JP2001188659A - 負荷制御装置および方法 - Google Patents

負荷制御装置および方法

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JP2001188659A
JP2001188659A JP37415499A JP37415499A JP2001188659A JP 2001188659 A JP2001188659 A JP 2001188659A JP 37415499 A JP37415499 A JP 37415499A JP 37415499 A JP37415499 A JP 37415499A JP 2001188659 A JP2001188659 A JP 2001188659A
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Takahiro Watabe
高廣 渡部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリアル通信を介した負荷制御系を用いる場
合に装置の信頼性を高めることができる負荷制御装置を
提供する。 【解決手段】 装置全体を制御するメイン制御部(基
板)901は、例えば、ACリレー、DCリレー、メイ
ンスイッチのシャットオフなど重要度の高い本体の負荷
については直接制御する一方、モータ、クラッチ、ソレ
ノイドなど比較的重要度の低い負荷については各負荷制
御基板とシリアルラインを介して通信を行って制御す
る。メイン制御部901内の通信コントローラ402の
各シリアルラインには、給紙負荷制御部902および排
紙負荷制御部903の2チャンネルが繋がっており、シ
リアル通信に何らかのエラーが発生しても、AC・DC
リレーの駆動信号、メインスイッチのシャットオフ信号
などの重要な制御信号はシリアル負荷制御部を介するこ
となく直接制御されるので、影響がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリアル通信を行
って負荷に対する駆動動作や検出動作などを行う負荷制
御装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の負荷制御装置としての画
像形成装置では、モータ、クラッチ、ソレノイド、セン
サ、ファンなどの負荷は、画像形成装置に搭載された制
御部により、例えばパラレルI/Oポートを介して直接
に駆動・検出される構成が一般的であった。
【0003】近年、画像形成装置の高性能化によって負
荷の数が増加し、それに伴って制御部から各負荷までの
束線も増加している。これが、装置のサイズを大きく
し、かつコストを増加させる要因になってきている。こ
の問題を解決する方法の1つとして、シリアル通信を使
って負荷の駆動・検出を行う方法が知られている。
【0004】この方法では、負荷を駆動・検出する負荷
駆動検出部を負荷の近くに設け、シリアル通信により負
荷駆動検出部と制御部との間でデータのやり取りが行わ
れる。これにより、制御部から負荷近傍までは数本のシ
リアル線だけでよく、負荷駆動検出部から各負荷までの
束線も、従来より極めて短くできる。したがって、配線
のスペースを削減することができ、装置の小型化および
配線のコスト低減を図ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全ての
信号制御系(あるいは適当に選択された信号制御系)に
シリアル通信を介した負荷制御系(シリアル負荷駆動検
出系)を採用した場合、制御部と負荷との間でシリアル
通信により信号が伝送されることになるので、例えば、
定着器のメインヒータやサブヒータのオンオフ動作を行
うAC・DCリレー、メインスイッチのシャットオフな
どの制御信号に伝送エラーが発生して重要な制御系が暴
走し、装置に不具合が生じるおそれがあった。
【0006】そこで、本発明は、シリアル通信を介した
負荷制御系を用いる場合に装置の信頼性を高めることが
できる負荷制御装置および方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の負荷制御装置は、複数の
負荷を制御する主制御手段と、前記主制御手段とシリア
ル通信を行い、該主制御手段からの指示にしたがって、
前記負荷に対する駆動動作あるいは検出動作を行うシリ
アル通信制御手段と、前記シリアル通信を行うことな
く、前記主制御手段が直接に前記負荷に対する駆動動作
あるいは検出動作を行うための非シリアル通信手段とを
備え、前記主制御手段は前記非シリアル通信手段を介し
て重要度の高い負荷に対する駆動動作あるいは検出動作
を直接行い、前記シリアル通信制御手段は前記主制御手
段とシリアル通信を行って重要度の低い負荷に対する駆
動動作あるいは検出動作を行うことを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の負荷制御装置では、請求
項1に係る負荷制御装置において、前記主制御手段は、
前記シリアル通信制御手段に対してシリアル通信を行う
シリアル通信手段と前記非シリアル通信手段とがワンチ
ップ化された通信コントローラを有することを特徴とす
る。
【0009】請求項3に記載の負荷制御装置では、請求
項1に係る負荷制御装置において、前記シリアル通信は
クロックとデータからなる2線式のクロック同期方式に
より行われることを特徴とする。
【0010】請求項4に記載の負荷制御措置は、請求項
1に係る負荷制御装置において、画像形成装置に適用さ
れたことを特徴とする。
【0011】請求項5に記載の負荷制御方法は、複数の
負荷を制御する主制御部とシリアル通信を行い、該主制
御部からの指示にしたがって、重要度の低い負荷に対す
る駆動動作あるいは検出動作を行う工程と、前記シリア
ル通信を行うことなく、前記主制御部が重要度の高い負
荷に対する駆動動作あるいは検出動作を直接行う工程と
を有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の負荷制御装置および方法
の実施の形態について説明する。本実施形態の負荷制御
装置はカラー画像形成装置に適用される。図1はカラー
画像形成装置の内部の構成を示す図である。このカラー
画像形成装置は、大きく分けてカラーリーダ部10およ
びカラープリンタ部20から構成される。
【0013】カラーリーダ部10において、図中、10
1はCCDである。311はCCD101が実装された
基板である。312はデジタル画像処理部である。30
1は原稿台ガラス(プラテン)である。103は原稿給
紙装置(DF)である。尚、この原稿給紙装置302の
代わりに、鏡面圧板を装着する構成であってもよい。
【0014】303および304は原稿を照明する光源
(ハロゲンランプまたは蛍光灯)である。305および
306は光源303、304の光を原稿に集光する反射
傘である。307、308および309はミラーであ
る。310は原稿からの反射光または投影光をCCD1
01上に集光するレンズである。314はハロゲンラン
プ303、304、反射傘305、306およびミラー
307を収容するキャリッジである。315はミラー3
08、309を収容するキャリッジである。313はコ
ンピュータなどの外部装置とのインターフェイス(I/
F)部である。
【0015】キャリッジ314およびキャリッジ315
は、それぞれ速度Vおよび速度V/2でCCD101の
電気的走査(主走査)方向に対して垂直(副走査)方向
に機械的に移動することによって、原稿全面を走査(副
走査)する。
【0016】つぎに、カラープリンタ部20の構成につ
いて示す。カラープリンタ部20において、317はイ
エロー(Y)画像形成部、318はマゼンタ(M)画像
形成部、319はシアン(C)画像形成部、320はブ
ラック(K)画像形成部である。各画像形成部の構成は
同一であるので、ここではY画像形成部317について
詳細に説明し、他の画像形成部については説明を省略す
る。
【0017】Y画像形成部317において、342は感
光ドラムであり、この奥に設置された超音波モータ(図
示せず)により駆動される。LEDアレー210からの
光によって、感光ドラム342の表面に潜像が形成され
る。この感光ドラム342は、超音波モータによりダイ
レクトに駆動されている。321は一次帯電器であり、
感光ドラム342の表面を所定の電位に帯電させ、潜像
形成を準備する。322は現像器であり、感光ドラム3
42上の潜像を現像してトナー画像を形成する。尚、現
像器322には、現像バイアスを印加して現像するため
のスリーブ345が含まれている。323は転写帯電器
であり、転写ベルト333の背面から放電を行い、感光
ドラム342上のトナー画像を転写ベルト333上の記
録紙などに転写する。本実施形態では、転写効率がよい
ので、クリーナ部が配置されていない。尚、クリーナ部
を装着した構成にしてもよい。ローラ348には、超音
波モータ(図示せず)が接続されており、転写ベルト3
33は超音波モータにより駆動される。
【0018】つぎに、記録紙など記録媒体の上に画像を
形成する手順について示す。カセット340、341に
格納された記録紙は、ピックアップローラ339、33
8により1枚毎に給紙ローラ336、337を介して転
写ベルト333上に供給される。給紙された記録紙は、
吸着帯電器346で帯電される。348は転写ベルトロ
ーラであり、転写ベルト333を駆動し、かつ吸着帯電
器346と対になって記録紙を帯電させ、転写ベルト3
33に記録紙を吸着させる。347は紙先端センサであ
り、転写ベルト333上にある記録紙の先端を検知す
る。尚、紙先端センサ347の検出信号は、カラープリ
ンタ部20からカラーリーダ部10に送られ、カラーリ
ーダ部10からプリンタ部20にビデオ信号を送る際の
副走査同期信号として用いられる。
【0019】この後、記録紙は転写ベルト333によっ
て搬送され、画像形成部317〜320においてYMC
Kの順にその表面にトナー画像が形成される。K画像形
成部320を通過した記録紙は、転写ベルト333から
の分離を容易にするため、除電帯電器349で除電され
た後、転写ベルト333から分離される。分離された記
録紙は、定着器334でトナー画像が熱定着された後、
フィニッシャ102の排紙トレー335に排紙される。
【0020】つぎに、シリアル通信を用いた負荷駆動検
出方式について示す。図2はシリアル通信を用いた負荷
駆動検出方式により負荷の駆動検出を行うシリアル通信
システムの構成を示す図である。このシリアル通信シス
テムは、メイン制御部(基板)901および各負荷制御
部(例えば、給紙負荷制御部902)から構成される。
メイン制御部901には、通信コントローラ402およ
びCPU401が設けられている。また、給紙負荷制御
部(基板)902には、モータ、クラッチ、ソレノイド
などの負荷を駆動する出力子通信IC403、およびセ
ンサなどの状態を検出する入力子通信IC404などが
設けられている。
【0021】子通信IC403、404は、シリアル通
信のための同期クロック(CLK)ラインおよびデータ
(DATA)ラインからなる1組の通信ラインを介して
通信コントローラ402にカスケード接続されている。
ここで、1組の通信ラインに対して、子通信ICは最大
8個までカスケード接続可能であり、それぞれの子通信
ICに固有のアドレス(アドレス0、アドレス1・・
・、アドレス7)を指定することができる。出力子通信
ICと入力子通信ICの組み合わせは任意であり、子通
信ICへの送信動作および子通信ICからの受信動作
は、通信コントローラ402によって制御される。出力
子通信IC403は、通信コントローラ402から送ら
れてきたシリアルデータに対応する値を出力ポートに出
力する。入力子通信IC404は、入力ポートの値をシ
リアルデータとして通信コントローラ402に送り返
す。
【0022】通信コントローラ402から出力子通信I
C403に駆動データを送信する場合について示す。図
3は通信コントローラ402から出力子通信IC403
に駆動データを送信する場合のデータおよびクロックの
パルス列を示すタイミングチャートである。
【0023】まず、通信コントローラ402から送出さ
れるクロック(CLK)の最初の立ち下がりで出力子通
信IC403は、通信開始を認識し、次のCLKの立ち
上がりで通信コントローラ402によってDATAライ
ンにスタートビットの“L”レベルが送出されているか
否かを確認する。つまり、次のクロックの立ち上がり
で、通常の送受信動作(“H”)を行うかコマンドモー
ド(“L”)であるかを判別する。
【0024】さらに、次のCLKの立ち上がりのデータ
によって、出力子通信IC403は送信動作(“L”)
を行うか受信動作(“H”)を行うかを判別する。次の
3クロック分のデータはアドレスビットであり、通信コ
ントローラ402がDATAライン上に出力子通信IC
403に対応する予め決められたアドレスを送出し、出
力子通信IC403は、このアドレスが自分のアドレス
であると認識し、次のCLKから送出されるDATAラ
イン上の計8ビットのデータ(D7〜D0)を取り込
む。
【0025】次のCLKの立ち上がりで出力子通信IC
403は、通信コントローラ402から送出されるパリ
ティデータ(PA)を取り込み、上記データ(D7〜D
0)から自身で計算したパリティデータと比較する。パ
リティデータが一致している場合、このデータ(D7〜
D0)を有効とし、通信コントローラ402にACK
(“L”)を送出する。一方、パリティが一致しない場
合、通信コントローラ402にACK(“H”)を送出
し、このデータ(D7〜D0)を無効とする。
【0026】通信コントローラ402はCLKの立ち上
がりでACKを受け取り、ACKが“L”である場合、
次の次のCLKの立ち上がりでストップビット“L”を
送出する。一方、ACKが“H”である場合、次の次の
CLKの立ち下がりでストップビット“H”を送出す
る。
【0027】このように指定された出力子通信IC40
3は、CLKの立ち上がりでストップビットを認識し、
ストップビットが“L”である場合、データ(D7〜D
0)を出力し、ストップビットが“H”である場合、デ
ータを出力しない。
【0028】つぎに、入力子通信IC404に接続され
るセンサの値を読み取る受信動作の概略を示す。図4は
入力子通信IC404に接続されるセンサの値を読み取
る受信動作を行う場合のデータおよびクロックのパルス
列を示すタイミングチャートである。
【0029】まず、通信コントローラ402から送出さ
れるCLKの最初の立ち下がりで入力子通信IC404
は通信開始を認識し、次のCLKの立ち上がりで通信コ
ントローラ302はDATAラインにスタートビットの
“L”が送出されているか否かを確認する。つまり、次
のクロックの立ち上がりで、通常の送受信動作
(“H”)を行うかコマンドモード(“L”)であるか
を判別する。
【0030】そして、次のCLKの立ち上がりのデータ
によって入力子通信IC404は送信動作(“L”)を
行うか受信動作(“H”)を行うかを判別する。次の3
クロック分のデータはアドレスビットであり、通信コン
トローラ402がDATAライン上に入力子通信IC4
04に対応する予め決められたアドレスを送出する。
【0031】入力子通信IC404はこのアドレスを認
識し、次のCLKからセンサのデータを通信コントロー
ラ402に送出する。入力子通信IC404は、CLK
の立ち下がりでDATAライン上に計8ビットのデータ
(D7〜D0)を送出し、通信コントローラ402はC
LKの立ち上がりでこのデータ(D7〜D0)を取り込
む。
【0032】さらに、通信コントローラ402は、次の
CLKの立ち上がりで入力子通信IC404から送出さ
れるパリティデータ(PA)を取り込み、取り込んだデ
ータ(D7〜D0)から自身が計算したパリティデータ
と比較する。パリティが一致しない場合、このデータを
無効とする。このようなシーケンスで、通信コントロー
ラ402は入力子通信IC404に対して通信を行い、
センサの値を読み込む。
【0033】つぎに、子通信IC403、404、……
を通信によってリセットする通信リセット動作を示
す。図5は通信リセット動作を行う場合のデータおよび
クロックのパルス列を示すタイミングチャートである。
【0034】通信コントローラ402は、図5に示すよ
うに、所定のリセットパルス列(コマンドモード
“L”、送信動作“L”、以降はdon’t car
e)をCLKラインおよびDATAラインに送出する。
子通信IC403、404、…… は、このパルス列に
よりリセットパルスであると認識し、直ちにリセット動
作を行う。
【0035】つぎに、子通信IC403、404、……
の接続状態をチェックする接続チェック動作を示す。図
6は接続チェック動作を行う場合のデータおよびクロッ
クのパルス列を示すタイミングチャートである。
【0036】通信コントローラ402は、図6に示すよ
うに、所定の接続チェックパルス列(コマンドモード
“L”、受信動作“H”、アドレスはdon’t ca
re)をCLKラインおよびDATAラインに送出す
る。各子通信ICは、接続チェックを認識した場合、自
分のアドレスに対応するデータビットに“L”レベルを
送出する。データラインは全てプルアップされているの
で、“L”レベルが送出されない場合、通常は“H”レ
ベルとなる。通信コントローラ402は、データ(D7
〜D0)を取り込み、それぞれのアドレスに対応する子
通信ICが正常に接続されている(“L”レベル)か否
(“H”レベル)かを認識する。
【0037】図7はカラー画像形成装置の制御系の構成
を示す図である。メイン制御部(基板)901は、装置
全体の制御を司るものであり、例えば、定着器のメイン
ヒータやサブヒータのオンオフ動作を行うAC・DCリ
レー、メインスイッチのシャットオフなど重要度の高い
本体の負荷については直接制御する一方、モータ、クラ
ッチ、ソレノイドなどの比較的重要度の低い負荷につい
ては各負荷制御部とシリアルラインを介して通信を行っ
て制御する。
【0038】給紙負荷制御部(基板)902は給紙ユニ
ット907の負荷を制御するものであり、シリアルライ
ンを介してメイン制御部901に接続されている。排紙
負荷制御部(基板)903は排紙ユニット908の負荷
を制御するものであり、シリアルラインを介してメイン
制御部901に接続されている。
【0039】また、メインスイッチのシャットオフ92
0、AC・DCリレー925、およびその他の本体負荷
915はメイン制御部901に接続されている。
【0040】図8はシリアル通信負荷制御系の接続関係
を示す図である。メイン制御部901に設けられた通信
コントローラ402は、数チャンネルのシリアルライン
に接続されるシリアルインターフェース(I/F)を有
しており、シリアルラインには給紙負荷制御部902お
よび排紙負荷制御部903の2チャンネルが繋がってい
る。また、1本のシリアルラインにカスケード接続され
た各子通信ICには、「アドレス7、アドレス6、アド
レス5、……」と固有のアドレスが割り当てられてい
る。通信コントローラと各子通信ICとのデータのやり
取りについては前述した通りである。また、通信コント
ローラ402はパラレルインターフェース(I/F)を
有しており、このパラレルI/Fには前述したメインス
イッチのシャットオフ920、AC・DCリレー92
5、およびその他の本体負荷915が接続されている。
【0041】シリアル通信を介して負荷を制御する際、
シリアル通信に何らかのエラーが発生した場合、例え
ば、AC・DCリレーの駆動信号、メインスイッチのシ
ャットオフ信号などの重要な制御信号は、シリアル通信
負荷検出系を介さずに、メイン制御部901によって直
接制御されるので、シリアル通信エラーに影響を受ける
ことなく、確実に負荷に対する駆動・検出動作を行うこ
とができ、装置の不具合を防止できる。
【0042】尚、本実施形態では、カラー画像形成装置
に適用された場合を示したが、本発明は、これに限ら
ず、シリアル通信を介した負荷制御系を用いる装置全般
に適用できることはいうまでもない。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、重要度の低い負荷に対
しては、主制御部とシリアル通信を行い、制御信号を制
御して駆動動作あるいは検出動作を行う一方、重要度の
高い負荷に対しては、シリアル通信を行うことなく、主
制御部が直接、制御信号を制御して駆動動作あるいは検
出動作を行うことにより、シリアル通信を介した負荷制
御系を用いる場合に装置の信頼性(安全性)を高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラー画像形成装置の内部の構成を示す図であ
る。
【図2】シリアル通信を用いた負荷駆動検出方式により
負荷の駆動検出を行うシリアル通信システムの構成を示
す図である。
【図3】通信コントローラ402から出力子通信IC4
03に駆動データを送信する場合のデータおよびクロッ
クのパルス列を示すタイミングチャートである。
【図4】入力子通信IC404に接続されるセンサの値
を読み取る受信動作を行う場合のデータおよびクロック
のパルス列を示すタイミングチャートである。
【図5】通信リセット動作を行う場合のデータおよびク
ロックのパルス列を示すタイミングチャートである。
【図6】接続チェック動作を行う場合のデータおよびク
ロックのパルス列を示すタイミングチャートである。
【図7】カラー画像形成装置の制御系の構成を示す図で
ある。
【図8】シリアル通信負荷制御系の接続関係を示す図で
ある。
【符号の説明】
5 本体 401 CPU 402 通信コントローラ 403 出力子通信IC 404 入力子通信IC 901 メイン制御部(基板) 902 給紙負荷制御部(基板) 903 排紙負荷制御部(基板) 907 給紙ユニット 908 排紙ユニット 920 メインスイッチのシャットオフ 925 AC・DCリレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 13/42 340 G06F 13/42 340B 5C062 H04N 1/00 H04N 1/00 E 9A001 Fターム(参考) 2C061 AP04 AR01 BB17 HH01 HJ03 HJ04 HK08 HN02 HN15 HQ20 2H027 EF06 HA19 JC16 5B014 EB01 FA02 FB04 GA09 GA12 GC02 GE05 5B021 AA19 AA20 BB04 BB10 LG07 NN00 PP06 5B077 BA05 BA06 NN02 NN08 5C062 AA05 AB22 AB40 AC48 AE15 9A001 BB04 CC02 HH34 JJ35 KK42

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の負荷を制御する主制御手段と、 前記主制御手段とシリアル通信を行い、該主制御手段か
    らの指示にしたがって、前記負荷に対する駆動動作ある
    いは検出動作を行うシリアル通信制御手段と、 前記シリアル通信を行うことなく、前記主制御手段が直
    接に前記負荷に対する駆動動作あるいは検出動作を行う
    ための非シリアル通信手段とを備え、 前記主制御手段は前記非シリアル通信手段を介して重要
    度の高い負荷に対する駆動動作あるいは検出動作を直接
    行い、前記シリアル通信制御手段は前記主制御手段とシ
    リアル通信を行って重要度の低い負荷に対する駆動動作
    あるいは検出動作を行うことを特徴とする負荷制御装
    置。
  2. 【請求項2】 前記主制御手段は、前記シリアル通信制
    御手段に対してシリアル通信を行うシリアル通信手段と
    前記非シリアル通信手段とがワンチップ化された通信コ
    ントローラを有することを特徴とする請求項1記載の負
    荷制御装置。
  3. 【請求項3】 前記シリアル通信はクロックとデータか
    らなる2線式のクロック同期方式により行われることを
    特徴とする請求項1記載の負荷制御装置。
  4. 【請求項4】 画像形成装置に適用されたことを特徴と
    する請求項1記載の負荷制御装置。
  5. 【請求項5】 複数の負荷を制御する主制御部とシリア
    ル通信を行い、該主制御部からの指示にしたがって、重
    要度の低い負荷に対する駆動動作あるいは検出動作を行
    う工程と、 前記シリアル通信を行うことなく、前記主制御部が重要
    度の高い負荷に対する駆動動作あるいは検出動作を直接
    行う工程とを有することを特徴とする負荷制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014206554A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 株式会社リコー 電子機器および画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014206554A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 株式会社リコー 電子機器および画像形成装置

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