JPH08330916A - タイミング発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイミング発生器にクロックのデューティー
比を変更する手段を備えることにより、システムに最適
なタイミングを容易に発生し、または、高次の周波数を
持ったクロックを発生して、簡単に全体のサイクルの短
縮を可能としたタイミング発生器を提供する。 【構成】 クロックの立上り、または、立ち下がりに同
期して働く同期回路を動作させるタイミング発生器にお
いて、基準となるクロックを発生するクロック発生手段
１と、上記クロック発生手段１で発生したクロックのデ
ューティー比を変更するデューティー生成手段２を備え
たタイミング発生器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クロックの立上り、ま
たは、立ち下がりに同期して働く同期回路を動作させる
タイミング発生器に関し、特にデューティー比の変更機
能を備えたタイミング発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等
の画像形成装置や、その他多くの電子装置にはクロック
信号発振器などのタイミング発生器を備えており、特に
CPU を搭載した電子装置においては、周辺回路との同期
をはかるためにタイミング発生器が不可欠である。一
方、従来のタイミング発生器は、発生したクロック周波
数そのもののクロックの立上り、または、立ち下がりに
同期させて周辺の回路を動作させることが一般的である
が、場合によっては発生したクロックを逓降させること
によって、クロックを間引きしたタイミングで動作させ
るようにしたタイミング発生器が存する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のタイミング発生器では、発生するクロック
信号周波数により一義的に定まったクロック幅のエッジ
を使うことになるので、その整数倍の関係にあるタイミ
ングしか得られず、設計の自由度が大幅に制限され、シ
ステムに適した最適タイミングを容易に発生することが
出来なかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上述した従来のタイミング発生
器における欠点を除去するためになされたものであっ
て、タイミング発生器にクロックのデューティー比を変
更する手段を備えることによって、システムに最適なタ
イミングを容易に発生し、または高次の周波数を持った
クロックを発生し、簡単に全体のサイクルの短縮を可能
としたタイミング発生器を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では請求項１の発明において、クロックの立
上り、または、立ち下がりに同期して働く同期回路を動
作させるタイミング発生器において、基準となるクロッ
クを発生するクロック発生手段と、上記クロック発生手
段で発生したクロックのデューティー比を変更するデュ
ーティー生成手段を備えるように構成することを最も主
要な特徴とする。請求項２の発明は、上記１項記載のタ
イミング発生器において、上記クロック発生手段によっ
て発生したクロックと、上記デューティー生成手段でデ
ューティー比を変更したクロックとから、上記クロック
発生手段で発生したクロックより高次の周波数を持った
クロックを生成する高次クロック生成手段を備えたこと
を主要な特徴とする。請求項３の発明は、上記１項、ま
たは、上記２項記載のタイミング発生器が、画像形成装
置に使用するものであることを主要な特徴とする。

【０００６】

【作用】請求項１のように構成されたタイミング発生器
は、クロック発生手段で発生させたクロックを、デュー
ティー生成手段によりそのデューティー比を変更するこ
とが出来るので、同期回路を動作させるタイミングを、
従来のクロック発生手段のクロックの立上り、または、
立ち下がりと時間的に違った、任意のタイミングで行う
ことが出来る。従って、システムに適した所望の最適タ
イミングで動作させることが出来るように、容易に動作
サイクルの短縮を可能としたタイミング発生器を提供す
ることが出来る。

【０００７】請求項２のタイミング発生器では、上記１
項のクロック発生手段で発生したクロックと、上記デュ
ーティー生成手段でデューティー比を変更したクロック
とから、高次の周波数を持ったクロックを生成する高次
クロック生成手段を備えたので、同期回路に適した高次
の周波数により、最適タイミングで動作させることが出
来る。従って、同期回路の動作サイクルの一層の短縮を
可能としたタイミング発生器を実現することが出来る。

【０００８】請求項３のタイミング発生器では、上記１
項、または、上記２項記載のタイミング発生器を画像形
成装置に使用すれば、画像処理を扱う同期回路に要求さ
れる、高速で微妙なマージンを持ったタイミングで動作
するクロック発生器として最適なものを実現することが
可能となる。特に、従来のように、独立した基準クロッ
クから合成したクロックと異なり、一つの基準クロック
から種々の時間的に違ったクロックを発生させているの
で、本発明のタイミング発生器で発生するクロック間に
は時間的な約束関係が自ずと保たれることになるので、
間隔の設定も自由に制御出来る。従って、同期回路のタ
イミング制御に用いる場合であっても確実に、しかも安
定に動作させることが出来る。

【０００９】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて、本発明を
詳細に説明する。なお、説明に際しては、画像形成装置
として代表的な電子写真複写機（以下、複写機と記す）
に使用するクロック発生器に適用する場合を例示する
が、タイミング発生器を必要とする他の分野の装置にも
同様に適用可能であることは云うまでもない。図１は本
発明の一実施例を示すブロック図であって、この例で
は、画像形成装置２１として複写機２１ａに本発明を適
用する場合を示している。この複写機２１a は、本発明
に係るタイミング発生器１０と、画像読み取りを行う読
取部１１と、読み取った画像デ−タや外部から受理した
画像デ−タを記憶する画像記憶部１２と、条件設定部１
３と、画像処理部１４と、各種操作を行う操作部１５
と、画像形成部１６と、メモリROM １７およびRAM １８
と、外部装置２２とデ−タの授受を行うためのインタフ
ェース１９とを備えたものである。以上の構成におい
て、基本的な動作を説明する。

【００１０】複写機２１a はパソコン等の外部装置２２
に接続されていて、外部装置２２からの画像データがイ
ンタフェース１９を介して画像記憶部１２に取り込まれ
る。また、外部装置２２からの画像データに換わって原
稿をコピーする場合には、読取部１１で読み取った原稿
の画像データが画像記憶部１２に記憶される。条件設定
部１３には、画像を形成する際に必要な条件、例えば、
コピー倍率、印刷濃度、転写用紙サイズ、コピー枚数等
が、操作部１５や外部装置２２から前以て設定されてい
て、設定されている条件通りの処理が画像処理部１４に
より行われ、画像形成部１６により求める画像を用紙に
転写する。

【００１１】制御部２０にはマイクロＣＰＵが内蔵され
ていて、この処理の全体の流れを制御する役目を持って
おり、手順を指示するプログラムはＲＯＭ１７に記憶さ
れている。また、マイクロＣＰＵの計算や判断処理に必
要なデ−タの一時的な記憶場所としてＲＡＭ１８が使用
される。 上記のマイクロＣＰＵの動作や、各部の回路
の動作は、タイミング発生器１０で発生するクロックに
基づいたタイミングによる。

【００１２】本発明は、上記タイミング発生器１０に関
するもので、その具体的な実施例を以下に詳細に説明す
る。図２、図３は、上記タイミング発生器１０の具体的
な一実施例を示すブロック構成図と、その動作を説明す
るための要部の内部波形図であり、両図を参照しながら
説明する。クロック発生手段１は水晶振動子等を含む発
振器を使用して基準となるクロック信号を発生し、一部
はタイミング発生器１０の外部にタイミング信号Ａ（図
３のａ波形）として出力し、また同時にデューティー生
成手段２にも入力される。

【００１３】デューティー生成手段２は２点鎖線にて囲
まれたように、波形生成部４と、比較電圧発生部Ｂ５
と、比較部Ｂ６とから構成されている。波形生成部４で
は、クロック発生手段１からの基準クロックを受けて、
コンデンサと抵抗素子等よりなる積分回路（CR回路）に
よって図３（ｂ）に示すようなノコギリ歯の波形を発生
させ、コンパレータ回路を含む比較部Ｂ６のプラス入力
端子に入力される。

【００１４】また、外部から比較信号が供給されてお
り、それに応じて比較電圧が比較電圧発生部Ｂ５から発
生すると共に、上記比較部Ｂ６のマイナス入力端子に供
給される（図３ｃの一点鎖線の直線）。比較部Ｂ６で
は、入力端子の両方の信号電圧を比較し、その大小によ
って比較部Ｂ６の出力端には、電源電圧＋Ｖｃ、−Ｖｃ
ｃによって決まる所定の値の電圧値が出力する。その様
子を図３（ｃ）、（ｄ）を参照しつつ説明すると、比較
部Ｂ６のプラス入力端子に入力するノコギリ歯の波形が
点線で示され、マイナス入力端子に入力される比較電圧
が一点鎖線の直線で描かれており、プラス入力端子の信
号電圧（点線のノコギリ歯波形）の方がマイナス入力端
子の信号電圧（一点鎖線の直線）より大きければ（斜線
部分）、比較部Ｂ６の出力はハイレベルとなり、その逆
の場合はローレベルとなる。従って、比較部Ｂ６の出力
波形、タイミング信号Ｂは、図３（ｄ）に示したような
波形となる。ここで、比較部Ｂ６のマイナス入力端子に
入力される信号電圧（一点鎖線の直線）が上下すれば、
即ち、信号電圧値が増減すれば、タイミング信号Ｂ（図
３のｄ波形）の幅ｔ２は、それに対応して減少、または
増加する。

【００１５】タイミング信号Ａ（図３のａ波形）の基準
クロックの１周期時間をＴ１、クロックの幅をｔ１（＝
Ｔ１／２）とし、タイミング信号Ｂ（図３のｄ波形）の
クロックの１周期時間をＴ２、幅をｔ２とすると、Ｔ２
＝Ｔ１となり１周期時間は等しくなる。また、クロック
の幅ｔ２は種々違った値を取り得る。即ち、基準クロッ
クのデューティー比を変化したことになる。

【００１６】図４、図５は、本発明の他の実施例（請求
項２記載の発明）を示すブロック構成図と、その動作を
説明するための信号波形図である。以下、両図を参照し
ながら説明する。ここに示す実施例では、上記図２の構
成に、更に、高次クロック生成手段３を追加した点が特
徴である。即ち、高次クロック生成手段３は、比較電圧
発生部Ｃ７と、比較部Ｃ８と、波形合成部８とを含んで
いる。上記構成において、上記図２と同一部分の動作
は、図２、図３を参照して説明した通り、基準クロック
を発生し、更に、デューティ比を変更することができる
ことは、上述した通りである。更に、高次クロック生成
手段３にも、外部からの比較信号が供給されており、こ
の信号に応じて比較電圧発生部Ｃ７から比較電圧が発生
し（図５のｅの一点鎖線の直線）、比較部Ｃ８のプラス
入力端子に入力されている。また、比較部Ｃ８のマイナ
ス入力端子には、図３に関連して説明したように、波形
生成部４の出力（図５のｂ波形）を入力する。

【００１７】図５（ｅ）を参照しながら説明すると、比
較電圧発生部Ｃ７の波形は、ノコギリ歯の波形の中心線
に対して比較電圧発生部Ｂ５の出力と対称になるような
一点鎖線ｅの直線である。比較部Ｃ８のプラス入力端子
に入力されている一点鎖線ｅの直線が、マイナス入力端
子に入力されているノコギリ歯の波形より大きければ
（斜線部分）、比較部Ｃ８の出力はハイレベルとなり、
その逆ではローレベルとなる。従って、比較部Ｃ８出力
波形、タイミング信号Ｃは、図５（ｆ）に示したような
波形となる。タイミング信号Ｂ（図５のｄ波形）とタイ
ミング信号Ｃ（図５のｆ波形）を較べれば明らかなよう
に、互いに１／２周期づれた位置関係の波形になってい
る。従って、波形合成部９で両者を合成した合成信号ｇ
は、図５の（ｇ）の波形のように基準クロックに対し２
倍の周波数を持ったタイミングクロックとなる。

【００１８】上記の説明からも判るように、タイミング
信号Ｂ（図５のｄ波形）、タイミング信号Ｃ（図５のｆ
波形）、合成信号（図５のｇ波形）は、全て基準クロッ
クであるタイミング信号Ａ（図５のａ波形）から生成さ
れていることから、形成の過程からクロックのエッジが
互いに重なることはなく、合成信号（図５のｇ波形）の
エッジで動作させている限りは同期回路は安定に動作す
る。また、クロックのデューティー比（Ｔ２：ｔ２）も
簡単に変えることが可能で、装置、回路に適したデュー
ティー比のタイミング発生器を供給することが出来る。
特に図１で説明した複写機２１ａのような画像形成装置
２１では、画像処理のために種々の同期回路を採用して
おり、本実施例のように任意にデューティー比を変更可
能なタイミング発生器があれば、タイミング制御の上で
有用であることが容易に理解できよう。

【００１９】また、図４、図５では高次クロック生成手
段３として２倍の周波数を持ったクロックを生成した例
を述べたが、図５の合成信号（図５のｇ波形）の波形を
タイミング信号Ａとして用いれば、さらに高次クロック
を簡単に得られることは容易に判断出来る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、請求
項１の発明によれば、基準クロックに基づいて、そのデ
ューティ比を変更するように構成したので、同期回路を
動作させるタイミングを、任意にクロック発生手段のク
ロックと時間的に異なったタイミングで発生することが
できる。従って、システムに最適なタイミングで動作さ
せることが出来るようになり、同期回路の誤動作がなく
なり、動作サイクルの短縮を可能としたタイミング発生
器を提供することが出来る。

【００２１】請求項２の発明によれば、更に、高次クロ
ック生成手段を備えることによって、基準クロックと所
定の時間関係をもった高次の周波数のクロックを生成す
ることが可能となり、同期回路の誤動作がなく、動作サ
イクルの一層の短縮を可能としたタイミング発生器を提
供することが出来る。

【００２２】請求項３の発明によれば、上記１項、また
は、２項記載のタイミング発生器を画像形成装置に使用
すれば、画像処理を扱う同期回路のように高速で微妙な
マージンを持ったタイミングで動作するものには最適の
クロック発生器となり、二つ以上の独立した基準クロッ
クから合成したクロックと異なり、一つの基準クロック
から種々の時間的に異なったクロックを発生させている
ので、本発明のタイミング発生器で発生するクロック間
には時間的な所要の関係が満たされ、間隔の設定も自由
に制御出来る。従って、本発明によれば、画像形成装置
の同期回路のタイミング制御に用いても確実に、しかも
安定に動作させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタイミング発生器を用いた画像形
成装置の一実施例示す要部のブロック図である。

【図２】本発明の具体的なタイミング発生器の一実施例
を示す要部のブロック図である。

【図３】(a) 乃至(d) は本発明の実施例の動作を説明す
るための要部の出力波形を説明する説明図である。

【図４】は本発明の他の実施例を示す高次クロック生成
手段を備えたタイミング発生器の要部のブロック図であ
る。

【図５】(a) 乃至(g) は本発明の実施例を示す高次クロ
ック生成手段を備えたタイミング発生器の要部の出力波
形を説明する説明図である。

【符号の説明】

１・・・クロック発生手段、２・・・デューティー生成
手段、３・・・高次クロック生成手段、４・・・波形生
成部、５・・・比較電圧発生部Ｂ、６・・・比較部Ｂ、
７・・・比較電圧発生部Ｃ、８・・・比較部Ｃ、９・・
・波形合成部、１０・・・タイミング発生器、１１・・
・読取部、１２・・・画像記憶部、１３・・・条件設定
部、１４・・・画像処理部、１５・・・操作部、１６・
・・画像形成部、１７・・・ＲＯＭ、１８・・・ＲＡ
Ｍ、１９・・・インタフェース、２０・・・制御部、２
１・・・画像形成装置、２１ａ・・・複写機、２２・・
・外部装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロックの立上り、または、立ち下がり
   に同期して働く同期回路を動作させるタイミング発生器
   において、基準となるクロックを発生するクロック発生
   手段と、上記クロック発生手段で発生したクロックのデ
   ューティー比を変更するデューティー生成手段を備えた
   ことを特徴とするタイミング発生器。
2. 【請求項２】 請求項１記載のタイミング発生器におい
   て、上記クロック発生手段で発生したクロックと、上記
   デューティー生成手段によりデューティー比を変更した
   クロックとから、上記クロック発生手段で発生したクロ
   ックより高次の周波数のクロックを生成する高次クロッ
   ク生成手段を備えたことを特徴とするタイミング発生
   器。
3. 【請求項３】 請求項１、または、請求項２記載のタイ
   ミング発生器が、画像形成装置用に構成されたものであ
   ることを特徴とするタイミング発生器。