JP6551360B2 - データ通信装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、データの送受信を行うデータ通信装置、及び、これを備えた画像形成装置に関する。

不要な電磁波（ノイズ）の強度を抑えるため、スペクトル拡散クロックジェネレーター（ＳＳＣＧ）を用いる場合がある。ＳＳＣＧは、クロック信号に基づいて高速動作する集積回路や、クロック信号に基づいてデータを送信する回路に対して設けられる。ＳＳＣＧを用いて意図的にクロック信号の周波数を揺らすことにより、放射ノイズの電界強度のピーク値を抑えることができる。このようなＳＳＣＧを用いる技術の一例が特許文献１に記載されている。

具体的に、特許文献１には、複数の電子デバイスと、複数の電子デバイスの各々の基準クロックを変調するスペクトラム拡散クロックジェネレーターを備え、電子デバイスの動作モードによって、各々のスペクトラム拡散クロックジェネレーターのスペクトラム拡散クロックの変調幅を切換設定し、実動作させる電子デバイスに対するスペクトラム拡散クロックの変調幅を実動作可能な値に設定し、実動作させない電子デバイスのスペクトラム拡散クロックの変調幅を大きな値に設定してＥＭＩノイズの低減を図り、ＳＳＣＧの性能を最大限利用する電子機器が記載されている（特許文献１：請求項１、段落［００１４］、［００３０］）等参照）。
特開２００５−２２３７７０号公報

ＳＳＣＧは、入力された信号の周波数を所定の拡散パターンに基づき変動させる。ＳＳＣＧは信号の周波数を拡散して出力する。周波数拡散により、放出電磁波（ノイズ）の電界強度のピーク値を抑えられる場合がある。問題となるような障害が他の回路や装置で生じないようにする。つまり、ＳＳＣＧは、回路や通信路から放出されるノイズ（電磁波）を抑える目的で使用されることがある。

ＳＳＣＧは、積極的に信号の周波数を変動させる。ＳＳＣＧをデータ伝送回路に適用すると、その変動によってジッター（信号の周期の揺らぎ）が拡大される。つまり、ＳＳＣＧを用いる場合、信号のジッターが大きくなる。拡散幅（周波数の変動幅）を広すぎる場合、ジッターが大きくなり、誤ったデータの送受信がなされる場合がある。例えば、送信されたデータ「１」がデータ「０」としてラッチ（受信）される場合が生じ得る。従って、拡散幅には制限がかけられる。適切にデータがラッチされ、通信規格で許されるジッターの範囲内となるようにする。また、データ通信回路に要求される性能の観点から拡散幅に制限がかけられる場合もある。

拡散幅の制限により、ＳＳＣＧによるノイズの抑制効果が薄れる。つまり、拡散幅の制限により、ノイズ発生源から放射される電磁波の電界強度のピーク値を十分に抑えられない場合があるという問題がある。

特許文献１記載の技術では、主制御部１２のようなジョブにあわせて動作させる部分では、実動作可能な値にＳＳＣＧの拡散幅（周波数の変動幅）が制限される。結局、主制御部１２のような大型の基板（回路）からのノイズの電界強度のピーク値を抑えられない場合があり得る。また、特許文献１記載の技術では、コピー、ＦＡＸ送信、ＦＡＸ受信、ネットワーク送信、ネットワーク受信の各モードに応じ、５つのＳＳＣＧのうち、一部のＳＳＣＧを実動作にあわせた周波数の変動幅とする。残りのＳＳＣＧの周波数の拡散幅が最大とされる（特許文献１：表１、表２参照）。コピー中にＦＡＸ受信やネットワーク受信した場合のように複数のジョブを並行処理する状態になったとき、ほとんどのＳＳＣＧが実動作にあわせた周波数の拡散幅となる。システム全体としてもノイズを十分に抑えることができない場合があり得る。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、データ通信装置の規格、性能、仕様上の制限により拡散幅を大きくとれなくても、拡散幅を広げた場合と同様のノイズ（放出電磁波）抑制効果を得る。

上記目的を達成するために、請求項１に係るデータ通信装置は、複数の源振クロック発生回路、スペクトル拡散クロックジェネレーター、切替回路、送信回路、受信回路を含む。複数の前記源振クロック発生回路は、それぞれ異なる周波数の源振クロック信号を出力する。前記スペクトル拡散クロックジェネレーターは、入力された前記源振クロック信号の周波数を変調させた変調クロック信号を出力する。前記切替回路は、それぞれの前記源振クロック発生回路から出力される複数の前記源振クロック信号のうち、前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を切り替える。前記送信回路は、前記変調クロック信号が入力され、前記変調クロック信号に基づき動作し、予め定められた時点に前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を前記切替回路に切替させる。前記受信回路は、前記送信回路で生成され、前記送信回路から通信路に送信された信号を受信する。

本発明によれば、データ通信回路の規格、性能、仕様上の制限により拡散幅を大きくとれなくても、拡散幅を広げた場合と同様のノイズ（放出電磁波）抑制効果を得ることができる。

実施形態に係る複合機の一例を示す図である。 実施形態に係るデータ通信装置の一例を示す図である。 実施形態に係るＳＳＣＧの一例を示す図である。 実施形態に係るＳＳＣＧによる周波数拡散パターンの一例を示す図である。 スペクトル拡散クロックジェネレーターによるノイズのピークの抑制の一例を示す図である。 実施形態に係るデータ通信装置での源振クロック信号の切替を説明するためのタイミングチャートである。 実施形態に係るデータ通信装置でのノイズのピークの抑制の一例を示す図である。 実施形態に係るデータ通信装置での各源振クロック信号の周波数の設定の一例を示す図である。

以下、図１〜図８を用い、実施形態に係るデータ通信装置１を含む画像形成装置を説明する。画像形成装置として複合機１００を例にあげて説明する。但し、各実施の形態に記載される構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定せず単なる説明例にすぎない。

（複合機１００）
次に、図１に基づき、実施形態に係る複合機１００を説明する。図１は、実施形態に係る複合機１００の一例を示す図である。

図１に示すように、複合機１００内には、制御部２が設けられる。制御部２は、複合機１００の動作を制御する。制御部２は、ＣＰＵ２１、画像処理部２２、表示モジュール２３を含む。ＣＰＵ２１は各種演算や処理を行う。画像処理部２２は画像データに関する処理を行う。表示モジュール２３は表示パネル３１での表示に関する処理を行う。

ＣＰＵ２１は、記憶部２４に記憶されるプログラム、データに基づき複合機１００の各部の制御や、各種の演算処理や信号処理を行う。画像処理部２２は、濃度変換、拡大、縮小、回転、データ形式変換のような印刷や送信に用いる画像データへの画像処理を施す。画像処理部２２は、画像処理のために専用設計された集積回路（ＡＳＩＣ２２ａ）を１又は複数含む。処理後の画像データは、画像形成部６ｃでのトナー像形成や、通信部２５からの送信に用いられる。表示モジュール２３は、記憶部２４に記憶される背景データ、ボタンやキーのような部品の画像データ、画面内に表示するテキストデータに基づき、表示させる画面の画像データを生成する。

記憶部２４は、ＲＯＭ、ＨＤＤのような不揮発性の記憶装置を含む。また、記憶部２４はＲＡＭのような揮発性の記憶装置を含む。記憶部２４は、複合機１００の制御用の各種のプログラムやデータ、設定データ、画像データのような各種データを記憶する。

また、複合機１００には、操作パネル３、原稿搬送部４、画像読取部５が設けられる。又、複合機１００の内部には、印刷を行う印刷部６（給紙部６ａ、用紙搬送部６ｂ、画像形成部６ｃ、定着部６ｄ）が設けられる。

操作パネル３は、表示パネル３１を備える。表示パネル３１は複合機１００の状態や各種メッセージや各種設定画面を表示する。制御部２は、表示モジュール２３が生成した画像データに基づく表示を表示パネル３１に行わせる。表示パネル３１の上面にタッチパネル３２が設けられる。タッチパネル３２は、表示パネル３１で押された部分の位置、座標を検知する。タッチパネル３２の出力に基づき、制御部２は、押された操作画像（ソフトキー、ボタン、タブ、チェックボックスのような画像）を認識する。操作パネル３には、スタートキーやテンキーのような複数のハードキー３３も設けられる。

制御部２は、スキャンを伴うジョブの実行時、セットされた原稿を原稿搬送部４に搬送させる。原稿搬送部４は連続的、自動的に１枚ずつ送り読取用コンタクトガラス（読み取り位置、不図示）に原稿を搬送する。制御部２は、送り読取用コンタクトガラスを通過する原稿や、載置読取用コンタクトガラス（不図示）にセットされた原稿の読み取りと画像データの生成を画像読取部５に行わせる。

印刷部６の給紙部６ａは、複数の用紙を収容する。印刷ジョブの実行のとき、制御部２は、用紙を１枚ずつ給紙部６ａに供給させる。制御部２は、給紙部６ａから供給された用紙を用紙搬送部６ｂに搬送させる。制御部２は、画像データに基づくトナー像を画像形成部６ｃに形成させる。画像形成部６ｃは搬送される用紙にトナー像を転写する。制御部２は、用紙に転写されたトナー像を定着部６ｄに定着させる。トナー定着後の用紙は、機外に排出される。

制御部２は通信部２５と接続される。通信部２５は各種コネクタ、ソケット、通信制御用のチップを備える。通信部２５は、データ送受信用のバッファ（メモリー）を含む。ネットワークや公衆回線やケーブルを介し、通信部２５は、コンピューター２００やファクシミリ装置３００と通信可能に接続される。通信部２５は、コンピューター２００やファクシミリ装置３００と画像データのやり取りを行える。

制御部２は、操作パネル３、原稿搬送部４、画像読取部５、印刷部６、通信部２５のような各部とバスや信号線で接続される。制御部２は、各部、各装置の存在を認識する。そして、制御部２は、各部を制御することにより、パネル表示、スキャン動作、及び、印刷動作のような複合機１００の動作を制御する。

（データ通信装置１）
次に、図２〜図５を用いて、実施形態に係るデータ通信装置１の概要を説明する。図２は、実施形態に係るデータ通信装置１の一例を示す図である。図３は、実施形態に係るＳＳＣＧ１１の一例を示す図である。図４は、実施形態に係るＳＳＣＧ１１による周波数拡散パターンの一例を示す図である。図５は、スペクトル拡散クロックジェネレーターによるノイズのピークの抑制の一例を示す図である。

データ通信装置１は、複合機１００に含まれる。データ通信装置１は、ＳＳＣＧ１１（スペクトル拡散クロックジェネレーター）、複数の源振クロック発生回路１２、切替回路１３、送信回路１４、受信回路１５を含む。

送信回路１４は、信号やデータを送信する回路である。受信回路１５は、送信回路１４から送信される信号やデータを受信する回路である。送信回路１４と受信回路１５は通信路１７で接続される。ＦＰＤ−ＬＩＮＫ（ＬＶＤＳ）の規格に基づく送信回路１４や受信回路１５を採用することができる。

送信回路１４は、例えば、画像データを送信する。受信回路１５は、画像データを受信し、利用する回路である。例えば、送信回路１４は画像処理を行って送信用の画像データを生成する画像処理部２２である。受信回路１５は画像処理部２２から画像データを受信する通信部２５である。通信部２５は画像処理部２２で生成された画像データを設定された宛先に送信する。

また、例えば、送信回路１４は画像処理を行って印刷用の画像データを生成する画像処理部２２としてもよい。受信回路１５は印刷部６の画像形成部６ｃに設けられる画像メモリー６１（図１参照）でもよい。この場合、受信された画像データに基づき、制御部２は、画像形成部６ｃの感光体ドラムの走査、露光を、露光装置６２（図１参照）に行わせる。露光装置６２は画像形成部６ｃに含まれる。また、画像処理部２２が複数のＡＳＩＣ２２ａを含む場合、送信回路１４は、あるＡＳＩＣ２２ａとしてもよい。受信回路１５は、あるＡＳＩＣ２２ａが処理した画像データを受け、受信した画像データに対し別の画像処理を施す他のＡＳＩＣ２２ａでもよい。

このように、画像処理部２２のような複合機１００内で画像データを送信する部分をデータ通信装置１の送信回路１４とする。また、通信部２５、画像形成部６ｃ、ＡＳＩＣ２２ａのような送信回路１４から送信された画像データを受信する部分をデータ通信装置１の受信回路１５とする。

各源振クロック発生回路１２は、それぞれ異なる周波数の源振クロック信号を出力する。図２に示すように、本説明では、第１源振クロック発生回路１２ａ、第２源振クロック発生回路１２ｂ、第３源振クロック発生回路１２ｃの３つを設ける例を説明する。なお、源振クロック発生回路１２は、２つでもよいし、４つ以上でもよい。

第１源振クロック発生回路１２ａは第１源振クロック信号ＣＬ１を生成し、出力する。第２源振クロック発生回路１２ｂは第２源振クロック信号ＣＬ２を生成し、出力する。第３源振クロック発生回路１２ｃは第３源振クロック信号ＣＬ３を生成し、出力する。それぞれの源振クロック発生回路１２は、水晶振動子１６を含む回路である。また、各源振クロック発生回路１２は、水晶振動子１６が生成する波形に基づきクロック信号を生成する素子を含む。例えば、この素子は、抵抗、コンデンサー、インバーターである。各水晶振動子１６の発振周波数は異なる。このため、各源振クロック発生回路１２が生成する各源振クロック信号の周波数はずれている。

切替回路１３には、各源振クロック発生回路１２が生成した源振クロック信号（第１源振クロック信号ＣＬ１、第２源振クロック信号ＣＬ２、第３源振クロック信号ＣＬ３）が入力される。切替回路１３は、入力された複数の源振クロック信号のうち、何れか１つを出力する。送信回路１４は、切替回路１３に切替信号Ｓ１を入力する。切替回路１３は、切替信号Ｓ１で指示された源振クロック信号を出力する。切替回路１３には、複数入力（３入力）、１出力のマルチプレクサを用いることができる。切替回路１３が出力する源振クロック信号は、ＳＳＣＧ１１に入力される。つまり、切替回路１３は、各源振クロック発生回路１２から出力される複数の源振クロック信号のうち、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替える回路である。

ＳＳＣＧ１１は、スペクトル拡散クロックジェネレーターである。ＳＳＣＧ１１は、入力された源振クロック信号の周波数を所定の拡散パターンに基づき変調させた変調クロック信号ＣＬ４を出力する。図３〜図５を用いて、ＳＳＣＧ１１の一例を説明する。

図３に示すように、ＳＳＣＧ１１は、１／Ｎ分周器１１ａ、位相比較回路１１ｂ、チャージポンプ１１ｃ、フィルター１１ｄ、ＶＣＯ１１ｅ（電圧制御型発振回路）、１／Ｍ分周器１１ｆ、変調制御回路１１ｇを含む。切替回路１３から出力された源振クロック信号は、１／Ｎ分周器１１ａに入力される。１／Ｎ分周器１１ａは、源振クロック信号を分周する。位相比較回路１１ｂは、１／Ｎ分周器１１ａが出力した基準信号と比較信号（ＶＣＯ１１ｅの出力を１／Ｍ分周器１１ｆで分周したもの）との位相比較を行い、位相差に応じた電流をチャージポンプ１１ｃに出力する。チャージポンプ１１ｃは、位相差に応じた電流を出力する。フィルター１１ｄは、チャージポンプ１１ｃから出力される電流を積分、平滑化し、ＶＣＯ１１ｅの制御電圧に変換する。ＶＣＯ１１ｅは、フィルター１１ｄから入力される制御電圧に応じた周波数の変調クロック信号ＣＬ４を出力する。つまり、ＶＣＯ１１ｅは、電圧−周波数変換を行う。ＶＣＯ１１ｅが出力した変調クロック信号ＣＬ４は、１／Ｍ分周器１１ｆにより分周され、位相比較回路１１ｂに入力される。

変調制御回路１１ｇは、１／Ｍ分周器１１ｆの分周率を少しずつ変化させることにより、変調クロック信号ＣＬ４の周波数を変動させる。変調制御回路１１ｇは、予め定められた拡散パターンで変調クロック信号ＣＬ４の周波数を変動させる。なお、ＶＣＯ１１ｅに入力する制御電圧を揺らすなど、１／Ｍ分周器１１ｆの分周率を変える以外の手法で周波数を拡散させるタイプのスペクトル拡散クロックジェネレーターを用いてもよい。

図４は、ＳＳＣＧ１１の周波数拡散パターンの一例を示す。図４の拡散パターンは、センタースプレッド型のパターンである。まず、ＳＳＣＧ１１は、中心周波数（入力された源振クロック信号の周波数）を基準に、所定の上限周波数ｆａまで変調クロック信号ＣＬ４の周波数を大きくしていく。上限周波数ｆａの到達後、ＳＳＣＧ１１は、中心周波数に向けて変調クロック信号ＣＬ４の周波数を小さくしていく。中心周波数への到達後、ＳＳＣＧ１１は、下限周波数ｆｂに向けて変調クロック信号ＣＬ４の周波数を小さくしていく。下限周波数ｆｂの到達後、ＳＳＣＧ１１は、中心周波数に向けて変調クロック信号ＣＬ４の周波数を大きくしていく。中心周波数への到達後、ＳＳＣＧ１１は、再び所定の上限周波数ｆａまで変調クロック信号ＣＬ４の周波数を大きくしていく。以後、このようなパターンの繰り返しにより、変調クロック信号ＣＬ４の周波数を変化させる。

例えば、中心周波数の±０．５％〜１．０％程度の範囲を拡散幅とすることができる。なお、センタースプレッド型の拡散パターンを説明した。しかし、ダウンスプレッド型のような他の拡散パターンによって変調クロック信号ＣＬ４の周波数を変動させてもよい。

図５は、あるスペクトル拡散クロックジェネレーターによる周波数のスペクトル拡散の効果を示す図である。図５の各グラフは、ある装置で計測された放射電磁波（ノイズ）の強度を示す。図５のグラフの縦軸は、電界強度（ノイズの強度）を示し、横軸は、周波数を示す。図５のうち、左のグラフはスペクトル拡散クロックジェネレーターを設けない場合のグラフである。右のグラフは、スペクトル拡散クロックジェネレーターを設けた場合のグラフである。スペクトル拡散クロックジェネレーターを用いた周波数の拡散により、スペクトル拡散クロックジェネレーターを用いない場合よりも装置から生ずるノイズのピーク値を小さくすることができる。

次に、図２を用いて送信回路１４を説明する。送信回路１４は、ＳＳＣＧ１１からの変調クロック信号ＣＬ４が入力される。送信回路１４は変調クロック信号ＣＬ４に基づき動作する。送信回路１４は動作クロック生成部１４ａを含む。動作クロック生成部１４ａは変調クロック信号ＣＬ４から送信回路１４の動作に用いるクロック信号を生成する。動作クロック生成部１４ａは送信用クロック信号ＣＬ５と画像処理用クロック信号を生成する。例えば、動作クロック生成部１４ａは、ＰＬＬ回路のような変調クロック信号ＣＬ４を逓倍する逓倍回路を含む。例えば、変調クロック信号ＣＬ４の周波数は数十ＭＨｚであり、送信用クロック信号ＣＬ５と画像処理用クロック信号の周波数は、数百ＭＨｚである。

図２に示すように、送信回路１４は画像処理回路１４ｂを含む。画像処理回路１４ｂは送信する画像データを処理する。また、送信回路１４は、垂直同期信号生成部１４ｃ、水平同期信号生成部１４ｄ、送信データ出力部１４ｅ、切替信号出力部１４ｆを含む。動作クロック生成部１４ａは各部分と接続される。動作クロック生成部１４ａは接続された部分に、変調クロック信号ＣＬ４、送信用クロック信号ＣＬ５及び画像処理用クロック信号のうち１つ又は複数を供給する。

画像処理回路１４ｂは、変調クロック信号ＣＬ４又は画像処理用クロック信号に基づき動作する。画像読取部５の読み取りで得られた画像データや通信部２５で受信された画像データは記憶部２４に記憶される。ジョブに用いる画像データに画像処理を施すため、画像データが記憶部２４から画像処理回路１４ｂに入力される。画像処理回路１４ｂは、変調クロック信号ＣＬ４又は画像処理用クロック信号に基づき、記憶部２４からの画像データを処理する。

垂直同期信号生成部１４ｃは、変調クロック信号ＣＬ４をカウントする。垂直同期信号生成部１４ｃは、送信用クロック信号ＣＬ５又は画像処理用クロック信号をカウントしてもよい。垂直同期信号生成部１４ｃは垂直同期信号ＶＳＹＮＣを生成する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣは、画像データの１ページの画像データの伝送期間（１ページの画像データの送信の開始と終了）を知らせるための信号である。１ページの画像データの送信を開始するとき、垂直同期信号生成部１４ｃは、垂直同期信号ＶＳＹＮＣのレベルを１ページの画像データの送信中を示すレベルとする。１ページの画像データの送信を終了するとき、垂直同期信号生成部１４ｃは、垂直同期信号ＶＳＹＮＣのレベルを１ページの画像データの送信中でないことを示すレベルとする。

水平同期信号生成部１４ｄは、変調クロック信号ＣＬ４をカウントする。水平同期信号生成部１４ｄは、送信用クロック信号ＣＬ５又は画像処理用クロック信号をカウントしてもよい。水平同期信号生成部１４ｄは水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。水平同期信号ＨＳＹＮＣは、画像データの１ライン分の画像データの伝送期間（１ライン分の画像データの送信の開始と終了）を知らせるための信号である。１ラインの画像データの送信を開始するとき、水平同期信号生成部１４ｄは、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレベルを１ラインの画像データの送信中であることを示す第１レベルとする。１ラインの画像データの送信を終了するとき、水平同期信号生成部１４ｄは、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレベルを１ラインの画像データの送信中でないことを示す第２レベルとする。送信回路１４（送信データ出力部１４ｅ）は、第１レベルの期間内に１ライン分の画像データを受信回路１５に向けて送信する。

送信データ出力部１４ｅは送信バッファを含む。送信バッファは画像処理回路１４ｂで処理された１又は数ライン分のデータを蓄える。送信データ出力部１４ｅは送信データＤ１（画像データ）を受信回路１５に送信する。送信データ出力部１４ｅは、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第１レベルの間に１ライン分の画像データを送信データＤ１として送信する。送信データ出力部１４ｅは、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第２レベルの間では、画像データを送信しない。

切替信号出力部１４ｆは、切替信号Ｓ１を切替回路１３に入力する。切替信号出力部１４ｆは、水平同期信号ＨＳＹＮＣの立ち下がりに合わせ、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替えさせる（詳細は後述）。

送信回路１４は、通信路１７（信号線）を介し、受信回路１５に向けて送信用クロック信号ＣＬ５、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、送信データＤ１を送信する。ＦＰＤ−ＬＩＮＫの規格では、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣは、送信データＤ１に組み込まれる。送信データ出力部１４ｅは、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣを組み込んだ送信データＤ１を受信回路１５に出力する。ＦＰＤ−ＬＩＮＫの規格では、１つの送信用クロック信号ＣＬ５の期間内に７ビットのデータを含める。例えば、送信データ出力部１４ｅは、送信用クロック信号ＣＬ５を７逓倍する回路を含む。規格に沿った送信データＤ１が生成される。

受信回路１５は、送信回路１４から送信された各信号、送信データＤ１を受信する。受信回路１５は、送信回路１４から受信した送信用クロック信号ＣＬ５に基づきデータを受信する。例えば、受信回路１５は、送信回路１４から供給された送信用クロック信号ＣＬ５を７逓倍する回路を含む。受信回路１５は送信データＤ１内の各ビット（信号）をラッチする。送信用クロック信号ＣＬ５は、変調クロック信号ＣＬ４に基づき生成される。そのため受信回路１５も変調クロック信号ＣＬ４に基づき動作する回路といえる。

（源振クロック信号の切替）
次に、図６、図７、図８を用いて、実施形態に係るデータ通信装置１での源振クロック信号の切替を説明する。図６は、実施形態に係るデータ通信装置１での源振クロック信号の切替を説明するためのタイミングチャートである。図７は、実施形態に係るデータ通信装置１でのノイズのピークの抑制の一例を示す図である。図８は、実施形態に係るデータ通信装置１での各源振クロック信号の周波数の設定の一例を示す図である。

図６のタイミングチャートのうち、最上段は、送信回路１４（垂直同期信号生成部１４ｃ）が生成する垂直同期信号ＶＳＹＮＣのチャートの一例を示す。垂直同期信号生成部１４ｃは、１ページの画像データの送信を開始するとき、垂直同期信号ＶＳＹＮＣをＨｉｇｈレベルとする。垂直同期信号生成部１４ｃは、１ページの画像データの送信を終了するとき、垂直同期信号ＶＳＹＮＣをＬｏｗレベルとする。図６の例では、時点Ｔ１の時点で垂直同期信号ＶＳＹＮＣがＨｉｇｈレベルとなっている。

図６のタイミングチャートのうち、上から２段目は、水平同期信号ＨＳＹＮＣのチャートの一例を示す。１ページの画像データの送信開始に伴い、水平同期信号生成部１４ｄは、各ラインの画像データを送信期間中、水平同期信号ＨＳＹＮＣをＨｉｇｈレベル（第１レベル）とする。図６のうち、時点Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９、Ｔ１１は、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＨｉｇｈレベルに立ち上がった時点である。送信データ出力部１４ｅは、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＨｉｇｈレベルになると、１ライン分のデータの送信を開始する。図６のタイミングチャートのうち、上から３段目は、送信データ出力部１４ｅによるデータ送信のチャートの一例を示す。

水平同期信号生成部１４ｄは、１ライン分のデータの送信を終える。画像データ送信をしない期間中、水平同期信号生成部１４ｄは水平同期信号ＨＳＹＮＣをＬｏｗレベル（第２レベル）とする。図６のうち、時点Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ１０は、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＬｏｗレベルに立ち下がった時点である。送信データ出力部１４ｅは、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＬｏｗレベルになると、データの送信を停止する。

送信回路１４は、予め定められた時点にＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。具体的に、送信回路１４は、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第２レベル（Ｌｏｗレベル）の間に切替回路１３に入力する切替信号Ｓ１を変化させる。切替信号Ｓ１の変化に応じ、切替回路１３はＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替える。

図６のタイミングチャートのうち、最下段は、切替信号（選択する源振クロック信号）の変化のチャートの一例を示す。図６に示すように、送信回路１４（切替信号出力部１４ｆ）は、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第１レベル（Ｈｉｇｈレベル）から第２レベル（Ｌｏｗレベル）になった時点（図６において、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ１０の時点）に、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。データを送信しない期間中に源振クロック信号が変更される。ＳＳＣＧ１１と送信回路１４は源振クロック信号の周波数の変更に十分追随できる。

本説明のデータ通信装置１に含まれる源振クロック発生回路１２は、３つである。送信回路１４は、水平同期信号ＨＳＹＮＣがＬｏｗレベルになるごとに、順番にＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。図６の例では、第１源振クロック信号ＣＬ１→第２源振クロック信号ＣＬ２→第３源振クロック信号ＣＬ３の順番である。図６に示すように、送信回路１４は、最初の順番の第１源振クロック信号ＣＬ１からＳＳＣＧ１１の入力を開始する。送信回路１４は、最後の順番の第３源振クロック信号ＣＬ３に到ったとき、次の切替では、最初の順番の第１源振クロック信号ＣＬ１がＳＳＣＧ１１に入力されるように切替回路１３に切替させる。

ＳＳＣＧ１１に入力される源振クロック信号は水平同期信号ＨＳＹＮＣの周期で切り替えられる。従って、送信回路１４、受信回路１５の動作周波数や、通信路１７で送信される信号の周波数が水平同期信号ＨＳＹＮＣの周期で切り替えられる。

源振クロック信号は３種類である。図７に示すように、送信回路１４、受信回路１５、通信路１７からの放出電磁波の電界強度を示す波形は、３種類となる。図７のうち、周波数ｆ１は、第１源振クロック信号ＣＬ１をＳＳＣＧ１１に入力したときに放出される電磁波の中心周波数の一例を示す。周波数ｆ２は、第２源振クロック信号ＣＬ２をＳＳＣＧ１１に入力したときに放出される電磁波の中心周波数を示す。周波数ｆ３は、第３源振クロック信号ＣＬ３をＳＳＣＧ１１に入力したときに放出される電磁波の中心周波数を示す。

ＳＳＣＧ１１は入力された源振クロック信号を拡散する。そのため、送信回路１４、受信回路１５、通信路１７からの放出電磁波は、極端なピーク値をもたない。ピーク値が抑えられる。さらに、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号が切り替えられる。そのため、時分割で電界強度が高レベルにある周波数帯の中心周波数（周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３）をずらすことができる。これにより、ＳＳＣＧ１１の拡散幅を大きくできなくても、拡散幅を広げたのと同様の効果（電界強度のピーク値の低減、ＥＭＩ対策効果）を得ることができる。

それぞれの源振クロック発生回路１２は、異なる周波数の源振クロック信号を生成する。ある源振クロック発生回路１２の源振クロック信号を周波数変調した変調クロック信号ＣＬ４の周波数帯と、他の源振クロック発生回路１２の源振クロック信号を周波数変調した変調クロック信号ＣＬ４の周波数帯が重ならないように、各源振クロック発生回路１２の周波数が設定される。各周波数帯を重ねないので、電界強度のピーク値の低減効果を最も高めることができる。なお、変調クロック信号ＣＬ４の周波数の制限が厳しい場合もある。言い換えると、装置が正しく動作する変調クロック信号ＣＬ４の周波数幅が狭い場合がある。そのため、ある源振クロック発生回路１２の源振クロック信号を周波数変調した変調クロック信号ＣＬ４の周波数帯と、他の源振クロック発生回路１２の源振クロック信号を周波数変調した変調クロック信号ＣＬ４の周波数帯は一部重なってもよい。周波数帯が一部重なっても、電界強度のピーク値の低減効果が得られる。

この点、図８を用いて説明する。図８のうち、第１周波数幅Ｂ１は、第１源振クロック信号ＣＬ１に基づきＳＳＣＧ１１が生成する変調クロック信号ＣＬ４の周波数の幅である。第２周波数幅Ｂ２は、第２源振クロック信号ＣＬ２に基づきＳＳＣＧ１１が生成する変調クロック信号ＣＬ４の周波数の幅である。第３周波数幅Ｂ３は、第３源振クロック信号ＣＬ３に基づきＳＳＣＧ１１が生成する変調クロック信号ＣＬ４の周波数の幅である。

図８のうち、破線は源振クロック信号の周波数を示す。各周波数幅の中央に破線が位置しているので、図８は、ＳＳＣＧ１１がセンタースプレッド方式で周波数を拡散させる場合の周波数幅を示している。

第１源振クロック発生回路１２ａ、第２源振クロック発生回路１２ｂ、第３源振クロック発生回路１２ｃは、それぞれ、第１周波数幅Ｂ１、第２周波数幅Ｂ２、第３周波数幅Ｂ３が重ならないように、異なる周波数の源振クロック信号を生成する。

図８の例では、第１源振クロック信号ＣＬ１、第２源振クロック信号ＣＬ２、第３源振クロック信号ＣＬ３の順に周波数が高い関係となっている。図８では、第１源振クロック信号ＣＬ１の周波数と第２源振クロック信号ＣＬ２の周波数の差がｄ１である。第２源振クロック信号ＣＬ２の周波数と第３源振クロック信号ＣＬ３の周波数の差がｄ２である。

ｄ１、ｄ２の大きさは適宜定めることができる。ｄ１、ｄ２は、送信回路１４、受信回路１５が問題なく動作する大きさとされる。また、ｄ１、ｄ２は、第１周波数幅Ｂ１、第２周波数幅Ｂ２、第３周波数幅Ｂ３が重ならない大きさとされる。ｄ１、ｄ２は、ＳＳＣＧ１１の拡散幅より大きくし、何れかの源振クロック信号の周波数の数％〜１０％程度の値とすることができる。

このようにして、実施形態に係るデータ通信装置１は、複数の源振クロック発生回路１２（第１源振クロック発生回路１２ａ、第２源振クロック発生回路１２ｂ、第３源振クロック発生回路１２ｃ）、スペクトル拡散クロックジェネレーター（ＳＳＣＧ１１）、切替回路１３、送信回路１４（画像処理部２２）、受信回路１５（通信部２５、画像形成部６ｃ、ＡＳＩＣ２２ａ）を含む。複数の源振クロック発生回路１２は、それぞれ異なる周波数の源振クロック信号（第１源振クロック信号ＣＬ１、第２源振クロック信号ＣＬ２、第３源振クロック信号ＣＬ３）を出力する。スペクトル拡散クロックジェネレーターは、入力された源振クロック信号の周波数を変調させた変調クロック信号ＣＬ４を出力する。切替回路１３は、それぞれの源振クロック発生回路１２から出力される複数の源振クロック信号のうち、スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する源振クロック信号を切り替える。送信回路１４は、変調クロック信号ＣＬ４が入力され、変調クロック信号ＣＬ４に基づき動作し、予め定められた時点にスペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。受信回路１５は、送信回路１４で生成され、送信回路１４から通信路１７に送信された信号を受信する。

これにより、ＳＳＣＧ１１に変調させる（ＳＳＣＧ１１に入力する）源振クロック信号の周波数を切り替えることができる。そのため、ＳＳＣＧ１１に入力される源振クロック信号が１つの場合に比べて、変調クロック信号ＣＬ４（ＳＳＣＧ１１が生成し入力する信号）の周波数の幅が広くなる。従って、擬似的に（時分割的に）拡散幅を転げることができる。変調クロック信号ＣＬ４に基づき動作する回路や通信路１７から電磁波が放出される。源振クロック信号（源振クロック発生回路１２）の数だけ放出電磁波の電界強度のピークが分散する。その結果、拡散幅を広げた場合と同様のノイズ抑制効果を得ることができる。また、制限によりＳＳＣＧ１１の拡散幅を大きくとれなくても、放出電磁波の電界強度のピーク値を十分に抑えることができる。

また、ある源振クロック発生回路１２が生成した源振クロック信号をスペクトル拡散クロックジェネレーターが周波数変調して生成する変調クロック信号ＣＬ４の周波数幅と、他の源振クロック発生回路１２が生成した源振クロック信号をスペクトル拡散クロックジェネレーターが周波数変調して生成される変調クロック信号ＣＬ４の周波数幅が重ならないように、それぞれの源振クロック発生回路１２は、異なる周波数の源振クロック信号を生成する。これにより、ＳＳＣＧ１１による拡散幅を実質的に大きく広げることができる。従って、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。

また、送信回路１４は、変調クロック信号ＣＬ４に基づき水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成し、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレベルが予め定められた第１レベルのときデータ信号を受信回路１５に送信し、水平同期信号ＨＳＹＮＣのレベルが予め定められた第２レベルのときデータ信号を受信回路１５に送信せず、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第２レベルの間にスペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。これにより、データ信号を送信しない期間にＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号の周波数を切り替えることができる。つまり、データ信号を送信しない期間に変調クロック信号ＣＬ４の周波数を切り替えることができる。そのため、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替えても、データ信号の送信開始までに変調クロック信号ＣＬ４の周波数の変更を問題なく済ますことができる。従って、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替えても、誤りなくデータを送受信することができる。

また、送信回路１４は、水平同期信号ＨＳＹＮＣが第１レベルから第２レベルになった時にスペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させる。これにより、入力される源振クロック信号の周波数変更にＳＳＣＧ１１が追従するための時間を最大限とることができる。従って、ＳＳＣＧ１１に入力する源振クロック信号を切り替えても、誤りなくデータを送受信することができる。

また、源振クロック発生回路１２は、３つ以上である。そして、送信回路１４は、所定の順番でスペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する源振クロック信号を切替回路１３に切替させ、最後の順番に到ったとき、次の切替では、最初の順番の源振クロック信号がスペクトル拡散クロックジェネレーターに入力されるように切替回路１３に切替させる。これにより、源振クロック信号が順番に切り替えられるので、周波数の偏りなくＳＳＣＧ１１に源振クロック信号を入力することができる。これにより、特定の源振クロック信号だけがＳＳＣＧ１１に入力されず、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。

また、それぞれの源振クロック発生回路１２は、水晶振動子１６を含む回路である。これにより、生成される源振クロック信号の周波数が安定する。従って、各源振クロック信号の周波数の差はほとんど変動せず、安定したノイズ抑制効果を得ることができる。

また、複合機１００（画像形成装置）は、実施形態に係るデータ通信装置１を含む。そのため、画像形成装置内で誤りなくデータを送受信できる画像形成装置を提供することができる。また、放出されるノイズ（電磁気）が少ない画像形成装置を提供することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

上記の説明では、送信回路１４が画像処理部２２であり、受信回路１５が通信部２５、画像形成部６ｃ、ＡＳＩＣ２２ａである例を説明した。しかし、送受信されるデータは、操作パネル３での表示に用いるデータであってもよい。この場合、送信回路１４を表示モジュール２３とし、表示モジュール２３から送信された画像データに基づいて表示を行う表示パネル３１を受信回路１５としてもよい。

本発明は、データ通信装置及びこれを備えた画像形成装置に利用可能である。

１００ 複合機（画像形成装置） １ データ通信装置
１１ ＳＳＣＧ（スペクトル拡散クロックジェネレーター）
１２ 源振クロック発生回路 １２ａ 第１源振クロック発生回路
１２ｂ 第２源振クロック発生回路 １２ｃ 第３源振クロック発生回路
１３ 切替回路 １４ 送信回路
１５ 受信回路 １６ 水晶振動子
１７ 通信路 ２５ 通信部（受信回路）
２２ 画像処理部（送信回路） ２２ａ ＡＳＩＣ（受信回路）
６ｃ 画像形成部（受信回路） ＣＬ１ 第１源振クロック信号
ＣＬ２ 第２源振クロック信号 ＣＬ３ 第３源振クロック信号
ＣＬ４ 変調クロック信号 ＨＳＹＮＣ 水平同期信号

Claims (7)

1. それぞれ異なる周波数の源振クロック信号を出力する複数の源振クロック発生回路と、
   入力された前記源振クロック信号の周波数を変調させた変調クロック信号を出力するスペクトル拡散クロックジェネレーターと、
   それぞれの前記源振クロック発生回路から出力される複数の前記源振クロック信号のうち、前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を切り替える切替回路と、
   前記変調クロック信号が入力され、前記変調クロック信号に基づき動作し、予め定められた時点に前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を前記切替回路に切替させる送信回路と、
   前記送信回路で生成され、前記送信回路から通信路に送信された信号を受信する受信回路と、を含むことを特徴とするデータ通信装置。
2. ある前記源振クロック発生回路が生成した前記源振クロック信号を前記スペクトル拡散クロックジェネレーターが周波数変調して生成する前記変調クロック信号の周波数幅と、他の前記源振クロック発生回路が生成した前記源振クロック信号を前記スペクトル拡散クロックジェネレーターが周波数変調して生成される前記変調クロック信号の周波数幅が重ならないように、それぞれの前記源振クロック発生回路は、異なる周波数の前記源振クロック信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のデータ通信装置。
3. 前記送信回路は、前記変調クロック信号に基づき水平同期信号を生成し、前記水平同期信号のレベルが予め定められた第１レベルのときデータ信号を前記受信回路に送信し、前記水平同期信号のレベルが予め定められた第２レベルのとき前記データ信号を前記受信回路に送信せず、前記水平同期信号が前記第２レベルの間に前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を前記切替回路に切替させることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ通信装置。
4. 前記送信回路は、前記水平同期信号が前記第１レベルから前記第２レベルになった時に前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を前記切替回路に切替させることを特徴とする請求項３に記載のデータ通信装置。
5. 前記源振クロック発生回路は、３つ以上であり、
   前記送信回路は、所定の順番で前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力する前記源振クロック信号を前記切替回路に切替させ、最後の順番に到ったとき、次の切替では、最初の順番の前記源振クロック信号が前記スペクトル拡散クロックジェネレーターに入力されるように前記切替回路に切替させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のデータ通信装置。
6. それぞれの前記源振クロック発生回路は、水晶振動子を含む回路であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のデータ通信装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のデータ通信装置を含むことを特徴とする画像形成装置。

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