JP4756919B2 - 設計支援装置、設計支援方法、及びコンピュータで読み取り可能な設計支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、紙やフィルムなどの柔軟媒体の搬送に関わる設計を支援する設計支援装置及び設計支援方法、並びに前記設計支援方法を実現するためのコンピュータで読み取り可能な設計支援プログラムに関する。

複写機やレーザービームプリンタなど、紙やフィルムなどのシート状部材の搬送を行う装置を設計する場合において、従来より、実際に装置を作製する前にシート状部材の搬送設計（以下「紙搬送設計」と称する）の検証（シミュレーション）を行いたいという要望があった。

紙搬送設計の検証を行う際に、機械系の設計者（以下、単にメカ設計者と記す）は、紙搬送系のユニットを３次元ＣＡＤ上でモデリングし、主断面を定義し、紙搬送系ユニットの断面を切り、２次元図面を作成した後、搬送経路や、センサ、搬送ローラ、搬送ガイド、シートガイド、フラッパ、といった紙搬送に必要な要素を設定する。その後、メカ設計者は、ソフト設計へ情報を渡すため、各要素区間の搬送速度や制御方法を検討していくことなる。

特に、最近の機械は高速化と小型化が進み、一度に狭い機械の中に用紙を大量に、そして高速に通紙する必要があり、要求仕様を満たすように搬送速度や制御方法を構想設計時に検討することは、メカ設計者にとって負担が大きくなってきている。搬送速度や制御方法として一般的には、通紙用紙の先端と後端の、時間軸に対する移動距離をグラフ化（以下、ダイアグラムと記す）させて、紙間や通紙完了時間を検証することが行われている。

その後、そのダイアグラムから、モータやセンサのオン／オフのタイミングを時間毎に定義したタイミングチャートを作成する。さらに、そのタイミングチャートを検証するために、タイミングチャートからＤＭＵ（デジタルモックアップ／仮想試作機）上で用紙を搬送するシミュレーション検証を行って、要求仕様を満たしているかの最終確認がなされる。定義完了したタイミングチャートは、ソフト設計仕様やシミュレーション検証用として使われたり、ファームソフトが完成する前に、実機の稼動チェックのための駆動チャートとして使われたりする。

従来のタイミングチャート作成支援ツールには、手作業で行っていたものをシステム化して効率を上げているものがある（例えば、特許文献１等を参照）。特許文献１では、画像出力装置内で搬送される用紙の前端における搬送速度の変化点Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のＸＹ座標データを用紙状態データとしてグラフで表現し、そのデータから、用紙の後端及び複数枚の紙の動きをグラフ化する。さらに、そのグラフからタイミングチャートを自動的に生成して、ソフトのシミュレーション検証を効率的に行う方法に関して述べている。
特開平１−２０６３８５号公報

上記のように、従来、紙搬送シミュレーションにおけるダイアグラムやタイミングチャートの作成は、用紙サイズの多様さに加え搬送経路や制御方法が複雑であるため、簡単な作業ではない。例えば、以下に示すとおりである。

（１）用紙の動きを表すダイアグラムを作成する際に、用紙の後端のグラフは、紙先端のグラフを用紙サイズ分、単純にオフセット複写して作成することになっているが、用紙が撓んでループ状になるような状態をグラフ化することはできない。

（２）各々のモータには整定定数と呼ばれる、立ち上がり／立ち下がりの変化曲線が存在するが、それらを加味して簡単に計算してダイアグラムを描画できない。そもそも、グラフの変速点のＸＹ座標データを求めるためには、距離と速度から、その都度通過時間を算出する必要があり、１区間の速度を上げたために全区間の通紙に要する時間を算出し直す手間隙の問題があり、リアルタイムな変更ができない。

（３）複数枚の時は、１枚目のグラフを複写することを前提としており、２枚目の制御方法が同じでない場合には、簡単に追加描画できない。

（４）ダイアグラムが作成してから、いちいち１次関数の交点計算式を解きながら、タイミングチャートを作成する必要があり、タイミングチャートの作成を迅速に行うことができない。

（５）以上の理由（１）〜（４）から、ダイアグラムそのものの正確さや描画作成時間に不十分な点が残るため、作成されたタイミングチャートには正確さや効率の面で問題があった。

（６）ダイアグラムからタイミングチャートが出来上がったとしても、各信号間の関連付けはなされていない。つまり、タイミングチャートは、ある時間の絶対的な基準から何秒後に各信号がオン／オフになるのかを示したもので、実際のファームソフトの場合は、各信号の基準は相対的な基準をもっている。例えば、センサＡがオンになってから、何秒後にローラＡを何秒間／何パルスオンする、センサＢがオフになってから何秒後にローラＢを停止するといった制御思想がファームに書き込まれている。つまり、タイミングチャート等で実機やデジタルモック等を動かそうとすると、用紙がどこかのローラで大きく滑った／センサ遅れが発生したなどの想定外の動きをしたときは、実際のファームでの駆動とは違い、ずれを吸収せずにそのままシナリオ通りにモータを駆動しつづけるので、ばらつきに対応できない問題があった。例えば、デジタルモックアップ上で紙を搬送させてばらつき評価を行いたいといった場合、どこまでメカのローラの磨耗が許されるのかといった、ばらつき検証は行えない課題を抱えていた。

本来は、実機やデジタルモック上の紙を実際のファームソフトで駆動させれば、これらのばらつき検証は行えるが、ＤＭＲ（デジタルモックアップレビュー）の段階で、或いは実機が組み上がった時点でソフト開発が完了していないことが多い。そのために簡易的に作れる制御シーケンスが必要とされるが、現状は相対的な基準も含めた各信号の関係を簡易的に且つ短期間で定義することは難しかった。

（７）上記特許文献２の支援装置は、紙搬送の構想検討を終え、それをダイアグラムとして表示させることを前提としたものであって、設計の構想段階から使うことを想定していないため、繰り返し検討には不向きであった。すなわち、ソフト開発者向けの手法であり、メカ設計者が状態図を定義しながら定性的な検討を行うことは、必ずしも効率的に誰でも行える仕組みではなかった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、柔軟媒体搬送用のシミュレーションにおけるタイミングチャートを正確且つ効率的に作成して、そのシミュレーション用の制御シーケンスを簡易的に且つ効率的に定義することができる設計支援装置、設計支援方法、及びコンピュータで読み取り可能な設計支援プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の設計支援装置は、柔軟媒体の搬送に関わる設計情報に基づいて、搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を出力する情報出力手段と、前記搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を表形式で表示する表示手段と、前記表示手段によって表示された表上で、前記駆動手段と前記センサとのそれぞれにおける柔軟媒体の搬送速度、及び搬送経路における停止時間を含む設定条件を入力する設定条件入力手段と、前記位置情報及び前記設定条件に基づき、前記搬送経路において柔軟媒体の搬送させる駆動手段を制御する信号のタイミングチャートを作成する作成手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の設計支援方法は、情報出力手段が、柔軟媒体の搬送に関わる設計情報に基づいて、搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を出力する情報出力工程と、表示手段が、前記搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を表形式で表示する表示工程と、設定条件入力手段が、前記表示工程によって表示された表上で、前記駆動手段と前記センサとのそれぞれにおける柔軟媒体の搬送速度、及び搬送経路における停止時間を含む設定条件を入力する設定条件入力工程と、作成手段が、前記位置情報及び前記設定条件に基づき、前記搬送経路において柔軟媒体の搬送させる駆動手段を制御する信号のタイミングチャートを作成する作成工程と、を実行することを特徴とする。
本発明の設計支援プログラムは、上記設計支援装置をコンピュータを用いて実現するためのものであり、コンピュータが読み取り可能な設計支援プログラムであることを特徴とする。

本発明によれば、柔軟媒体の搬送におけるタイミングチャートを正確且つ効率的に作成することができる。

本発明の設計支援装置、設計支援方法、及びコンピュータで読み取り可能な設計支援プログラムの形態について、図面を参照しながら説明する。

＜装置の機能構成＞
図１は、本発明の実施の一形態に係る設計支援装置の機能構成を示す模式図であり、データの流れに沿って示されたものである。

この制御シーケンス作成支援装置は、ソフトウェアとして、機械系ＣＡＤ（以下、メカＣＡＤと記す）１１を有し、その出力側には、表計算ツール１３と、ダイアグラム／タイミングチャート作成・表示部１４とが順次接続されている。

メカＣＡＤ１１は、紙搬送経路（紙パス）／ローラ／センサ等の紙搬送系が記述された図面情報である紙パス図面情報を入力し、紙パス中の所望の搬送区間における区間距離を含む紙パス情報ファイル１２をＡＳＣＩＩ形式のテキストファイルで表計算ツール１３へ出力する。表計算ツール１３は、紙パス情報ファイル１２を表形式で画面に表示する。

そして、前記画面に表示された表上において搬送条件（用紙サイズ、ループ量、搬送枚数）と、搬送速度、停止時間、及び給紙時間を入力することにより、ダイアグラム／タイミングチャート作成・表示部１４は、前記設定条件から搬送経路区間を通過する時間を計算し、時間軸に対する用紙の先端と後端の移動距離を表すダイアグラムと、用紙の搬送に使われるモータとセンサの信号の時間軸に対するオン／オフのタイミングを示すタイミングチャートを作成／表示する。その後、作成されたタイミングチャートに対して制御情報を付加して各信号間の関連付けを行って簡易シーケンスを作成し、これを制御シーケンスプログラム１５として出力する。

＜適用可能な装置構成＞
図２は、図１に示した設計支援装置を構成するコンピュータの概略的なハード構成を示すブロック図である。

このコンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０２と、ＲＡＭ９０３と、入力装置であるマウス９０９ａ及びキーボード９０９ｂからの指示入力を制御する入力装置コントローラ（ＫＢＣ）９０５と、ＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）９１０の表示を制御するＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）９０６と、ハードディスク（ＨＤ）９１１及びフレキシブルディスク（ＦＤ）９１２に対するアクセス動作を制御するディスクコントローラ（ＤＫＣ）９０７と、ネットワーク９２０との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）９０８とが、システムバス９０４を介して互いに通信可能に接続された構成となっている。

ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２或いはＨＤ９１１に記憶されたソフトウェア（メカＣＡＤ，表計算ツール，ダイアグラム／タイミングチャート作成・表示部，制御シーケンスプログラムを含む）、或いはＦＤ９１２より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス９０４に接続された各構成部を総括的に制御する。すなわち、ＣＰＵ９０１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ９０２、ＨＤ９１１或いはＦＤ９１２から読み出して実行することで、本実施の形態での動作を実現するための制御を行う。ＲＡＭ９０３は、ＣＰＵ９０１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。

ＨＤ９１１及びＦＤ９１２には、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、及びネットワーク管理プログラムのほか、本実施の形態に係る設計支援プログラム（後述する図３、図１７及び図１９の処理を実現するプログラム）等が記憶される。

なお、図示していないが、ハードディスクやフレキシブルディスク以外にも光学的記録装置などの他のデバイスが接続されても良いのは言うまでもない。また、本発明の設計支援装置を実現するために必要なコンピュータ構成は、図２に示した構成に限定されることがないのは言うまでもない。

＜紙パス情報ファイルの生成＞
次に、図３のフローチャートを参照しながら、メカＣＡＤ１１から紙パス情報ファイル１２をファイル形式で出力する処理について説明する。図３は、本実施の形態に係る紙パス情報ファイルの出力処理を示す設計支援装置の動作処理フローチャートである。

まず、ステップＳ１において、紙パス／ローラ／センサが記述された図面情報をメカＣＡＤ１１に与える。図４は、図１のステップＳ１で図面情報をとして与えられる複写機の典型的な紙搬送系の断面図である。同図に示すように、ＣＲＴ９１０の画面上には、紙パス１０、ローラ２１、及びセンサ２２の配置が描画される。

次のステップＳ２では、図４のように描画された紙パス１０に対して特徴点の属性を付加する。これは、ＣＲＴ９１０の画面上に描画されている紙パス１０に向かって、特徴点をマウス９０９ａ等によってポイント指定していく作業を検出することにより行われる。ポイント指定する特徴点として、「給紙口」、「排紙口」、「反転」、「分岐」、「変速点」、「停止点」を選択する。

図５は、図１のステップＳ２で紙パス１０に対して特徴点の属性を付加するために用いる表示メニューの一例を示す表示図であり、ポイントを指定するに当たり、ＧＵＩのメニューの典型的な一例を示したものである。

具体的には、マウス９０９ａを用いて、図５に示すボタン５０１を選択することによりハイライトさせて、さらに紙パス１０上の「給紙口」のポイントを選択して定義する。同様に、ボタン５０２に「排紙口」を定義し、ボタン５０３に「反転」を定義する。さらに、ボタン５０４，５０５，５０６に「分岐」，「変速点」，「停止点」をそれぞれ定義する。但し、変速点は、後端が通過してから増速することもあるので、後端基準かどうかのフラグを立てる必要がある。

図６は、図１のステップＳ２で紙パス１０に対して特徴点の属性を付加する際に１つの定義項目に特徴点が複数存在する場合の定義方法の一例を示す概念図である。例えば「給紙口」を選択して定義するに際に特徴点が複数存在する場合は、図６の６０１に示すように、「給紙口番号」を選択してから紙パスの頂点６０２を選択して定義していく。図６の例では、給紙口は５つ存在するので、５つ選択して定義することになる。

図３に戻り、続くステップＳ３では、ＣＲＴ９１０の画面上に描画されている紙パス１０に対して、マウス９０９ａを用いてローラ２１の「名前」、「円要素」、「紙パスの接触点」が指定されたことを検出する。図７は、ローラに関する属性を付加するための設定方法を示す概念図である。図７に示すように、まず始めに「ローラ名」を設定し（Ｔ７１）、その次に、ローラ２１が定義している蹴り出し点２１ａに対して「接触位置」を選択する（Ｔ７２）。次にローラ２１を描画している円弧２１ｂの選択に応じてローラの「円要素」を定義する（Ｔ７３）。全て入力し終わったら「了解」を押す（Ｔ７４）。以上の作業を全てのローラ２１に対して行う。

次のステップＳ４では、マウス９０９ａを用いて、紙パス１０に対して、センサの「名前」、「センサのオンポイント」が指定されたことを検出する。図８は、センサに関する属性を付加するための設定方法を示す概念図である。図８に示すように、まず始めに、「センサ名」を定義し（Ｔ８１）、その次に、センサが定義しているオンポイント２２ａに対して「オン位置」を選択の選択をする（Ｔ８２）。最後に「了解」を指定する（Ｔ８３）。以上の作業を全てのセンサに対して行う。

次のステップＳ５では、以下に示すような処理によって紙パス１０を複数のブロックに分割したことを検出する（ステップＳ５）。ステップ５では、給紙口から排紙口までに存在する分岐位置を基準にブロック分けの処理が実行される。図９は、紙パス１０のブロック分けの様子を示す画面表示図である。図４の紙パス１０を上記のルールでブロックに分けると、図９に示すように、給紙口から分岐までのブロック（ブロック番号：１）、分岐から分岐までのブロック（ブロック番号：３，４，５，７）、分岐から排紙口までのブロック（ブロック番号：８）、及び給紙口から排紙口までのブロックとなる。

続くステップＳ６では、以下に示すような処理によって搬送経路が決定されたことを検出する。図１０（ａ），（ｂ）は、図１のステップＳ６において搬送経路を決定するための設定方法を示す概念図である。図１０（ａ）に示すようなメニュー画面を用い、紙パスの種類として片面印刷／両面印刷の場合に分けて、シミュレーション上、紙が流れる順番に画面上のブロック番号を選択する。具体的には、まず、マウス９０９ａでボタン９５１を選択する。そして、片面印刷の場合は、紙が流れる順番に給紙口から排紙口までのブロック番号を選択する。一方、両面印刷の場合は、紙が流れる順番に給紙口から反転までのブロック番号に加え、反転から排紙までのブロック番号を順次選択する。パス種類は、「片面」と「両面」のいずれかを選択できるようになっている。図１０（ｂ）の例では、「片面」が選択され、用紙の流れを太線で示しており、ブロック番号１，３，４，８を選択して搬送経路を定義する。

最後のステップＳ７では、図１０（ｂ）に示すファイル出力ボタン９５２が選択されたことを検出すると、ブロック分割された紙パスの区間距離を算出し、この区間距離情報を含む紙パス情報ファイル１２を生成する。図１１は、紙パス情報ファイル１２の出力例を示すファイル図である。出力形式として、
特徴点記号１、特徴点名１、区間距離１、先端基準（ＮＩＬ）ｏｒ後端基準（Ｔ）１
特徴点記号２、特徴点名２、区間距離２、先端基準（ＮＩＬ）ｏｒ後端基準（Ｔ）２
特徴点記号３、特徴点名３、区間距離３、先端基準（ＮＩＬ）ｏｒ後端基準（Ｔ）３
の順番で出力される。

特徴点記号（特徴点名）としては、Ｓ：給紙、ＲＲ：ローラ搬送、ＲＳ：搬送（センサ通過）、ＲＰＦ：変速点（先端基準）、ＴＲＦ：反転点（先端基準）、ＴＰ：１時停止（プレレジｅｔｃ）、ＴＬ：ループ停止（紙を撓ませて停止させるポイント）、ＴＲ：反転停止、Ｅ：排紙（先端到達位置）の１０種類がある。

＜表計算ツール＞
次に、表計算ツール１３の機能について、図１２〜図１６を参照して説明する。

Ｉ．表計算ツールの全体
図１２は、図１中の表計算ツール１３で表示された画面の全体図である。

図１２中の「全ロード」ボタン１２１は、メカＣＡＤ１１から出力された紙パス情報ファイル１２を読み込み、また後述する搬送条件入力部１２７の事前設定値をリセットして入力可能にする。「再ロード距離計算」ボタン１２２は、「全ロード」とは異なり、予め設定された搬送速度等搬送条件入力部１２７の設定値はそのまま変更されずに、距離データのみを紙パス情報ファイル１２内の用紙の距離データに入れ替えることができる。設計変更で紙パス長が変更された場合等は、これらのボタンを選択することにより生産性を検討することが可能である。「グラフ描画」ボタン１２３は、ダイアグラムとタイミングチャートを別画面に表示する機能を実現する。

「プログラム生成」ボタン１２４は、「グラフ描画」ボタン１２３の選択の検出に応じて描画したタイミングチャートに制御情報を付加した場合、それをプログラムのソースコードとして出力する機能を実現する。ソースコードは、それぞれのシーケンサに合わせた形式でソースが出力される。「ＡＬＬ ＣＬＥＡＲ」ボタン１２５は、データを消去してリセットする。

「整定定数反映」ボタン１２６は、搬送速度を入力した場合に速度変化が生じる区間のみ選択して、整定定数（モータの立上定数と立下定数）を入力可能に設定するためのものである。

また、搬送条件入力部１２７は、搬送条件を入力するためのフィールドから成る。この搬送条件入力部１２７における入力によって、「搬送枚数」、「用紙サイズ」、「ループ量」、「グラフ名（ＷＰ名）」、及び「反転距離」の各項目を設定することが可能である。特徴点属性表示部１２８は、各特徴点の属性を表示し、特徴点の種別、特徴点名（センサ／ローラ／ポイント名）、距離、区間距離、立上定数、立下定数、Ｐａｇｅｒ１（区間搬送速度、区間時間、時間）、Ｐａｇｅｒ２（区間搬送速度、区間時間、時間）、Ｐａｇｅｒ３（区間搬送速度、区間時間、時間）、…が表示される。

ＩＩ．特徴点属性表示部
図１３は、図１２中の特徴点属性表示部１２８の表示例を示す表示画面図であり、図１２で示した「全ロード」ボタン１２１または「再ロード距離計算」ボタン１２２で紙パス情報ファイル１２を読み込むことにより、図１２の表形式で表示される。

図１３中の「区間距離」は、給紙口の紙庫から排紙完了までの片面印刷における各特徴点でブロック分割された区間距離を表し、「距離」は、給紙口の紙庫からの「区間距離」のトータル距離、つまり紙庫からのトータル距離を表している。「立上定数」及び「立下定数」は、デフォルトとして「０」が入る。表の一番左の項目に配置された「種別」は、各特徴点の意味を記号で示している。

ＩＩＩ．搬送条件入力部と特徴点属性表示部の関連
図１４は、搬送条件入力部１２７と特徴点属性表示部１２８の関連を示す関連図である。

搬送条件入力部１２７において紙枚数をセットすると、セットされた枚数に対応してＰａｇｅｒの項目が追加表示され、特徴点属性表示部１２８の「区間搬送速度」、「区間時間」、「時間」の項目がアクティブになる。特徴点が変速点であれば、「区間搬送速度」が入力可能を意味する黄色になる。また、特徴点が停止点であれば、「区間搬送速度」には「０」が入り、「区間時間」が入力可能を意味する黄色になる。トータルな時間を示す「時間」の項目は紙庫からの区間時間を合計した値が自動的に計算される。

また、特徴点が変速点の場合には、「区間時間」は「区間搬送速度」を入力すれば自動的に計算される仕掛けになっており、「区間搬送速度」と「停止時間」を入力すれば、この搬送経路を用紙が１枚通過するのに要する時間が判明する。

２枚目以降は、紙庫の時間を設定すれば、その給紙時間が設定される。図１５は、紙枚数を２枚にセットした場合における、区間搬送速度、停止時間、給紙時間（紙庫時間）の設定例を示す画面表示図である。同図から、２枚目は１２秒後に排紙完了する様子が判る。

ＩＶ．整定定数入力
図１６は、整定定数入力時の表示画面例を示す画面表示図である。

「整定定数反映」ボタン１２６を押すと、特徴点属性表示部１２８において区間で速度変化が起こる部分のみ入力可能となる。すなわち、図１６に示すように「区間搬送速度」の変化している部分（図中の太枠部分）に対応した「立上定数」または「立下定数」の入力カラムだけが入力可能になる。

モータの立ち上げ／立ち下げの変化曲線には数式を組み込めるようになっており、曲線が台形変化やＳ字変化した場合の速度変化を加味して、特徴点の通過時間を計算する。

＜ダイアグラム／タイミングチャート作成＞
次に、メカＣＡＤ１１から出力された紙パス情報ファイル１２を表計算ツール１３にロードし、搬送条件を入力して、ダイアグラム／タイミングチャート作成・表示部１４でダイアグラムとタイミングチャートを作成する手法について図１７を参照しつつ説明する。図１７は、本実施形態に係るダイアグラムとタイミングチャートを作成する手順を示す設計支援装置の動作処理フローチャートである。

まずステップＳ１１では、メカＣＡＤ１１から出力された紙パス情報ファイル１２（図１１参照）を表計算ツール１３にロードする。次のステップＳ１２では、ロードした紙パス情報１２のうち距離系の情報を、例えば図１３に示すようにユーザが分かり易い表形式で表示する。このとき、特徴点の情報に応じて、変速点には搬送速度を入力するようにし、反転点、一時停止、ループ停止、及び反転停止などの停止項目は、停止時間を入力するように表示する。

続くステップＳ１３では、実際に区間搬送速度と停止時間と給紙時間の入力を検出し、さらにステップＳ１４において、区間搬送速度と停止時間、及び給紙時間と距離情報から、特徴点の通過時間の計算を行う。このとき、ダイアグラムとタイミングチャートの描画に必要なデータが算出される。

その後、ステップＳ１５では、整定定数（モータの立ち上がりと立ち下がり）が設定されたか否か判別する。整定定数を設定する場合は、整定定数反映ボタン１２６を押すと、区間に速度変化の違いがある部分の入力カラムだけが図１６に示すようにユーザに提示されるので、この入力カラムに整定定数を入力する。そしてステップＳ１７においては、前記入力した整定定数を加味して、特徴点の通過時間の再計算を行う。このとき、ダイアグラムとタイミングチャートの描画に必要なデータが再算出される。

続くステップＳ１８において、グラフ描画ボタン１２３が選択されたことを検出すると、ダイアグラムとタイミングチャートが、前記計算されたデータに基づいて画面に描画される。そして、最後のステップＳ１９では、前記描画されたダイアグラムとタイミングチャートから、最低紙間が保証されているか、機械的／電気的要件を満たしているかを判断し、満足できなければ、ステップＳ１３へ戻り、それ以降の処理を繰り返し行う。

図１８は、本実施の形態に係るダイアグラム／タイミングチャートの描画例を示す画面表示図である。グラフ描画ボタン１２３の選択を検出すると、図１６に示すような時間と距離情報の関係から、図１８のようなダイアグラムを作成することができる。それと同時に、タイミングチャートも、各特徴点のローラ／センサの先端の通過時間と、後端の通過時間が表の値から求まるので、作成することができる。

＜制御情報の付加＞
次に、前述のようにして作成されたタイミングチャートを利用しながら制御情報を付加していく手法について、図１９及び図２０を参照しつつ説明する。図１９は、本実施形態に係るタイミングチャートに制御情報を付加する手順を示すフローチャートであり、図２０は、タイミングチャートの変化ラインに制御情報を付加する方法の一例を示す概念図である。

まずステップＳ２１では、例えば図２０に示すようなタイミングチャートが生成された場合に、制御情報を付加する信号（設定信号）の変化ラインの選択を検出する。図２０の例では、「ＭｏｔｏｒＡ」の変化ラインが選択され、入力画面２００の設定信号の入力フィールドには「ＭｏｔｏｒＡ」の文字が入力されている。ここで、タイミングチャートにおける信号の変化ラインとは、例えば図２０のｇ１，ｇ２に示すように、オフ→オンの変化部ｇ１とオン→オフの変化部ｇ２のラインを表している。

次のステップＳ２２では、トリガとなる信号（トリガ信号）の選択を検出する。そしてセンサやモータの変化ラインの選択を検出することで、図２０の入力画面２００に示すように、トリガ信号／信号状態が自動的に入力される。

トリガとなる信号が選ばれたら、ステップＳ２３へ進んで、何秒後に変化を加えるかの変化時間を入力画面２００の所定のフィールドに記述する。この変化時間は、デフォルトではタイミングチャートから読み取れる値が入力されるが、数値を変更すればタイミングチャートもそれに伴い、相対的に変更を加えることになる。

上記の条件でよければ、ステップＳ２４において、入力画面２００の「ＯＫ」ボタンを選択して、上記条件設定を変化ラインに与える。取り消す場合は、「Ｃａｎｃｅｌ」ボタンを選択する。そしてこれらの情報をＨＤ９１１などに保存する。

その後のステップＳ２５では、全ての変化ラインが完了したかどうかの判断を行い、完了するまでステップＳ２１からステップＳ２５の処理を繰り返す。図２１は、全ての制御情報が付加された状態のタイミングチャートを描画した一例を示す画面表示図である。同図中のＺ１では、「Ｓｅｎｓｏｒ１」がオンになってから３００ｍｓ後に「ＭｏｔｏｒＡ」がオンすることを示し、Ｚ２では、「Ｓｅｎｓｏｒ１」がオフになってから１００ｍｓ後に「ＭｏｔｏｒＡ」がオフすることを示している。また、Ｚ３では、グローバルタイムの０を基準として変化させるときは相対的な条件付けは行わないことを示している。

最後のステップＳ２６では、上記のシーケンス制御情報を、デジタルモックアップを動かすための制御プログラムの形式や、実機を動かすためのシーケンサが理解できるようなプログラム言語に変換して、プログラム出力を行う。図２２は、自動生成されたプログラム言語の一例を示すプログラム図であり、図２１のように付加された制御情報をプログラムファイルで出力した一部を示している。

＜本実施の形態の利点＞
（１）メカＣＡＤ１１に紙パス図面情報をロードして特徴点の属性を付加し、さらにこの紙パス図面情報をブロック分けして区間毎の搬送経路を定義した後、紙パス情報ファイル１２を表計算ツール１３にロードして、距離系の情報を表に表示する（図１２及び図１３参照）。そして、この表において、区間搬送速度、停止時間、給紙時間などを設定するだけで、即座に正確なダイアグラムとタイミングチャートを同時に作成して表示することができる。

（２）図１２ように表示された紙パス情報ファイル１２の表形式において、搬送条件を入力するための入力エリア１３７により、搬送条件の１つとして「ループ量」を設定することにより、用紙が撓んだ状態のループをダイアグラム上に簡単に表現することができる。

（３）整定定数（モータの立ち上がりと立下り）を考慮する場合には、「整定定数反映」ボタン１３６を押すだけで、区間で速度変化が生ずる部分のみ整定定数の入力が可能となり、入力した整定定数を加味した正確なダイアグラムを描画することができる。また、１区間の速度を変えたために全区間の通紙に要する時間を算出し直すといった煩雑な処理をする必要がなく、リアルタイムな変更が可能である。

（４）複数枚の用紙を搬送する場合でも、図１４に示すように、紙枚数をセットすることにより、各ページの「区間搬送速度」、「区間時間」、「時間」の設定項目がアクティブになり、２枚目以降についてその制御方法によらずダイアグラム上に簡単に追加描画することができる。

（５）作成したタイミングチャートにおいて、その各信号間の変化ラインに関連付けを行うことができるようにしたので、ソフト制御の知識がなくても、簡易的に定義された制御シーケンスを効率的に作成することができる。これにより、ＤＭＲ（デジタルモックアップレビュー）の段階で、或いは実機が組み上がった時点でソフト開発が完了していなくても、前記簡易シーケンスを用いて前述したばらつき検証等を行うことが可能になる。

（６）設計変更が行われたとしても、随時、最新の紙パス情報ファイル１２を反映させながらダイアグラム検討が行える環境を構築できる。さらに、紙搬送系の距離情報を差し替えれば、紙質による紙パスの違いに応じた時間計算等も瞬時に行うことができる。

なお、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

この場合、上記プログラムは、該プログラムを記憶した記憶媒体から直接、またはインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続された不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。

実施の一形態に係る設計支援装置の機能構成を示す模式的構成図である。 図１に示した設計支援装置を構成するコンピュータの概略的なハード構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る紙パス情報ファイルの出力処理を示すフローチャートである。 図面情報をロードした際に描画される複写機の典型的な紙搬送系の断面図である。 紙パスに対して特徴点の属性を付加するために用いる表示メニューの一例を示す画面表示図である。 紙パスに対して特徴点の属性を付加する際に１つの定義項目に特徴点が複数存在する場合の定義方法の一例を示す概念図である。 ローラに関する属性を付加するための設定方法を示す概念図である。 センサに関する属性を付加するための設定方法を示す概念図である。 紙パスのブロック分けの様子を示す画面表示図である。 搬送経路を決定するための設定方法を示す概念図である。 紙パス情報ファイルの出力例を示すファイル図である。 表計算ツールで表示された画面の全体図である。 図１２中の特徴点属性表示部の表示例を示す表示画面図である。 搬送条件入力部と特徴点属性表示部の関連を示す関連図である。 紙枚数を２枚にセットした場合における設定例を示す画面表示図である。 整定定数入力時の表示画面例を示す画面表示図である。 実施形態に係るダイアグラムとタイミングチャートを作成する手順を示すフローチャートである。 実施の形態に係るダイアグラム／タイミングチャートの描画例を示す画面表示図である。 実施形態に係るタイミングチャートに制御情報を付加する手順を示すフローチャートである。 タイミングチャートの変化ラインに制御情報を付加する方法の一例を示す概念図である。 全ての制御情報が付加された状態のタイミングチャートを描画した一例を示す画面表示図である。 自動生成されたプログラム言語の一例を示すプログラム図である。

符号の説明

１１ メカＣＡＤ
１２ 紙パス情報ファイル
１３ 表計算ツール
１４ ダイアグラム／タイミングチャート作成・表示部
１５ 制御シーケンスプログラム

Claims (7)

1. 柔軟媒体の搬送に関わる設計情報に基づいて、搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を出力する情報出力手段と、
   前記搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を表形式で表示する表示手段と、
   前記表示手段によって表示された表上で、前記駆動手段と前記センサとのそれぞれにおける柔軟媒体の搬送速度、及び搬送経路における停止時間を含む設定条件を入力する設定条件入力手段と、
   前記位置情報及び前記設定条件に基づき、前記搬送経路において柔軟媒体の搬送させる駆動手段を制御する信号のタイミングチャートを作成する作成手段と、を備えたことを特徴とする設計支援装置。
2. 前記位置情報及び前記設定条件に基づき、時間軸に対する柔軟媒体の先端と後端の移動距離を表すダイアグラムを作成し表示するダイアグラム作成表示手段を更に設けたことを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
3. 前記作成手段により作成されたタイミングチャートを表示するタイミングチャート表示手段を更に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の設計支援装置。
4. 前記タイミングチャート表示手段で作成されたタイミングチャートに対して各信号間の関連付けを行って簡易シーケンスを作成する簡易シーケンス作成手段と、
   前記簡易シーケンス作成手段で作成された簡易シーケンスに基づいて制御プログラムを生成し出力するプログラム出力手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の設計支援装置。
5. 前記設定条件は、柔軟媒体のループ量と、柔軟媒体を搬送するための駆動手段の整定定数とをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の設計支援装置。
6. 情報出力手段が、柔軟媒体の搬送に関わる設計情報に基づいて、搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を出力する情報出力工程と、
   表示手段が、前記搬送経路において柔軟媒体を搬送させる駆動手段と搬送経路において柔軟媒体を検出するセンサとを含む要素の位置情報を表形式で表示する表示工程と、
   設定条件入力手段が、前記表示工程によって表示された表上で、前記駆動手段と前記センサとのそれぞれにおける柔軟媒体の搬送速度、及び搬送経路における停止時間を含む設定条件を入力する設定条件入力工程と、
   作成手段が、前記位置情報及び前記設定条件に基づき、前記搬送経路において柔軟媒体の搬送させる駆動手段を制御する信号のタイミングチャートを作成する作成工程と、を実行することを特徴とする設計支援方法。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の設計支援装置をコンピュータを用いて実現するためのものであり、コンピュータが読み取り可能である設計支援プログラム。

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