(57)【要約】【課題】より簡単な構成で非周期的なクロック信号を生成し、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させる。【解決手段】基準クロック信号Ｃを遅延素子５，６，７に入力し、段階的に遅延させた３つの遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚを生成する。遅延クロック信号Ｚを反転させた遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がりエッジで動作する擬似乱数生成回路９により、遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚの中から遅延クロック信号をランダムに選択する遅延クロック選択信号Ｓを生成する。遅延クロック信号セレクタ１０は、遅延クロック選択信号Ｓに従って選択遅延クロック信号Ｄを生成する。選択遅延クロック信号Ｄに従ってデータを転送する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準クロック信号に基づいて互いに異なる遅延値の複数の遅延クロック信号を生成する遅延クロック信号生成部と、
前記複数の遅延クロック信号をランダムに選択して出力する遅延クロック信号選択部と、
を備えたことを特徴とするクロック信号生成回路。
【請求項２】
請求項１に記載のクロック信号生成回路において、
最大の遅延値を有する遅延クロック信号の反転信号の立ち上がりエッジが、前記基準クロック信号の次周期の立ち上がりエッジ以上遅延されないこととし、
前記遅延クロック信号選択部は、前記最大の遅延値を有する遅延クロック信号の反転信号に同期して、遅延クロック信号を切り換えることを特徴とするクロック信号生成回路。
【請求項３】
クロック信号に同期して動作する複数の回路を備えたデータ転送装置において、
請求項１又は２に記載のクロック信号生成回路を備えたことを特徴とするデータ転送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロック信号生成回路及びクロック信号に同期して複数の信号線によってパラレルデータを転送するデータ転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パラレルデータを転送するデータ転送装置は、プリンタ、複写機等に用いられている。例えば、１文字ずつ又は１ドットずつ印字を行うシリアルプリンタにおいて、データ転送装置は、印字制御装置から受信した信号を、フラットケーブルを介して印字ヘッドへ転送する。
【０００３】
データ転送装置が単一の基準クロック信号で動作する同期回路で構成される場合、複数のデータの出力は周期的かつ同位相となり、複数の信号が同時に変化することになる。そのため、信号線から輻射される電磁波のエネルギー密度が特定の周期で高まり、信号線から輻射ノイズが発生したり、信号相互間にクロストークが生じたりするという問題があった。
【０００４】
そこで、信号の周期性を低減させるため、基準クロック信号より高速なシステムクロック信号を用いてデータ転送に適した基準クロック信号をサンプリングし、Ｄ型フリップフロップにより基準クロック信号を遅延させた遅延クロック信号を複数生成し、複数の遅延クロック信号をランダムに変化させることで出力データを切り換えるタイミングをずらす方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、輻射ノイズやクロストークが低減される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８２７１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、基準クロック信号を高速化する際に、基準クロック信号をサンプリング可能となるまでシステムクロック信号の周波数を高める必要があった。また、システムクロック信号と基準クロック信号の２種類のクロック信号を使用するため、装置構成が複雑化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、より簡単な構成で非周期的なクロック信号を生成し、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、
基準クロック信号に基づいて互いに異なる遅延値の複数の遅延クロック信号を生成する遅延クロック信号生成部と、
前記複数の遅延クロック信号をランダムに選択して出力する遅延クロック信号選択部と、
を備えたことを特徴とするクロック信号生成回路である。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、基準クロック信号より高速なクロック信号を新たに追加することなく、非周期的なクロック信号を生成することができる。そのため、信号線から輻射される電磁波のエネルギー密度が特定の周期で高まることを回避することができる。したがって、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、
請求項１に記載のクロック信号生成回路において、
最大の遅延値を有する遅延クロック信号の反転信号の立ち上がりエッジが、前記基準クロック信号の次周期の立ち上がりエッジ以上遅延されないこととし、
前記遅延クロック信号選択部は、前記最大の遅延値を有する遅延クロック信号の反転信号に同期して、遅延クロック信号を切り換えることを特徴とするクロック信号生成回路である。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、複数の遅延クロック信号すべてが「０」（Ｌレベル）のときに遅延クロック信号を切り換えることができるので、遅延クロック信号を切り換える際にノイズが発生しない。
【００１２】
請求項３記載の発明は、
クロック信号に同期して動作する複数の回路を備えたデータ転送装置において、
請求項１又は２に記載のクロック信号生成回路を備えたことを特徴とするデータ転送装置である。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、基準クロック信号より高速なクロック信号を新たに追加することなく、ランダムに選択された遅延クロック信号に従って、出力データの位相を一様に変化させることができる。そのため、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１に、本発明を適用したシリアルプリンタの印字部１を示す。シリアルプリンタの印字部１は、データ転送装置２と、フラットケーブル３と、印字ヘッド４と、を備える。
【００１５】
データ転送装置２は、プリンタの制御回路（図示せず）に接続され、また、フラットケーブル３を介して印字ヘッド４に接続されている。データ転送装置２は、印字のためのデータ信号とクロック信号等を含むパラレルデータＤｉｎを制御回路から受信し、フラットケーブル３を介して印字ヘッド４へデータＤｏｕｔを転送する。
フラットケーブル３は、可撓性を有するポリイミド等の樹脂で絶縁被覆された複数の信号線を平行に配列して帯状に形成したものである。
印字ヘッド４は、記録媒体上を主走査方向に往復移動しながら記録媒体に画像を形成する。印字ヘッド４は、インクジェット方式、ワイヤドットインパクト方式等、何れの方式でもよい。
【００１６】
次に、図２及び図３を参照して、データ転送装置２の回路構成及び動作について説明する。
図２に、クロック信号生成回路３１を含むデータ転送装置２の回路構成図を示す。図２に示すように、データ転送装置２は、クロック信号生成回路３１と、データ転送部３２と、を備えて構成される。
図３は、データ転送装置２の各クロック信号と各データのタイミングを示すタイムチャートである。
【００１７】
図２に示すように、クロック信号生成回路３１は、遅延クロック信号生成部３３と、インバータ８と、遅延クロック信号選択部３４と、を備える。
【００１８】
遅延クロック信号生成部３３は、遅延素子５，６，７から構成される。
図２に示すように、遅延素子５の入力端子５ａに基準クロック信号Ｃが入力されると、遅延素子５の出力端子５ｂから遅延クロック信号Ｘが出力される。
遅延クロック信号Ｘが遅延素子６の入力端子６ａに入力されると、遅延素子６の出力端子６ｂから遅延クロック信号Ｙが出力される。
遅延クロック信号Ｙが遅延素子７の入力端子７ａに入力されると、遅延素子７の出力端子７ｂから遅延クロック信号Ｚが出力される。
こうして、図３に示すように、基準クロック信号Ｃから段階的に遅延された３つの遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚが生成される。
【００１９】
図２及び図３に示すように、３つの遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚのうち最大の遅延値を有する遅延クロック信号Ｚは、インバータ８により反転され、遅延反転クロック信号Ｕが生成される。
【００２０】
遅延クロック信号選択部３４は、擬似乱数生成回路９と、遅延クロック信号セレクタ１０と、から構成される。
擬似乱数生成回路９の入力端子９ａに、遅延反転クロック信号Ｕが入力される。擬似乱数生成回路９は、遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がりエッジで動作し、遅延クロック選択信号Ｓを生成する。遅延クロック選択信号Ｓは、複数の遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚから１つの遅延クロック信号を選択するための信号である。擬似乱数生成回路９は、遅延クロック選択信号Ｓとして３つの値「Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ」をランダムに生成し、出力端子９ｂから出力する。遅延クロック選択信号Ｓは、遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がりのタイミングで切り換わる。図３は、遅延クロック選択信号Ｓが順に「Ｓｘ」→「Ｓｚ」→「Ｓｙ」→「Ｓｘ」→「Ｓｙ」とランダムに変化する場合を示す。
【００２１】
図２に示すように、遅延クロック信号セレクタ１０の入力端子１０ａに遅延クロック信号Ｘが入力され、遅延クロック信号セレクタ１０の入力端子１０ｂに遅延クロック信号Ｙが入力され、遅延クロック信号セレクタ１０の入力端子１０ｃに遅延クロック信号Ｚが入力される。そして、遅延クロック信号セレクタ１０の擬似乱数入力端子１０ｄに遅延クロック選択信号Ｓが入力される。
【００２２】
遅延クロック信号セレクタ１０に遅延クロック選択信号Ｓの値「Ｓｘ」が入力されると、遅延クロック信号セレクタ１０は出力端子１０ｅから遅延クロック信号Ｘを選択遅延クロック信号Ｄとして出力する。「Ｓｙ」が入力されると、遅延クロック信号セレクタ１０は出力端子１０ｅから遅延クロック信号Ｙを選択遅延クロック信号Ｄとして出力する。「Ｓｚ」が入力されると、遅延クロック信号セレクタ１０は出力端子１０ｅから遅延クロック信号Ｚを選択遅延クロック信号Ｄとして出力する。
【００２３】
図３に示すように、遅延反転クロック信号Ｕの１番目の立ち上がりに応じて遅延クロック選択信号ＳがＳｘからＳｚに切り換わり（タイミングＴ１）、選択遅延クロック信号Ｄは遅延クロック信号Ｘから遅延クロック信号Ｚに切り換わる。遅延反転クロック信号Ｕの２番目の立ち上がりに応じて遅延クロック選択信号ＳがＳｚからＳｙに切り換わり（タイミングＴ２）、選択遅延クロック信号Ｄは遅延クロック信号Ｚから遅延クロック信号Ｙに切り換わる。遅延反転クロック信号Ｕの３番目の立ち上がりに応じて遅延クロック選択信号ＳがＳｙからＳｘに切り換わり（タイミングＴ３）、選択遅延クロック信号Ｄは遅延クロック信号Ｙから遅延クロック信号Ｘに切り換わる。遅延反転クロック信号Ｕの４番目の立ち上がりに応じて遅延クロック選択信号ＳがＳｘからＳｙに切り換わり（タイミングＴ４）、選択遅延クロック信号Ｄは遅延クロック信号Ｘから遅延クロック信号Ｙに切り換わる。
【００２４】
データ転送部３２は、Ｄ型フリップフロップ１１，１２，・・・，１ｎと、出力バッファ２１，２２，・・・，２ｎと、を備えて構成される。
遅延クロック信号セレクタ１０の出力端子１０ｅは、各Ｄ型フリップフロップ１１，１２，・・・，１ｎのクロック信号入力端子１１ｂ，１２ｂ，・・・，１ｎｂに接続されている。
【００２５】
Ｄ型フリップフロップ１１のデータ入力端子１１ａには出力準備データ１が入力され、Ｄ型フリップフロップ１１のクロック信号入力端子１１ｂには選択遅延クロック信号Ｄが入力される。そして、選択遅延クロック信号Ｄの立ち上がりに応じたタイミングでＤ型フリップフロップ１１のデータ出力端子１１ｃから出力された信号が出力バッファ２１に入力され、出力データ１が出力される。
【００２６】
図３に示すように、選択遅延クロック信号Ｄの１番目の立ち上がりに応じて（タイミングＴ５）、出力データ１はデータ１ａからデータ１ｂに切り換わる。選択遅延クロック信号Ｄの２番目の立ち上がりに応じて（タイミングＴ６）、出力データ１はデータ１ｂからデータ１ｃに切り換わる。選択遅延クロック信号Ｄの３番目の立ち上がりに応じて（タイミングＴ７）、出力データ１はデータ１ｃからデータ１ｄに切り換わる。選択遅延クロック信号Ｄの４番目の立ち上がりに応じて（タイミングＴ８）、出力データ１はデータ１ｄからデータ１ｅに切り換わる。選択遅延クロック信号Ｄの５番目の立ち上がりに応じて（タイミングＴ９）、出力データ１はデータ１ｅからデータ１ｆに切り換わる。
【００２７】
他のＤ型フリップフロップ２，・・・，ｎにおいても同様に出力データ２，・・・，ｎが出力される。
【００２８】
以上のように、本実施の形態のデータ転送装置２によれば、単一の基準クロック信号Ｃから段階的に遅延された遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚの中からランダムに選択された選択遅延クロック信号Ｄに従って、出力準備データ１，２，・・・，ｎの値がＤ型フリップフロップ１１，１２，・・・，１ｎに保持され、出力データ１，２，・・・，ｎとして位相を一様に変化されて出力される。出力データ１，２，・・・，ｎが出力されるタイミングは、段階的に遅延された遅延値だけ揺らぐ。そのため、フラットケーブル３から輻射される電磁波のエネルギー密度が特定の周期で高まることを回避することができる。したがって、単一の基準クロック信号Ｃによる簡単な構成で、フラットケーブル３の信号相互間のクロストークの発生を低減させることができる。また、フラットケーブル３での信号の終端反射の位相が拡散され、フラットケーブル３から発せられる輻射ノイズを低減させることができる。
【００２９】
また、遅延クロック選択信号Ｓが切り換わるタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において、ランダムに選択される遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚは全て「０」（Ｌレベル）であるから、遅延クロック信号が切り換わる際にノイズが発生しない。
仮に、最大の遅延値を有する遅延クロック信号Ｚの反転信号である遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がりエッジが、基準クロック信号Ｃの次周期の立ち上がりエッジ以上遅延される場合には、遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がり時に、遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚすべてが「０」（Ｌレベル）であるとは限らないので、遅延クロック信号Ｚの反転信号である遅延反転クロック信号Ｕの立ち上がりエッジは、基準クロック信号Ｃの次周期の立ち上がりエッジ以上遅延されないこととする。
【００３０】
なお、上記の実施の形態では、クロック信号生成回路３１をデータ転送装置２内に設けた例を示したが、クロック信号生成回路３１を単独で形成し、他の電子回路のクロック信号回路として応用することも可能である。
【００３１】
また、上記の実施の形態では、遅延素子５，６，７を用いて段階的に遅延された３つの遅延クロック信号Ｘ，Ｙ，Ｚを生成し、その中から選択遅延クロック信号Ｄを選択する構成としたが、選択される遅延クロック信号は２以上のいくつであってもよい。
【００３２】
また、上記の実施の形態では、データ転送装置２をシリアルプリンタの印字部１に適用した例を示したが、プリンタに限らず、デジタルデータを転送する各種の機器に適用することができる。
【００３３】
また、上記の実施の形態では、フラットケーブル３のクロストークを減少することについて説明したが、フラットケーブル３に限らず、各種のハーネス及びケーブルにも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明によれば、基準クロック信号より高速なクロック信号を新たに追加することなく、非周期的なクロック信号を生成することができる。そのため、信号線から輻射される電磁波のエネルギー密度が特定の周期で高まることを回避することができる。したがって、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させることができる。
【００３５】
上述したように、請求項２記載の発明によれば、複数の遅延クロック信号すべてが「０」（Ｌレベル）のときに遅延クロック信号を切り換えることができるので、遅延クロック信号を切り換える際にノイズが発生しない。
【００３６】
上述したように、請求項３記載の発明によれば、基準クロック信号より高速なクロック信号を新たに追加することなく、ランダムに選択された遅延クロック信号に従って、出力データの位相を一様に変化させることができる。そのため、信号線から発せられる輻射ノイズを低減させ、転送する信号相互間のクロストークの発生を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したシリアルプリンタの印字部１を示すブロック図である。
【図２】データ転送装置２の回路構成図である。
【図３】データ転送装置２の各クロック信号と各データのタイミングを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  印字部
２  データ転送装置
３  フラットケーブル
４  印字ヘッド
５，６，７  遅延素子
８  インバータ
９  擬似乱数生成回路
１０  遅延クロック信号セレクタ
１１，１２，・・・，１ｎ  Ｄ型フリップフロップ
２１，２２，・・・，２ｎ  出力バッファ
３１  クロック信号生成回路
３２  データ転送部
３３  遅延クロック信号生成部
３４  遅延クロック信号選択部
Ｃ    基準クロック信号
Ｄ    選択遅延クロック信号
Ｓ  遅延クロック選択信号
Ｕ    遅延反転クロック信号
Ｘ，Ｙ，Ｚ  遅延クロック信号
【図１】
2004192201.tif 000003
【図２】
2004192201.tif 000004
【図３】
2004192201.tif 000005