또는 스플라인 곡선으로 작성된 단부(116)를 시점으로 하는 직선의 단부를 선택한다.

이와 같이, 유연 매체(109)의 형상을 직선, 원호 및 스플라인 곡선이 조합된 임의의 형상을 갖도록 정의할 수 있다.

유연 매체를 도 36A, 도 36B, 또는 도 37에 도시된 바와 같이 임의의 형상을 갖도록 정의하면, 원래는 직선형의 유연 매체가 운동 계산의 개시 전에 이미 강체 요소가 이루는 각도 만큼 회전 스프링(34)에 변형이 생기고 있는 것으로 추정된다. 유연 매체의 기준 형상이 직선, 즉 인접 강체 요소가 이루는 각도가 0°이기 때문에, 운동 계산 개시시에 스프링 강성에 의해 0°로 복귀하려는 복원력이 발생하게 된다.

도 38은 임의의 형성을 갖도록 정의된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션 처리 하기 위한 순서를 도시한 흐름도이다.

우선, 도 36A, 도 36B 또는 도 37을 참조로 한 전술한 방법으로 유연 매체를 직선이나 원호를 포함하는 임의의 형상으로 작성한다(단계(S2l1)). 다음에, 유연 매체를 강체 요소로 분할한다(단계(S212)). 이때, 작성된 유연 매체의 인접 강체 요소 끼리가 이루는 각도를 산출한다(단계(S213)). 직선으로 작성한 부분은 각도 0°가 산출되고, 곡선으로 작성한 부분은 곡율과 분할수로부터 각도(φ)가 계산된다.

그런 다음, 운동 계산이 개시된다(단계(S214)). 상기 단계(S213)에서 계산된 각도가 0°가 아닌 경우는, 운동 계산의 개시시, 인접 강체 요소가 이루는 각도를 0°로 복귀시키려는 복원력이 각 질점에 발생되고(단계(S215)), 본 처리가 종료된다. 이후, 운동 계산은 설정한 실시간(T)가 경과할 때까지 규칙적으로 반복된다.

도 39는 도 38의 단계(S215)에 있어서 각 질점에 복원력이 발생시 굴곡 반송 경로 내에 배치된 유연 매체의 거동을 도시한 도면이다.

도 39에서, 도 38의 단계(S211)에서 정의된 실선으로 나타낸 유연 매체의 형상(109B)은 대체로 굴곡 반송 가이드(110)를 따르는 원호 형상이다. 도 17의 운동 계산 처리가 개시되면, 유연 매체는 도 39에서 파선으로 나타낸 형상(109C)을 가지는 직선으로 복원되려 한다. 그에 따라, 운동 계산 처리의 완료 후, 유연 매체는 반송 가이드(110)와 접촉하는 형상(109C)이 된다.

도 11은 도 1의 유연 매체 모델 작성부(3)에 의해 휨 강도(flexural rigidity)의 변화율(β)을 설정하기 위한 화면을 도시한 도면이다. 커맨드 란(40)에는 컬링에 의한 유연 매체의 휨 강도의 변화율(β)의 조건의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 이 휨 강도의 변화율(β)은 컬링 설정 영역에서의 회전 스프링 상수의, 컬링 설정 영역 이외의 영역에서의 회전 스프링 상수에 대한 비율로 나타내여진다. 본 실시예에서는, 1.2 보다 큰 변화율(β)을 특정한 조건이 커맨트 란 (40)에 입력된다. 유연 매체 내에서 컬링을 설정하지 않는 영역에서의 회전 스프링 상수(kr)와 병진 스프링 상수(ks)는 다음의 [수학식 1]로 표현되며, 이때, 분할 방법으로서 균등 분할을 채용할 때, E, w, t, ΔL은 각각 영률, 폭, 종이 두께, 및 질점 간 거리를 나타낸다.

질점의 질량(m)은, 유연 매체의 길이를 L, 폭을 w, 종이 두께를 t, 밀도를 ρ, 분할수를 n이라고 하면, m= Lwtρ/(n-1)으로 계산된다.

분할 방법으로서 부등 분할(등비 분할)을 채용한 경우, 회전 스프링 상수(kri)와 병진 스프링 상수(ksi)는 다음의 [수학식 2]로 주어진다.

각 질점 간격 ΔLi는, 유연 매체 내의 컬링을 설정하지 않는 영역의 전체 길이를 L이라고 하면, 분할수(n)가 짝수인 경우 다음의 [수학식 3]으로 계산되며, 분할수(n)가 홀수인 경우 다음의 [수학식 4]로 계산된다.

따라서, 유연 매체 내의 컬링을 설정하는 영역의 회전 스프링 상수(krc)는 다음의 [수학식 5]로 주어진다.

여기서, ΔL은 컬링에 의해서 질점의 좌표값이 변화되기 이전의 질점 사이의 거리를 나타낸다.

이러한 설정을 함으로써, 유연 매체 내의 컬링을 설정하는 영역의 모델화 정의를, 등간격의 강체 요소로 분할된 영역으로 정의할 수 있다. 또한, 컬링부에 따라서 강체 요소와 그것을 연결하는 스프링이 자동으로 배치 및 연결된다. 또한, 컬링을 설정하는 영역에서는 유연 매체의 휨 강도를 독립적으로 설정하는 것이 가능해진다.

[부등 분할(등비 분할)]

등비 분할에 의한 유연 매체 내의 컬링의 설정으로서는, 컬링을 설정하는 영역 단부의 인접 질점 간격을 다른 단부의 인접 질점 간격에 대하여 선정된 비율을 갖도록 정의하고, 그와 동시에 중간 부분의 영역의 인접 질점 간격을 등비로 연속 변화시키는 방식을 채용한다.

도 7에 있어서 컬링 설정 선택 화면(63)에서 "부등 분할(unequal division)"을 선택하면, 커맨드 란(40)에는 컬링을 설정할 영역의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 컬링을 설정할 영역의 입력시, 사용자는 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 질점(33)들 중 컬링을 설정하고 싶은 영역의 2개의 질점을 위치 지정 도구(59)를 사용하여 직접 지정하거나, 그 2개의 질점의 좌표값(P1, P2)을 커맨드 란(40)에 수치 입력할 수 있다. 상기 영역의 입력시, 선택된 2개의 질점 사이에 작성되어 있는 질점, 회전 스프링 및 병진 스프링은 일단 소거된다.

도 12는 사용자 선택된 2개의 질점 사이를 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 화면의 변형예를 도시하는 도면이다. 커맨드 란(40)에는 선택된 2개의 질점(36a, 36b) 사이의 영역을 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 분할수(n) 및 단부 질점 간격 비율(α)의 조건의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 커맨드 란(40)에는 분할수(n) 및 단부 질점 간격 비율(α)의 조건이 입력된다.

예컨대, 분할수(n)가 4이고, 상기 영역의 단부(A)의 인접 질점간 간격(L4)이 다른 단부(B)의 인접 질점간 간격(L1)의 2배인 경우, 분할수 n= 4 및 단부 질점 간격 비율 α= 2.0을 커맨드 란(40)에 입력하고, 그래픽 화면(30)상에서 단부(A)를 지정한다. 이에 따라, 일단에서 타단까지의 질점 간격이 등비가 되도록 컬링을 설정하는 영역 내에 질점(37)이 배치된다. 동시에, 질점 사이가 회전 스프링(38) 및 병진 스프링(39)에 의해서 연결된 모델이 화면에 표시된다.

컬링량(높이)의 설정은 도 9에 도시된 등분 분할에 의한 유연 매체의 설정과 유사한 방식이다.

도 13은 본 실시예에 따른 것으로, 컬링을 설정한 영역내에 배치되는 각각의 질점의 좌표값을 도출하기 위한 방법의 변형예를 도시하는 도면이다. 컬링을 설정하지않는 영역의 단부의 질점(33)과 컬링을 설정하지 않는 영역과 컬링을 설정한 영역의 경계의 질점(36a) 및 상기 경계의 반대측에 위치한, 컬링을 설정하는 영역의 단부의 질점(36b)에 대하여, 이들 질점들을 연결하는 연결하는 직선(313)에 수직한 방향으로, 질점(36b)로부터 컬링량(h) 만큼 변위된 위치에 질점(36c)을 배치한다.

그런 다음, 질점(36a)를 지나는 수직선(314)을 상기 직선(313)에 수직한 방향으로 도시한다. 다음에, 질점들(36a,36c) 사이를 연결하는 직선의 수직 2등분선(315)을 도시한다. 그 다음, 수직선(314)과 수직 2등분선(315)과의 교점(316)을 중심으로 하여, 질점(36a) 및 질점(36c)을 지나는 원주 상에, 분할수(n) 및 단부 질점 간격 비율(α)에 따라 얻어진 질점(37)을 등비율 간격으로 배치한다.

상기 직선(314)과 질점(36c) 및 교점(316)을 연결한 직선 사이에 형성된 각도(θ1)에 대하여, 단부 질점 간격 비율(α)이 얻어지도록 각도(θ1)를 분할하는 것에 의해, 등비 간격으로 배치된 각 질점의 좌표를 도출한다. 또한, 배치된 질점 사이를 연결하는 회전 스프링(38) 및 병진 스프링(39)을 자동적으로 배치한다.

부등 분할에 있어서의 휨 강도의 변화율(β)의 커맨드 란(40)으로의 입력 표시는 도 11과 유사하다.

커맨드 란(40)에는 컬링에 의한 유연 매체의 휨 강도의 변화율(β)의 조건을 입력하라는 메시지가 표시된다. 이 휨 강도의 변화율(β)은 컬링 설정 영역 이외의 영역에서의 회전 스프링 상수에 대한, 컬링 설정 영역에서의 회전 스프링 상수의 비율로 표현된다. 본 실시예에서는 휨 강도의 변화율(β)로서 1.2의 수치를 입력한다. 컬링을 설정하려는 영역에서의 회전 스프링 상수(krci)는 다음의 [수학식 6]에 의해 계산된다.

각 인접 질점 간격 ΔLi는, 컬링에 의해서 각 질점의 좌표값이 변화되기 이전의 유연 매체 내의 컬링을 설정한 영역의 전체 길이를 L이라고 하면, 분할수(n)가 짝수인 경우 전술한 [수학식 3]으로 계산되며, 분할수(n)가 홀수인 경우 전술한 [수학식 4]로 계산된다.

이러한 설정을 함으로써, 유연 매체 내의 컬링을 설정하는 영역의 모델화 정의를, 등비 간격의 강체 요소로 분할된 영역으로 정의할 수 있다. 또한, 컬링부를 따라서 강체 요소와 그것을 연결하는 스프링이 자동으로 배치 및 연결된다. 또한, 컬링을 설정하는 영역에서는 유연 매체의 휨 강도를 독립적으로 설정하는 것이 가능해진다. 유연 매체 모델 작성부(3)에 의한 스프링-질량 요소로의 이산화 처리 완료 후, CPU(51)는 반송 조건 설정부(4)에 의한 처리 과정으로 이행한다.

[반송 조건 설정부]

반송 조건 설정부(4)는 반송 롤러의 구동 조건, 반송 경로를 분기하는 플래퍼의 제어, 및 반송 가이드와 반송 롤러에 유연 매체가 접촉시 그 마찰 계수를 정의한다.

도 14는 도 1의 반송 조건 설정부(4)에 의해서 반송 조건을 설정할 때의 화면을 도시한 도면이다. 이 반송 조건 설정부(4)에 의한 반송 조건의 설정은 메뉴 바(10) 반송 조건 버튼(14)을 클릭하는 것으로 개시된다. 반송 조건 버튼(14)을 클릭하면, 구동 조건을 정의하는데 이용되는 구동 제어 선택 화면(64)과 마찰 계수를 정의하는데 이용되는 마찰 계수 선택 화면(65)이 서브 구성 메뉴(20)에 표시된다.

도 14는 롤러의 구동 제어를 입력하는 경우를 나타낸다. 서브 구성 메뉴(20)에서 구동 조건 "롤러"가 선택되면, 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 반송 롤러들 중에서 구동 조건이 설정된 롤러가 선택된다. 롤러 선택 완료시, 그래픽 화면(30)에는 롤러의 회전수의 시간 변화를 도시하는 그래프가 표시된다.

도 15는 특징점의 입력시 도 2의 디스플레이부(56)에 표시되는 롤러의 회전수의 시간 변화를 도시하는 그래프이다. 커맨드 란(40)에 (시간, 회전수)의 조합으로 이루어지는 특징점을 필요시 입력하면, 그래픽 화면(30)에는 입력 특징점에 대응하는 그래프가 작성된다. 본 실시예에서는 "O"초에서 "1"초 사이에 회전수를 0rpm에서 120rpm까지 선형으로 상승시키고, "1"초에서 "3"초 사이에 회전수를 120rpm으로 유지한 후, "3"초에서 "4"초 사이에 회전수를 12Orpm에서 Orpm으로 선형으로 감속하는 예가 표시되고 있다. 분기 경로에 사용되는 플래퍼의 제어의 정의도, 도 15의 그래프의 종축이 "회전수" 대신에 "각도"로 변경된 것을 제외하고, 롤러와 같이 정의된다.

마찰 계수의 정의에 관해서도, 서브 구성 메뉴(20)의 구동 조건으로서 "마찰 계수"가 선택된 단계에서, 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 롤러 또는 가이드를 특정하여 선택하고, 롤러 또는 가이드와 종이 사이의 마찰 계수(μ)를 커맨드 란(40)에 입력할 수 있다.

도 16은 유연 매체 및 반송 가이드 사이의 마찰 계수의 정의를 도시한 도면이다. 입력된 마찰 계수(μ)를 이용하여, 유연 매체의 질점과 롤러 또는 가이드와의 접촉에 대한 계산에 의해 얻어지는 수직 항력을 N이라고 하면, 종이의 반송 방향과는 역방향으로 작용하는 마찰력(μN)이 얻어진다. 이 마찰력의 결정시, 주어지는 마찰 계수(μ)로서는 유연 매체 선단의 질점(133)과 반송 가이드(137) 사이의 마찰 계수와, 유연 매체 선단 이외의 영역의 질점(33)과 반송 가이드(137) 사이의 마찰 계수를 서로 구별하여 별도로 설정된다.

도 21은 유연 매체와 반송 롤러 간의 접촉시에 발생되는 마찰 계수를 설정하는 화면을 도시한 도면이다. 서브 구성 메뉴(20)에는 구동 제어 선택 화면(64) 및 마찰 계수 선택 화면(65)이 표시된다. 마찰 계수 선택 화면(65)에서 마찰 계수로 서 "롤러"가 선택되면, 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 어떤 롤러도 선택 가능해지고, 그 선택 롤러와 유연 매체 사이의 마찰 계수(μ)가 커맨드 란(40)에 입력 가능해진다.

도 22는 유연 매체와 반송 가이드 사이의 마찰 계수를 자동적으로 설정할 때의 화면을 도시한 도면이다. 마찰 계수로서 "가이드"를 선택하면, 그래픽 화면(30)에 표시되어 있는 어떤 가이드도 선택 가능해진다. 이때, 서브 구성 메뉴(20)에는 가이드의 종류를 선택하는 가이드 종류 선택 화면(66)이 표시되어, 각각의 가이드 종류의 선택이 가능해진다.

도 22에서, 가이드의 종류로서 "PC-PET"가 선택되어 있음을 알 수 있다. 이 설정에 의해, 유연 매체와 선택된 반송 가이드 사이의 마찰 계수가 자동적으로 설정된다.

도 23은 유연 매체 선단의 질점(133) 및 반송 가이드(137) 사이의 마찰 계수(μ1)를 도시하는 그래프이다. 마찰 계수(μ1)를 도출하는데 이용되는 파라미터로서, 유연 매체의 미끄럼 이동 속도 및 유연 매체와 반송 가이드 사이의 접촉각(ω)(도 16 참조)은 설계 지원 시스템(1) 내부에서 자동적으로 산출된다. 이 2개의 파라미터를 기초로, 마찰 계수(μ1)를 산출하여, 계산에 적용한다. 도 23의 그래프는 실험에 의해서 작성되고, 설계 지원 시스템(1) 내의 기억 장치(하드 디스크(55))에 데이터로서 저장된다.

도 24는 유연 매체 선단 이외의 영역의 질점(33)과 반송 가이드(137) 사이에 발생되고 도 1의 설계 지원 시스템(1) 내에서 계산되는 마찰 계수(μ2)를 도시하는 그래프이다. 마찰 계수(μ2)의 도출시, 유일하게 의존하는 파라미터인 유연 매체의 미끄럼 이동 속도가 설계 지원 시스템(1) 내에서 자동적으로 산출된다. 이 파라미터를 기초로, 마찰 계수(μ2)가 산출되어, 계산에 적용된다. 이 유연 매체 선단 이외의 영역의 질점(134) 및 반송 가이드(137) 사이의 마찰 계수(μ2)는, 접촉각(ω)이 0°인 경우에 얻어지는 마찰 계수(μ1)와 같기 때문에, 도 23의 그래프로부터 마찰 계수(μ2)의 산출이 용이하다.

이러한 설정을 하는 것에 의해, 유연 매체와 반송 가이드 사이의 마찰 계수를, 유연 매체 선단의 강체 요소와 반송 가이드 사이의 마찰 계수와, 유연 매체 선단 이외의 영역의 강체 요소와 반송 가이드 사이의 마찰 계수로 구별하여 설정할 수 있다. 또한, 유연 매체의 선단의 강체 요소와 반송 가이드 사이의 마찰 계수로서, 유연 매체의 미끄럼 이동 속도 및 유연 매체와 반송 가이드 사이의 접촉각에 의존하는 마찰 계수를 이용한다. 또한, 유연 매체의 선단 이외의 영역의 강체 요소와 반송 가이드 사이의 마찰 계수로서, 유연 매체의 미끄럼 이동 속도에만 의존하는 마찰 계수를 이용한다.

이어서, 유연 매체의 변형 효과가 크게 생기기 시작하는 회전각(φc)의 설정을 설명한다. 도 25는 임계치가 되는 회전각(φc)을 입력하는 화면을 도시한 도면이다. 메뉴 바(10)의 계산 조건 버튼(16)을 클릭하면, 서브 구성 메뉴(20)에 임계치 설정 화면(68)이 표시된다.

임계치 설정 화면(68)에서 "회전각"을 선택하면, 커맨드 란(40)에는 임계치가 되는 회전각(φc)의 입력을 재촉하는 메시지가 표시된다. 그러면, 사용자는 커 맨드 란(40)에 회전각(φc)을 입력한다. 본 실시예에서는 회전각을 "10"으로 설정한다. 이에 따라, 임계치가 되는 회전각(φc), 즉, 변형 효과가 크게 나타나기 시작하는 회전각의 입력을 완료한다.

[운동 계산부 및 요소 재분할부]

도 17은 도 1의 운동 계산부(5)에 의한 도 4의 단계(S4)의 운동 계산 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다.

우선, CPU(51)는 유연 매체가 운동하는 실시간(T), 및 운동 방정식의 해를 수치적으로 요구할 때에 사용하는 수치 시간 적분의 단위 시간(Δt)을 설정한다(단계(S11)). CPU(51)는 유연 매체의 운동을 초기시간으로부터 시작하여 단위 시간(Δt) 마다 계산을 행한다(단계(S12)). 각 계산 결과는 하드 디스크(55)(기억 장치)에 저장된다.

구체적으로, 단위 시간(Δt) 마다 계산을 행하는데 필요한 초기 가속도, 초기 속도 및 초기 변위를 설정하여, 유연 매체를 형성하는 각 질점에 작용하는 힘을 정의한다(단계(S13)). 여기서 정의되는 힘에는 회전 모멘트, 인장력, 접촉력, 마찰력, 중력, 공기 저항력 및 쿨롱힘(Coulomb force)이 포함된다. 질점에 작용하는 힘의 계산 후, 그 합력을 최종적으로 유연 매체에 작용하는 힘으로 정의한다.

CPU(51)는 단계(S13)에서 얻어진 질점에 작용하는 힘을 질점의 질량으로 나누고, 그 결과치에 초기 가속도를 더하는 것으로, 단위 시간(Δt) 경과 후의 가속도를 산출한다(단계(S14)). CPU(51)는 산출된 가속도에 단위 시간(Δt)을 곱하고, 그 결과치에 초기 속도를 더하는 것으로, 단위 시간(Δt) 경과 후의 속도를 산출 한다(단계(S15)).

CPU(51)는 산출된 속도에 단위 시간(Δt)을 곱하고 그 결과치에 초기 변위를 더하는 것으로 질점의 변위를 산출한다(단계(S16)). CPU(51)는 이들 산출값을 전술한 각 계산 단계에서 하드 디스크(55(기억 장치)에 저장한다.

그리고, CPU(51)는 모든 질점에 대하여 전술한 처리를 행하였는지 여부를 결정한다(단계(S17)). CPU(51)가 모든 질점에 대하여 상기 처리를 행하지 않은 경우, CPU(51)는 단계(S13)으로 복귀하여 같은 처리를 반복한다.

단계(S17)에서 CPU(51)가 모든 질점에 대하여 전술한 처리가 행해졌다고 판단하면, CPU(51)는 단위 시간(Δt) 마다 단계(Sl6)에서 산출된 변위 및 위치 정보를 기초로, 유연 매체의 양끝의 질점을 제외한 모든 질점에 대하여 각 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도(φi)를 산출한다(단계(S18)).

도 26은 소정 시간(t)에서 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도를 도시한 도면이다. 어떤 시간(t)에서의 질점(i)과 그 질점(i)의 양측의 질점(i-1, i+1)이 이루는 각도가 각도(φi(t))로서 산출된다. 또한, 이 시각(t)에서는 유연 매체에 큰 변형 효과가 생기고 있지 않은 것으로 가정한다. 그후, CPU(51)는 단위 시간(Δt) 경과 후 전술한 계산을 시작하여, 단계(S13 내지 S16)를 경유하여, 시각(t+Δt)에서의 질점의 변위를 산출한다. 마찬가지로, 단계(S18)에서 유연 매체의 양끝의 질점을 제외한 모든 질점에 대하여, 각 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도를 산출한다. 이 계산에서, 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도를 φi(t+Δt)로 표현한다. 질점에 의해 형성된 각도의 변화량(Δφi)은 전회의 단위 시간에서 얻어 진 각도(φi(t))와 현재의 단위 시간에서 얻어진 각도(φi(t+Δt))를 기초로, 다음의 [수학식 7]에 의해 얻어진다.

CPU(51)는 유연 매체의 양끝의 질점을 제외한 모든 질점에 대하여, [수학식 7]에 따라서 계산이 행하여진 결과를 기초로, 회전각이 임계치인 회전각(φc) 이상인지 여부를 결정한다(단계(S19)). 즉, CPU(51)는 변형 효과가 크게 생겼는지 여부를 결정한다. 변화량(Δφi)이 커맨드 란(40)에 입력된 회전각(φc) 이상인 경우, 유연 매체에 큰 변형 효과가 생긴 것을 나타낸다. 본 실시예에서는, 질점(i)의 변화량(Δφi)을 "15"라고 하면, 회전각(φc)의 임계치인 "10" 보다 큰 값이 되기 때문에, CPU(51)는 큰 변형 효과가 생긴 것으로 판정한다.

회전각이 임계치인 회전각(φc) 이상이 되면, 즉, 단계(S19)에서 큰 변형 효과가 생겼음을 결정하면, 이 경우, CPU(51)는 시간(t+Δt)에서의 처리 상태로부터 시간(t)에서의 처리 상태로 복귀하여, 산출된 힘, 가속도, 속도 및 변위에 관해서, 하나의 단위 시간(Δt) 이전의 상태로 복귀한다(단계(S51)). CPU(51)는 임계치로 사용된 회전각(φc), 질점(i)에 의해 형성된 각도의 변화량(Δφi), 및 단위 시간(Δt)을 기초로, 다음의 [수학식 8]에 따라 새로운 단위 시간(Δti)을 계산한다(단계(S52)).

도 26의 예에서, 질점(i)에서 새로운 단위 시간(Δti)의 값은 O.6667×Δt가 된다. 그런 다음, CPU(51)는 단위 시간(Δti) 경과 후 계산을 개시한다(단계(S53)). 마찬가지로, CPU(51)는 단계(S13 내지 S18)의 처리를 통해, 각 질점의 작용력, 가속도, 속도 및 변위와, 유연 매체의 양끝의 질점을 제외한 모든 질점에 대하여, 각 질점과 그 양측의 질점이 이루는 각도를 산출한다.

회전각이 복수의 질점에 있어서 임계치인 회전각(φc) 이상이 된 경우, 최소 단위 시간(Δti)이 적용된다. 변화량(Δφi)은 새로이 산출된 각도(φi(t+Δti))와 동일한 방법으로 [수학식 7]에 따라 계산되며, 그 계산된 변화량(Δφi)이 임계치로서의 회전각(φc) 이상인 경우, 전술한 처리가 동일하게 반복된다.

한편, 단계(S19)에서 변화량(Δφi)이 임계치인 회전각(φc) 미만인 경우, CPU(51)는 실시간(T)가 경과하였는지 여부를 판별한다(단계(S50)). 실시간(T)이 경과되지 않은 경우, CPU(51)는 단계(S12)로 돌아가서, 같은 처리를 반복한다. 실시간(T)이 경과된 경우, 본 처리를 종료한다.

한편, CPU(51)가 모든 질점에 대하여 상술한 처리를 한 경우, CPU(51)는 단계(S11)에서 설정된 실시간(T)의 경과 여부를 판별한다(단계(S50)). 실시간(T)이 경과되지 않은 경우, CPU(51)는 단계(S12)로 되돌아가, 같은 처리를 수행한다. 한편, 실시간(T)이 경과된 경우, CPU(51)는 본 처리를 종료한다. 본 실시예에서는 단계(S13 내지 S16)에서 매 단위 시간(Δt) 마다의 일련의 물리량 계산에 Euler의 시간 적분법을 채용하고 있지만, Kutta-Merson 방법, Newmark-β 방법, Wil1son-θ 방법 등의 다른 시간 적분법을 채용하더라도 좋다.

도 27은 도 17의 단계(S19)에서 회전각이 임계치인 회전각(φc) 이상인 경우의 유연 매체의 거동 및 영역을 시각화하는 화면을 도시한 도면이다. 도 28은 도 17의 단계(S19)에서 회전각이 임계치인 회전각(φc) 이상인 경우의 유연 매체의 시간 영역을 표시하는 화면을 도시한 도면이다.

동화상 메뉴(71)의 조작에 의해, 그래픽 화면(30)상에 유연 매체의 거동을 가시화하는 것이 가능하다. 동화상 재생 등의 조작중, 회전각이 임계치(φc) 이상이 된 경우, 즉, 큰 변형 효과가 생긴 경우, 그래픽 화면(30)에 큰 변형 효과가 생긴 영역이 표시된다. 또한, 본 실시예에서는 회전각이 임계치(φc) 이상인 영역(61)이 다른 영역과는 다른 색깔로 표시된다. 또한, 회전각이 임계치(φc) 이상인 경우, "큰 변형"이란 메시지가 표시될 수 있다. 더욱이, 유연 매체의 거동을 정량적으로 평가하는 경우, 그런한 큰 변형 효과가 생긴 시간 영역을 그래프 형태로 표시한다. 본 실시예에서는 회전각이 임계치(φc) 이상인 시간 영역(62)을 다른 영역과는 다른 색깔로 표시한다.

이와 같이, 사용자는 큰 변형 발생시 유연 매체의 거동과, 큰 변형의 영역 및 시간 영역을 시각적으로 확인할 수 있다. 따라서, 사용자는 계산 결과의 타당성의 확인과 결과의 평가를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 곡율이 심한 가이드와 유연 매체의 접촉에 의해, 유연 매체에 단위 피치(Δt) 이내로 큰 굽힘이 발생하는 경우, 예컨대, 미소 변형 이론의 범위내에서 유연 매체의 거동의 취급을 가능하게 하여, 유연 매체의 휨 강도를 적절히 취급할 수 있다.

도 18은 도 1의 요소 재분할부(6)에 의한 도 4의 단계(S6)의 요소 재분할 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다.

우선, CPU(51)는 운동 계산부(5)에 의해서 계산된 각 질점의 회전 모멘트를 참조하여, 유연 매체에 국부적으로 큰 회전 모멘트가 발생하였는지 여부를 판별한다(단계(S2l)). 구체적으로는, CPU(51)는 유연 매체의 전체 길이를 L, 유연 매체에 적용된 총 회전 모멘트를 M, 어떤 질점(i)의 다음 질점과의 간격을 ΔLi, 질점(i)에서의 회전 모멘트를 Mi로 나타낸 [수학식 9]의 조건을 만족하는지 여부를 판별한다. [수학식 9]의 조건을 만족하는 경우, CPU(51)는 국부적으로 큰 회전 모멘트가 발생하고 있는 것으로 판단하여, 다음 단계(S22)로 진행한다. 한편, [수학식 9]의 조건을 만족하지 않는 경우, 본 처리를 종료한다.

[수학식 9]의 좌변은 연속하는 n개의 질점의 거리를 유연 매체의 전체 길이(L)로 나눈 항과, 연속하는 n개의 질점의 회전 모멘트의 총합을 총 회전 모멘트(M)로 나눈 항의 곱의 형태로 되어 있다. 이 값이 0.5를 초과하면, CPU(51)는 국부적으로 큰 회전 모멘트가 발생하고 있는 것으로 판단한다. n의 값은 통상 "5" 내지 "10"의 값이지만, 본 실시예에서는 n= 5이다.

도 19는 질점의 회전 변위량의 차를 도시한 도면이다. CPU(51)는 유연 매체 양끝의 질점(i, i+5)에서의 유연 매체의 각 회전각을 계산하고 저장한다(단계(S22)). 각 질점의 정보인 가속도, 속도 및 변위는 일단 단위 시간(Δt) 이전의 상태의 각 수치로 복귀된다(단계(S23)). CPU(51)는 단계(S21)에서 회전 모멘트가 추출된 유연 매체의 범위를 재분할하여, 질점(i) 내지 질점(i+5) 사이에 새로운 질점을 형성한다(단계(S24)).

도 20은 새롭게 형성되는 중간의 질점을 도시한 도면이다. 도 20에서, 비어 있는 상태의 질점(void mass points)은 새롭게 형성되는 중간의 질점이다. 동시에, 질점 간의 간격이 변하기 때문에, 질점의 질량, 각 질점의 회전 스프링 상수 및 병진 스프링 상수를 절반으로 설정한다. 더욱이, 운동 방정식에 따른 계산에 필요하고 새로운 질점에 관한 물리량(j)으로서는 각 새로운 질점의 양측 질점의 평균치가 채용된다. 재분할된 유연 매체의 모델에 대하여 시간 적분에 의해 단위 시간(Δt) 경과 후의 운동을 계산한다(단계(S25)).

CPU(51)는 단계(S22)와 동일한 방법으로 유연 매체 양끝의 질점(i, i+5)의 유연 매체의 각 회전각을 계산하고 저장한다(단계(S26)). CPU(51)는 단계(S22 및 S26)에서 계산된 회전각의 차(θ2)를 구하여, 그 차(θ2)가 허용치(여기서는, 10°) 이내인지 여부를 판별한다(단계(S27)). 회전각의 차(θ2)가 10°이내인 경우, 본 처리를 종료한다. 한편, 회전각의 차(θ2)가 10°보다 큰 경우, CPU(51)는 단계(S24)의 처리에 되돌아가서 재분할 처리를 반복한다.

[결과 표시부]

결과 표시부(7)는 메뉴 바(10) 결과 표시 버튼(15)을 클릭하는 것에 따라 처 리를 실행하고, 동시에 서브 구성 메뉴(20)에 동화상 메뉴 항목 및 플롯(plot) 메뉴 항목을 표시한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 설계 지원 시스템에 따르면, 반송 경로의 기능을 평가할 때, 유연 매체인 종이의 컬링 형상을 용이하게 설정 가능하다.

또한, 유연 매체를 등비 간격의 강체 요소로 분할하는 기능이 제공되기 때문에, 컬링을 설정한 영역의 일 단부를, 등 간격의 분할의 경우에 비해, 동수의 질량-스프링 요소의 설정 만으로도 미세하게 이산화할 수 있다. 따라서, 요소 재분할부(6)에서의 재분할의 처리에 필요한 노동력을 절감할 수 있어, 특히 선단이 가이드나 롤러에 접촉한 경우의 접촉 저항, 반송 속도 등의 계산 결과가 정확하고 또한 낮은 부하로 얻어진다.

본 발명은 상기 실시 형태의 구성에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 변경이 가능함을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명은 복수의 장치 또는 하나의 장치로 이루어진 어느 시스템에도 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 실시 형태의 기능을 실현하는 소프트웨어의 프로그램 코드를 기록한 저장 매체를 시스템 또는 장치에 공급하여 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 혹은 MPU)가 저장 매체에 저장된 프로그램 코드를 독출하여 실행하는 것에 의해서도 달성됨을 이해할 것이다.

이 경우, 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드 자체가 전술한 실시 형태의 기능을 실현하는 것이 되어, 프로그램 코드와 그 프로그램 코드를 저장하고 있는 저정 매체는 본 발명을 구성하는 것이 된다.

프로그램 코드를 공급하기 위한 저장 매체의 예로서는, ROM, 플로피(등록 상표) 디스크, PCMCIA 카드나 컴팩트 플래시(등록 상표) 등의 메모리 카드, 하드 디스크, 마이크로 DAT, 광자기 디스크, CD-ROM 또는 CD-R 등의 광 디스크, 상변화 광 디스크, 자기 테이프, 및 비휘발성 메모리 카드 등으로 구성되더라도 좋다. 선택적으로, 프로그램을 네트워크를 통해 다운로드하더라도 좋다.

또한, 컴퓨터가 독출한 프로그램 코드를 실행함으로써, 상기 실시 형태의 기능이 실현되는 것뿐만 아니라, 그 프로그램 코드의 지시에 기초하여, 컴퓨터상에서 가동하고 있는 0S(operating system) 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하여, 그 처리에 의해서 전술한 실시 형태의 기능이 실현되는 경우도 포함되는 것은 물론이다.

더욱이, 저장 매체로부터 독출한 프로그램 코드를, 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 보드나 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛(unit)에 갖춰지는 메모리에 기록한 후, 프로그램 코드의 지시에 기초하여, 그 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛에 갖춰지는 CPU 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 행하여, 그 처리에 의해서 전술한 실시 형태의 기능이 실현될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

1. 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치에 있어서,

   미리 정의된 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 디스플레이 기구와,

   상기 디스플레이 기구에 의해서 상기 구성 부품이 표시되는 디스플레이 화면 상에 있어, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상 및 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유연 매체 설정 수단은 상기 유연 매체를 질량을 갖는 복수의 강체 요소로 분할하고, 각 강체 요소 사이를 스프링으로 연결하는 것에 의해, 상기 유연 매체를 탄성체로서 표현하며, 상기 유연 매체 설정 수단은 유연 매체의 컬링 부분을 설정하기 위해 상기 복수의 강체 요소 중 2개를 지정하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 더 포함하며,

   상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 형상이 직선형인 경우, 상기 시뮬레이션 수단은 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 형상이 설정된 유연 매체의 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력을 야기하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 더 포함하며,

   상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 설정된 유연 매체의 형상이 곡선형의 것을 포함하는 경우, 상기 시뮬레이션 수단은 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 설정 수단에 의해서 형상이 설정된 유연 매체의 컬링 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력을 야기함과 동시에, 컬링 부분이 아닌 부분에 대하여 직선형으로 복원되도록 하는 복원력을 야기하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 디스플레이 기구는, 디스플레이 기구에 의해서 표시되는 유연 매체의 종점의 지정에 따라서, 상기 유연 매체의 컬링량으로서, 컬링 길이 및 높이를 설정하기 위한 윈도우를 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
6. 반송 경로 내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법에 있어서,

   미리 정의된 상기 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 표시 단계와;

   상기 표시 단계에서 상기 구성 부품이 표시된 디스플레이 화면 상에서, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상을 설정하는 유연 매체 형상 설정 단계와;

   상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 그 형상이 설정된 유연 매체의 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 컬링량 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 유연 매체 컬링량 설정 단계에 있어서, 상기 유연 매체를 질량을 갖는 복수의 강체 요소로 분할하고 각 강체 요소 사이를 스프링으로 연결하는 것에 의해 상기 유연 매체를 탄성체로서 표현하며, 상기 유연 매체의 컬링 부분을 설정하기 위해 상기 복수의 강체 요소중의 2개가 지정되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하며,

   상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 직선형인 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 소정 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하며,

   상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 곡선 형상을 포함하는 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 컬링 부분에 대하여 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것과 동시에, 컬링 부분이 아닌 유연 매체의 부분에 대하여 직선형으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
10. 제6항에 있어서,

    상기 표시 단계에 있어서, 상기 표시 단계에서 표시된 유연 매체의 종점의 지정에 따라서, 상기 유연 매체의 컬링량으로서 컬링 길이 및 높이를 설정하기 위한 윈도우를 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
11. 반송 경로내로 반송되는 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션 방법을 컴퓨터에 의해 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 시뮬레이션 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기억매체에 있어서,

    상기 시뮬레이션 방법은,

    미리 정의된 반송 경로내의 적어도 하나의 구성 부품을 디스플레이 화면 상에 표시하는 표시 단계와;

    상기 표시 단계에서 상기 구성 부품이 표시된 디스플레이 화면 상에서, 상기 반송 경로 내에서 동작 거동이 시뮬레이션되는 유연 매체의 형상을 설정하는 유연 매체 형상 설정 단계와; 및

    상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 그 형상이 설정된 유연 매체의 컬링량을 대화형으로 설정하는 유연 매체 컬링량 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억매체.
12. 제11항에 있어서,

    상기 유연 매체 컬링량 설정 단계에 있어서, 상기 유연 매체를 질량을 갖는 복수의 강체 요소로 분할하고 각 강체 요소 사이를 스프링으로 연결하는 것에 의해 상기 유연 매체를 탄성체로서 표현하며, 상기 유연 매체의 컬링 부분을 설정하기 위해 상기 복수의 강체 요소중의 2개가 지정되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억매체.
13. 제11항에 있어서,

    상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하며,

    상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 직선형인 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형 상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 소정 부분에 대하여, 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억매체.
14. 제11항에 있어서,

    상기 유연 매체 형상 설정 단계 및 유연 매체 컬링량 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하며,

    상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 설정된 유연 매체의 형상이 곡선 형상을 포함하는 경우, 상기 시뮬레이션 단계에서는, 시뮬레이션의 개시에 따라서, 상기 유연 매체 형상 설정 단계에서 형상이 설정된 유연 매체의 컬링 부분에 대하여 컬링 형상으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것과 동시에, 컬링 부분이 아닌 유연 매체의 부분에 대하여 직선형으로 복원되도록 하는 복원력이 가해지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억매체.
15. 제11항에 있어서,

    상기 표시 단계에 있어서, 상기 표시 단계에서 표시된 유연 매체의 종점의 지정에 따라서, 상기 유연 매체의 컬링량으로서 컬링 길이 및 높이를 설정하기 위한 윈도우를 표시하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 기억매체.

Images