KR20060053235A

KR20060053235A - 정보처리장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20060053235A
Application number: KR1020050096376A
Authority: KR
Inventors: 타쓰로 카와카미; 켄지 타키; 타카오 키쿠타니
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2006-05-19
Also published as: JP2006195952A; KR100739586B1; JP4777029B2; US20060077246A1; US7580815B2

Abstract

반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 반송 거동이 시뮬레이션에 의해 해석될 경우, 본 발명의 설계 지원장치는 1) 모델 상의 닙을 실제 닙으로 근사화시키는 처리와, 2) 구동 차트를 이용하여, 유연매체의 운동을 풀기 위한 수치 계산을 행할 경우에 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시키는 처리와, 3) 반송 롤러 쌍의 변형으로 인한 속도 변동을 반영하는 처리를 실행함으로써, 높은 정밀도로 시뮬레이션을 구현한다. 본 발명의 설계 지원장치가 사용되면, 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 반송 경로 내에서 반송되는 유연 매체의 반송 거동을 상대적으로 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

설계 지원장치, 유연매체, 닙, 구동 차트, 특징점, 속도 변동, 반송 거동

Description

정보처리장치 및 그 제어방법{INFORMATION PROCESSING APPARATUS AND ITS CONTROL METHOD}

도 1은 본 발명의 설계 지원장치의 하드웨어 구성을 도시하는 개략 블록도이고,

도 2는 본 발명의 설계 지원장치에서의 모델 상의 닙(nip)을 실제 닙에 근사시킴으로써, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 정밀하게 시뮬레이션하는 처리를 도시하는 순서도이고,

도 3은 본 발명의 설계 지원장치의 표시부에 표시되는 화면 구성(반송 경로 정의)의 일례를 도시하는 도면이고,

도 4는 본 발명의 설계 지원장치의 표시부에 표시되는 화면 구성(매체 정의)의 일례를 도시하는 도면이고,

도 5는 반송 경로 처리에서 반송 롤러 쌍의 형상의 지정을 설명하는 도면이고,

도 6은 반송 경로 처리에서 반송 롤러 쌍의 상세한 설정을 설명하는 도면이고,

도 7은 반송 롤러 쌍의 닙 형상의 형성(하나의 롤러가 강체인 경우)을 설명 하는 도면이고,

도 8은 반송 경로 처리에서 또 다른 반송 롤러 쌍(어느 롤러도 완전히 강체가 아닐 경우)의 형상을 지정하는 설명도이고,

도 9는 반송 롤러 쌍의 또 다른 닙 형상의 형성(어느 롤러도 완전히 강체가 아닐 경우)을 설명하는 도면이고,

도 10은 본 발명의 설계 지원장치에서의 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시킴으로써, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 정밀하게 시뮬레이션하는 처리를 도시하는 순서도이고,

도 11은 구동 차트의 일례를 설명하는 도면이고,

도 12는 도 11에 도시된 구동 차트의 부분 확대도이고,

도 13은 구동 차트의 또 다른 예를 설명하는 도면이고,

도 14는 유연매체 선단부의 검출에 대한 설명도로서, A는 n번째 단계의 유연매체의 위치를 나타내고, B는 (n+1)번째 단계의 유연매체의 위치(시간 분할 조정전)를 나타내며, C는 (n+1)번째 단계의 유연매체의 위치(시간 분할 조정후)를 나타내는 도면이고,

도 15는 롤러의 닙에서의 변형 상태를 설명하는 도면이고,

도 16은 롤러의 닙에서의 변형에 의해 발생하는 속도 변동을 설명하는 도면이고,

도 17은 본 발명의 설계 지원장치에서의 반송 롤러 쌍의 변형에 의해 발생하는 속도 변동을 반영함으로써, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 정밀 하게 시뮬레이션하는 처리를 도시하는 순서도이고,

도 18은 본 발명의 설계 지원장치의 또 다른 구성예를 도시하는 블록도이고,

도 19는 파라미터 값과 속도 변동률 사이의 관계를 나타내는 함수의 일례를 도시하는 그래프이고,

도 20은 롤러를 정의하기 위해 사용되는 반송 조건 설정화면의 일례를 도시하는 도면이고,

도 21은 반송 롤러 쌍의 각 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 윈도우의 일례를 도시하는 도면이고,

도 22는 속도 변동률을 고려한 롤러가 정의되는 표시 화면의 일례를 도시하는 도면이고,

도 23은 닙 형상을 계산하기 위해 사용되는 입력 화면의 일례를 도시하는 도면이고,

도 24는 닙 형상을 계산하기 위해 사용되는 유한 요소법 모델의 일례를 도시하는 도면이고,

도 25는 유한 요소법의 계산 결과에 의거하여 닙의 곡률 반경을 계산하는 방법을 설명하는 도면이고,

도 26은 닙의 곡률 반경의 계산에 의거한 설정을 설명하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

본 발명은 설계 지원에 사용 가능한 설계 지원장치 등의 정보처리장치와, 그 제어방법과, 상기 방법을 구현하는 컴퓨터 실행 가능한 프로그램과, 상기 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 형태로 기억하는 기억매체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복사기, 프린터 등의 화상 형성장치에서, 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석함으로써, 반송 경로의 최적 설계를 행하기 위한 기술에 관한 것이다.

반송 경로의 설계 처리에서는, 실제 제품의 제조 전에 다양한 조건 하에서 설계될 제품의 기능에 대한 검토는 시제품의 제조 및 시험에 필요한 공수(공정 수)를 감소할 수 있고, 개발 기간 및 비용을 감소할 수 있다. 이러한 목적으로 반송 경로 내의 종이의 거동을 시뮬레이션하기 위해서는, 복사기, 프린터 등의 반송 경로 내에서 반송되는 종이, 필름 등의 시트 형상의 유연성을 가지는 기록매체(이하, "유연매체(flexible medium)"라 함)의 운동을 기술하는 운동 방정식을 풀어야 한다. 여기서, 프린터는 LBP(laser beam printer : 레이저빔 프린터), 잉크젯(ink-jet) 프린터 등을 포함한다. 이 운동 방정식을 풀기 위해서는, 공간과 시간이 유한한 양으로서 대수적으로 근사화해야 하고, 그 연립 방정식이 풀려야 한다. 공간을 대수적으로 근사(approximation)하기 위해서는, 유한 요소법, 차분법 등이 공지되어 있다(예를 들어, 일본 특개평11-195052호 및 특개평11-116113호 참조).

전술한 것과 같이, 유연매체의 운동을 풀기 위해서는, 유한 요소 또는 질량- 스프링 계(mass-spring system)에 의해 이산적으로 표현되어 있는 유연매체의 운동 방정식이 먼저 공식으로 표현된다. 다음으로, 해석 대상 시간 기간이 유한 폭을 가지는 시간 단계로 분할되고, 유연매체의 운동은 시간 0으로부터 각 시간 단계에 대해 미지의 양인 가속도, 속도 및 변위를 순차적으로 계산하는 수치 시간 적분(numerical time integration)에 의해 풀린다. 유연매체의 운동을 푸는 방법으로서, Newmark의 β법, Wilson의 θ법, Euler의 방법, Kutta-merson의 방법 등이 잘 알려져 있다. 매체의 반송 상황을 정확하게 시뮬레이션하기 위하여, 매체의 요소 분할 및 시간 단계 간격은 매우 세밀하게 설정되어야 한다. 또한, 유연매체의 반송 도중에 예기치 않은 외력이 가해질 경우에 롤러와 매체 사이에서 발생하는, 예컨대, 허위의 슬립(false slip)의 문제가 해결되어야 한다. 이들 문제를 해결하기 위하여, 반송 롤러 쌍의 주변 속도, 롤러 반경 및 중심 거리가 입력되고, 입력 정보에 의거하여, 반송 롤러 표면이 압축 접촉 영역(pressure contact area) 및 비압축 접촉 영역(non-pressure contact area)으로 분할된다. 다음으로, 유연매체가 반송 롤러 쌍의 비압축 접촉 영역에 도달한 때에는, 비압축 접촉 영역의 주변 속도와 유연매체의 이동 속도의 차이에 따라, 반송력이 유연매체에 가해진다. 또한, 잘 알려진 것과 같이, 유연매체가 반송 롤러 쌍의 압축 접촉 영역에 도달한 때에는, 유연매체를 롤러 쌍의 주변 속도로 강제적으로 반송하도록 설계된다(예를 들어, 일본 특허출원공개 제2004-189436호 참조).

전술한 설계 지원장치에서는, 반송 경로 내에서의 유연매체의 거동, 즉, 유연매체의 반송 과정, 가이드 저항(guide resistance) 등이 정확하게 평가될 때에는, 유연매체 및 반송 롤러의 접촉 상태, 특히, 닙(nip)의 형상과, 닙의 삽입 측 및 출구 측의 유연매체의 각도가 정확하게 표현되어야 한다. 아래의 설명에서는, 닙이 반송 롤러 쌍의 접촉 영역으로서 정의된다.

예를 들어, 반송 경로 내에서 일반적으로 사용되는 반송 롤러 쌍에서는, 하나의 반송 롤러가 고무 등의 높은 마찰계수를 갖는 유연한 재료를 철, 알루미늄 등의 높은 강성(rigidity)을 갖는 심재(core member) 주위에 감아서 준비되는 롤러를 사용한다. 유연한 표면을 갖는 이 롤러가 사용될 경우에는, 다른 롤러는 철, 알루미늄 등의 높은 강성을 갖는 재료로 이루어진 롤러를 사용하고, 유연한 롤러와 강성인 롤러의 조합이 주로 사용된다. 양쪽 반송 롤러가 고무 롤러이더라도, 이들은 고무의 경화도(degree of hardness) 또는 두께가 상이할 수도 있다. 이 때문에, 이들 반송 롤러 쌍이 서로 접촉할 경우에는, 닙은 평면 형상 대신에, 강성이 높은 측으로부터 강성이 낮은 측으로 압축된 형상을 가지고, 그것에 끼워진 유연매체도 이 형상을 따른다. 또한, 닙의 입구 및 출구에서의 유연매체의 각도는 닙의 형상으로 인해 강성의 롤러 측을 향해 기울어져 있다. 반송시에 종이와 가이드 사이의 접촉 위치, 접촉 각도 등의 종이의 거동을 정확하게 계산하기 위해서는, 닙 주변의 이들 요인이 고려되어야 한다.

그러나, 전술한 설계 지원장치에서는, 상기 질량 및 스프링의 집합체로서 표현되는 유연매체와, 반송 롤러 쌍 사이의 접촉에 의해 형성되는 닙 형상은 반송 롤 러 쌍에서의 반송 롤러의 강성의 차이로 인한 변형의 차이를 고려하지 않는다. 이 때문에, 닙 형상으로서, 반송 롤러의 교점을 연결한 선분을 닙으로서 정의하는 방법이 채택되고 있다. 또한, 유연매체의 닙에 대한 출입 각도를, 이 선분과 동일한 방향 또는 사용자에 의해 벡터 등으로 지정하는 방법이 채택되고 있다. 이 때문에, 유연매체와 반송 롤러 쌍 사이의 접촉에 의해 형성되는 닙 형상 등을 고려하지 않는 종래의 설계 지원장치는 유연매체의 실제의 거동(반송 과정)을 종종 정확하게 평가할 수 없다.

한편, 전술한 설계 지원장치에서는, 반송 롤러의 제어를 구동 조건을 나타내는 차트로서 입력하는 것이 일반적이다. 이 차트는 설계에 의해 주어진 제어 조건, 모터 성능 등으로부터 이론적으로 추정된 값, 반송 롤러의 운동을 실제로 측정하여 얻어지는 값 등을 사용한다.

그러나, 유연매체의 운동을 풀기 위해 필요한 수치계산에서는, 해석 대상 시간 기간을 유한 폭을 각각 가지는 시간 단계로 기계적으로 분할하여 계산이 이행된다. 이때, 계산 단계는 반송 롤러의 구동 시작 및 구동 종료 시간, 구동 속도 변화 시간 등의 구동 차트의 특징점과 항상 일치하지는 않는다. 아래의 설명에서는, 구동 차트에서의 반송 롤러의 구동 시작 및 구동 종료 시간, 또는 구동 속도 변화 시간을 특징점이라 한다. 그 결과, 각 단계에 대한 계산 조건의 조정시에, 구동 시작 및 종료 시간 등의 구동 조건은 구동 차트에 의해 지정되는 값과 상이할 가능성이 있다. 실제 장치의 구동 조건 중에서, 유연매체의 위치 등의 동작 중에 주어진 조건에 따라 구동이 발동될 수도 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 차트의 특징 점은 실제 계산 단계의 시간과 일치하지 않을 수 있다.

이러한 경우, 이 설계 지원장치를 사용하는 사람이 이 장치의 설계자이거나, 계산 단계의 상세한 것을 인식하고 있는 사람이면, 해석 결과가 이들에 의해 영향을 받는 것인지 아닌지를 평가하여 적절한 대응을 취할 수 있다. 이것은, 설계자 등이 구동 차트 중의 특징점과 계산 단계가 일치하지 않을 경우에 수치 시뮬레이션의 문제나 유의점을 인식하고 있기 때문이다. 그러나, 이 설계 지원장치를 사용하는 사람이 일반 사용자인 경우에는, 전술한 문제에 의해 계산 결과가 영향을 받는 것인지 아닌지에 대해 평가하기가 어렵고, 적절한 시간 이산화를 결정할 수 없다.

또한, 알려진 것과 같이, 전술한 설계 지원장치에 의해 상기한 반송 경로 내에서 유연매체의 거동을 정밀하게 평가하기 위하여, 반송 속도의 명목값에 대한 변동률은 유한 요소 모델을 이용한 접촉 구조 해석방법을 이용하여 계산된다. 반송 속도의 명목값에 대한 변동률은 롤러(1001)를 구성하는 고무 등의 탄성체(1002)가 압력 하에서 변형될 경우에 생성된다. 이 방법에 의하면, 가압에 의해 롤러(1001)는 강성의 롤러(1003)에 의해 눌러져서, 도 15에 도시된 것과 같이, 롤러(1001)의 표면이 강체 롤러(1003)의 표면 형상을 따라 변형된다. 여기서, 롤러(1001 및 1003)는 반송 롤러 쌍을 구성한다. 롤러(1003)는 철 등의 고강체 재료로 형성된 강체 롤러이며, 롤러(1001)는 고무 등의 유연재료의 층(1002)이 형성되는 코어(core) 표면의 롤러이다. 종이 등의 유연매체(1004)는 롤러(1001)와 강체 롤러(1003) 사이에 끼워져서 반송된다. 2개의 롤러가 종이와 접촉하여 압력을 받는 부분은 닙(1011)이다. 유연매체는 닙에 의해 롤러 사이에 밀착하여 반송된다. 도 16에 도시된 것과 같이, 롤러가 △φ만큼 회전하면, 닙으로부터 멀리 떨어져 있고 변형이 없는 위치의 롤러(1001)의 원주의 이동량은 벡터(1012)에 의해 표시되는 것과 같이 R×△φ(R은 롤러의 반경)이다. 그러나, 도 15에 도시된 것과 같이, 닙(1011)에서는, 변형으로 인해 롤러의 표면이 원주방향으로 늘어나 있기 때문에, 그에 대응하여, 롤러 표면의 이동량은 상기 공식에 의해 주어지는 것보다 더 크다. 닙(1011)에서의 유연매체의 반송량은 벡터(1013)에 의해 표현된다. 이 때문에, 닙(1011)에서의 반송 속도는 닙에서의 롤러의 신장(stretch)에 대응하여 더 높아진다. 이 속도 변동률은 고무의 두께, 경화도(hardness), 압력 등의 파라미터에 따라 변화한다.

전술한 것과 같이, 롤러가 유연매체를 반송하는 속도는 롤러의 반경과 회전 속도에 의거하여 유일하게 결정되지 않는다. 실제 설계시에, 롤러의 반송 속도는 일반적으로 설계된 값을 가지지 않고, 변동이 생긴다.

반송 속도 변동의 하나의 요인으로서, 롤러를 구성하는 고무 등의 탄성체가 변형하고, 원주의 길이가 변화한다. 이 양은 롤러의 재질 및 경화도, 고무층의 두께, 표면층의 두께, 압력 등에 의해 결정되고, 단순한 공식으로부터 특정한 수치를 도입하는 것은 실질적으로 곤란하다.

이러한 속도 변동의 효과를 예측하여, 유연매체에 생성되는 장력, 이완(slack) 등의 거동 시뮬레이션을 보다 고정밀도로 이행하고자 하는 요구가 있다.

본 발명은 설계 지원에 이용 가능한 설계 지원장치 등의 정보처리장치를 이용하여 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 반송 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 경우에 제기되는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 반송 경로 내의 유연매체의 모델화 방침에 속하는 시뮬레이션에 대한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 유연매체의 반송 거동을 비교적 높은 정밀도로 시뮬레이션하도록 하는 정보처리장치 및 그 처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 반송 경로 내의 유연매체의 반송 거동의 시뮬레이션에 대한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 반송 속도 변동의 영향을 고려하여 유연매체의 반송 거동을 정밀하게 시뮬레이션하도록 하는 정보처리장치 및 그 처리방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정보처리장치는 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치는, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 강성과 연관된 정보를 포함하는 조건을 설정하는 설정수단과, 상기 설정된 조건에 의거하여, 상기 반송 롤러 쌍이 서로 접촉하는 접촉 영역의 형상을 구성하는 닙 형상 구성수단과, 상기 접촉 영역의 형상에 의거하여 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정보처리장치는 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지 는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치는, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 위치를 포함하는 조건을 설정하는 설정수단과, 상기 반송 롤러 쌍의 시계열(time-series) 구동 속도를 나타내는 구동 조건을 설정하는 구동 조건 설정수단과, 상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 계산 시간 조절수단과, 상기 설정수단에 의해 설정된 조건, 상기 구동 조건 및 상기 일치된 계산 시간에 의거하여, 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정보처리장치의 제어방법은 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법은, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 강성과 연관된 정보를 포함하는 조건을 설정하는 설정단계와, 상기 설정된 조건에 의거하여, 상기 반송 롤러 쌍이 서로 접촉하는 접촉 영역의 형상을 구성하는 닙 형상 구성단계와, 상기 접촉 영역의 형상에 의거하여 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정보처리장치의 제어방법은 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법은, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 위치를 포함하는 조건을 설정하는 설정단계와, 상기 반송 롤러 쌍의 시계열 구동 속도를 나타내는 구동 조건을 설정하는 구동 조건 설정단계와, 상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 계산 시간 조절단계와, 설정수단에 의해 설정된 조건, 상기 구동 조건 및 상기 일치된 계산 시간에 의거하여, 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정보처리장치는 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치는, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍을 정의하는 정의수단과, 상기 정의된 반송 롤러 쌍에 대하여, 반송 롤러의 변형에 의해 발생하는 속도 변동률을 계산하기 위해 필요한 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 입력 화면을 표시하는 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정보처리장치의 제어방법은 아래의 구성을 가진다. 즉, 유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법은, 상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍을 정의하는 정의단계와, 상기 정의된 반송 롤러 쌍에 대하여, 반송 롤러의 변형에 의해 발생하는 속도 변동률을 계산하기 위해 필요한 파라 미터를 입력하기 위해 사용되는 입력 화면을 표시하는 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정보처리장치에 따르면, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 경우, 유연매체의 모델화 방침에 속하는 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

상기 시뮬레이션에서, 구동 차트의 특징점은 계산 단계와 일치되므로, 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

상기 시뮬레이션에서, 유연매체의 반송 속도 변동의 영향을 고려하여 유연매체의 거동 시뮬레이션이 행해지므로, 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 이루어지는 아래의 설명으로부터 명백할 것이며, 상기 도면 전반에 걸쳐 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 부품을 나타낸다.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

설계 지원에 사용 가능한 정보처리장치의 일례인 본 발명의 설계 지원장치 및 그 제어방법에 대해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 이때, 본 발명은 이하 에 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 필요에 따라 변형 및 조합이 행해질 수도 있다.

<제1실시예>

(본 실시예의 개요)

본 실시예의 설계 지원장치는, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 반송 거동을 시뮬레이션에 의해 해석할 경우에, 아래의 3개의 처리를 실행하여 정밀한 시뮬레이션이 구현될 수 있다는 점에 특징이 있다: 1) 모델 상의 닙을 실제의 닙에 근사화시키는 처리; 2) 구동 차트를 이용하여 유연매체의 운동을 풀기 위한 수치 계산시에, 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시키는 처리; 3) 반송 롤러 쌍의 변형으로 인한 속도 변동을 반영하는 처리. 그 결과, 본 실시예의 설계 지원장치가 사용되면, 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 반송 거동을 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다. 이하, 본 실시예의 설계 지원장치의 하드웨어 구성과, 상기 설계 지원장치를 이용한 상기 처리방법 1), 2) 및 3)에 대해 상세하게 설명한다.

<설계 지원장치의 하드웨어 구성 : 도 1>

먼저, 상기 설계 지원장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 정보처리장치의 하나인 설계 지원장치(100)의 하드웨어의 개략적인 구성의 일례를 도시하는 개략 블록도이다. 설계 지원장치(100)는 CPU(110), 표시부(120), 기억부 (130), ROM(140), RAM(150) 및 입력부(160) 등을 포함한다. CPU(110)는 설계 지원장치(100) 전체를 제어하는 중앙처리부이며, 표시부(120)는 본 실시예의 각종 입력 조건, 해석 결과 등을 표시한다. 기억부(130)는 본 실시예의 해석 결과 등을 보존하는 하드 디스크 등이다. ROM(140)은 본 실시예의 제어 프로그램, 각종 어플리케이션 프로그램, 데이터 등을 기억한다. RAM(150)은 상기 제어 프로그램에 의거하여 CPU(110)가 각부를 제어하면서 처리를 실행할 경우에 사용되는 작업 영역이다. 입력부(160)는 키보드, 마우스 등을 포함한다.

<1. 모델 상의 닙을 실제의 닙에 근사화하는 처리>

[설계 지원장치의 처리 : 도 2]

이하, 도 2에 도시된 순서도를 이용하여, 본 실시예의 설계 지원장치(100)에서 모델 상의 닙을 실제의 닙에 근사화함으로써, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동이 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 높은 정밀도로 해석될 경우의 처리 흐름의 일례에 대해 설명한다. CPU(110)는 ROM(140)에 기억되어 있는 제어 프로그램에 의거하여 각부를 제어하면서, 도 2에 도시된 설계 지원처리를 실행한다.

반송 경로 정의 단계 S210에서는, 표시부에서 표시되는 표시 화면으로부터, 반송 경로를 구성하는 반송 가이드, 반송 롤러 등의 기구 부품의 위치, 형상 등이 설정된다. 또한, 반송 롤러 쌍의 강성에 속하는 정보(예를 들어, 하나의 롤러의 강성이 다른 롤러에 비해 더 높고, 롤러가 강성의 롤러인 것으로 간주됨을 나타내는 정보, 2개의 롤러가 거의 동일한 강성을 가지며 강성의 롤러로서 간주될 수 없 는 정보 등)가 설정된다. 표시 화면은 설정된 조건에 의거하여 기구 부품의 위치, 형상 등을 표시한다. 이 점에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

반송 경로 정의 단계 S210이 종료되면, 처리 흐름은 닙 형상 생성단계 S215로 진행한다. 이 단계 S215에서는, 반송 롤러 쌍의 형상 및 강성에 연관된 입력 정보에 의거하여 반송 롤러 쌍의 닙 형상이 계산된다. 이 점에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

닙 형상 생성단계 S215가 종료되면, 다음으로, 처리 흐름은 유연매체 모델 생성단계 S220으로 진행한다. 단계 S220에서의 유연매체 모델 생성에 필요한 시뮬레이션을 위해 필요하거나 상기 시뮬레이션에 관련된 정보는 표시부(120)에서 표시되는 표시 화면으로부터 입력된다. 입력 정보는 유연매체의 종류 및 형상과, 유연성 정보로서 유연매체 모델의 분할 수, 분할 방법 등을 포함한다. 입력 정보에 의거하여, 유연매체는 질량을 가지는 복수의 강체 요소로 분할되고, 강체 요소들을 스프링에 의해 연결하는 탄성체로서 표현된 유연매체 모델이 생성된다. 이 점은 나중에 상세하게 설명한다. 유연매체 모델 생성단계 S220가 종료되면, 처리 흐름은 반송 조건 설정단계 S230으로 진행한다. 반송 조건 설정단계 S230에서는, 반송 경로 내에 배치되는 기구 부품(예를 들어, 반송 롤러 쌍)의 구동 방법 등의 유연매체를 반송하기 위해 필요한 구동 타이밍, 구동 속도 등의 구동 조건이 설정된다. 이 구동방법은 예를 들어, 구동 차트에 의해 주어진다. 이 구동 차트는 기구 부품의 시계열 구동 속도를 나타내는 구동 조건에 의해 설정된다. 반송 조건 설정에서는, 반송 롤러 쌍 및 반송 가이드와, 유연매체 사이의 마찰계수 등이 설정될 수 있 다.

반송 조건 설정단계 S230이 종료되면, 처리 흐름은 운동 계산단계 S240으로 진행한다. 운동 계산단계 S240에서는, 생성된 닙의 형상, 탄성체로서 표현된 유연매체 모델, 기구 부품의 구동 조건 등에 의거하여 운동 방정식이 수치 해석된다. 유연매체(유연매체 모델로서 표현됨)가 반송 경로 내에서 반송될 경우의 거동은 수치 시뮬레이션에 의해 연대순(chronological order)으로 구해진다. 또한, 유연매체의 거동의 수치 시뮬레이션에 의해 얻어지는 유연매체의 휨 모멘트(bending moment)가 계산된다.

운동 계산단계 S240이 종료되면, 요소 재분할이 다시 필요한 것인지 아닌지에 대해 판정된다(단계 S250). 요소 재분할 단계 S250에서는, 단계 S240에서 계산된 유연매체의 휨 모멘트를 지표로서 이용하여 적절한 해(solution)를 얻기 위하여 적절한 요소분할이 행해진 것인지 아닌지에 대해 판단된다. 실제적인 문제의 예로서는, 유연매체의 요소분할이 조밀하다(요소 길이가 크다). 이러한 경우에는, 운동 계산 중에 유연매체의 휨 모멘트가 실제로는 불가능한 큰 값인 것으로 가정하고, 허위의 거동 해가 계산된다. 이에 따라, 유연매체가 잉크젯 프린터 등에서 사용되는 종이 시트인 것으로 가정할 경우에 대해 아래에서 검토한다.

이러한 종이 시트로서, 0.3 mm의 두께, 8000 MPa의 영률(Young's modulus)을 가지는 종이 시트가 사용되는 경우에 대해 예시한다. 또한, 프린터에서 5 mm의 반경을 가지는 굴곡 경로를 포함하는 반송 경로를 종이 시트가 통과하는 경우에 대해 가정한다. 이러한 경우, 굴곡 경로의 부분에서의 휨 모멘트의 최대값이 약 600 gfmm 인 것으로 많은 실험으로부터 판명된 경우에는, 이 휨 모멘트의 10배인 6000 gfmm이 요소 재분할의 필요성 판단의 임계값으로서 설정된다. 이러한 설정에 의하여, 여분의 재분할 없이 계산 시간이 연장되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 임계값은 일례이며, 계산 처리능력, 요구되는 정밀도 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

단계 S250에서, 유연매체 재분할이 필요한 것으로 판단되면, 강체 요소가 더욱 세밀하게 분할되고, 처리 흐름은 단계 S240으로 돌아가도록 제어된다. 한편, 단계 S250에서, 유연매체의 휨 모멘트의 평가 결과가 정밀도의 측면에서 적절한 것으로 판단되면, 처리 흐름은 단계 S260으로 진행하도록 제어된다. 이때, 유연매체의 휨 모멘트는 해석된 휨 모멘트의 값을 미리 설정된 값을 비교함으로써 평가되고, 해석된 휨 모멘트의 값이 미리 설정된 허용 가능한 범위 외부에 속하면, 정밀도의 측면에서 평가 결과가 부적절한 것으로 판단된다.

단계 S250에서, 요소 재분할이 필요하지 않은 것으로 판단되면, 연산 결과를 표시하기 위하여, 처리 흐름은 결과 표시단계 S260으로 진행한다. 단계 S260에서는, 운동 계산 수단에 의한 수치 시뮬레이션에 의해 얻어진 해석 결과인 유연매체의 거동이 표시부(120)에 표시된다.

[반송 경로 정의 : 도 3]

이하, 전술한 도 2의 본 출원의 특징인 반송 경로 정의 및 유연매체 모델 생성처리에 대해 상세하게 설명한다. 도 3은 설계 지원장치(100)가 기동될 경우에 표시부에 표시되는 화면구성의 일례를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 화면은 메뉴 바(1), 각 처리의 서브 구성 메뉴(2), 그래픽 영역(3), 커맨드 필드(4) 등을 포함한다. 메뉴 바(1)는 도 2에서 설명된 처리의 전환을 수행하기 위해 주로 사용된다. 그래픽 영역(3)은 정의된 반송 경로, 해석 결과 등을 표시한다. 커맨드 필드(4)는 시스템 메시지를 출력하고, 필요에 따라 수치를 입력하기 위해 사용된다.

우선, 도 2의 단계 S210의 반송 경로 정의처리에 대해 상세하게 설명한다. 반송 경로 정의처리는 도 3의 메뉴 바(1)의 "반송 경로" 버튼의 누름 동작이 사용자에 의해 검출될 경우에 시작된다. 버튼 누름 동작이 인식되면, "반송 경로"의 표시 색이 반전되어 "반송 경로" 버튼이 선택된 것을 나타내고, "반송 경로" 처리의 서브 구성 메뉴(2)가 도 3에 도시된 것과 같이 표시된다.

서브 구성 메뉴(2)는 롤러 쌍 정의 버튼 "2A", 롤러 정의 버튼 "2B", 직선 가이드 정의 버튼 "2C", 원호(arc) 가이드 정의 버튼 "2D", 스플라인(spline) 가이드 정의 버튼 "2E", 플래퍼(flapper) 정의 버튼 "2F", 및 센서 정의 버튼 "2G"를 포함한다.

롤러 쌍 정의 버튼 "2A"는 2개의 롤러를 이용하여 1쌍의 반송 롤러를 정의하고, 롤러 정의 버튼 "2B"는 1개의 롤러를 단독으로 정의한다. 직선 가이드 정의 버튼 "2C"는 직선의 반송 가이드를 정의하고, 원호 가이드 정의 버튼 "2D"는 원호의 반송 가이드를 정의한다. 스플라인 가이드 정의 버튼 "2E"는 스플라인 곡선을 이용하여 반송 가이드를 정의하고, 플래퍼 정의 버튼 "2F"는 유연매체가 반송되는 경로를 분기(branch)시키는 플래퍼(포인트)를 정의한다. 센서 정의 버튼 "2G"는 유연매체가 반송 경로 내의 소정의 위치에 위치되어 있는지 아닌지를 검출하기 위한 센서를 정의한다. 서브 구성 메뉴(2)에는, 실제의 복사기 또는 프린터의 반송 경로를 구성하기 위해 필요한 부품이 구비되어 있다. 이에 따라, 각 구성 부품이 서브 구성 메뉴(2)를 이용하여 정의되면, 그 위치 및 형상은 그래픽 영역(3)에 반영된다. 도 3의 그래픽 영역(3)은 서브 구성 메뉴(2)를 이용한 반송 경로의 정의 예를 표시한다.

[유연매체 모델 생성 : 도 4]

전술한 반송 경로 정의수단에 의해 반송 경로의 정의가 종료되면, 그 다음으로, 제어 흐름은 유연매체 모델 생성처리로 이행한다. 유연매체 모델 생성처리로의 이행은 메뉴 바(1)의 "매체 정의" 버튼의 누름 동작이 사용자에 의해 검출될 경우에 시작되고, "매체 정의"의 표시 색이 반전되어 "매체 정의" 버튼이 선택된 것을 나타낸다. 이와 동시에, "매체 정의" 처리의 서브 구성 메뉴(2)로서, 매체 종류 선택영역 2H 및 분할방법 선택영역 2I가 도 4에 도시된 것과 같이 그래픽 영역(3)의 좌측에 표시된다. 다음으로, 도 4에 도시된 것과 같이, 반송 경로에서 유연매체의 위치를 결정하기 위하여, 유연매체의 양단부의 좌표값 P1(x1, y1) 및 P2(x2, y2)의 입력을 사용자에게 촉구하는 메시지가 커맨드 필드(4)에 표시된다. 사용자는 메시지에 따라, 좌표값 P1 및 P2를 커맨드 필드(4)에 수치로서 입력하거나, 본 실시예의 설계 지원장치(100)에 부착된 마우스 등의 포인팅 디바이스(pointing device)를 이용하여 그래픽 영역(3)에 그 위치를 직접 지정한다. 물론, 사용자는 이들 수단을 조합하여 입력할 수 있다. 양단부 P1 및 P2의 좌표가 규정(입력)되면, 양단부(31)를 연결하는 직선(도 4에 도시된 점선)(32)이 그래픽 영역(3)에 그려짐으로써, 반송 경로에서의 유연매체의 위치를 사용자가 확인할 수 있도록 한다. 도 4의 그래픽 영역(3)은 이때(양단부 P1 및 P2의 좌표값이 입력되고 양단부(31)를 연결하는 직선(32)이 그려질 때)의 상태를 표시한다.

다음으로, 직선(도 4에 도시된 점선)(32)으로 표현된 유연매체를 복수의 스프링―질량계로 이산화(discretizing)할 때에 필요한 분할수 n의 입력을 사용자에게 촉구하는 메시지가 커맨드 필드(4)에 표시된다(도시되지 않음). 사용자는 상기 표시된 메시지에 따라 커맨드 필드(4)에 분할수 n을 입력한다. 본 실시예의 예는 도 4에 도시된 분할방법 선택영역 2I를 이용하여 사용자가 등분할을 선택하는 것을 나타낸다. 이때의 분할수로서, 예를 들어, 유연매체가 10개로 분할될 경우에는, 값 "10"이 커맨드 필드(4)로부터 입력된다.

또한, 사용자는 도 4에 도시된 매체 종류 선택영역 2H를 이용하여 유연매체의 종류를 선택한다. 이 경우, 매체 종류 선택영역 2H에는 대표적인 종이 종류명이 미리 등록되어 있고, 계산하고자 하는 유연매체의 종류를 클릭함으로써, 사용자는 원하는 유연매체를 선택할 수 있다. 여기서, 본 실시예의 설계 지원장치(100)를 이용하여 반송 경로 내에서의 유연매체의 운동을 계산하기 위해 필요한 계산 파라미터는 유연매체의 영률(Young's modulus), 밀도 및 두께 등의 정보를 포함한다. 이러한 종류의 정보에는, 매체 종류 선택영역 2H 내에 표시되는 각 종이 종류에 대한 데이터베이스로서 계산 파라미터가 할당되어 있다. 이 데이터베이스는 ROM(140), 기억부(130) 등에 미리 기억되어 있다. 도 4의 예에서는, 사용자가 "보통지 A" 버튼을 누르면, 설계 지원장치(100)에서는, 유연매체의 거동 계산에 필요한 "보통지 A"의 영률, 밀도 및 종이 두께의 값이 데이터베이스로부터 인용된다. 예를 들어, "보통지 A"의 영률로서 5409 MPa, 밀도로서 1.25 g/cc, 종이 두께로서 0.0951 mm의 값이 데이터베이스로부터 인용된다.

[반송 롤러 쌍의 닙 형상의 설정 절차(하나의 롤러가 강체일 경우) : 도 5 및 도 6]

이하, 반송 롤러 쌍의 닙 형상을 설정하는 절차의 일례를 설명한다. 이하의 예에서는, 반송 롤러 쌍의 하나의 반송 롤러가 다른 반송 롤러보다 충분히 더 높은 강성을 가지고, 닙이 이 강성 롤러의 형상과 일치할 경우(하나의 롤러가 강체인 경우)에 대해 설명한다.

이 설정은, 사용자가 도 5에 도시된 메뉴 바(1)의 "반송 경로" 버튼을 누르고, 또한, "반송 경로" 처리의 서브 구성 메뉴(2)의 롤러 쌍 정의 버튼 "2A"를 누를 경우에 시작되며, 사용자는 그래픽 영역(3)에서 반송 롤러 쌍을 설정할 수 있다. 이 경우, 본 실시예의 설계 지원장치(100)에 부착된 마우스 등의 포인팅 디바이스를 이용하여, 사용자는 그래픽 영역(3)에 도 5에 도시된 롤러(4A 및 4B)를 포함하는 반송 롤러 쌍의 형상을 지정한다.

이하, 지정방법의 일례에 대해 설명한다. 사용자는 그래픽 영역(3) 상에 반송 롤러(4A)의 중심위치(4C)를 클릭하여 결정한다. 다음으로, 사용자는 반송 롤러 (4A)의 반경만큼 분리된 외주상의 하나의 점으로 포인팅 디바이스를 움직여서 그것을 클릭하여 롤러의 반경을 설정한다. 이와 같이, 반송 롤러(4A)가 결정된다. 다음으로, 사용자는 포인팅 디바이스를 반송 롤러(4B)의 중심위치까지 이동시키고, 그것을 클릭하여 대향하는 반송 롤러의 중심위치(4D)를 결정한다. 대향하는 반송 롤러는 기준 반송 롤러(4A)와 접촉하므로, 그 롤러의 반경도 자동으로 결정된다. 이와 같이 하여, 반송 롤러 쌍(4A 및 4B)이 그래픽 영역(3) 상에 정의된다. 그러나, 이 시점에는, 2개의 반송 롤러의 정확한 위치 및 반경이 결정되지 않으며, 2개의 롤러는 임시로 설정된다. 또한, 반송 롤러 사이에는 닙도 정의되지 않는다.

도 5에 도시된 그래픽 영역(3) 상의 반송 롤러 쌍(4A 및 4B)이 예를 들어, 더블 클릭에 의해 선택되면, 도 6(또는 도 8)에 도시된 반송 롤러 쌍 설정용 윈도우(5)가 그래픽 영역(3)에 나타난다. 도 6에 도시된 윈도우(5)에서는, 롤러(1)가 먼저 설정된 반송 롤러(4A)를 나타내고, 롤러(2)는 그 다음에 설정된 반송 롤러(4B)를 나타낸다. 윈도우(5)는, 도 6에 도시된 것과 같이, 롤러(1)의 중심의 X좌표(5A) 및 Y좌표(5B)와, 반경(5C), 그리고, 롤러(2)의 중심의 X좌표(5D) 및 Y좌표(5E)와, 반경(5F)을 수치를 이용하여 사용자가 지정할 수 있도록 한 입력 필드를 포함한다. 윈도우(5)가 나타나면, 현재 시점에서의 각각의 값이 이들 필드에 입력된다. 이들 값이 미세하게 조정되는 것이면, 상기 입력 필드에 정확한 값이 대입될 수 있다. 2개의 반송 롤러의 중심 사이의 거리는 2개의 반송 롤러의 중심 거리를 나타내는 필드 5I에 자동으로 입력된다. 도 6의 윈도우(5)(예를 들어, 반송 롤러 쌍의 강성비(rigidity ratio)가 10 이상이고, 반송 롤러 쌍 중 하나가 강체로서 간주될 경우의 표시 화면)는 강성비를 표시하고 있지 않다. 그러나, 롤러(1) 및 롤러(2) 사이의 강성비의 입력 필드는 표시될 수도 있고, 강성비가 입력될 수도 있다. 또한, 도 6 대신에, 도 8의 반송 롤러 쌍 설정용 윈도우(7)를 이용하여 필요한 값이 입력될 수도 있다. 도 8에 도시된 윈도우(7)는 도 6의 윈도우(5)와 유사하지만, 롤러(1)/롤러(2)의 강성비(7F)와, FEM 계산(7E)을 표시하고 있는 점이 도 6과 상이하다. 이들 필드의 상세한 사항에 대해서는 후술하므로, 그 설명을 여기서는 생략한다.

다음으로, 닙(반송 롤러 쌍의 접촉 영역)이 정의된다. 실제 닙의 형상(원호)은 롤러 쌍의 강성과, 롤러 중심의 중심거리에 의해 결정된다. 본 발명의 닙 형상의 정의는 2개의 롤러의 강성의 상이함에 따라 2가지 경우로 분류하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 금속 롤러(고강성 롤러)와 고무 롤러(저강성 롤러)와 같이 롤러의 강성이 분명하게 상이하여 2개의 롤러의 강성비가 클 경우에는, 더 낮은 강성을 가지는 롤러의 변형이 더 높은 강성을 가지는 롤러의 형상을 따르도록, 닙 형상이 정의된다. 한편, 2개의 롤러가 거의 동일한 강성을 가지고, 강성비의 대소관계가 명확하지 않을 경우에는, 닙 형상이 일률적으로 결정될 수 없다. 이에 따라, 닙 형상은 강성비에 따라 정의되도록 설정된다.

본 발명에서는, 버튼(5G) 및 버튼(5H)은 한 쌍의 라디오 버튼이며, 편의상 이들 버튼 중 하나가 선택될 수 있다. 이 경우, 닙의 형상을 따라 인접하는 높은 강성을 가진 롤러가 선택된다. 도 6의 예에서는, 롤러(1)가 선택되어 있다(반송 롤러(4A)의 강성은 반송 롤러(4B)의 강성보다 더 높다). 압력을 받아 닙이 형성될 경우의 중심 거리가 필드(5I)에 입력된다. 필드(5I)에 입력된 중심 거리는 2개의 롤러의 반경의 합보다 작은 값으로 가정하므로, 롤러(2)의 중심 좌표값(5D 및 5E)은 롤러(1)의 중심을 향하는 방향으로 자동으로 보정된다.

또 다른 지정방법으로서, 눌러진 상태에서의 2개의 롤러의 중심 좌표가 지정될 수도 있다. 이 경우, 중심 좌표로부터 계산된 중심 거리는 필드에 자동으로 입력된다. 지금까지의 입력 동작을 완료하면, 사용자는 "확인" 버튼(5K)을 클릭하여 설정값을 정하고, 윈도우(5)를 닫는다. 사용자가 설정을 취소하고자 할 경우에는, 사용자는 "취소" 버튼(5J)을 클릭한다.

[반송 롤러 쌍의 닙 형상의 구성(하나의 롤러가 강체일 경우) : 도 7]

이하, 2개의 반송 롤러의 강성비가 클 경우의 닙 형상 설정 절차의 일례를 설명한다. 도 7의 7A는 윈도우(5)의 설정값에 의거하여 그려진 롤러 쌍의 예를 도시한 것이다. 이 예에서는, 롤러(6A)가 롤러(1)(도 5 및 도 6의 강성이 더 높은 롤러(1))에 대응하고, 롤러(6B)가 롤러(2)(도 5 및 도 6의 강성이 더 낮은 롤러(2))에 대응한다. 닙을 구성하는 중심 거리는 도 7의 7A에 설정되므로, 롤러는 점(6C 및 6D)에서 교차점을 가지며, 중첩 부분(6E)이 형성된다. 상기 설정에서는, 롤러(1)가 강성인 롤러로서 지정되므로, 닙은 롤러(1) 측의 원호(6G)를 따라 인접하며, 원호(6F)의 부분은 점(6C 및 6D)에서 절단된다. 그리고, 도 7의 7B에 도시된 것과 같이, 절단된 원호(6F) 대신에 원호(6G)를 그대로 복사하여 얻어진 원호(6H)가 롤러(6B)에 형성된다. 이와 같이 구성된 롤러(1)의 원주(6I)와 롤러(2)의 원호(6H) 사이의 부분은 유연매체가 통과하는 닙으로서 정의된다. 이때, 도 7의 7B는, 이해하기 쉽게 하기 위하여 간격을 가지는(이격된) 원주(6I) 및 원호(6H)를 예시한 것이지만, 실제 모델에서는 동일 선상에서 중첩된다.

본 실시예에서는, 반송 롤러 쌍이 강성 롤러와 비강성 롤러(강성 롤러에 비해 연약한 롤러)를 포함하는 것인지 아닌지에 대해, 반송 롤러 쌍의 미리 설정된 강성비가 주어진 값을 초과하는 것인지 아닌지를 판정하여 판단되고, 그 판단 결과에 따라 이러한 반송 롤러 쌍이 결정된다. 즉, 반송 롤러 쌍의 닙(반송 롤러 쌍의 접촉 영역)의 형상은 하나의 롤러의 표면 형상이 다른 롤러의 표면 형상을 따라 인접하도록 구성된다. 다음으로, 하나의 롤러가 다른 롤러와 중첩되는 부분이 절단되고, 다른 롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 원호가 절단된 부분에 생성됨으로써, 반송 롤러 쌍의 접촉 영역의 형상을 구성한다. 본 실시예에서는, 강성비로서, 2개의 롤러의 강성이 10배 이상의 차이를 가지면, 하나의 롤러의 형상이 다른 롤러의 표면 형상을 따라 인접하도록 구성된다. 물론, 이 기준은 본 실시예의 일례이며, 이 값이 반드시 사용될 필요는 없다. 한편, 강성이 10배를 초과하는 차이를 가지는 경우와 같이, 판단 대상인 임계값이 필요에 따라 변경될 수도 있다.

이 임계값은 영구적으로 설정되거나, 설정 화면으로부터 필요에 따라 변경될 수도 있다. 반송 롤러의 표면의 마찰계수 및 탄성량의 시간 경과 등에 의한 성상 변화가 고려되어야 하는 것이라면, 임계값을 변경하는 것이 바람직하다. 또한, 조건에 따라 임계값이 자동으로 변경될 수도 있다. 이러한 변경은 새로운 기준 설정 화면을 시작하여 행하거나, 도 6 또는 도 8에 도시된 롤러 쌍의 설정 조건의 하나 로서 강성 값과 함께 입력될 수도 있다. 본 발명에서는, 롤러의 표면으로부터 중심을 향해 소정의 힘이 가해질 경우의 표면 변형량에 의해 강성이 표현될 수도 있다. 보다 구체적으로, 힘 1N에 의해 중심 방향을 향해 표면이 눌러질 경우의 표면의 중심 방향으로의 이동량 a가 강성 값으로서 사용될 수도 있다. 물론, 변형량을 표현할 수 있는 다른 파라미터(예를 들어, 영률)에 의해 강성이 평가될 수도 있다. 그러나, 롤러를 구성하는 알루미늄 등의 관상부재의 두께의 영향 등을 고려하면, 변형량에 의해 강성 값을 표현하는 것이 합리적이다.

전술한 것과 같이, 반송 롤러 쌍의 하나의 반송 롤러가 다른 반송 롤러에 비해 충분히 더 높은 강성을 가지고, 닙이 이 강성 롤러의 형상과 일치하면(하나의 롤러가 강체인 경우), 반송 경로 정의처리가 아래와 같이 실행된다. 즉, 반송 경로 정의처리에서, 접촉 영역을 가지는 반송 롤러 쌍을 정의할 때, 닙의 형상은 어느 하나의 롤러의 표면 형상을 따라 인접하도록 정의된다. 닙을 따라 인접하는 것으로서 선택되지 않은 반송 롤러가 선택된 반송 롤러와 중첩하는 부분이 절단되고, 선택된 반송 롤러의 형상을 따라 인접하는 원호가 그 부분에 구성됨으로써, 이 원호와 선택된 반송 롤러 사이의 부분을 닙으로 정의한다. 즉, 강성이 더 높은 롤러의 형상은 변경되지 않고 남아 있으며, 강성이 더 낮은 롤러의 표면 형상이 강성이 더 높은 롤러의 형상을 따라 변형되도록 원호가 설정됨으로써, 이들 롤러의 원래의 형상과 설정된 원호 사이의 부분을 닙으로서 정의한다. 종이 시트 등의 유연매체는 이들 롤러의 원래의 형상 부분 및 설정된 원호 부분 사이에 위치되고, 롤러 쌍에 의해 끼워져서 반송된다.

당연히, 닙 형상을 나타내는 원호의 곡률 반경과 강성 롤러를 나타내는 원의 곡률 반경은 일치하는 것이 바람직하다. 그러나, 컴퓨터 연산수단에 의한 그래픽 처리시의 오차도 상정될 수 있으므로, 원호와 원의 곡률 반경의 오차가 5% 이내에 속하면, 닙 형상은 롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 형상의 범위 내에 속한다. 보다 구체적으로, 이 닙은, 질량을 가진 복수의 강체 요소를 스프링을 통해 연결하여 탄성체로서 표현되는 유연매체가 통과할 수 있도록 한다. 이 처리에 의하여, 2개의 롤러가 상이한 강성을 가지고, 하나의 롤러가 다른 롤러에 비해 충분히 높은 강성을 가지는 롤러 구성인 경우에 대해 유연매체의 거동을 수치 시뮬레이션하면, 모델 상의 닙이 실제의 닙으로 근사화될 수 있다. 이 때문에, 유연매체의 변형, 출입 각도 등의 거동은 정밀하게 계산될 수 있다.

반송 조건 설정처리에서는, 롤러의 직경 및 그 중심 거리가 입력되고, 닙 형상을 따라 인접하는 롤러가 선택되므로, 전술한 닙 형상이 자동으로 설정될 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 설계 지원장치의 조작이 용이해지고, 사용자의 설계 공수가 삭감될 수 있다.

본 실시예의 설계 지원장치(100)에서는, 상이한 강성을 가지는 반송 롤러 쌍(하나의 롤러가 강체인 경우)의 닙은, 도 7의 7B에 도시된 것과 같이, 강성이 더 높은 롤러(1)의 원주(6I)와, 강성이 더 낮은 롤러(2)의 원호(6H)에 의해 형성된다. 이때, 닙 형상은 롤러의 변형을 고려한 것이다. 종래의 설계 지원장치에서 중첩 부분을 직선에 의해 정의하여 구성되는 반송 롤러 쌍, 즉, 도 7의 7A의 점(6C 및 6D)을 연결하는 직선에 의해 정의되는 반송 롤러 쌍의 닙 형상에 비해, 이 닙 형상 은 모델 상의 닙을 실제의 닙으로 더욱 정밀하게 근사화시킬 수 있다. 이 때문에, 설계 지원장치(100)에 의해 설정되는 닙 형상이 사용되면, 기록매체의 모델화 방침에 속하는 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 사용자라도 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

[반송 롤러 쌍의 닙 형상의 설정 절차(어느 롤러도 완전한 강체가 아닐 경우) : 도 8]

이하, 또 다른 반송 롤러 쌍의 닙 형상의 설정 절차의 일례를 설명한다. 도 5 내지 도 7을 이용하여 설명한 것(반송 롤러 쌍의 하나의 롤러가 완전히 강체로서 간주될 수 있는 경우)와 상이한 구성의 일례, 즉, 반송 롤러 쌍의 2개의 롤러가 변형하여 닙을 구성하는 일례에 대해 설명한다. 도 8 및 도 9의 설명에서는, 도 5 내지 도 7의 중복되는 설명을 피하고, 상이한 부분만 설명한다. 도 8은, 하나의 롤러가 강체일 경우에 사용되는 설정 절차와 마찬가지로, 반송 롤러 쌍이 그래픽 영역(3)에 임시로 설정된 후, 반송 롤러 쌍을 더블 클릭하여 반송 롤러 쌍 설정용 윈도우(7)가 열려 있는 상태를 도시한 것이다.

도 8의 반송 롤러 쌍 설정용 윈도우(7)에서, 각 롤러의 중심 및 반경을 설정하고, 강성인 롤러를 선택하며, 중심 거리를 설정하는 처리는 도 6의 설정용 윈도우(5)를 이용하여 설명한 절차에서의 처리와 동일하다. 다음으로, 사용자는 버튼(7A)을 검사하여 닙의 곡률 반경을 설정할 수 있다. 사용자는 그 곡률 반경의 값을 필드(7B)에 입력한다. 사용자가 상기 설정에 동의할 경우에는, 사용자는 "확 인" 버튼(7D)을 클릭하며, 사용자가 취소하고자 할 경우에는, 사용자가 "취소" 버튼(7C)을 클릭한다. 이 경우에도 마찬가지로, 닙 형상의 구성은, 반송 롤러 쌍의 설정된 강성비의 값에 따라 입력되는 닙 곡률 반경을 이용하여 반송 롤러 쌍의 닙 형상을 구성하며, 닙 형상의 생성에 사용된다. 물론, 롤러 쌍의 강성비를 설정하기 위한 설정수단을 더 가짐으로써, 설계하고자 하는 반송 롤러 쌍이 강성의 차이가 있는 반송 롤러 쌍으로 변경될 수 있다.

[닙의 곡률 반경의 계산에 의한 설정 : 도 26]

본 발명에서는, 도 8의 닙 곡률 반경의 값을 입력하는 대신에, 도 8의 강성비 입력 버튼(7F)을 선택함으로써, 도 26에 도시된 강성비 입력 화면이 나타나서, 곡률 반경을 계산할 수도 있다. 도 26의 라디오 버튼(26E 및 26G)의 하나를 선택함으로써, 닙 형상의 곡률 반경이 결정될 수 있다. 버튼(26E)이 선택되면, 사용자는 2개의 롤러 사이의 강성비를 입력 필드(26F)에 입력한다. 롤러 사이의 압력에 의해 변형되는 양에 관하여, 롤러(1)는 변형되지 않고 롤러(2)만 변형될 경우에는, 닙 형상은 원호(26B)에 의해 정의된다. 원호(26B)의 상태는 강성비의 최대값으로서 정의되고, 본 실시예에서는 강성비=10이 정의된다. 롤러(1) 및 롤러(2)가 동일한 형상 및 재질을 가질 경우에는, 닙 형상이 라인(26D)에 의해 정의된다. 이 상태는 강성비의 최소값으로서 정의되고, 본 실시예에서는 강성비=1로 정의된다. 본 실시예에서는, 롤러(2)의 변형량이 롤러(1)의 변형량보다 더 클 경우에 대해 예시되어 있지만, 그 관계는 반전될 수도 있다. 또한, 닙 형상이 원호(26C)에 의해 정 의될 경우에는, 강성비=5가 설정된다. 버튼(26G)이 선택되면, 변형 전의 닙 중심에 대응하는 위치(26I)로부터의 변형으로 인한 이동량을 입력 필드(26H)에 입력함으로써, 닙 형상이 규정된다. 예를 들어, 닙 형상이 원호(26C)에 의해 정의될 경우에는, 입력되는 이동량은 점(26I 및 26J) 사이의 거리에 해당하다. 버튼(26M)을 선택하면, 닙 형상을 표현하는 원호가 규정되고, 곡률 반경은 3개의 점(8C, 8D 및 26J)을 연결하는 원호로서 계산되며, 계산된 값은 도 8의 윈도우(7)의 필드(7B)에 반환된다. 버튼(26L)을 선택하면, 강성비에 의거한 닙 형상의 곡률 반경의 설정이 취소되고, 제어 흐름은 도 8의 윈도우(7)로 돌아갈 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 강성비에 따라 롤러의 형상이 규정될 수 있다. 예를 들어, 강성비가 원하는 범위 내에 속하면, 하나의 롤러의 표면 형상은 그 비율에 대응하는 곡률에 맞게 보정될 수도 있다. 이 경우, 하나의 롤러가 곡률에 맞게 변경될 뿐만 아니라, 소정의 배율로 곡률이 변경될 수도 있다. 이 경우, 복수의 임계값이 강성비에 맞게 준비될 수도 있고, 임계값에 의해 정의되는 상이한 범위에 대해 원하는 배율이 설정될 수도 있다. 이 경우, 강성 값의 범위와 곡률의 배율(동일한 곡률이 설정될 경우에는 동일한 배율)은 데이터베이스에 기억되고, 롤러는 입력된 데이터에 따라 데이터베이스를 참조하여 원하는 형상으로 보정될 수 있다.

[유한 요소법에 의한 닙의 곡률 반경의 설정 : 도 23]

또한, 본 발명은, 닙의 곡률 반경이 결정될 수 없을 경우, 유한 요소법을 이용한 구조 해석에 의해 곡률 반경을 구하는 수단을 구비한다. 사용자가 도 8에 도 시된 버튼(7E)을 선택하면, 도 23에 도시된 닙 형상 계산 윈도우(23A)가 열린다. 사용자는 롤러(1) 및 롤러(2)를 구성하는 층수를 입력 필드(23B 및 23C)에 각각 입력한다. 이 시점에서, 롤러 쌍을 나타내는 그래픽 상(image)이 윈도우(23A) 내에 그려지고, 또한, 설명선(23D)이 각 층에 대해 그려진다. 각 입력 필드(23E)는 각 층을 구성하는 재료의 영률을 입력하기 위해 사용되고, 각 입력 필드(23F)는 각 층의 외형 치수를 입력하기 위해 사용된다. 입력 필드(23I)는 중심 거리를 나타내고, 도 8의 윈도우(7)에 입력된 값은 그대로 참조될 수 있다. 버튼(23G)을 누르면, 닙 계산이 취소될 수 있고, 제어 흐름은 윈도우(7)로 복귀할 수 있다. 버튼(23H)을 누르면, 닙 형상 계산 윈도우(23A)에 입력된 정보에 의거한 유한 요소법에 의해 닙 형상 계산이 시작된다. 도 24는 롤러 쌍의 유한 요소법을 도시한 것이다. 롤러 쌍의 접촉은 2개의 롤러 축을 연결하는 중심선에 대하여 명백하게 선대칭(axisymmetric) 문제이므로, 닙 계산을 실행할 경우에는 대칭선(24B)에 대한 한쪽 면만 해석의 대상으로서 선택된다. 도면번호 24A는 롤러가 유한 요소의 집합체로서 이산화되어 있는 상태를 나타낸다. 롤러 사이의 접촉에 의해 닙이 구성되고, 도 25는 부분(24C)을 확대한 도면이다. 도면번호 25A는 유한 요소법에 의거한 구조 계산에 의해 계산된 닙 형상의 원호를 나타내고, 도면번호 25B는 닙의 중심위치를 나타내며, 도면번호 25C는 2개의 롤러가 접촉하는 단부(닙의 단부)를 나타낸다. 도면번호 25D는 부분(25C)이 대칭선(24B)에 대하여 선대칭이 되는 위치를 나타낸다. 최종적으로, 25C, 25B 및 25D를 연결하는 원호가 계산되고, 그 값은 윈도우(7)의 필드(7B)에 반환된다.

[반송 롤러 쌍의 닙 형상의 구성(어느 롤러도 완전한 강체가 아닐 경우) : 도 9]

이하, 닙 형상 구성처리에 대해 설명한다. 도 9의 9A는 윈도우(7)의 설정값에 의거하여 그려진 롤러 쌍 및 닙의 일례를 도시한 것이다. 본 예에서는, 롤러(8A)가 롤러(1)에 대응하고, 롤러(8B)가 롤러(2)에 대응한다. 상기 설정에서는, 롤러(1)가 더욱 높은 강성의 롤러로서 지정된다. 현재 설정되는 닙은 하나의 롤러를 따라 인접하는 형상이 아니라, 롤러(8A 및 8B)의 교차점(8C 및 8D)에 의해 절단된 원호(8F 및 8G)의 사이에서 지정된 곡률로 나타난다. 또한, 현재의 설정에서는, 롤러(8A)가 강성인 롤러이므로, 닙은 롤러(8B)을 향해 볼록한 형상을 가진다. 윈도우(7)의 필드(7B)에 지정된 곡률 반경을 가짐과 동시에, 8A 및 8B 사이를 통과하는 원호는 일률적으로 결정될 수 있다. 도 9의 9A는 지정된 닙 형상을 나타내는 일점쇄선(8E)을 도시한 것이다. 그리고, 원호(8F 및 8G)는 절단되고, 라인(8E)을 따라 인접하는 형상을 각각 가지는 원호는 도 9의 9B의 8I 및 8H와 같이 각 롤러에 구성된다. 8H 및 8I 사이의 부분은 유연매체가 통과하는 닙으로서 정의된다. 이때, 도 9의 9B는 서로 떨어져 있는 8I 및 8H를 예시한 것이지만, 이들은 실제 모델에서 단일 라인 상에 중첩된다. 전술한 것과 같이, 반송 롤러 쌍의 하나의 반송 롤러가 강체라고 완전히 간주되지 않는 구성에서는, 2개의 롤러가 변형하여 닙을 구성할 때와, 반송 경로 정의처리에서 접촉 영역을 가지는 반송 롤러 쌍이 정의될 때, 2개의 롤러의 중첩하는 부분이 절단된다. 절단된 부분에서는, 지정된 곡률 반 경을 가지는 원호가 각 롤러에 구성되고, 이들 원호 사이의 부분은 닙으로서 정의되며, 이 닙을 통해, 질량을 가지는 복수의 강체 요소를 스프링을 통해 연결함으로써 탄성체로서 표현되는 유연매체가 통과할 수 있다. 그러므로, 2개의 롤러가 변형하여 닙을 구성할 경우의 유연매체의 거동을 시뮬레이션할 때에는, 모델 상의 닙이 실제의 닙으로 근사화될 수 있다. 이에 따라, 유연매체의 변형, 출입 각도 등의 거동이 정밀하게 계산될 수 있다.

반송 경로 정의처리에서는, 닙 부분의 곡률 반경을 입력하여 전술한 닙 형상이 자동으로 설정될 수 있으므로, 본 실시예의 설계 지원장치(100)의 조작이 용이해지고, 사용자의 설계 공수가 삭감될 수 있다.

전술한 것과 같이, 반송 롤러 쌍의 하나의 반송 롤러가 완전히 강체인 것으로 간주되지 않는 구성에서는, 2개의 롤러가 변형하여 닙을 구성할 때, 닙 형상은 도 9의 9B에 도시된 것과 같이, 강성이 더 높은 롤러(1)의 원주(8I)와, 강성이 더 낮은 롤러(2)의 원호(8H)에 의해 구성된다. 이 닙 형상은, 종래의 설계 지원장치에서 도 9의 9A의 8C 및 8D를 연결하는 직선에 의해 정의되는 반송 롤러 쌍의 닙 형상에 비해, 더 높은 정밀도로 모델 상의 닙을 실제의 닙으로 근사화시킬 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 설계 지원장치(100)에 의해 설정된 닙 형상을 이용하여, 기록매체의 모델화 방침에 속하는 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 사용자(설계자)라도 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

<2. 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시키는 처리>

1)의 설명에서는, 모델 상의 닙이 반송 롤러 쌍의 강성비를 고려하여 실제의 닙으로 근사화되므로, 본 실시예의 설계 지원장치는 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다. 다음으로, 구동 차트를 이용하여 유연매체의 운동을 풀기 위한 수치계산을 행할 때, 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시키는 방법 2)를 이용하여, 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있는 점에 대하여 설명한다. 이때, 구동 차트의 특징점은 반송 롤러의 구동 시작 및 종료 시간, 또는 구동 속도의 변화점을 포함한다.

[설계 지원장치의 처리 : 도 10]

이하, 도 10의 순서도를 이용하여, 본 실시예의 설계 지원장치(100)에서 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 경우에, 구동 차트의 특징점을 계산 단계와 일치시킴으로써, 정밀한 시뮬레이션을 구현하는 처리 흐름의 일례에 대해 설명한다. 도 10에 도시된 설계 지원처리는 ROM(140)에 기억되어 있는 제어 프로그램에 의거하여 각부를 제어하면서 CPU(110)d에 의해 실행된다.

단계 S210 내지 S230과, 단계 S240 내지 S260에서의 처리는 전술한 것과 같으므로, 그 설명은 생략한다.

본 처리의 특징인 단계 S232에서, 특징점의 시간(구동 조건에서 구동 속도가 변화할 때의 점의 시간)이 계산 시간과 일치하지 않는 것으로 판단될 경우에는, 처리 흐름은 단계 S234로 진행한다. 단계 S234에서는, 계산 시간을 특징점의 시간과 일치시키도록 계산 시간이 시간 분할되고, 처리 흐름은 단계 S240으로 진행한다. 한편, 단계 S232에서, 특징점의 시간이 계산 시간과 일치하는 것으로 판단될 경우에는, 아무 처리도 행하지 않고 처리 흐름이 단계 S240으로 점프한다. 그러므로, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석되는 시간이 특징점의 시간과 일치하고, 시간 분할에 관한 문제가 제기되지 않으면, 아래에 설명되는 일련의 처리는 실행될 필요가 없다. 이하, 특징점의 시간과 계산 시간이 일치하지 않을 경우에 실행되는 처리에 대하여 설명한다.

[구동 차트의 특징점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우의 처리(단계 S232) : 도 11]

이하, 설계 지원장치(100)를 이용하여, 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 때에 구동 차트의 특징점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우의 해석 정밀도 저하의 문제를 해결하기 위한 처리에 대하여 설명한다. 후술하는 처리에서는, 도 11에 도시된 구동 차트에서의 운동 계산처리의 처리 예에 따른 설명이 이루어질 것이다. 도 11은 반송 롤러의 구동 차트의 일례를 도시한 것이다. 가로축은 시간을 도시한 것이고, 세로축은 속도를 도시한 것이다. 이 차트는, 반송 롤러가 시간 T1에서 구동을 시작하고, 시간 T2에서 속도 V에 도달하도록 선형으로 가속되며, 시간 T3까지는 V로 일정하게 구동되며, 시간 T3으로부터 시간 T4까지는 속도 0으로 선형 감속되고 있음을 나타낸다.

이 차트의 예는, 원점 0, 특징점 41(반송 롤러의 구동 시작 시간), 42(반송 롤러의 일정 속도 도달 시간), 43(반송 롤러의 감속 시작 시간), 44(반송 롤러의 구동 정지 시간)에 의해 주어진다. 인접하는 특징점 41, 42, 43 및 44 사이의 값은 선형으로 보간되고, 실선으로 표현된 차트(45)에 대응한다. 계산 시간 단계 △t는 도 11에 도시된 간격에 의해 주어지고 있다고 가정한다. 그러면, 각 계산 단계에서 계산된 속도의 값은 도 11의 사각의 점의 값이다. 그러나, 이들 점이 선형으로 보간되면, 점선(46)이 구해진다. 각 특징점은 계산 시간 단계 △t의 각 시간으로부터 편차가 있으므로, 이들은 설정된 차트(45)로부터 편차가 있다. 이 경우, 점선(46)의 조건 하에서 계산이 진행되면, 얻어진 해석 결과의 정밀도는 떨어진다.

[특징점의 시간을 계산 시간과 일치시키는 방법(단계 S234) : 도 12]

따라서, 본 실시예에서는, 이 편차(deviation)를 해소하여 차트에 따른 구동 조건 하에서 계산을 행하기 위하여, 아래의 절차에 의해 계산 단계가 조절된다. 도 12는 도 11의 특징점(41 및 42) 근처를 확대하여 얻어진 설명도이다.

계산 조건으로서 차트 및 계산 시간 단계 △t가 설정되면, 특징점의 시간이 계산 시간 단계 △t에서 계산 시간과 일치하는 것인지에 대해 판단된다. 도 12는 조정을 필요로 하는 차트의 일례를 도시한 것이다. 이 차트는 특징점(41)(시간 T1)과 특징점(42)(시간 T2)을 가진다. 계산 시간 단계 △t의 시간분할에서 계산이 진행되면, 계산 시간(53, 54 및 55)은 차례로 나타나며, 시간 T1 및 T2와는 일치하 지 않는다. 예를 들어, 특징점(41)에서의 판정에서는, T1/△t가 계산되고, T1/△t가 나눗셈 가능한지(또는 나머지가 충분히 작은 것으로 판단되는지)에 대해 판단된다. 특징점(42)에 대해서도 마찬가지로 적용된다. T1/△t가 나눗셈 가능하지 않을 경우에는, 계산 시간 단계 △t가 계산 시간 단계 △t1, △t2, △t3 및 △t4로 분할된다. 계산 시간 단계 △t1은 시간 T1으로부터 시간(53)을 감산하여 얻어진 값을 취하고, 계산 시간 단계 △t2는 계산 시간 단계 △t로부터 지금 계산된 계산 시간 단계 △t1을 감산하여 계산된다. 계산 시간 단계 △t3 및 △t4에 대해서도 마찬가지로 적용된다. 이 분할에 의하여, 계산 시간 단계 △t의 시간 분할에 의해 2개의 단계에서 계산이 행해지는 구간에서는, 이 분할에 의해 4개의 단계에서 계산이 행해진다.

[복수의 구동 조건이 존재할 경우의 처리 : 도 13]

복수의 구동 조건 및 복수의 차트가 설정되어 있으면, 이들 모든 차트로부터 특징점이 추출된다. 도 13은 설명을 간단하게 하기 위하여, 2개의 차트(61 및 62)의 예를 도시한 것이다. 이 예의 경우에는, T1 내지 T8의 8개의 시간에서 특징점이 각각 추출된다. 다음으로, 각 특징점의 값이 계산 시간 단계 △t에 의해 나누어져서 나눗셈 가능한 것인지에 대해 판단된다. 본 예에서는, 시간 T7이 정확하게 나눗셈 가능한 위치에 존재하므로, 이 점은 계산 시간 단계 △t의 조절을 필요로 하지 않는다. 특징점의 값이 나눗셈 불가능할 경우에는, 도 12의 예와 같이, 그 시간에 계산 단계가 위치하도록 계산 시간 단계 △t가 조절된다. 시간 T1의 예에 서는, 계산 시간 단계 △t가 총 2개의 단계, 즉, 시간(63)으로부터 시간 T1까지의 하나의 단계와, 시간 T1로부터 시간(64)까지의 하나의 단계로 분할된다. 시간 T4, T5, T6 및 T8에 대해서도, 계산 시간 단계 △t가 마찬가지로 분할된다. 한편, 2개의 시간, 즉, 시간 T2 및 T3은 초기의 계산 시간 단계 △t에 포함된다. 이 경우에도 마찬가지로, 이들 시간에 계산 단계가 위치하도록, 계산 시간 단계 △t가 3개의 단계, 즉, 시간(64)으로부터 시간 T2까지의 하나의 단계와, 시간 T2로부터 시간 T3까지의 하나의 단계와, 시간 T3으로부터 시간(65)까지의 하나의 단계로 분할된다. 계산 시간 단계 △t가 3개 이상의 특징점을 포함하더라도, 3개의 특징점의 시간에서 마찬가지로 분할된다. 이와 같이, 특징점을 일치시키는 시간 분할이 미리 결정되고, 이들 시간 분할에 따라 계산이 행해진다.

전술한 것과 같이, 본 실시예에 의하면, 운동 방정식을 풀 경우에 시간을 이산화시킴으로써, 정확한 구동 조건 하에서 계산이 행해질 수 있다. 즉, 반송 경로 내에서 반송 롤러 등의 기구 부품을 제어하기 위해 사용되는 구동 차트의 특징점(구동 시작 및 종료 시간, 속도 변화 시간 등)이 시간과 일치하도록, 시간 분할의 값이 조정되어 특징점에 시간이 위치하게 된다. 이 때문에, 실제의 구동 조건이 정확하게 표현될 수 있다. 전술한 운동 계산처리에서는, 시간 분할 값이 자동으로 조절되므로, 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 성가신 결과 검증을 행하지 않으면서 정밀한 계산 결과를 유도할 수 있다.

[유연매체의 선단 위치가 구동 조건의 변경 위치와 일치하지 않을 경우의 처 리 : 도 14]

이하, 반송 경로 내에서 반송되는 기록매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 경우에 해석 정밀도를 향상시키는 또 다른 처리에 대하여 설명한다. 보다 구체적으로, 구동 조건을 변경할 경우에 유연매체의 선단 위치가 구동 조건이 변경되는 센서의 검출 위치와 일치하지 않을 때, 해석 정밀도가 저하하는 문제를 해소하기 위한 처리에 대해 설명한다. 이때, 아래의 처리는 도 2의 운동 계산시의 처리에 따라 기본적으로 처리된다.

계산 도중에 임의의 조건 하에서 구동이 시작되는 예로서, 반송된 유연매체가 그 선단을 검출 대상으로 가지도록 소정의 검출 위치를 통과하는 순간에 구동 조건이 변화하는 경우에 대해 검토한다. 도 14는 이 상태의 일례를 도시한 것이다. 도면번호 71은 도 14의 화살표의 방향으로 속도 V로 반송되는 유연매체를 나타낸다. 도면번호 72는 유연매체의 선단을 검출하여 임의의 구동 조건을 변경하는 센서의 검출 위치를 나타낸다. 유연매체는 질점(701)과, 이들을 연결하는 스프링(702)으로 표현되어 있다. 소정의 계산 단계(이하, 편의상 n번째 단계라고 함)의 계산이 종료된 상태가 상태 A에 대응한다고 가정한다. 이 상태에서는, 유연매체의 선단이 위치(73)(n번째 단계의 유연매체의 선단 위치)에 위치되어 있고, 아직 검출 위치(72)에 도달하지 않고 있다. 이 단계 앞의 상태 △t가 (n+1)번째 단계로서 계산되면, 유연매체는 V△t를 따라 화살표의 방향으로 이동하여 상태 B가 된다. 이 상태에서는, 유연매체의 선단이 검출 위치(72)를 지나쳐 버린다. 이 시점에서 검출이 행해진 것으로 가정하면, 구동 조건이 변경되고, 다음의 (n+2)번째 단계의 계 산이 시작되면, 초기에 입력된 조건 이후의 타이밍에서 구동 조건이 변경된 계산이 행해진다. 이 경우, B의 조건 하에서 계산이 진행되면, 해석 결과의 정밀도는 원하는 것과 달리 떨어진다.

이에 따라, 본 실시예의 설계 지원장치(200)에서는, (n+1)번째 단계의 계산시에 검출 위치를 지나가 버린 경우에는, 제어 흐름이 n번째 단계의 종료 시점인 위치(73)로 다시 돌아간다. C와 같이, 이 단계로부터 유연매체의 선단이 검출 위치(72)와 일치하는 단계를 구성하도록 하기 위하여, 계산 시간 단계 △t는 아래의 수학식에 의해 단계 △t' 및 △t"으로 분할된다.

△t'＝d/V

△t"=△t-△t'

이와 같이 계산을 행함으로써, 계산 시간 단계 △t'에서는 선단이 검출되지 않는 조건 하에서 센서 검출 위치 72까지 계산이 행해지고, 계산 시간 단계 △t"에서는, 검출 후의 조건 하에서 위치(74)((n+1)번째 단계의 유연매체의 선단 위치)까지 계산이 행해진다. 이 때문에, 정밀한 계산 조건 하에서 계산이 행해질 수 있다.

실제로는, 유연매체의 선단 외에도 검출의 대상인 기구가 고려될 수도 있다. 어느 경우에나, 검출 순간이 계산 단계의 시간으로부터 어긋나면, 동일한 방법에 의해 시간 분할을 조절함으로써 이러한 문제가 해결될 수 있다.

계산 절차로서는, 미리 결정된 계산 시간 단계 △t에 따른 계산의 시작 전에, 전술한 유연매체의 검출 위치(72)와 같이 시간 분할이 조절되어야 하는 특징점 이 선택된다. 그리고, 각 계산 단계에 대해, 검출 위치 및 검출 대상 사이의 거리와, 검출 대상이 검출 위치를 통과한 것인지 아닌지에 대해 판정된다. 소정의 계산 단계에서 검출 대상이 검출 위치를 지나가 버리는 상황이 발생하면, 제어 흐름은 지금 계산되는 단계의 초기 상태로 돌아간다. 그리고, 검출 대상이 검출 위치와 일치하도록, 시간 분할, 즉, 계산 시간 단계 △t가 계산 시간 단계 △t' 및 △t"으로 분할되고, 계산을 다시 한다. 다음 단계에서는, 초기에 결정된 계산 시간 단계 △t로 돌아가서 계산을 계속한다.

계산 모델에서 복수의 검출 위치가 존재하고, 소정의 계산 단계에서 각각의 검출 대상이 동시에 그 검출 위치를 지나갈 경우에는, 각각의 검출 위치에서 계산된 계산 시간 단계 △t' 중에서 가장 작은 것이 채택되어 계산을 행한다. 다음 계산 시간 단계 △t"의 계산에서는, 또 다른 검출 위치가 다시 판정되고, 검출시에는 계산 시간 단계가 또 다른 시간 분할을 거치게 된다. 이와 같이, 모든 검출 위치에 따른 구동 조건이 정밀하게 표현되도록 계산이 행해진다.

전술한 것과 같이, 본 실시예에서는, 전술한 운동 계산 처리시에, 반송 경로 내에서 반송 롤러 등의 기구 부품을 제어하기 위한 구동 조건이 유연매체의 위치 등의 계산시의 조건에 의해 결정될 경우에는, 아래의 처리가 행해질 수 있다. 즉, 반송 경로 내의 반송 롤러 등의 기구 부품을 제어하는 구동 차트의 특징점과 시간이 일치하도록, 특징점의 상태를 감시하면서 시간 분할의 값이 자동으로 조절되어, 시간이 특징점에 위치하게 된다. 이 때문에, 계산 처리시에 변화하는 조건에 대하여, 실제 구동 조건이 정확하게 표현될 수 있음으로써, 정밀한 계산 결과를 유도할 수 있다.

<3. 반송 롤러 쌍의 변형시에 속도 변동을 반영하는 처리>

이하, 반송부에 배치된 롤러 쌍의 변형시의 속도 변동을 반영하는 방법에 대하여 설명한다. 아래의 설명은 변동 값, 즉, 유한 요소 모델에 의거한 접촉 구조 해석에 의한 속도 변동률을 계산하는 일례를 사용한다. 그러나, 이 변동률은 간략화된 롤러 형상에 의거하여 계산될 수도 있다.

[설계 지원장치의 처리 : 도 17]

도 17은 정보처리장치의 하나인 본 실시예의 설계 지원장치(100)에서의 설계 지원 프로그램의 처리시에 각 처리의 실행 순서의 일례의 주요부만을 설명하기 위한 순서도이다. 도 17에 도시된 것과 같이, 본 설계 지원장치(100)는, 반송 롤러의 위치 등을 정의하는 반송 경로 정의처리(단계 S101), 유연매체 모델 구성처리(단계 S102) 및 반송 조건 설정처리(단계 S103)를 우선 실행한다. 다음으로, 설계 지원장치(100)는 유연매체의 거동을 수치 시뮬레이션에 의해 시계열적으로 계산하는 운동 계산처리(단계 S104)와, 결과 표시/출력처리(단계 S105)를 순차적으로 실행한다. 도 17에 도시된 처리 단계는 전술한 것과 마찬가지이다.

[설계 지원장치의 또 다른 구성 : 도 18]

도 18은 본 실시예의 설계 지원장치(100)의 또 다른 구성의 일례를 도시한 것이다.

본 예에서는, 중앙처리부(CPU)(202), ROM(203), RAM(204), 네트워크 인터페이스(205), 입력장치(206), 출력장치(207) 및 외부 기억장치(208)가 버스(201)에 접속되어 있다.

CPU(202)는 데이터의 처리 또는 연산을 행하고, 버스(201)를 통해 접속된 각종 구성요소를 제어한다. ROM(203) 및 외부 기억장치(208)는 컴퓨터 프로그램을 미리 기억하고 있고, CPU(202)는 상기 컴퓨터 프로그램에 의거하여 본 발명을 포함하는 지정된 처리를 실행한다. 이들 컴퓨터 프로그램은 RAM(204)으로 판독되어 CPU(202)에 의해 실행된다. RAM(204)은 데이터의 입출력 및 송수신을 위한 작업 메모리와, 각 구성요소의 제어를 위한 임시 기억공간으로서 사용된다. 외부 기억장치(208)는 하드 디스크 기억장치 등의 비휘발성 메모리이다. 입력장치(206)는 키보드, 마우스 등을 포함하고, 출력장치(207)는 액정 디스플레이 등의 표시장치를 포함한다. 네트워크 인터페이스(205)는 외부의 단말과 데이터를 교환한다.

이하, 각 파라미터에 의거하여 반송 롤러의 변형으로 인한 속도 변동률의 예측 방법에 대해 설명한다. 보다 구체적으로, 다수의 파라미터의 조합에 대한 유한 요소 모델을 이용하여, 접촉 구조 해석에 의해 속도 변동률이 계산되는 경우의 일례와, 각 인자(factor) 값과 얻어진 속도 변동률 사이의 관계를 나타내는 함수에 대하여 이하에 설명한다.

우선, 접촉 구조 해석의 결과를 이용한 함수의 생성방법에 대하여 설명한다. 함수의 생성방법으로서, 파라미터 조합이 분배되는 접촉 구조해석의 데이터 점을 이용한 최소 제곱법에 의해 곡선 맞춤을 수행하는 생성방법이 일반적으로 사용된다. 그러나, 정밀도가 더 높은 다항식을 구하기 위하여, 유한 요소 모델을 이용한 접촉 해석의 파라미터 조합이 실험설계시의 직교 표에 할당되고 또한 이로부터 선택될 수 있으며, 다항식으로서 체비셰프(Chebyshev) 직교 다항식이 사용될 수도 있다.

[함수의 생성 : 도 19]

도 19는 함수(62)의 일례를 도시한 것이다. 도 19는 예시를 위한 선형 그래프를 도시한 것이지만, 실제로는 파라미터의 수가 차원(dimension)의 수가 된다. 가로축은 파라미터의 값을 도시한 것이고, 세로축은 속도 변동률을 도시한 것이다. 접촉 구조 해석에 의해 속도 변동률이 계산되는 데이터 점은 데이터(61)에 의해 표시되고 있고, 이들 점을 보간하는 함수(62)가 생성된다. 이 함수를 이용하여, 접촉 구조 해석을 거치지 않은 임의의 파라미터 값이라도, 추정점(63)과 같이 속도 변동률이 예측될 수 있다.

[반송 조건 설정화면 : 도 20]

도 20은 시뮬레이션을 실행하는 장치의 표시 화면의 예를 도시한 것이다. 도 20을 이용하여, 반송 롤러의 변형에 의해 발생하는 속도 변동의 속도 변동률의 계산처리 과정의 일례를 설명한다. 이하, 탄성 롤러를 정의하는 처리에 대해 설명한다.

사용자가 메뉴 바(1)의 "반송 조건" 버튼을 선택하면, 장치는 그것을 검출한다. 이 선택을 검출하고 나서, 장치는 서브 구성 메뉴(2)의 내용을 필요에 따라 반송 조건의 설정에 관련된 정의 버튼 표시로 변경하기 위하여 표시장치에 신호를 송신한다. 서브 구성 메뉴(2)의 "탄성 롤러"의 정의 버튼(701)이 선택되어 그 선택이 검출되면, 미리 정의된 반송 경로를 표시하는 그래픽 영역(3) 내에 표시되는 반송 롤러로부터 정의해야 할 원하는 탄성 롤러가 선택 가능하다. 사용자가 롤러(702)를 선택하는 것으로 가정한다.

[파라미터 입력화면 : 도 21]

선택된 롤러가 검출되면, 도 21에 도시된 것과 같이, 롤러의 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 입력화면이 윈도우로서 표시된다. 도 21에서는, 파라미터로서, 반송 롤러 쌍의 구동 롤러 직경 및 종동 롤러 직경, 반송 롤러의 고무층의 두께, 반송 롤러의 표면층의 두께, 반송 롤러의 고무 영률 등이 입력될 수 있다. 그러나, 파라미터 입력 항목으로서, 재질, 경화도(hardness), 압력 등과 같이, 속도 변동률에 영향을 미치는 다른 파라미터가 존재하면, 이들을 포함하는 모든 파라미터가 고려되는 것이 바람직하다. 물론, 필요한 시뮬레이션 레벨에 따라서는, 이들 파라미터 입력 항목이 필요에 따라 선택되거나, 필요한 파라미터만 각별히 선택될 수도 있다.

도 21에 도시된 입력화면은 구동 롤러, 종동 롤러, 압력, 고무 두께, 표면층, 고무 영률이 입력될 경우를 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 구동 롤러(모터 또는 모터 등으로부터 전달되는 동력에 의해 실질적으로 구동되는 롤러)로서, 직경 = 60 mm가 입력된다. 또한, 종동 롤러(구동 롤러의 회전에 따라 회전하는 롤러)로서, 직경 = 60 mm가 입력된다. 또한, 압력으로서 100 kg, 고무 두께로서 3 mm, 표면층으로서 30 ㎛, 고무 영률로서 1.5 MPa가 각각 입력된다. 이들 수치의 입력이 완료되고 나서, "확인" 버튼의 선택이 검출되면, 파라미터 값이 함수에 대입되고, 예측되는 속도 변동률의 계산 결과(703)가 표시된다. 도 21에서는, 계산 결과로서 속도 변동률 = 1.038이 표시된다.

이 계산 결과를 이용함으로써, 선택된 롤러의 직경이 20 mm이고 회전 속도가 120 rpm으로 정의된 경우에는, 속도 변동률을 고려한 반송 속도의 명목값은 7822 mm/min으로 계산될 수 있다. 즉, 반송 속도의 명목값은 20×3.14×120 = 7536 mm/min로 계산되지만, 속도 변동률을 고려할 경우에는, 7536×1.038 = 7822 mm/min으로 계산될 수 있다.

[속도 변동률을 고려한 반송 조건 : 도 22]

선택된 롤러에 대하여, 계산된 속도 변동률을 고려한 반송 속도가 정의된다. 도 22의 704와 같이, 다른 롤러와 용이하게 구별되도록 (예를 들어, 상이한 색을 이용한) 그 표시방법을 변경함으로써, 계산된 속도 변동률을 고려한 롤러를 명확히 하는 것이 바람직하다. 도 22에서는, 속도 변동률이 커맨드 필드(4) 또는 롤러의 근처에 표시되어 있다.

이와 같이, 탄성 롤러의 변형으로 인한 속도 변동률을 고려하여 반송 조건이 다시 정의되고, 운동 계산 절차에 의해 유연매체의 거동 계산이 행해진다. 따라서, 유연매체에서 발생하는 장력(tension), 이완(slack) 등의 거동 시뮬레이션을 더 높은 정밀도로 행할 수 있다.

본 발명은 시스템, 장치, 방법, 프로그램, 기억매체 등의 형태로 실시될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 아래와 같이 달성될 수도 있다. 즉, 전술한 실시예의 기능을 구현할 수 있는 소프트웨어 프로그램의 프로그램 코드를 기록하는 기억매체가 시스템 또는 장치에 공급된다. 그 다음, 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU)는 기억매체에 기억된 프로그램 코드를 판독하여 실행한다.

이 경우, 기억매체로부터 판독된 프로그램 코드 자체는 전술한 실시예의 기능을 구현하고, 그 프로그램 코드를 기억하는 기억매체는 본 발명을 구성한다.

프로그램 코드를 공급하기 위한 기억매체로서는, 예를 들어, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, 자기 테이프, 비휘발성 메모리 카드, ROM 등이 사용될 수도 있다.

판독된 프로그램 코드를 컴퓨터에 의해 실행함으로써, 전술한 실시예의 기능이 구현될 수도 있다. 또한, 프로그램 코드의 지시에 의거하여, 컴퓨터상에서 가동되고 있는 OS에 의해 실행되는 실제 처리 동작의 일부 또는 전부에 의해 전술한 실시예의 기능이 구현될 수도 있다.

또한, 기억매체로부터 판독된 프로그램 코드는, 컴퓨터에 삽입되거나 접속된 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛의 메모리에 기록된다. 그 후, 기능 확장 보드나 기능 확장 유닛에 구성된 CPU 등에 의해 실행되는 실제 처리 동작의 일부 또는 전 부에 의해, 전술한 실시예의 기능이 구현될 수도 있다.

본 발명이 기억매체에 적용되면, 그 기억매체는 전술한 순서도(도 2, 도 10 및 도 17에 도시)에 대응하는 프로그램 코드를 기억한다.

본 발명의 다수의 명백히 폭 넓고 상이한 실시예는 그 취지 및 범위를 벗어나지 않고도 행해질 수 있으므로, 본 발명은 청구범위에서 기재된 것을 제외한 특정 실시예에 한정되지 않음을 이해해야 한다.

이상으로 설명된 것과 같이, 본 발명의 정보처리장치에 의하면, 반송 경로 내에서 반송되는 유연매체의 거동을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 해석할 경우, 유연매체의 모델화 방침에 속하는 시뮬레이션에 관한 전문 지식을 가지지 않은 설계자라도 비교적 높은 정밀도로 해석할 수 있다.

Claims

유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치된 반송 롤러 쌍의 강성과 연관된 정보를 포함하는 조건을 설정하는 설정수단과,

상기 설정된 조건에 의거하여, 상기 반송 롤러 쌍이 서로 접촉하는 접촉 영역의 형상을 구성하는 닙 형상 구성수단과,

상기 접촉 영역의 형상에 의거하여 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제1항에 있어서,

상기 부품 설정수단은, 상기 반송 롤러 쌍의 설정 조건을 입력하기 위하여, 상기 반송 롤러 쌍 중에서 강성이 더 높은 롤러를 제1롤러로서 정의하고, 강성이 더 낮은 롤러를 제2롤러로서 정의하며, 상기 제1롤러의 직경과, 상기 제2롤러의 직경과, 상기 제1 및 제2롤러의 중심 거리 및 강성비를 입력하기 위해 사용되는 설정 화면을 표시하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제2항에 있어서,

상기 반송 롤러 쌍의 제1 및 제2롤러의 강성비가 소정의 값 이상인 경우, 상기 닙 형상 구성수단은, 상기 설정수단에 의해 설정된 위치에 설정된 형상을 갖는 상기 반송 롤러 쌍을 배치하고, 상기 반송 롤러 쌍의 닙 형상을, 상기 제1롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 형상으로 정의하며, 상기 제1 및 제2롤러 사이의 중첩하는 부분을 절단하며, 상기 절단된 부분에, 상기 제1롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 원호를 생성함으로써, 상기 원호와 제1롤러 사이의 부분을 상기 닙 형상으로서 구성하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제2항에 있어서,

상기 반송 롤러 쌍의 설정된 강성비가 소정의 값 이상인 경우, 상기 닙 형상 구성수단은, 상기 반송 롤러 쌍의 접촉 영역의 형상을, 하나의 롤러의 표면 형상이 다른 롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 형상으로서 정의하고, 상기 하나의 롤러와 상기 다른 롤러 사이의 중첩하는 부분을 절단하며, 상기 절단된 부분에, 상기 다른 롤러의 표면 형상을 따라 인접하는 원호를 생성하여, 상기 반송 롤러 쌍의 상기 접촉 영역의 형상을 얻는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제2항에 있어서,

상기 설정수단은 상기 접촉 영역의 곡률 반경을 입력하기 위해 사용되는 설정 화면을 더 가지고, 상기 반송 롤러 쌍의 설정된 강성비가 소정의 값 이상인 경우, 상기 닙 형상 구성수단은, 입력된 상기 접촉 영역의 곡률 반경을, 상기 반송 롤러 쌍이 서로 접촉하는 접촉 영역의 형상으로서 정의하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제5항에 있어서,

상기 접촉 영역의 곡률 반경은 유한 요소법을 이용한 변형량의 계산과, 상기 계산 결과에 의거하여 출력된 접촉 영역 형상에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제2항에 있어서,

상기 반송 롤러 쌍의 제1롤러의 강성이 제2롤러의 강성과 대략 동등할 경우, 상기 닙 형상 구성수단은, 상기 설정수단에 의해 설정된 위치에 설정된 형상을 갖는 상기 반송 롤러 쌍을 배치하고, 상기 제1 및 제2롤러 사이의 중첩하는 부분을 절단하며, 상기 각 롤러의 절단된 부분에 상기 접촉 영역의 곡률 반경을 지정한 원 호를 생성함으로써, 상기 원호 사이의 부분을 상기 접촉 영역의 형상으로서 생성하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제1항에 있어서,

상기 강성과 연관된 정보는 상기 반송 롤러 쌍의 강성비를 포함하고, 복수의 강성비가 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제8항에 있어서,

복수의 강성비에 대응하여 설정된 접촉 영역의 곡률 반경을 선택하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제1항에 있어서,

상기 반송 롤러 쌍의 시계열 구동 속도를 나타내는 구동 조건을 설정하는 구동 조건 설정수단과,

상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 계산 시간 조절수단을 더 구비하고,

상기 시뮬레이션 수단은, 상기 설정수단에 의해 설정된 조건과, 상기 구동 조건과, 상기 일치된 계산 시간에 의거하여, 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 위치를 포함하는 조건을 설정하는 설정수단과,

상기 반송 롤러 쌍의 시계열 구동 속도를 나타내는 구동 조건을 설정하는 구동 조건 설정수단과,

상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 계산 시간 조절수단과,

상기 설정수단에 의해 설정된 조건과, 상기 구동 조건과, 상기 일치된 계산 시간에 의거하여, 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제11항에 있어서,

상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간 조절수단은, 수치해석에서 사용되는 계산 시간 단계(△t)의 시간 분할에 의해, 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제12항에 있어서,

상기 구동 속도 변화점의 시간은 기구 부품의 구동 시작 시간, 구동 종료 시간 및 구동 속도 변화 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 강성과 연관된 정보를 포함하는 조건을 설정하는 설정단계와,

상기 설정된 조건에 의거하여, 상기 반송 롤러 쌍이 서로 접촉하는 접촉 영 역의 형상을 구성하는 닙 형상 구성단계와,

상기 접촉 영역의 형상에 의거하여 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치의 제어방법.
유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 롤러 쌍을 포함하는 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍의 위치를 포함하는 조건을 설정하는 설정단계와,

상기 반송 롤러 쌍의 시계열 구동 속도를 나타내는 구동 조건을 설정하는 구동 조건 설정단계와,

상기 구동 조건에서의 구동 속도 변화점의 시간이 계산 시간과 일치하지 않을 경우, 상기 계산 시간을 상기 구동 속도 변화점의 시간과 일치시키는 계산 시간 조절단계와,

상기 설정수단에 의해 설정된 조건과, 상기 구동 조건과, 상기 일치된 계산 시간에 의거하여, 상기 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에, 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치의 제어방법.
유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍을 정의하는 정의수단과,

상기 정의된 반송 롤러 쌍에 대하여, 반송 롤러의 변형에 의해 발생하는 속도 변동률을 계산하기 위해 필요한 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 입력화면을 표시하는 표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제16항에 있어서,

상기 파라미터는, 반송 롤러 쌍의 직경, 반송 롤러의 재질 및 경화도, 반송 롤러의 고무층의 두께, 반송 롤러의 표면층의 두께, 압력 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
제16항에 있어서,

상기 표시수단은, 미리 정의된 반송 경로를 표시하고, 계산된 속도 변동률을 가지는 반송 롤러 쌍을 상기 반송 경로 내의 다른 반송 롤러 쌍과 구별되도록 표시하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치.
유연성을 가지는 시트 형상의 기록매체가 반송 경로 내에서 반송될 경우에 상기 기록매체의 거동을 시뮬레이션하는 정보처리장치의 제어방법에 있어서,

상기 반송 경로 내에 배치되는 반송 롤러 쌍을 정의하는 정의단계와,

상기 정의된 반송 롤러 쌍에 대하여, 반송 롤러의 변형에 의해 발생하는 속도 변동률을 계산하기 위해 필요한 파라미터를 입력하기 위해 사용되는 입력화면을 표시하는 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보처리장치의 제어방법.