JP2000068942A

JP2000068942A - 光通信回路

Info

Publication number: JP2000068942A
Application number: JP10239305A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takahashi; 健一高橋
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光通信回路に於いて、発光素子や受光素子の
劣化や汚れに起因する送受信の信頼性の低下を防ぐ。【解決手段】ＣＰＵ２００側の回路部とＣＰＵ２１０
側の回路部の間の通信を、一方の回路部の発光素子３０
３（３１３）から発した光を他方の回路部の受光素子３
０４（３１４）で受けることによって行う光通信回路に
於いて、発光素子３０３（３１３）の駆動電流、発光素
子３０３（３１３）の駆動周波数、受光素子３０４（３
１４）の光電変換利得、受光素子３０４（３１４）の出
力信号の波形整形用の閾値、波形整形後の信号のサンプ
リング周波数の少なくとも１つを調整することにより送
受信の信頼性を維持する、ことを特徴とする光通信回
路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信回路に関す
る。本発明の光通信回路は、例えば、画像形成装置内等
のように、発光素子や受光素子に汚れが付着し易い環境
や、特性が劣化し易い環境でも、データ送受信の信頼性
を維持することができる。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置には複数の基板
が搭載されている。これらは、電磁波のノイズの影響を
低減したり、狭い空間にケーブルを引き回す作業を省く
こと等を目的として、発光素子と受光素子を用いた光通
信で接続される場合がある。また、画像形成装置とオプ
ション装置との間も、ケーブル接続の手間を省くこと等
を目的として、同様に光通信で接続される場合がある。

【０００３】特開平４−１１４５５３号公報、特開平４
−１１５７６９号公報、特開平４−１５２３６０号公報
には、画像形成装置の光通信システムに於いて、通信コ
マンドによる送受信の監視やリセットを行い、一時的な
送信エラーの場合は、マスターＣＰＵを自動復帰させる
技術が開示されている。特開平４−４４１０９号公報、
特開平４−４４１１０号公報には、光通信手段による通
信が可能か否かを、一対の受発光素子を設けることで検
出するようにした電気装置が開示されている。特開昭６
０−１８９３７号公報には、光電変換素子の特性の変化
や汚れの付着等による出力低下に応じて判断レベルを追
従させることで、情報の読み取りを可能にした光検出回
路が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５は、従来の光通信
方式の一例である。ＬＥＤ駆動信号によりＬＥＤが発光
され、その発光光量は、電流制限抵抗Ｒ１により固定値
とされている。ＬＥＤから発せられた光はフォトダイオ
ードにて受光されて光電流に変換される。この光電流
は、オペアンプによって電圧信号に変換される。電流電
圧変換効率は、抵抗Ｒ２によって固定値とされている。
オペアンプから出力されるアナログ電圧信号は、コンパ
レータにより波形整形される。コンパレータの閾値は、
抵抗Ｒ３とＲ４によって固定値とされている。

【０００５】図８は、図５の発光素子の駆動信号・受光
側での光電変換後の電圧信号・コンパレータの出力信号
・サンプリングパルスを示し、（ａ）は発光素子と受光
素子に汚れや劣化が無い場合、（ｂ）は汚れや劣化があ
る場合を示す。

【０００６】図示のように、発光素子の駆動信号に対し
て、光電変換後の電圧信号は、発光素子の発光特性や受
光素子の応答特性のために伝達遅延を有し、立ち上がり
と立ち下がりに傾きを持つ。このため、この電圧信号を
所定の閾値で２値化して得られるコンパレータの出力
は、そのハイ／ロー比が、発光素子の駆動信号のハイ／
ロー比とは、若干異なる。このコンパレータの出力が、
サンプリングによりデジタル信号に変換される。

【０００７】発光素子や受光素子に汚れや劣化が無い場
合であれば、図８（ａ）のように、上記の処理によって
得られるデジタル信号は元の信号と同等である。しか
し、発光素子や受光素子に汚れや劣化が有る場合には、
発光素子の発光特性や受光素子の応答特性が劣化する結
果、図８（ｂ）のように、伝達遅延時間、立ち上がりの
傾き、立ち下がりの傾き、波高値が変化し、コンパレー
タの出力のハイ／ロー比は、発光素子駆動信号のハイ／
ロー比と異なるようになって、サンプリング処理後のデ
ジタル信号から元の信号を復号できなくなるという問題
が生ずる。本発明は、この問題を解決することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子
（例：ＬＥＤ）の発光光量、発光素子の駆動周波数、受
光素子（例：フォトダイオード）の光電流／電圧信号の
変換の利得、波形整形のための閾値、サンプリング間
隔、の少なくとも１つを変化させることにより、上述の
問題を解決するものである。

【０００９】請求項１の発明は、第１の回路部と第２の
回路部の間の通信を、第１の回路部の発光素子から発し
た光を第２の回路部の受光素子で受けるとともに、第２
の回路部の発光素子から発した光を第１の回路部の受光
素子で受けることによって行う光通信回路に於いて、第
１の回路部から第２の回路部の発光素子の発光状態を指
示して第１の回路部の受光素子で受光した結果と、第２
の回路部から第１の回路部の発光素子の発光状態を指示
して第２の回路部の受光素子で受光した結果に基づい
て、光通信回路のパラメータを調整する、ことを特徴と
する光通信回路である。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に於いて、光
通信回路のパラメータが、発光素子の駆動電流、発光素
子の駆動周波数、受光素子の光電変換利得、受光素子の
出力信号の波形整形用の閾値、波形整形後の信号のサン
プリング周波数、から選ばれた１又は２以上のパラメー
タである、ことを特徴とする光通信回路である。

【００１１】請求項３の発明は、第１の回路部と第２の
回路部の間の通信を、一方の回路部の発光素子から発し
た光を他方の回路部の受光素子で受けることによって行
う光通信回路に於いて、発光素子の駆動電流、発光素子
の駆動周波数、受光素子の光電変換利得、受光素子の出
力信号の波形整形用の閾値、波形整形後の信号のサンプ
リング周波数の少なくとも１つを調整することにより送
受信の信頼性を維持する、ことを特徴とする光通信回路
である。

【００１２】例えば、光電変換後の電圧信号の波形が図
９（ａ）の破線のように劣化している場合、発光素子の
光量をアップしたり、光電変換の利得を改善すること
で、同図の実線のように、立ち上がりの傾き、立ち下が
りの傾き、波高値を改善することができ、その結果、コ
ンパレータ出力のハイ／ロー比を発光素子の駆動信号の
ハイ／ロー比に近づけることができる。また、コンパレ
ータの閾値を変更することで、その出力を、さらに発光
素子の駆動信号に近づけることができる。

【００１３】また、図９（ｂ）に示すように、発光素子
の駆動周波数を変更したり、サンプリング周期を変更す
ることで、光電変換後の電圧信号の波形のハイ確定期間
を確保できる。このため、波形整形及びサンプリング処
理が可能となり、復号化処理が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、複写機の本体と操作パネル
の通信に本発明を適用した場合に即して、本発明の実施
の形態を説明する。

【００１５】１．複写機の機構図１は複写機全体の機構を示す。機体１は給紙ユニット
２１の上に載置されており、機体１の上には自勤原稿搬
送装置５１が設けられている。機体１内の略中央部には
感光ドラム２が設けられている。感光ドラム２は矢印方
向に回転駆動されて、イレーサランプ３と、帯電チャー
ジャ４とによって、画像形成領域が一様な帯電状熊にさ
れる。この帯電状熊にされた表面には露光光学系５によ
って、機体１上面のプラテンガラス６上に位置決めされ
る原稿の像が露光され、原稿画像に対応した静電潜像を
形成する。感光ドラム１上の静電潜像は、現像器７、８
の何れかによって現像されて顕像となる。感光ドラム１
上の顕像は転写チャージャ９と対向する転写部にて、給
送されてくる転写シート上に転写チャージャ９によって
転写される。

【００１６】転写部には、機体１に備える手差し給紙口
２２から手差し給紙される転写シートや、給紙ユニット
２１に装着されている各給紙カセット２３〜２５の何れ
かから給紙される転写シートが給送されて、前記したよ
うに画像を転写される。転写後の転写シートは感光ドラ
ム１から分離された後、吸引式搬送ベルト１０によって
定着器１１に送り付けられて定着処理される。定着後、
転写シートは機体１外の排紙トレー１２に排出される。

【００１７】手差し給紙口２２には手差しテーブル２６
が設けられており、手差し給紙される転写シートを必要
に応じてガィドする。各給紙カセット２３〜２５は、給
紙ユニット２１の全面周壁に設けられた各給紙口２７〜
２９に着脱可能にセットされており、給紙ローラ３０〜
３２の選択的な駆動によって、給紙口２７〜２９にセッ
トされている給紙カセット２３〜２５内の転写シートの
中の所定のものを給紙することができる。

【００１８】手差しテーブル２６や給紙カセット２３〜
２５から給紙される転写シートは、搬送ローラ３５〜４
２によって転写部に向けて搬送される。この搬送される
転写シートは、停止状熊で待機しているタイミングロー
ラ４５に送り付けられて先端の整合によりスキューが防
止されるとともに、タイミングローラ４５の駆動聞始時
期によって転写部への給送タイミングを調整され、感光
ドラム１上に形成されている顕像の先端と転写シートの
先端とが一致するようにされる。

【００１９】自勤原稿搬送装置５１は、プラテンガラス
６上に開いたり開じたりできるように設けられている。
自勤原稿搬送装置５１は、機体１と電気的に接続され、
且つ所定位置に閉じられたことが図示しないスイッチに
よって検出されると、機体１と自勤原稿搬送装置５１と
の制御は互いに間連付けられ、機体１の動作モードが自
動原稿搬送モードに切り換えられる。

【００２０】自動原稿搬送モードは、自動原稿搬送装置
５１に設けられているスタートキー５２が操作されるこ
とにより、機体１が待機状熊のまま自動原稿搬送装置５
１が動作を聞始し、原稿送り出し部５５の原稿トレー５
３にセットされた原稿を、搬送部５６のプラテンガラス
６とその上の搬送ベルト５７との間に送り出し、搬送ベ
ルト５７によってプラテンガラス６上の所定の露光位置
まで搬送して停止させる。このとき自動原稿搬送装置５
１から機体１へスタート信号が発せられて、複写動作が
開始される。また、露光位置の原稿に対する最終の露光
走査が終了すると、機体１から自勤原稿搬送装置５１に
その旨の信号が発せられ、自動原稿搬送装置５１は搬送
ベルト５７によって原稿を排紙トレイ５４上に排出す
る。

【００２１】露光光学系５は、ミラー・スキャン方式の
ものであり、投影レンズ６１の光軸方向の移動により複
写倍率を変更することができる。照明光源６２と第１ミ
ラー６３とを有する第１のスライダ６４はＶ／ｍ（Ｖ＝
感光ドラムの周速，ｍ：複写倍率）の速度でスキャン動
作するのに対して、第２と第３のミラー６５、６６を有
する第２のスライダ６７はＶ／２ｍの速度で移動され、
これにより、スキャン中の各倍率に応じた光路長を一定
に保っている。

【００２２】機体１は複写に際して転写シートを選択す
るモードとして、転写シートのサイズを自動的に選択す
る用紙自動選択モード（ＡＰＳモード）と、オペレータ
が転写シートのサイズを設定するマニュアルモードとを
有する。ＡＰＳモードは、複写倍率を固定し、露光に供
される原稿のサイズとその固定倍率とから、最適な転写
シートサィズを判別して、対応する給紙口を自動的に選
択し、選択した給紙口から転写シートを給紙するモード
である。マニュアルモードは、複写倍率と転写シートサ
イズを任意に選択して複写勤作を行うモードである。Ａ
ＰＳモードでの原稿サイズ検出等のために、自動原稿搬
送装置５１の搬送部５６の原稿挿入口の近傍には、挿入
される原稿のサィズや向きにかかわりなく、原稿を検出
することができるように配置されて、原稿の搬送方向の
サイズ即ち原稿長さを検出する原稿長さセンサ７２と、
挿入される原稿の幅によって検知／非検知の２状熊をと
る原稿幅センサ７３とが設けられており、この２つのセ
ンサ７２、７３からの検出信号を機体１側で受けること
により、原稿のサイズと向きを識別するように構成され
ている。なお原稿のサイズ検出機構は上記構成に限られ
るものではなく、既知の種々の構成を採用してよい。

【００２３】給紙ユニット２１には、前記各モードにて
自動選択され、又はマニュアル選択されたサイズの転写
シートを複写に供するために、各給紙口２７〜２９にセ
ットされた給紙カセット２３〜２５内の転写シートの有
無を検出するセンサ７５〜７７、セットされている給紙
カセット２３〜２５に収容されている転写シートの残量
を検出するセンサ７８〜８０、収容されている転写シー
トのサイズを検出するセンサ８１〜８３が設けられてい
る。また、各給紙口２７〜２９にセットされた給紙カセ
ット２４〜２６から給紙があった場合、これを検出する
給紙センサ８４〜８６も設けられている。一方、機体１
の手差し給紙口２２には転写シートが手差しされたこと
を検出する手差しセンサ８７と、手差し転写シートが給
紙されたことを検出する手差し給紙センサ８８が設けら
れている。また、タイミングローラ４５の直前には、給
紙口２７〜２９や手差し給紙口２２から給紙された転写
シートを検出するセンサ８９が設けられており、このセ
ンサ８９による転写シートの検出によって、タイミング
ローラ４５をオンするタイミングが制御される。なお、
機体１内には、機体１内の機構を駆動するメインモータ
９１が設けられている。また、給紙ユニット２１には、
給紙ユニット２１内の機構を駆動する給紙モータ９２が
設けられている。

【００２４】２．操作パネル．機体１には、図２に示すような操作パネル１０１が設け
られている。図中、１０２はコピースタートのためのプ
リントキー、１０３〜１１２は０〜９までを置数するテ
ンキー、１１３はコピー枚数等のクリアやコピー動作の
停止等に用いられるクリア・ストップキー、１１４はＡ
ＰＳモード／ＡＭＳモード／マニュアルのモードを選択
するモード選択キー、１１５と１１６は複写倍率のアッ
プキーとダウンキー、１１７は各種メッセージ表示用の
ＬＣＤ表示部であり、前記の置数や設定倍率が表示され
る。以上の各キー、表示部１１７の表示内容、機体１、
給紙ユニット２１内の入出力は、図３に示す制御回路に
よって制御される。

【００２５】この操作パネル１０１を制御するＣＰＵ２
１０と、機体１及び給紙ユニット２１を制御するＣＰＵ
２００とは、本発明の光通信によって接続される。

【００２６】３．複写機の制御回路．図３に複写機の制御回路を示す。複写機本体（機体１と
給紙ユニット２１）を制御するＣＰＵ２００（マスター
ＣＰＵ）と、操作パネル１０１を制御するＣＰＵ２１０
（スレーブＣＰＵ）との間で、光通信が行われる。ＣＰ
Ｕ２００は、ペーパー搬送システム、作像システム、原
稿露光システム、原稿検知システム等の一連の複写動作
に必要なシステムを制御する。ＣＰＵ２１０は、ＬＥＤ
１０２〜１１６、ＬＥＤ２１１、ＬＣＤ回路２１４〜２
１５を制御する。

【００２７】ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２０４に格納され
たソフトウェアプログラムにしたがって、複写機本体内
のセンサ等からの入力処理、負荷等への出力制御、通信
用回路２０１へのアクセスを行う。制御用ＲＡＭ２０５
はバックアップ用バッテリー２０６を有し、データの保
持が可能である。ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２１２に格納
されたソフトウェアプログラムにしたがって制御を行
う。

【００２８】４．光空間通信を行う回路．ＬＥＤ３０３は、本体側のＣＰＵ２００から通信用回路
２０１へ送られて変調されたデータに従って発光され
る。この光は操作パネル側のフォトダイオード３０４に
より受光され、通信用回路２１６で復調されて、ＣＰＵ
２１０に取り込まれる。これにより、本体側のＣＰＵ２
００から操作パネル側のＣＰＵ２１０へデータが送られ
る。

【００２９】同様に、ＬＥＤ３１３は、操作パネル側の
ＣＰＵ２１０から通信用回路２１６へ送られて変調され
たデータに従って発光される。この光は本体側のフォト
ダイオード３１４により受光され、通信用回路２０１で
復調されて、ＣＰＵ２００に取り込まれる。これによ
り、操作パネル側のＣＰＵ２１０から本体側のＣＰＵ２
００へデータが送られる。

【００３０】図４は、図３内で本体側と操作パネル側の
間の光通信に関与する部分（図３の通信用回路２０１と
２１６、ＬＥＤ３０３と３１３、フォトダイオード３０
４と３１４、ＣＰＵ２００と２１０）を示すブロック図
である。

【００３１】ＣＰＵ２００（本体側）からのパラレルデ
ータは、変換器３０１によりシリアルデータに変換さ
れ、このシリアルデータに従ってＬＥＤ駆動部３０２が
ＬＥＤ３０３を駆動して発光させる。この光は、フォト
ダイオード３０４（操作パネル側）で受光されて電気信
号に変換され、増幅器３０５により増幅され、復調器３
０６にてデジタルシリアルデータに復調された後、変換
器３０７にてパラレルデータに変換されて、ＣＰＵ２１
０に入力される。

【００３２】同様に、ＣＰＵ２１０（操作パネル側）か
らのパラレルデータは、変換器３１１によりシリアルデ
ータに変換され、このシリアルデータに従ってＬＥＤ駆
動部３１２がＬＥＤ３１３を駆動して発光させる。この
光は、フォトダイオード３１４（本体側）で受光されて
電気信号に変換され、増幅器３１５により増幅され、復
調器３１６にてデジタルシリアルデータに復調された
後、変換器３１７にてパラレルデータに変換されて、Ｃ
ＰＵ２００に入力される。

【００３３】ＣＰＵ２００（又は２１０）は、後述する
手順に従い、ＬＥＤ３０３（又は３１３）の駆動電流の
調整、ＬＥＤ３０３（又は３１３）の発光周波数の調
整、増幅器３１５（又は３０５）の利得調整、波形整形
のための閾値の調整、復調器３１６（又は３０６）のサ
ンプリング周波数の調整を行うことで、複写機内部の光
空間通信の送受信の誤りを低減している。

【００３４】ここで、増幅器の利得等を調整するための
機構を説明する。図６は、増幅器３０５と３１５の内部
構成の一例を示す。フォトダイオード３０４（又は３１
４）から出力された信号は、オペアンプ３５２等によっ
て電圧信号に変換されて、次段のオペアンプ３５３に入
力される。この信号は、オペアンプ３５３及び利得調整
回路３５４により、ＣＰＵ２１０（又は２００）からの
利得調整信号に従って決まる所定の利得で増幅される。
利得の調整は、図示の例では、アナログスイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３を用いて負帰還の条件を変えること
で行われる。オペアンプ３５３から出力された信号は、
コンパレータ３５５にてデジタル信号に変換される。こ
の変換時、コンパレータ３５５は、ＣＰＵ２１０（又は
ＣＰＵ２００）からのデジタル閾値調整信号をＤ／Ａ変
換器３５６にてＤ／Ａ変換して得たアナログ閾値調整信
号をＲｅｆ信号として入力することにより、閾値を調整
する。

【００３５】次に、復調器のサンプリング周波数を調整
するための機構を説明する。図７は、復調器３０６と３
１６の内部構成の一例を示す。増幅器３０５（又は３１
５）からの出力は、サンプリング回路３６０でサンプリ
ングされる。サンプリングクロックは、発振器３６４と
プログラマブルカウンタ３６２によりＣＰＵ２１０（又
は２００）からの指示値に基づいて生成される。サンプ
リング回路３６０によりスタートビットが認識される
と、カウンタ３６３でサンプリングクロックに基づいて
データ取り込み用のラッチ信号が生成されて、フリップ
フロップ３６１に送られる。これにより、フリップフロ
ップ３６１にてデータが補足されて、増幅器３０５（又
は３１５）からの出力が所定データ長のシリアルデータ
に変換される。

【００３６】５．調整手順．次に、ＣＰＵ２００とＣＰＵ２１０により、光通信回路
の送受信の信頼性を維持するために、光通信のパラメー
タ（発光素子の駆動電流、受信側の利得、発光周波数）
を調整する手順を、フローチャートを参照して説明す
る。

【００３７】５−１．メインルーチン．図１０（ａ）はＣＰＵ２００のメインルーチンのフロー
チャート、（ｂ）はＣＰＵ２１０のメインルーチンのフ
ローチャート、（ｃ）はＣＰＵ２００のメインルーチン
内の通信確認動作手順のフローチャート、（ｄ）はＣＰ
Ｕ２１０のメインルーチン内の通信確認動作手順のフロ
ーチャートである。

【００３８】図１０（ａ）に示すように、複写機本体に
電源が投入されると、ＣＰＵ２００では、ＲＡＭのクリ
ア、標準複写モードの設定等を行う初期設定が行われ
（Ｓ１１）、さらに、通信確認動作手順が実行される
（Ｓ１３）。その後、内部タイマのスタート（Ｓ２
１）、各種センサや通信データの入力の受け付け処理
（Ｓ２３）、複写動作の開始〜終了の一連の動作を実行
させるための処理（Ｓ２５）、制御信号や表示信号を処
理して出力するための処理（Ｓ２７）が、内部タイマで
管理される時間毎に（Ｓ２９）、繰り返して実行され
る。

【００３９】図１０（ｂ）に示すように、複写機本体に
電源が投入されると、ＣＰＵ２１０では、ＲＡＭのクリ
ア、標準複写モードの設定等を行う初期設定が行われ
（Ｓ５１）、さらに、通信確認動作手順が実行される
（Ｓ５３）。その後、内部タイマのスタート（Ｓ６
１）、操作パネル上の各種のキーや通信データの入力の
受け付け処理（Ｓ６３）、本体からのデータを処理した
りＬＥＤ点消灯やＬＣＤの表示信号を処理して出力する
ための処理（Ｓ６７）が、内部タイマで管理される時間
毎に（Ｓ６９）、繰り返して実行される。

【００４０】図１０（ｃ）と（ｄ）に示すように、ＣＰ
Ｕ２００とＣＰＵ２１０の通信確認動作手順は、スタテ
ィック設定（Ｓ３１，Ｓ７１）と、ダイナミック設定
（Ｓ３３，Ｓ７３）から成る。スタティック設定（Ｓ３
１，Ｓ７１）では、ＬＥＤ３０３，３１３の駆動電流
と、フォトダイオード３１４，３０４側の受信利得が設
定される。ダイナミック設定（Ｓ３３，Ｓ７３）では、
ＬＥＤ３０３，３１３の発光周波数が設定される。

【００４１】５−２．スタティック設定（図１１〜１
４）．マスター側とスレーブ側の各々で、所定時間の経過が待
機される（Ｓ１０１，Ｓ３０１）。マスター側とスレー
ブ側の各調整動作を同時に開始するためである。また、
マスター側とスレーブ側の各々で、受光側の増幅器３０
５と３１５の利得が所定値に設定される（Ｓ１０２，Ｓ
３０２）。下記のステップＳ１０３〜Ｓ１０９と、ステ
ップＳ３０３〜Ｓ３０８の処理で、所定のパターンを正
確に計測するためである。

【００４２】ステップＳ１０３〜Ｓ１０９とステップＳ
３０３〜Ｓ３０８は、マスター側が調整動作を行うため
のステップである。まず、ＬＥＤ３０３を、所定時間、
所定の駆動電流で、所定パターンで発光させて、スレー
ブ側へ光信号を送る（Ｓ１０３，通信（１））。この光
信号は、スレーブ側に対して、ＬＥＤ３１３を所定時
間、所定電流で発光させることを指示する信号である。
この信号の発光パターンは、予め定められている。

【００４３】スレーブ側は、上述の指示を、ステップＳ
３０３，Ｓ３０６，Ｓ３０７のループで待機する。待機
のためのカウント周期は基準クロックパルスの数で規定
される。この待機中に、所定時間を経過しても上述の指
示が検出されない場合は（Ｓ３０７：ＮＯ）、エラー処
理を行う（Ｓ３０８）。

【００４４】スレーブ側に於いて上述の指示が検出され
ると（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、指示された駆動電流値で、
指示された時間、ＬＥＤ３１３を発光させる（Ｓ３０
４，通信（２））。ステップＳ３０５では、検出された
信号パターンが、所定の最終パターンに該当するか否か
判定され、所定の最終パターンでない場合は（Ｓ３０
５：ＮＯ）、ステップＳ３０３に戻り、上述の処理を繰
り返す。検出された信号パターンが所定の最終パターン
の場合は（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０９に進
む。

【００４５】マスター側では、ステップＳ１０３で上述
の指示を行った後、スレーブ側からの通信（２）を、ス
テップＳ１０４，Ｓ１０７，Ｓ１０８のループで待機す
る。待機のためのカウント周期は基準クロックパルスの
数で規定される。この待機中に、所定時間を経過しても
スレーブ側からの通信（２）が検出されない場合は（Ｓ
１０８：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ１０９）。

【００４６】マスター側に於いてスレーブ側からの通信
（２）が検出されると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、その通信
（２）時の増幅器３１５の出力レベル（アナログ電圧
値）を読み込み、ＲＡＭ２０５に格納する（Ｓ１０
５）。つまり、スレーブ側に指示した所定電流値での駆
動による所定時間の発光に対応するマスター側増幅器の
出力レベルをＲＡＭ２０５に記憶する。ステップＳ１０
６では、スレーブ側へのステップ１０３での指示が所定
回数に達したか否か判定され、所定回数に達していない
場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０３に戻って
上述の処理を繰り返す。つまり、１回の通信が失敗して
も直ちにエラーにはしない。ステップＳ１０８の所定値
とステップＳ１０６の規定回数の比が許容するエラー発
生率である。なお、平均値を採る等の統計的処理をして
もよい。これらのことは、以下の同様の処理についても
同様である。一方、スレーブ側への指示が所定回数に達
した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０に
進む。

【００４７】ステップＳ１１０では、マスター側の増幅
器３１５の利得が所定値に設定される。同様に、ステッ
プＳ３０９では、スレーブ側の増幅器３０５の利得が所
定値に設定される。

【００４８】ステップＳ３１０〜Ｓ３１６と、ステップ
Ｓ１１１〜Ｓ１１６は、スレーブ側が調整動作を行うた
めのステップである。まず、ＬＥＤ３１３を、所定時
間、所定の駆動電流で、所定パターンで発光させて、マ
スター側へ光信号を送る（Ｓ３１０，通信（３））。こ
の光信号は、マスター側に対して、ＬＥＤ３０３を所定
時間、所定電流で発光させることを指示する信号であ
る。この信号の発光パターンは、予め定められている。

【００４９】マスター側は、上述の指示を、ステップＳ
１１１，Ｓ１１４，Ｓ１１５のループで待機する。ま
た、所定時間を越えて上述の指示が無い場合は（Ｓ１１
５：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ１１６）。

【００５０】マスター側に於いて上述の指示が検出され
ると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、指示された電流値で、指示
された時間、ＬＥＤ３０３を発光させる（Ｓ１１２，通
信（４））。ステップＳ１１３では、検出された信号パ
ターンが、所定の最終パターンに該当するか否か判定さ
れ、所定の最終パターンでない場合は（Ｓ１１３：Ｎ
Ｏ）、ステップＳ１１１に戻り、上述の処理を繰り返
す。検出された信号パターンが最終パターンの場合は
（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１１７に進む。

【００５１】スレーブ側では、ステップＳ３１０で上述
の指示を行った後、マスター側からの通信（４）を、ス
テップＳ３１１，Ｓ３１４，Ｓ３１５のループで待機す
る。また、所定時間を越えてスレーブ側からの通信
（４）が検出されない場合は（Ｓ３１５：ＮＯ）、エラ
ー処理を行う（Ｓ３１６）。

【００５２】スレーブ側に於いてマスター側からの通信
（４）が検出されると（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、その通信
（４）時の増幅器３０５の出力レベル（アナログ電圧
値）を読み込み、ＲＡＭ２１７に格納する（Ｓ３１
２）。つまり、マスター側に指示した所定電流値での駆
動による所定時間の発光に対応するスレーブ側増幅器の
出力レベルをＲＡＭ２１７に記憶する。ステップＳ３１
３では、マスター側へのステップ３１０での指示が所定
の規定回数に達したか否か判定され、達していない場合
は（Ｓ３１３：ＮＯ）、ステップＳ３１０に戻り、上述
の処理を繰り返す。一方、スレーブ側への指示が所定回
数に達した場合は（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、ステップＳ３
１７に進む。

【００５３】ステップＳ１１７では、先述の結果に基づ
いて、マスター側の増幅器３１５の利得と、スレーブ側
のＬＥＤ３１３の駆動電流値を決定する。また、決定し
たスレーブ側のＬＥＤ３１３の駆動電流値を、スレーブ
側に指示する（Ｓ１１７，通信（５））。

【００５４】スレーブ側は、上述の通信（５）の指示
を、ステップＳ３１７，Ｓ３２０，Ｓ３２１のループで
待機する。また、所定時間を越えて上述の指示が無い場
合は（Ｓ３２１：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ３２
２）。また、スレーブ側に於いて上述の通信（５）の指
示が検出されると（Ｓ３１７：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３１３
の駆動電流値を、指示された値に設定する（Ｓ３１
８）。

【００５５】ステップＳ３１９では、先述の結果に基づ
いて、スレーブ側の増幅器３０５の利得と、マスター側
のＬＥＤ３０３の駆動電流値を決定する。また、決定し
たマスター側のＬＥＤ３０３の駆動電流値を、マスター
側に指示する（Ｓ３１９，通信（６））。

【００５６】マスター側は、上述の通信（６）の指示
を、ステップＳ１１８，Ｓ１２０，Ｓ１２１のループで
待機する。また、所定時間を越えて上述の指示が無い場
合は（Ｓ１２１：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ１２
２）。また、マスター側に於いて上述の通信（６）の指
示が検出されると（Ｓ１１８：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３０３
の駆動電流値を、指示された値に設定する（Ｓ１１
９）。

【００５７】５−３．ダイナミック設定（図１５〜１
８）．マスター側とスレーブ側は、各々、先述のスタティック
設定で決定されたＬＥＤの駆動電流値と、増幅器の利得
の設定を確認する（Ｓ２０１，Ｓ４０１）。

【００５８】ステップＳ２０２〜Ｓ２０８と、ステップ
Ｓ４０２〜Ｓ４０７は、マスター側が調整動作を行うた
めのステップである。まず、ＬＥＤ３０３を、決定され
た駆動電流値で、最小の周波数で、所定パターンで発光
させて、スレーブ側へ光信号を送る（Ｓ２０２，通信
（７））。この光信号は、スレーブ側に対して、ＬＥＤ
３１３を、所定の周波数で発光させることを指示する信
号である。この信号の発光パターンは、予め定められて
いる。

【００５９】スレーブ側は、上述の指示を、ステップＳ
４０２，Ｓ４０５，Ｓ４０６のループで待機する。ま
た、所定時間を越えて上述の指示が無い場合は（Ｓ４０
６：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ４０７）。

【００６０】スレーブ側に於いて上述の指示が検出され
ると（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３１３を指示された
周波数で所定時間発光させる（Ｓ４０３，通信
（８））。ステップＳ４０４では、検出された信号パタ
ーンが、所定の最終パターンに該当するか否か判定さ
れ、最終パターンでない場合は（Ｓ４０４：ＮＯ）、ス
テップＳ４０２に戻り、上述の処理を繰り返す。検出さ
れた信号パターンが最終パターンの場合は（Ｓ４０４：
ＹＥＳ）、ステップＳ４０８に進む。

【００６１】マスター側では、ステップＳ２０２で上述
の指示を行った後、スレーブ側からの通信（８）を、ス
テップＳ２０３，Ｓ２０６，Ｓ２０７のループで待機す
る。また、所定時間を越えてスレーブ側からの通信
（８）が検出されない場合は（Ｓ２０７：ＮＯ）、エラ
ー処理を行う（Ｓ２０８）。

【００６２】マスター側に於いてスレーブ側からの通信
（８）が検出されると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、その通信
（８）時の増幅器３１５の出力レベル（アナログ電圧
値）のピークホールド値を読み込み、その値をＲＡＭ２
０５に格納する（Ｓ２０４）。つまり、スレーブ側に指
示した所定周波数での駆動による発光に対応するマスタ
ー側増幅器３１５の出力レベルのピークホールド値をＲ
ＡＭ２０５に記憶する。なお、増幅器３１５の利得は、
スタティック設定により決定された値である。ステップ
Ｓ２０５では、スレーブ側へのステップ２０２での指示
が所定の規定回数に達したか否か判定され、達していな
い場合は（Ｓ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻
り、上述の処理を繰り返す。スレーブ側への指示が所定
回数に達した場合は（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ステップＳ
２０９に進む。

【００６３】ステップＳ４０８〜Ｓ４１４と、ステップ
Ｓ２０９〜Ｓ２１４は、スレーブ側が調整動作を行うた
めのステップである。まず、ＬＥＤ３１３を、決定され
た駆動電流値で、最小の周波数で、所定パターンで発光
させて、マスター側へ光信号を送る（Ｓ４０８，通信
（９））。この光信号は、マスター側に対して、ＬＥＤ
３０３を、所定の周波数で発光させることを指示する信
号である。この信号の発光パターンは、予め定められて
いる。

【００６４】マスター側は、上述の指示を、ステップＳ
２０９，Ｓ２１２，Ｓ２１３のループで待機する。ま
た、所定時間を越えて上述の指示が無い場合は（Ｓ２１
３：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ２１４）。

【００６５】マスター側に於いて上述の指示が検出され
ると（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３０３を指示された
周波数で所定時間発光させる（Ｓ２１０，通信（１
０））。ステップＳ２１１では、検出された信号パター
ンが、所定の最終パターンに該当するか否か判定され、
最終パターンでない場合は（Ｓ２１１：ＮＯ）、ステッ
プＳ２０９に戻り、上述の処理を繰り返す。検出された
信号パターンが最終パターンの場合は（Ｓ２１１：ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２１５に進む。

【００６６】スレーブ側では、ステップＳ４０８で上述
の指示を行った後、マスター側からの通信（１０）を、
ステップＳ４０９，Ｓ４１２，Ｓ４１３のループで待機
する。また、所定時間を越えてマスター側からの通信
（１０）が検出されない場合は（Ｓ４１３：ＮＯ）、エ
ラー処理を行う（Ｓ４１４）。

【００６７】スレーブ側に於いてマスター側からの通信
（１０）が検出されると（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、その通
信（１０）時の増幅器３０５の出力レベル（アナログ電
圧値）のピークホールド値を読み込み、その値をＲＡＭ
２１７に格納する（Ｓ４１０）。つまり、マスター側に
指示した所定周波数での駆動による発光に対応するスレ
ーブ側増幅器３０５の出力レベルのピークホールド値を
ＲＡＭ２１７に記憶する。なお、増幅器３０５の利得
は、スタティック設定により決定された値である。ステ
ップＳ４１１では、スレーブ側へのステップ４０８での
指示が所定の規定回数に達したか否か判定され、達して
いない場合は（Ｓ４１１：ＮＯ）、ステップＳ４０８に
戻り、上述の処理を繰り返す。スレーブ側への指示が所
定回数に達した場合は（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、ステップ
Ｓ４１５に進む。

【００６８】ステップＳ２１５では、先述の結果に基づ
いて、スレーブ側のＬＥＤ３１３の発光周波数を決定す
る。また、決定したスレーブ側のＬＥＤ３１３の発光周
波数を、スレーブ側に指示する（Ｓ２１５，通信（１
１））。

【００６９】スレーブ側は、上述の通信（１１）の指示
を、ステップＳ４１５，Ｓ４１６，Ｓ４１７のループで
待機する。また、所定時間を越えて上述の指示が無い場
合は（Ｓ４１７：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ４１
８）。また、スレーブ側に於いて上述の通信（１１）の
指示が検出されると（Ｓ４１５：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３１
３の発光周波数を、指示された値に設定する（Ｓ４１
９）。

【００７０】ステップＳ４２０では、先述の結果に基づ
いて、マスター側のＬＥＤ３０３の発光周波数を決定す
る。また、決定したマスター側のＬＥＤ３０３の発光周
波数を、マスター側に指示する（Ｓ４２０，通信（１
２））。

【００７１】マスター側は、上述の通信（１２）の指示
を、ステップＳ２１６，Ｓ２１７，Ｓ２１８のループで
待機する。また、所定時間を越えて上述の指示が無い場
合は（Ｓ２１８：ＮＯ）、エラー処理を行う（Ｓ２１
９）。また、マスター側に於いて上述の通信（１２）の
指示が検出されると（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、ＬＥＤ３０
３の発光周波数を、指示された値に設定する（Ｓ２２
０）。

【００７２】このように、本装置の光通信回路では、マ
スター側とスレーブ側で、それぞれ相手の発光素子の発
光を指示して、その発光状態を自己の受光素子で検出
し、その結果に基づいて、光通信のパラメータを調整し
ている。

【００７３】６．他の例．上述の例は、複写機本体と操作パネル間の通信に本発明
の光通信回路を適用した場合であるが、本発明は複写機
本体と操作パネル間に限らず、装置内に複数の基板が設
けられている場合について適用可能である。例えば、画
像形成装置であれば、メインＣＰＵ、スキャン用のＣＰ
Ｕ、画像処理用のＣＰＵ、電子写真方式のレーザ駆動用
のＣＰＵ等との間での通信や、さらに、本体と原稿搬送
装置やソータ、フィニッシャー、給紙トレイ等のオプシ
ョン装置との通信についても同様に適用できる。

【００７４】

【発明の効果】本発明では、発光素子（例：ＬＥＤ）の
発光光量、発光素子の駆動周波数、受光素子（例：フォ
トダイオード）の光電流／電圧信号の変換の利得、波形
整形のための閾値、サンプリング間隔、の少なくとも１
つを変化させるため、発光素子や受光素子の劣化や汚れ
等に起因する送受信の信頼性の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の複写機の機構を模式的に示す中央
断面図。

【図２】図１の複写機の操作パネルの一部を示す説明
図。

【図３】図１の複写機の制御回路の構成を示す回路図。

【図４】図３内の通信用回路とその周辺を示すブロック
図。

【図５】光通信回路を示す回路図。

【図６】図４内の増幅器３０５，３１５の構成例を示す
回路図。

【図７】図４内の復調器３０６，３１６の構成例を示す
回路図。

【図８】発光素子の駆動信号・光電流の電圧変換後の波
形・波形整形後の波形・サンプリングパルスを示し、
（ａ）は劣化等の無い場合、（ｂ）は有る場合を示す。

【図９】発光素子の駆動信号・光電流の電圧変換後の波
形・波形整形後の波形・サンプリングパルスを示し、
（ａ）は発光素子の光量アップ，受光側の利得改善，閾
値変更により劣化等の影響を除去した場合、（ｂ）は発
光素子の駆動周波数を変更することで劣化等の影響を除
去した場合を示す。

【図１０】ＣＰＵ２００とＣＰＵ２１０の処理を示し、
（ａ）はＣＰＵ２００のメインルーチン、（ｂ）はＣＰ
Ｕ２１０のメインルーチン、（ｃ）は（ａ）の通信確認
動作手順、（ｄ）は（ｂ）の通信確認動作手順を示す。

【図１１】図１０（ｃ）のスタティック設定処理の一部
を示すフローチャート。

【図１２】図１０（ｃ）のスタティック設定処理の残部
を示すフローチャート。

【図１３】図１０（ｄ）のスタティック設定処理の一部
を示すフローチャート。

【図１４】図１０（ｄ）のスタティック設定処理の残部
を示すフローチャート。

【図１５】図１０（ｃ）のダイナミック設定処理の一部
を示すフローチャート。

【図１６】図１０（ｃ）のダイナミック設定処理の残部
を示すフローチャート。

【図１７】図１０（ｄ）のダイナミック設定処理の一部
を示すフローチャート。

【図１８】図１０（ｄ）のダイナミック設定処理の残部
を示すフローチャート。

【符号の説明】

３０５増幅器（スレーブ（操作パネル）側）３１５増幅器（マスター（本体）側）３０３発光素子（ＬＥＤ；マスター（本体）側）３１３発光素子（ＬＥＤ；スレーブ（操作パネル）
側）３０４受光素子（フォトダイオード；スレーブ（操作
パネル）側）３１４受光素子（フォトダイオード；マスター（本
体）側）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の回路部と第２の回路部の間の通信
を、第１の回路部の発光素子から発した光を第２の回路
部の受光素子で受けるとともに、第２の回路部の発光素
子から発した光を第１の回路部の受光素子で受けること
によって行う光通信回路に於いて、第１の回路部から第
２の回路部の発光素子の発光状態を指示して第１の回路
部の受光素子で受光した結果と、第２の回路部から第１
の回路部の発光素子の発光状態を指示して第２の回路部
の受光素子で受光した結果に基づいて、光通信回路のパ
ラメータを調整する、ことを特徴とする光通信回路。
【請求項２】請求項１に於いて、光通信回路のパラメ
ータは、発光素子の駆動電流、発光素子の駆動周波数、
受光素子の光電変換利得、受光素子の出力信号の波形整
形用の閾値、波形整形後の信号のサンプリング周波数、
から選ばれた１又は２以上のパラメータである、ことを
特徴とする光通信回路。
【請求項３】第１の回路部と第２の回路部の間の通信
を、一方の回路部の発光素子から発した光を他方の回路
部の受光素子で受けることによって行う光通信回路に於
いて、発光素子の駆動電流、発光素子の駆動周波数、受
光素子の光電変換利得、受光素子の出力信号の波形整形
用の閾値、波形整形後の信号のサンプリング周波数の少
なくとも１つを調整することにより送受信の信頼性を維
持する、ことを特徴とする光通信回路。