(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信クロックに従ってデータを送信する送信装置と、前記データを送信クロックに同期した受信クロックに従って受信する受信装置とから成るデータ送受信システムにおいて、
前記送信装置は、送信クロックを発振する送信クロック発振手段と、
送信クロックに対する同期が完了した時点での受信クロックの発振情報を受信装置から受け取る情報取得手段と、
発振情報に基づいて送信クロックの周波数を制御する制御手段とを有し、
前記受信装置は、位相同期ループを用いて送信クロックに同期した受信クロックを発振する受信クロック発振手段と、
送信クロックに対する同期が完了した時点での受信クロックの発振情報を送信装置に出力する情報出力手段とを有する、
ことを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項２】
前記発振情報は、受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器に印可される入力電圧値であることを特徴とする請求項１記載のデータ送受信システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記発振情報に基づき、受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器の同期可能周波数帯における中央域で同期が取れるよう、送信クロックの周波数を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はデータ送受信システム、特にＰＬＬを用いて送信側と受信側とでデータ転送の同期を取るデータ送受信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機などの画像形成装置では、原稿から読み取った画像データをもとにレーザーダイオード（以下、「ＬＤ」という）を変調駆動してビームを発光させ、感光体ドラム表面に静電潜像を形成した後、静電潜像を現像剤で顕像化して転写材に転写する、という順序で画像形成を行っている。
【０００３】
こうした装置においては、原稿の読み取りを行う画像読取部と、画像データをもとにＬＤを変調駆動して静電潜像を形成するプリンタ部との間で、データの送受信処理が行われる。
データ送受信を正しく行うには、送信側のデータ送信クロックの周波数と受信側のデータ受信クロックの周波数と位相とを一致させる（同期を取る）必要があり、そのための方法の１つとしてＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期ループ）がある。
【０００４】
図８は、ＰＬＬ実行に必要な基本的構成を示すもので、位相比較器８０１、ローパスフィルタ８０２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）８０３を有している。ＰＬＬは、こうした構成を用いて、外部から受信した信号の周波数（基準周波数８１１）に同期した周波数の信号をＶＣＯ８０３に発振させるものである。
【０００５】
位相比較器８０１は、比較周波数８１２と基準周波数８１１とを比較し、両者の差に応じた出力信号８１３を出力する。ローパスフィルタ８０２は、出力信号８１３から高周波数成分を除去した直流成分８１４を出力する。ＶＣＯ８０３は、入力電圧に応じた周波数の信号を発生させる装置であり、直流成分８１４の電圧に応じた周波数の信号を出力する。この信号の周波数が比較周波数８１２として位相比較器８０１に戻される。
【０００６】
上記の構成以外に、ＶＣＯ８０３と位相比較器８０１との間に分周器８０４を加えれば、ＶＣＯ８０３が発振する信号をＮ分周（Ｎ：1以上の整数）した信号が比較周波数８１２となるので、ＶＣＯ８０３が基準周波数のＮ倍の周波数の信号を発振する状態で同期を取ることもできる。
上記の通り、ＰＬＬとは、外部から入力される基準周波数８１１とＶＣＯ８０３が発振する信号の周波数（比較周波数８１２）とで位相を比較し、その差に基づいてＶＣＯ８０３への入力電圧値を変化させる、という処理を繰り返して、基準周波数に同期した周波数（分周器を含めた場合は基準周波数のＮ倍の周波数）を有する信号をＶＣＯ８０３に発振させるものである。ディジタル複写機の場合、送信側の画像読取部が発振させる送信用クロック信号の周波数（「基準周波数８１１」に相当）に同期するよう、受信側のプリンタ部が受信用クロック信号の周波数（「比較周波数８１２」に相当）が調整されることになる。
【０００７】
また、上記のディジタル複写機の例では、同期処理には２つの段階がある。１つは複写処理実行開始に先立って、複写機の電源投入時などに行われるもので、以下「同期設定」という。これは送信側クロックと受信側クロックとを、所定の周波数（以下、「同期周波数」という）において同期させておくものである。同期周波数は、受信用クロックを発振するＶＣＯの規格（入力電圧−周波数特性）をもとに求められるのが一般的である。
【０００８】
もう１つの同期処理は、待機中およびデータ送受信処理中にＰＬＬ内で生じるリーク電流によって徐々に受信用クロック周波数が同期周波数からずれていくのを同期周波数に引き戻す調整処理であり、以下、これを「同期調整」という。同期設定が電源投入時などに行われるのに対して、同期調整は、各複写処理実行時に、あるいは所定枚数の複写処理終了ごとに行われる。
【０００９】
高速な画像形成を求められるディジタル複写機において、画像データの送受信処理速度は、製品の性能をも左右するものであるから、画像データ転送の前処理に当たる同期調整処理に要する時間はなるべく短く抑えることが望ましい。しかるに、同期調整に要する時間は、同期設定において定める同期周波数によって影響を受ける。
【００１０】
図９は、ＶＣＯの入力電圧−周波数特性を示す図である。ＶＣＯは入力電圧に応じて出力信号の周波数を変化させることができる。しかし、ＰＬＬにおいて同期を取ることができるのは実線９０１で示した範囲に限られるとともに、同期処理に要する時間は、範囲の上限、下限（点Ｈ，Ｌ）に近い値の周波数で同期を取った場合の方が、同期可能範囲の中央部分であるＭ点周辺の周波数（Fm）で同期をとった場合に比べて長くかかる、という特性がある。これは、範囲の上限、下限（点Ｈ，Ｌ）に近いほどリーク電流が大きくなり、その結果周波数のずれが大きくなるためである。よって、同期可能範囲のうち点Ｍ（周波数：Fm、入力電圧値：Vm）周辺で同期を取っておくのが望ましい。
【００１１】
そこで、送信側である読み取り系は、同期設定の段階において、図９の点Ｍにおける周波数Fmの信号を、送信クロックとして受信側であるプリンタ部に出力し、プリンタ部は送信クロックの周波数Fmを基準周波数８１１（同期周波数）としてＰＬＬを実行し、受信クロックを送信クロックに同期させる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＶＣＯの同期可能範囲は、製品個々の固体差や使用環境によって周波数帯域が変化するため、送信側が所定の周波数（図９のFm）で信号を出力しても、必ず受信側の同期可能範囲の中央部分（図９の点Ｍ周辺）で同期が取れるとは限らない。同期調整に不都合な帯域（図９での点Ｈ，Ｌ周辺）に設定されてしまう場合もある。
【００１３】
特に、転送レートの安定のために、周波数可変範囲のせまい水晶を用いたＶＣＯを用いる場合には、上記同期可能範囲も狭くなるので、なおさら、同期可能範囲の中央部分で同期を取るのは難しくなる。
図１０は、環境によって変化した受信側のＶＣＯの同期可能範囲を示す。実線９０１は変化前（図９に同じ）を示し、実線１００１は変化後を示す。変化後の同期可能範囲は、変化前に比べて周波数が低くなっている。なお、ＶＣＯの特性として、固体差や環境の影響で同期可能範囲の変化が生じるのは周波数帯域においてのみであり、入力電圧値で見た場合の同期可能範囲（図９、１０のＶａ〜Ｖｂ）は安定している。
【００１４】
ここで、変化後の受信側ＶＣＯに対し、送信側が変化前の特性を想定して点Ｍで同期が取れるようFmという周波数のクロック信号を出力すると、変化後の同期可能範囲の上限に近い点Ｎで同期が取られることになり、変化後の同期可能範囲の中央である点Ｍ’からはずれてしまうのである。この位置で同期処理（同期調整）を行うと、点Ｍ’で行う場合に比べて処理に長い時間がかかり、その結果、データ転送処理の効率が低下してしまう。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑み、データ送受信における送信クロックと受信クロックとを受信側ＶＣＯの同期可能範囲の中央において同期させて、同期調整処理に要する時間を短くすることで、データ転送を効率よく実行できるデータ送受信システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のデータ送受信装置は、送信クロックに従ってデータを送信する送信装置と、前記データを送信クロックに同期した受信クロックに従って受信する受信装置とから成るデータ送受信システムにおいて、前記送信装置は、送信クロックを発振する送信クロック発振手段と、送信クロックに対する同期が完了した時点での受信クロックの発振情報を受信装置から受け取る情報取得手段と、発振情報に基づいて送信クロックの周波数を制御する制御手段とを有し、前記受信装置は、位相同期ループを用いて送信クロックに同期した受信クロックを発振する受信クロック発振手段と、送信クロックに対する同期が完了した時点での受信クロックの発振情報を送信装置に出力する情報出力手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
または、本発明のデータ送受信装置は、前記発振情報が受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器に印可される入力電圧値であることを特徴とする。
または、本発明のデータ送受信装置は、前記制御手段が前記発振情報に基づき、受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器の同期可能周波数帯における中央域で同期が取れるよう、送信クロックの周波数を調整することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、デジタル複写機を例にとって、図面を参照しながら説明する。
（１）デジタル複写機全体の構成
まず、本実施の形態におけるデジタル複写機１（以下、単に「複写機１」という。）の全体の構成を図１により説明する。
【００１９】
同図に示すように、この複写機１は、原稿自動搬送装置１０、画像読取部３０、プリンタ部５０、給紙部７０などからなる。
原稿自動搬送装置１０は、原稿を自動的に画像読取部３０のプラテンガラス３１上の原稿読取位置まで搬送するものである。
画像読取部３０は、上記プラテンガラス３１の原稿読取位置に搬送された原稿の画像を光学的に読み取るものであって、スキャナ３２、ＣＣＤイメージセンサ（以下、「ＣＣＤセンサ」という）３８、送信部４０などから構成される。
【００２０】
スキャナ３２には、露光ランプ３３とこの露光ランプ３３の照射による原稿からの反射光をプラテンガラス３１に平行な方向に光路変更するミラー３４が設置され、図の矢印方向に移動することによりプラテンガラス３１上の原稿をスキャンする。原稿からの反射光はミラー３４に反射された後、さらにミラー３５、３６および集光レンズ３７を介してＣＣＤイメージセンサ３８まで導かれ、ここで電気信号に変換されて画像データが生成される。
【００２１】
送信部４０は、ＣＣＤセンサ３８から出力されてくる画像データをデジタルの多値信号に変換し、補正を行った上でいったんメモリに格納し、その後、露光走査のためにプリンタ部５０に送信する。画像データ送信にあたっては受信側（プリンタ部５０）との同期を取るため、同期処理を行う。送信部４０の同期処理については更に詳しい内容を後述する。
【００２２】
プリンタ部５０は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像を形成するものであって、画像読取部３０から受信した画像データを駆動信号に変換し、ＬＤ５１を駆動してレーザ光を出射させる。レーザ光は、所定の角速度で回転するポリゴンミラー５２側面のミラー面で反射され、ｆθレンズ５３、ミラー５４、５５を介して、感光体ドラム５６の表面を露光走査する。
【００２３】
受信部８０は画像読取部３０の送信部４０から画像データを受信するものであるが、受信部８０については更に詳しい内容を後述する。
この感光体ドラム５６は、上記露光を受ける前にクリーニング部５７で感光体表面の残留トナーを除去され、さらにイレーサランプ（図示せず）の照射を受けて除電された後、帯電チャージャ５８により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記露光を受けると、感光体ドラム５６表面に静電潜像が形成される。
【００２４】
現像器５９は、感光体ドラム５６表面に形成された上記静電潜像を現像する。一方、給紙部７０には、２つの用紙カセット７１、７２が設けられており、上述の感光体ドラム５６における露光および現像の動作と同期して、必要なサイズの記録シートが、用紙カセット７１、７２のいずれかから、給紙ローラ７１１もしくは７２１の駆動により給紙される。給紙された記録シートは、感光体ドラム５６の下方で当該感光体ドラム５６の表面に接触し、この時、転写チャージャ６０の静電力により、感光体ドラム５６表面に形成されていたトナー像が当該記録シート表面に転写される。
【００２５】
その後、記録シートは、分離チャージャ６１の静電力によって感光体ドラム５６の表面から分離され、搬送ベルト６２により定着部６３に搬送される。
記録シートに転写されたトナー像は、定着部６３において内部にヒータを備えた定着ローラ６４で加熱されながら押圧されることにより定着される。定着後の記録シートは、排出ローラ６５により排紙トレイ６６上に排出される。
【００２６】
制御部１００は、利用者の指定（複写枚数、片面／両面指定、複写開始指示など）を操作パネル９０から受け付けると、指定内容を複写機１の構成各部に通知する。また、これら構成各部の処理タイミングを統一的に制御して、円滑な複写動作を実現する。
また、制御部１００は、画像読取部３０とプリンタ部５０とに対して電源投入と複写処理指定との操作者指示を通知することで、同期処理（電源投入時の同期設定および各複写処理ごとの同期調整）のタイミングを調整する。
【００２７】
また、制御部１００は、露光走査のために画像読取部３０からプリンタ部５０へ１ラインごとに画像データが転送される処理において、開始タイミングを調整するため、両者に対し１ラインごとに水平同期信号を送信する。
（２）送信部４０の構成
次いで、画像データ送受信処理における送信側である画像読取部３０内の送信部４０の構成と構成各部の処理内容とを説明する。
【００２８】
送信部４０は、画像読取部３０においてプリンタ部５０へのデータ送信を実行する部分であり、送信ＣＰＵ４２０、メモリユニット４１０、送信ＶＣＯ４４０、データ変調部４３０、送信側ＲＯＭ４６０、ＲＡＭ４５０から成る。送信部４０からプリンタ部５０へ送信されるデータには、読み取り原稿の画像データと、画像データ送信に先立って同期をとるためのデータ（同期データ）とがある。同期データは複写機１の電源投入直後に行われる同期設定の際には単独で、複写処理実行のたびに行われる同期調整の場合には画像データに付加される形で受信部８０に送信される。
【００２９】
メモリユニット４１０は、ＣＣＤセンサ３８から出力されてくる画像データをデジタルの多値信号に変換し、必要な補正と画質改善を施した上で、内蔵する画像データ用メモリに格納する。メモリユニット４１０は画像データを、露光走査処理の単位であるラインデータ単位で管理する。
画像データは、1回の露光走査につき１ラインデータずつ送信され、送信開始のタイミングは制御部１００が出力する水平同期信号によって制御される。ただし、画像データ送信前に、送信クロックと受信クロックとの同期を取る必要があるので、送信に当たっては、同期をとるためのデータ（同期データ）が画像データ（ラインデータ）に先立って送信されることになる。
【００３０】
図３は、送信部４０が送信するデータ（シリアルデータ）３００の形式を示す模式図である。図３（ａ）に示すシリアルデータ３００は、同期データ３０１、スタートビット３０２、および画像データ３０３から成るフレームが、複数連続して構成される。１つのフレームは、メモリユニット４１０内の１ラインデータに対応し、シリアルデータ３００を構成するフレームの数は、メモリユニット４１０内のラインデータ数（＝走査処理回数）に等しい。画像読取部３０は、制御部１００から１回水平同期信号を受信するたびに１フレーム（１ラインデータ）分のシリアルデータを送信する。
【００３１】
同期データ３０１全てのラインの画像データ３０３に付加されるが、複写処理開始直後の１ライン目の画像データ３０３に付加される同期データ３０１だけが、他のラインの画像データに付加される同期データ３０１よりも大きくなっている。これは、同期調整が各複写処理の開始時に行われるためであり、先頭ラインの画像データ３０３に付加される同期データ３０１には、同期調整を完了させるのに充分な時間送信され続ける必要があるためである。２ライン目以降の画像データに付加される同期データは、直前のラインの画像データ送信中に生じる周波数ずれを解消するためのものなので小さくてよい。
【００３２】
以下、フレームを構成する情報について順次説明する。
先ず、図３（ｂ）に示す同期データ３０１は、送信側と受信側とで画像データ送受信の同期を取る処理の間送信されるデータである。同期データ３０１の内容は“１”，“０”を繰り返すもので、２送信クロックに対して１ビットが対応する。同期データ３０１はデータ変調部４３０が生成する。
【００３３】
なお、同期設定の場合には、同期データは画像データを伴なわず単独で送信部４０から受信部８０に送信されるが、その場合の同期データの形式も、図３（ｂ）に示したのと同じである。
図３（ｃ）に示すスタートビット３０２は、１０ビットから成るデータで、先頭から９つの‘１’ビットが続き、最終ビットのみが‘０’となっている。スタートビット３０２は同期データ３０１と画像データ３０３との境界を示すためのものであり、最終ビットのみ‘０’となっているのは、次のビットが画像データの先頭であることを示すためである。スタートビット３０２は、データ変調部４３０によって生成される。
【００３４】
図３（ｄ）に示す画像データ３０３は、メモリユニット４１０に格納される画像データの１ラインデータ分であり、１ドット＝８ビットの階調データの集合である。各階調データの末尾には１ビットの‘０’データが付加され、スタートビットとの混同が生じないようになっている。
シリアルデータ３００は、最終的にはレーザービームとして照射され、感光体ドラム５６表面の作像領域に静電潜像を形成するが、シリアルデータ３００のうち同期データ３０１およびスタートビット３０２は、画像とは関係のないデータなので、ＬＤ駆動信号に変換されず、最終的に形成される画像に影響を与えることはない。
【００３５】
送信ＣＰＵ４２０は、送信側ＲＯＭ４６０内のプログラムを実行してシリアルデータ送信の全般的な制御を行うもので、操作者が図外操作パネル９０から電源投入したタイミングで、制御部１００の指示によって起動する。
送信ＣＰＵ４２０は、起動直後（電源投入直後）に、先ず、同期設定のための処理を実行する。その内容を以下に示す。
【００３６】
送信ＣＰＵ４２０は、電源投入の通知を制御部１００から受け付けると、データ変調部４３０を起動させるとともに、ＲＡＭ４５０内の初期電圧値を読み出して内部に保持し、この値に相当する入力電圧をＤ／Ａ変換端子から送信ＶＣＯ４４０に印加する。（以下、送信ＶＣＯ４４０に印可される入力電圧を、受信ＶＣＯ８３３に印可される入力電圧値と区別するために、「送信側入力電圧」とする。）
初期電圧値は、同期周波数が受信側の同期可能範囲の中央帯域（図９の点Ｍ）となることが期待できる送信側入力電圧の値である。図９を例に取れば、送信ＶＣＯ４４０が発振する送信クロック周波数がFmとなるような電圧値である。初期電圧値の値は、複写機１出荷時には、受信ＶＣＯ８３３の製品仕様（理想状態での入力電圧−周波数特性）から求められた値となっているが、その後は、送信ＣＰＵ４２０が複写機１の電源投入時に同期設定を行うたびに、同期設定処理結果である送信側入力電圧値によって更新される。
【００３７】
送信ＣＰＵ４２０が送信ＶＣＯ４４０に印可する電圧に応じて発振される送信クロックに従って、データ変調部４３０は同期データを送信する。これに対して、受信側のプリンタ部５０はＰＬＬ処理を実行して、送信クロックに同期した受信クロックを受信ＶＣＯ８３３に発振させる。そして、受信クロック周波数に対応する入力電圧（以下、「受信側入力電圧））の値が受信部８０から送信ＣＰＵ４２０に通知される。
【００３８】
送信ＣＰＵ４２０は、プリンタ部５０から受信側入力電圧の値を通知されると、これを送信側ＲＯＭ４６０内の、適正電圧値と比較する。適正電圧値は、受信ＶＣＯ８３３の同期可能範囲の中央を入力電圧値から見た場合の値であり、図９の点Ｍにおける入力電圧値：Vmに相当する。受信ＶＣＯ８３３の特性が、図９の実線９０１のような理想的な状態であれば、送信ＶＣＯ４４０が送信周波数：Fmの送信クロックを発振させるのに対して、受信側入力電圧の値はVmとなるはずである。しかし、受信ＶＣＯ８３３の同期可能範囲が個体差や環境の影響で、例えば図１０のように理想的な状態とずれていれば、Vmとは異なる値が送信ＣＰＵ４２０に通知されてくる。その場合、送信ＣＰＵ４２０は、受信側入力電圧の値がVmに近づくように送信側入力電圧の値（＝送信クロック周波数）を変化させるとともに、変更後の送信クロック周波数に対して同期処理を再実行するよう受信部８０に指示する。
【００３９】
受信側入力電圧の値がVmを上回った場合、送信ＣＰＵ４２０は、送信側入力電圧の値（＝送信クロック周波数）を下げ、逆にVmを下回った場合は、送信側入力電圧の値（＝送信クロック周波数）を上げる。こうして送信クロック周波数が変化すると、受信側のプリンタ部５０は、この新しい送信クロック周波数を基準周波数としてＰＬＬを実行して同期を取り、同期が取れた時点での受信側入力電圧の値を送信ＣＰＵ４２０に通知する。送信ＣＰＵ４２０は、上記の処理を受信側入力電圧の値がVmになるまで繰り返し、Vmになった時点で、受信部８０に同期設定完了を通知し、この時点での送信側入力電圧値を初期電圧値としてＲＡＭ４５０に保存する。そして同時に、送信ＣＰＵ４２０は、データ変調部４３０に対して同期データ送信の停止を指示して、同期設定のための処理を終える。
【００４０】
また、送信ＣＰＵ４２０は、制御部１００から複写処理実行の通知を受けると、データ変調部４１０を制御して、図３（ａ）に示すシリアルデータ３００を受信部８０に送信させる。複写処理実行時の送信ＣＰＵ４２０の処理を以下に記す。
先ず、ＣＰＵ４２０は、ＲＡＭ４５０から初期電圧値を読み出して、この値の電圧を送信ＶＣＯ４４０に印可して送信クロックを発生させるとともに、データ変調部４３０に対しては、送信クロックに従って同期データを送信するよう指示する。そして、これに対して受信部８０から受信クロック同期の終了を通知してくると、送信ＣＰＵ４２０はこれをデータ変調部４３０に通知する。その後は、送信ＣＰＵ４２０は、制御部１００から水平同期信号を受け取るたびに、データ変調部４３０にシリアルデータ（１フレーム）送信を指示する。
【００４１】
ＲＡＭ４５０は不揮発性のＲＡＭであり、初期電圧値が格納される。
データ変調部４３０は、同期設定時には送信ＣＰＵ４２０からの指示を受けて、同期設定完了まで同期データを単独で受信部８０に送信する。
また、データ変調部４３０は、複写処理実行時には、送信ＣＰＵ４２０からの指示を受けて、第１ラインの画像データ送信に先立って同期調整のために同期データを受信部８０に送信し、その後は水平同期信号を受信した送信ＣＰＵ４２０から送信処理指示を受けるたびに図３に示したシリアルデータを１フレーム分、受信部８０に送信する。
【００４２】
図４は、データ変調部４３０からのデータ出力とのタイミングを示す図である。
同図（ａ）は、同期設定の場合であり、データ変調部４３０は、電源ＯＮ後に送信ＣＰＵ４２０からの指示で同期データ送信を開始し、送信ＣＰＵ４２０からの同期設定完了の通知を受けて同期データの送信を停止する。この後、データ変調部４３０は、複写処理が行われるまでデータ送信は行わない。
【００４３】
同図（ｂ）は、複写処理実行の場合であり、データ変調部４３０は、１回の水平同期信号４０１に対して１フレームを転送する。データ変調部４３０は、複写処理実行の通知を送信ＣＰＵ４２０から受けると同期データ出力を開始し、送信ＣＰＵ４２０から同期調整完了通知を受けた直後の水平同期信号４０２受け付け後に同期データ出力を停止して、スタートビットおよび画像データを送信する。そして、その後は、水平同期信号ごとに、所定の時間だけ同期データを送信した後にスタートビットと画像データとを送信する処理を繰り返す。なお、データ変調部４３０は、１ライン分の画像データ送信を完了してから次の水平同期信号を受け付けるまでの間は、同期データを送信する。また、データ変調部４３０は、水平同期信号を直接受け付けるわけではなく、送信ＣＰＵ４２０からのシリアルデータ（１フレーム）送信指示の形で受け付ける。
【００４４】
送信ＶＣＯ４４０は入力電圧に応じた周波数の信号を発生させる電圧制御発振器であり、送信ＣＰＵ４２０のＤ／Ａ変換端子から印加される送信側入力電圧の値に応じた周波数の信号を送信クロックとしてデータ変調部４３０に出力する。送信ＶＣＯ４４０は、同期設定時に送信クロック発振を開始し、複写機１の電源がＯＦＦされるまで発振を続ける。
（４）受信部８０の構成
次いで、画像データ送受信処理における受信側である、プリンタ部５０内の受信部８０の構成と構成各部の処理内容とを説明する。
【００４５】
受信部８０は、プリンタ部５０において画像読取部３０とのデータ送受信（受信）を実行する部分であり、受信ＣＰＵ８１０、データ復調部８２０、位相比較器８３１、ローパスフィルタ８３２、受信ＶＣＯ８３３、分周器８３４、タイマユニット８４０、受信側ＲＯＭ８５０などから成る。
上記構成のうち、位相比較器８３１、ローパスフィルタ８３２、受信ＶＣＯ８３３、分周器８３４はＰＬＬ部８３０を形成している。ＰＬＬ部８３０が行うのは公知のＰＬＬ処理なので、処理内容については簡単に説明する。
【００４６】
先ず、画像読取部３０から、送信クロックに応じた周波数でプリンタ部５０に送信されてきた同期データは、データ復号部８２０に入力されるとともに、ＰＬＬにおける基準周波数として位相比較器８３１に入力される。位相比較器８３１は、同期データ３０１の立ち上がりエッジと受信クロック（図８の比較周波数８１１に相当）の立ち上がりエッジとを比較し、両者の差に応じた信号を出力する。ローパスフィルタ８３２は、位相比較器８３１から出力されてくる信号から高周波数成分を除去した直流成分を受信ＶＣＯ８３３と受信ＣＰＵ８１０とに出力する。
【００４７】
受信ＶＣＯ８３３は、ローパスフィルタ８３２から出力されてくる信号の電圧に応じた周波数の受信クロック信号を発生させる。この信号はデータ復調部８２０、分周器８３４に出力される。分周器８３４に送られた受信クロック信号は、分周された後に位相比較器８３１に比較周波数として戻される。データ復調部８２０に送られる受信クロック信号は、ＰＬＬ実行中は無視され、ＰＬＬ終了後に画像データラッチのために使用される。
【００４８】
分周器８３４は、受信ＶＣＯ８３３が出力する受信クロック信号を２分周する。よって、送信クロックと受信クロックとは、受信クロックが送信クロックの２倍の周波数を持つ状態で同期が取られることになる（これは、厳密には「送信クロックと受信クロックの２分周信号とが同期」しているのだが、説明の便宜上、「送信クロックと受信クロックとが同期」という）。
【００４９】
上記のＰＬＬ部８３０の実行／停止（同期処理の開始／終了）は、データ復調部８２０から位相比較器８３１に出力されるホールド信号によって制御される。ホールド信号が‘０’の間は、ＰＬＬ部８３０による同期処理が実行され、ホールド信号が‘１’の間は、ＰＬＬ部８３０による処理は行われない。
先ず同期設定時、ホールド信号は、データ復調部８２０が受信ＣＰＵ８１０経由で複写機１の電源投入（同期設定開始）の通知を受け取った時点で‘０’にセットされ、受信ＶＣＯ８３３への入力電圧値がVmの状態（図９の点Ｍの位置）で送受信クロックの同期が実現した時点（同期設定が完了した時点）で、受信ＣＰＵ８１０からの指示により‘１’に切り替えられる。
【００５０】
また、複写処理実行時のホールド信号は、データ復調部８２０が受信ＣＰＵ８１０経由で複写処理実行開始の通知を受け取った時点で‘１’から‘０’に切り替えられ、その後は、データ変調部４３０から送信されてくるデータが同期データから画像データに変わるたびに‘０’から‘１’に、同期データから画像データに変わるたびに‘１’から‘０’に切り替えられる。そして、複写処理が完了して、複写機１が次の複写処理開始を待つ状態（待機）の間は、ホールド信号は‘１’に保たれる。
【００５１】
ホールド信号が‘１’になると、位相比較器８３１はハイインピーダンス状態となり、ローパスフィルタ８３２に出力される信号はホールド信号が‘１’に切り替えられる直前の内容に固定される。ローパスフィルタ８３２が出力する直流成分の電圧値（＝受信入力電圧の値）が一定となるので、受信ＶＣＯ８３３が出力する受信クロックの周波数も一定となるのである。
【００５２】
しかし、実際には、ホールド信号が‘１’となっている間（画像データ送信中および待機中）に、リーク電流によって受信入力電圧の値が変化するので、受信クロックの周波数は変動し、いったんは同期を取った送信クロックとの受信ＶＣＯ８３３が発振する受信クロックとの間にずれが生じる。こうしたずれは、ホールド信号が‘１’に保たれている時間が長いほど大きくなるので、待機中に生じるずれは大きなものになる。この大きなずれは、次の複写処理開始時に同期調整処理によって解消される。この場合、ずれ量が小さいほど同期調整に要する時間は短くて済み、画像データ送信を高速に行える。
【００５３】
受信ＣＰＵ８１０は、送信ＣＰＵ４２０からの指示に応じて同期処理（ＰＬＬ処理）の実行／停止を制御する。
先ず、同期設定処理の場合、受信ＣＰＵ８１０は制御部１００から複写機１の電源投入の通知を受けて、データ復調部８２０に対しホールド信号を‘０’に切り替えるよう指示する。その後、送信ＣＰＵ４２０から適正な位置（図９の点Ｍ）で同期設定が完了した旨の通知を受けると、データ復調部８２０に対して、ホールド信号を‘１’に切り替えるよう指示する。
【００５４】
また、複写処理実行の場合、受信ＣＰＵ８１０は制御部１００から複写処理実行の通知を受けて、データ復調部８２０に対しホールド信号を‘０’に切り替えるよう指示する。その後のホールド信号の切り替え処理は、水平同期信号とデータ復調部８２０に送信されてくるデータの内容（同期データか画像データか）をもとに実行される。データ復調部８２０は、送信されてくるデータが同期データから画像データに切り替わった時点でホールド信号を‘１’に、制御部１００から水平同期信号を受け付けた時点でホールド信号を‘０’にそれぞれ切り替える。なお、本実施の形態では、データ復調部８２０は水平同期信号を受信ＣＰＵ８１０経由で受け付けている。
【００５５】
図５は、ホールド信号５０１と、画像読取部３０からプリンタ部５０に送信されてくるデータの内容との関係を示す。
図５（ａ）は、同期設定時であり、ホールド信号５０１は、データ復調部８２０が受信ＣＰＵ８１０から電源投入の通知を受けた後に‘０’に切り替えられ、データ復調部８２０が受信ＣＰＵ８１０から同期設定完了の通知を受けた後に‘１’に切り替えられる。この間、データ変調部４３０から送信されてくるのは同期データのみである。
【００５６】
図５（ｂ）は複写処理実行時であり、受信ＣＰＵ８１０が制御部１００から複写処理実行の通知を受けた直後の水平同期信号５０３に応じてホールド信号５０２は‘０’に切り替えられる。これとほぼ同時にデータ変調部４３０からは同期データの送信が開始される。その後のホールド信号５０２は、データ変調部４３０から送信されてくるデータの内容（同期データか画像データか）と水平同期信号５０４，５０５とに対応して切り替えられる。
【００５７】
また、受信ＣＰＵ８１０には、受信ＶＣＯ８３３に入力されるのと同じ直流成分（受信側入力電圧）がローパスフィルタ８３２から入力されるが、同期設定処理の際、受信ＣＰＵ８１０は、この受信側入力電圧値を送信ＣＰＵ４２０に通知する。送信ＣＰＵ４２０に受信側入力電圧値を通知するタイミングは、タイマユニット８４０で制御する。ローパスフィルタから受信ＣＰＵ８１０には直流成分が連続的に入力されるが、同期設定処理において送信ＣＰＵ４２０に通知する必要があるのは、周波数同期がとれた時点での受信側入力電圧値だけである。そこで、受信ＣＰＵ８１０は、タイマユニット８４０にはＰＬＬによる周波数同期処理に充分な時間をセットし、タイマユニット８４０がタイムアップした時点（周波数同期が完了したと思われる時点）でのみ受信側入力電圧値を送信ＣＰＵ４２０に通知するのである。受信ＣＰＵ８１０は水平同期信号受信時ならびに、送信ＣＰＵ４２０から同期処理再実行の指示を受けた時にタイマユニット８４０を起動させる。
【００５８】
また、複写処理実行時（同期調整処理時）、受信ＣＰＵ８１０は位相比較器８３１から入力される送信クロックと受信クロックとの位相差の情報をもとに、同期調整が完了したかどうか（位相差が解消したかどうか）を判定し、完了と判定した時点で送信ＣＰＵ４２０に同期調整完了を通知する。
タイマユニット８４０は、専用のクロック発振器を内蔵して、受信ＣＰＵ４２０によって設定された時間を計測し、この設定時間が経過した時点で受信側ＣＰＵ４２０にタイムアップを通知する。
【００５９】
データ復調部８２０は、上述したホールド信号の切り替え処理のほかに、画像読取部３０から受信したシリアルデータのうち画像データを、受信ＶＣＯ８３３から出力されてくる受信クロックに従ってラッチ、復調した後に図外のＤ／Ａ変換部に出力する処理を行う。なお、データ復調部８２０は、同期データと画像データとの境界を、スタートビットで識別する。
（５）送信部４０の送信動作
次いで、同期設定処理実行時に、送信部４０が実行する処理について説明する。
【００６０】
図６は、同期設定処理に関連して送信部４０が行う処理の流れを送信ＣＰＵ４２０の動作を中心に示したフローチャート図である。
送信ＣＰＵ４２０は、操作者による複写機１の電源投入が制御部１００から通知されるのを待つ。そして、電源投入の通知を受信すると（Ｓ６０１:Yes）、送信ＣＰＵ４２０はＲＡＭ４５０に格納されている初期電圧値のデータを読み出すと（Ｓ６０２）、この値に相当する送信側入力電圧を送信ＶＣＯ４４０に印可して送信クロック信号を発振させる（Ｓ６０３）。
【００６１】
さらに、送信ＣＰＵ４２０は、送信クロック信号に合わせて同期データをプリンタ部５０に向けて送信するようデータ変調部４３０に指示する（Ｓ６０４）。その後、送信ＣＰＵ４２０は、受信側入力電圧値が受信ＣＰＵ８１０から通知されてくるのを待って（Ｓ６０５:Yes）、この受信側入力電圧値を送信側ＲＯＭ４６０に格納されている適正電圧値と比較する。両電圧値が一致しなかった場合は（Ｓ６０６:No）、両者の差に応じて送信側入力電圧の値を調整する。受信側入力電圧値が適正電圧値より低い場合（Ｓ６０７:Yes）は、送信側入力電圧値の値を大きくし（Ｓ６０８）、受信側入力電圧値が適正電圧値より高い場合（Ｓ６０７:No）は、送信側入力電圧値の値を小さくする（Ｓ６０９）。そして、送信ＣＰＵ４２０は、変更後の送信側入力電圧を送信ＶＣＯ４４０に印加して、前回とは周波数の違う送信クロック信号を発振させる（Ｓ６０３）。また、受信ＣＰＵ８１０に対して、新たな送信クロックに対して同期処理を再実行するよう指示する（Ｓ６１０）。送信ＣＰＵ４２０は、以上のステップＳ６０３〜Ｓ６１０の処理を、受信側入力電圧値が適正電圧値と一致するまで繰り返す。
【００６２】
受信側入力電圧値が適正電圧値と一致すると（Ｓ６０６:Yes）、送信ＣＰＵ４２０は、処理完了を示す信号を受信ＣＰＵ８１０に出力して、ＰＬＬ処理を終了させるとともに、データ変調部４３０に指示して同期データ出力を終了させる（Ｓ６１１）。また、ＲＡＭ４５０内の初期電圧値の値をこの時点での送信側入力電圧値で更新する（Ｓ６１２）。
（６）受信部８０の受信動作
次いで、同期設定処理実行時に、受信部８０が実行する処理について説明する。
【００６３】
図７は、同期設定処理に関連してプリンタ部５０が行う処理の流れを、受信ＣＰＵ８１０の動作を中心に示したフローチャート図である。
受信ＣＰＵ８１０は、操作者による複写機１の電源投入が制御部１００から通知されるのを待つ。そして、電源投入の通知を受信すると（Ｓ７０１:Yes）、受信ＣＰＵ８１０は、データ復調部８２０に指示を出して、ホールド信号を‘０’に切り替えさせ（Ｓ７０２）、タイマユニット８４０を起動させる（Ｓ７０３）。
【００６４】
その後、送信部４０から同期データが送信されてくると、ＰＬＬ実行部８３０は、同期データの周波数を比較周波数としてＰＬＬ処理を行い、送受信クロックの周波数同期を行う（Ｓ７０４）ので、受信ＣＰＵ８１０は、この周波数同期処理の完了（タイマユニット８４０のタイムアップ）を待つ（Ｓ７０５:Yes）。
受信ＣＰＵ８１０は、周波数同期処理が完了した時点で、ローパスフィルタ８３２からの直流成分の電圧値（受信側入力電圧値）を読み取って送信ＣＰＵ４２０に通知し（Ｓ７０６）、送信ＣＰＵ４２０からの応答を待つ（Ｓ７０７:Yes）。
【００６５】
送信ＣＰＵ４２０からの応答が、「同期処理完了（受信側入力電圧値が適正電圧値に等しい」であった場合（Ｓ７０８:Yes）、受信ＣＰＵ８１０は、データ復調部８２０に対し、ホールド信号を‘１’に切り替えてＰＬＬを停止するよう指示する（Ｓ７０９）。一方、応答が「同期処理再実行（受信側入力電圧値が適正電圧値と異なる）」であった場合（Ｓ７０８:No）、受信ＣＰＵ８１０はステップＳ７０３〜Ｓ７０７の処理を再実行する。
【００６６】
このように、本実施の形態では、受信ＣＰＵ８１０が受信側入力電圧値を送信ＣＰＵ４２０に通知し、送信ＣＰＵ４２０は、受信側入力電圧値をもとに送信側入力電圧値を調整して、同期周波数が受信ＶＣＯ８３３の同期可能範囲の中央に設定される。そのため、その後の複写処理の起動時に行われる同期調整に要する時間は短くなり、データ転送効率が良い。
【００６７】
なお、本実施の形態では、受信ＣＰＵ８１０は受信側入力電圧値を送信ＣＰＵ４２０に通知することとしているが、受信側入力電圧値が適正な値かどうかを送信ＣＰＵ４２０が判断できる情報であれば受信側入力電圧値でなくともかまわない。例えば、受信ＣＰＵ８１０が適正電圧値を保持しておいて、受信側入力電圧値と適正電圧値との差を送信ＣＰＵ４２０に通知するとしても良いし、更には、受信ＣＰＵ８１０が受信側入力電圧値と適正電圧値とを比較して、その結果をもとに、送信側入力電圧値の変更（上げるか下げるか）を送信ＣＰＵ４２０に指示することにしてよい。
【００６８】
また、本実施の形態では、同期設定は複写機１の電源投入時に、同期調整は各複写処理における１ライン目の走査露光処理前に行うとしたが、同期処理（同期設定、同期調整）実行のタイミングはこれに限定されない。同期設定については電源投入後一定時間おきに行ってもよい。一方、同期調整は、ＰＬＬが停止中（ホールド信号＝‘１’の間）に生じるずれの調整が目的なので、ＰＬＬ停止時間を計測し、所定の時間ＰＬＬの停止状態が継続した場合に行うことにしても良い。
【００６９】
さらに、本実施の形態はディジタル式複写機を例にとって説明したが、ＰＬＬを用いて同期を取りながらデータの送受信を行う装置すべてに適用可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のデータ送受信システムは、送信装置の送信クロックに対して受信装置が位相同期ループを用いて同期を取った受信クロックの情報を送信装置に通知し、送信装置がこれに応じて送信クロックの周波数を調節するので、データ送受信における同期処理に要する時間を短かくでき、効率よくデータを転送することができる。
【００７１】
また、受信装置が送信装置に通知する受信クロックの情報を、受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器に印可される入力電圧値とすれば、送信装置は入力電圧値をもとに送信クロックを調整できる。
さらに、送信装置は、受信装置の位相同期ループを構成する電圧制御発振器の同期可能周波数帯における中央域で同期が取れるよう、送信クロックの周波数を調整することにすれば、同期処理を短時間で完了できる周波数で同期を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一実施の形態における複写機の構造を示す断面図である。
【図２】上記複写機において画像データの送受信を行う受信部と送信部との構成を示すブロック図である。
【図３】上記複写機において送受信されるシリアルデータの構造を示す模式図である。
【図４】上記シリアルデータと水平同期信号との関係を示すタイミング図である。
【図５】上記シリアルデータと受信部によるＰＬＬ処理を制御するホールド信号との関係を示すタイミング図である
【図６】上記送信部による同期処理の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図７】上記受信部による同期処理の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図８】ＰＬＬ実行に必要な構成を示すブロック図である。
【図９】ＰＬＬに用いられるＶＣＯの同期可能範囲を示す図である。
【図１０】上記ＶＣＯの変化前後の同期可能範囲を示す図である。
【符号の説明】
１  複写機
３０  画像読取部
４０  送信部
４１０  メモリユニット
４２０  送信ＣＰＵ
４３０  データ変調部
４４０  送信ＶＣＯ
５０  プリンタ部
８０  受信部
８１０  受信ＣＰＵ
８２０  データ復調部
８３０  ＰＬＬ部
８３３  受信ＶＣＯ
【図１】
0004003315.tif 000002
【図２】
0004003315.tif 000003
【図３】
0004003315.tif 000004
【図４】
0004003315.tif 000005
【図５】
0004003315.tif 000006
【図６】
0004003315.tif 000007
【図７】
0004003315.tif 000008
【図８】
0004003315.tif 000009
【図９】
0004003315.tif 000010
【図１０】
0004003315.tif 000011