JP2007248722A - 画像形成装置 - Google Patents

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史郎 梅田
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康弘 石原
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将史 村木
Yoshiyuki Hashimoto
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Abstract

【課題】間引き制御に起因する照明機器のちらつきを未然に防止する。
【解決手段】所定の配電線に接続された画像形成装置であって、定着ヒータ(304)と、所定の配電線に照明機器が接続されているか否かを特定する照明接続情報を取得する情報取得部(306)と、取得された照明接続情報により所定の配電線に照明機器が接続されていないことが特定されれば、所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて定着ヒータ(304)に供給し、取得された照明接続情報により所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されれば、所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いずに定着ヒータ(304)に供給する電力供給手段(308、309、310、303)とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、定着ヒータを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ヒータへの電力供給制御に関する。
定着ヒータを備えた画像形成装置は、ヒータ温度を適正範囲に維持するために電力供給制御を実行している。電力供給制御としては、一般に位相制御がよく知られている。ところが、位相制御では、交流電源電圧の半周期の途中で通電と非通電とが切り替えられるため、定着ヒータに流れる電流波形が正弦波から大きく逸脱し、高調波ノイズを高いレベルで発生させてしまうという問題がある。
そこで、位相制御の代替技術として、間引き制御と呼ばれる電力供給制御が提案されている(特許文献1参照)。間引き制御では、交流電源電圧の半周期単位で通電と非通電とが切り替えられる。例えば、特許文献1には、3半周期のうち1半周期で通電し、残りの2半周期で非通電とする例が開示されている。このようにすれば、通電と非通電との切り替えが電圧のゼロクロス点で行われるので、通電時における電流波形が略正弦波になり、高調波ノイズの発生を低レベルに抑制することができる。
さらに、間引き制御は、定着ヒータの始動時に実行させた場合、突入電流を低減できるという効果も発揮する。定着ヒータにハロゲンランプを採用すれば、定格電流の7倍から10倍程度の突入電流が流れるといわれている。定着ヒータの定格電力は700W、1000W程度であるため、突入電流は相当大きくなる。一方、わが国では、電源コンセントの最大電力は1500W(100V、15A)に規定されているのが一般的である。そのため、何ら方策を採らなければ、定着ヒータが始動するたびにブレーカが遮断するという問題が生じかねない。間引き制御を実行すれば、このような問題を解消することができるとともに、消費電力の低減も図ることができる。
特開2002−50450号公報
しかしながら、発明者らが研究開発を進めたところ、間引き制御を用いれば、画像形成装置が接続されている配電線と同一の配電線に照明機器が接続されている場合、この照明機器にちらつきが生じるおそれがあることが判明した。仮に照明機器にちらつきが生じれば、ユーザに不快感をもたらすこととなり苦情の原因となる。
そこで、本発明は、間引き制御に起因する照明機器のちらつきを未然に防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、所定の配電線に接続された画像形成装置であって、定着ヒータと、前記所定の配電線に照明機器が接続されているか否かを特定する照明接続情報を取得する取得手段と、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていないことが特定されれば、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給し、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されれば、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いずに前記定着ヒータに供給する電力供給手段とを備える。
上記構成によれば、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されていない場合にのみ間引き制御が用いられる。このように、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されていれば間引き制御を用いないようにすることで、間引き制御に起因する照明機器のちらつきを未然に防止することができる。
なお、発明者らが照明機器のちらつきの原因を調べたところ、その原因は、間引き制御により配電線の電圧に低周波の変動が生じることであることが判明した。間引き制御を用いれば、交流電源電圧の半周期単位で通電と非通電とが切り替えられる。そうすると配電線のインピーダンスにより通電時と非通電時とで配電線の電圧が変動し、この電圧変動が照明機器の輝度を変動させる。特に、間引き制御の場合、必然的に電圧変動の周波数が電源周波数以下となるので、人間の視覚特性上、ちらつきとして見えやすくなる。
また、前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、前記取得手段は、前記照明接続情報として、前記分電盤を経由すれば分電盤を経由したことが記録される経由情報を、複数の配電線のそれぞれに接続された各照明機器から電力線通信を用いて取得することとしてもよい。
電力線通信とは、配電線を通信媒体として利用する通信方式である。電力線通信を用いて通信経路を調査することで、配電線の接続関係を明らかにすることができる。上記構成によれば、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されていれば、経由情報には分電盤を経由したことが記録されない。一方、照明機器が画像形成装置と異なる配電線に接続されていれば、経由情報には分電盤を経由したことが記録される。画像形成装置は、取得した経由情報を参照することで、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されているか否かを特定することができる。
また、前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、前記取得手段は、前記照明接続情報として、前記複数の配電線のそれぞれに接続された照明機器毎に、前記分電盤と照明機器との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第1の所要時間と、前記分電盤と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第2の所要時間と、前記照明機器と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第3の所要時間とを取得することとしてもよい。
上記構成によれば、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されていれば、第1の所要時間と第2の所要時間との和は第3の所要時間に一致しない。一方、照明機器が画像形成装置と異なる配電線に接続されていれば、第1の所要時間と第2の所要時間との和は第3の所要時間に一致する。画像形成装置は、第1の所要時間、第2の所要時間及び第3の所要時間を参照することで、照明機器が画像形成装置と同一の配電線に接続されているか否かを特定することができる。
また、前記取得手段は、さらに、前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが稼動しているか否かを特定する照明稼動情報を取得し、前記電力供給手段は、取得された照明稼動情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが稼動していないことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給することとしてもよい。
画像形成装置と同一の配電線に照明装置が接続されていたとしても、これらの照明機器のいずれもが稼動していなければ、照明機器にちらつきが生じる余地がない。一方、間引き制御は、高調波ノイズの低減の観点から位相制御に比べて優れているとともに、ヒータ温度の調整のきめ細かさの観点から二値制御に比べて優れている。そのため、間引き制御を用いる機会はできるだけ多いことが望ましい。上記構成によれば、照明機器のちらつきを未然に防止しつつ、間引き制御を用いる機会をできるだけ多くすることができる。
また、前記取得手段は、さらに、前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが電源からみて自装置よりも下流に接続されているか否かを特定する照明位置情報を取得し、前記電力供給手段は、取得された照明位置情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが自装置よりも下流に接続されていないことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明器具が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給することとしてもよい。
間引き制御に起因する配電線の電圧変動の大きさは、画像形成装置の上流では下流よりも小さく、照明機器のちらつきの原因にならないことが多い。上記構成によれば、照明機器のちらつきをできるだけ防止しつつ、間引き制御を用いる機会をできるだけ多くすることができる。
また、前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、前記取得手段は、前記照明位置情報として、前記分電盤と前記照明機器との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第1の所要時間と、
前記分電盤と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第2の所要時間とを取得することとしてもよい。
上記構成によれば、照明機器が画像形成装置よりも上流に接続されていれば、第1の所要時間は第2の所要時間よりも短くなる。一方、照明機器が画像形成装置よりも下流に接続されていれば、第1の所要時間は第2の所要時間よりも長くなる。画像形成装置は、第1の所要時間及び第2の所要時間を参照することで、照明機器が画像形成装置よりも下流に接続されているか否かを特定することができる。
また、前記画像形成装置は、さらに、前記所定の配電線から得られる電力の電圧振幅を検出する検出手段を備え、前記電力供給手段は、前記定着ヒータに電力を供給しないときに前記検出手段により検出される電圧振幅と前記定着ヒータに電力を供給したときに前記検出手段により検出される電圧振幅との差分が所定の電圧よりも小さい場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給することとしてもよい。
上述したように、照明機器のちらつきの原因は、配電線の電圧がヒータ電流の通電時と非通電時とで変動することである。この電圧変動が小さく、輝度変動がちらつきと感じないレベルまで小さければ、ちらつきの問題がそもそも生じない。上記構成によれば、電圧変動が所定の電圧よりも小さければ間引き制御を用いるので、照明機器のちらつきを未然に防止しつつ、間引き制御を用いる機会をできるだけ多くすることができる。
また、前記取得手段は、さらに、前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが電源からみて自装置よりも下流に接続されているか否かを特定する照明位置情報と、前記所定の配電線に接続された照明機器と自装置との間の配電線長を特定する配電線長情報とを取得し、前記電力供給手段は、取得された照明位置情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが自装置よりも下流に接続されていないことが特定された場合には、前記配電線長情報により特定される配電線長が長いほど前記所定の電圧を大きく設定することとしてもよい。
間引き制御によりヒータ電流に変動が生じた場合、ヒータ電流の変動に基づく電圧変動は、配電線の上流にいくほど小さくなる。したがって、照明機器の接続点が上流であるほど、電圧変動に基づく照明機器のちらつきが小さい。逆に言えば、照明機器のちらつきを一定レベル以下に抑えようとする場合、照明機器の接続点が上流であるほど、画像形成装置での電圧変動の許容範囲を大きくすることができる。上記構成によれば、所定の電圧を一律に定めるのではなく、照明機器と画像形成装置との位置関係に応じて定めるので、より正確に照明機器のちらつきを防止することができる。なお、照明位置情報は、例えば、分電盤と照明機器との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第1の所要時間と、分電盤と自装置との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第2の所要時間との大小比較により得られる。また、配線長情報は、例えば、第1の所要時間と第2の所要時間との差分により得られる。
また、前記取得手段は、さらに、前記所定の配電線に流れている電流が所定の電流よりも小さいか否かを特定する電流情報を取得し、前記電力供給手段は、取得された電流情報により前記所定の配電線に流れている電流が所定の電流よりも小さいことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給することとしてもよい。
上述したように、照明機器のちらつきの原因は、配電線の電圧がヒータ電流の通電時と非通電時とで変動することである。この電圧変動が小さく、輝度変動がちらつきと感じないレベルまで小さければ、ちらつきの問題がそもそも生じない。電圧変動の大きさは、配電線を流れている電流が配電線の電流容量に比べて小さいほど小さい。上記構成によれば、配電線を流れている電流が所定の電流よりも小さければ間引き制御を用いるので、照明機器のちらつきを未然に防止しつつ、間引き制御を用いる機会をできるだけ多くすることができる。
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る配電網を示す図である。
配電線100は、分電盤105で配電線101、102、103に分岐される。配電線101には、冷蔵庫106、電子レンジ107、蛍光灯108が接続されている。配電線102には、TV109、VTR110、DVD111、ホームサーバ112が接続されている。配電線103には、TV113、プリンタ114、蛍光灯115、蛍光灯116、PC117が接続されている。
本実施の形態では、各電気機器は、電力線通信を用いて相互に情報通信をすることができるものとする。さらに、通信線104(例えば、光ファイバ)を介して外部と情報通信をすることができるものとする。電力線通信をするために、各電気機器には、モデム部と情報処理部とが備えられている。
図2は、実施の形態1に係るプリンタのブロック構成図である。
プリンタ114は、電力線301、モデム部302、スイッチ部303、定着ヒータ304、温度センサ305、情報取得部306、電圧検出部307、定着ヒータ制御部308、ゼロクロス検出部309及びスイッチング信号生成部310を備える。
電力線301は、その一端が図1に示した配電線103に接続され、他端が定着ヒータ304に接続されている。
モデム部302は、配電線103と定着ヒータ304とを接続する電力線301に挿設され、電力線通信を行うために信号の変復調を行う。
スイッチ部303は、電力線301に挿設されており、スイッチング信号生成部310から得られるスイッチング信号に基づいて通電状態と非通電状態とを切り替える。
定着ヒータ304は、トナーを溶融してシートにトナー像を定着させるためのヒータである。定着ヒータ304のヒータ温度は、電力供給制御が行われることにより、適正範囲に維持される。
温度センサ305は、定着ヒータ304のヒータ温度を検出する。
情報取得部306は、図1に示した分電盤や各電気機器から必要に応じて各種情報を取得する。情報の取得は、モデム部302を用いた電力線通信により行う。
電圧検出部307は、電力線301の電圧振幅を検出する。
定着ヒータ制御部308は、定着ヒータ304のヒータ温度が適正温度に維持されるように、温度センサ305が検出したヒータ温度に基づいて定着ヒータ304への電力供給制御を実行する。電力供給制御には、二値制御308a及び間引き制御308bが用意されている。定着ヒータ制御部308は、情報取得部306から得られる各種情報、電圧検出部307から得られる電圧振幅に基づいて、いずれの電力供給制御を適用するかを選択する。二値制御308aを選択した場合には、定着ヒータ制御部308は、ヒータ温度に基づいて電力供給の要否を決定し、その結果をスイッチング信号生成部310に与える。間引き制御308bを選択した場合には、定着ヒータ制御部308は、ヒータ温度に基づいて電力供給の間引きパターンを決定し、その結果をスイッチング信号生成部310に与える。
ゼロクロス検出部309は、電力線301の電圧のゼロクロス点を検出して、ゼロクロス点毎にパルスが立つゼロクロスパルス信号を生成する。
スイッチング信号生成部310は、定着ヒータ制御部308から与えられた結果に応じたスイッチング信号を、ゼロクロスパルス信号に基づいて生成する。
図3は、定着ヒータ304に印加される電圧波形の一例を示す図である。
図中、実線は、定着ヒータ304に電圧が印加されていることを示し、破線は、定着ヒータ304に電圧が印加されていないことを示す。
図3(a)では、電圧は全ての期間において定着ヒータ304に印加されている。図3(b)では、電圧は3半波長のうちの2半波長だけ定着ヒータ304に印加されている。図3(c)では、電圧は3半波長のうちの1半波長だけ定着ヒータ304に印加されている。図3(d)では、電圧は全ての期間において定着ヒータ304に印加されていない。定着ヒータ制御部308は、これらの間引きパターンのうちのいずれかを決定する。
図4は、実施の形態1に係る分電盤のブロック構成図である。
分電盤105は、電力線501、503、504、505、主ブレーカ502、分岐ブレーカ506、507、508、モデム部509、510、511、513、通信線512及び情報処理部514を備える。
電力線501は、その一端が図1に示した配電線100に接続され、他端は電力線503、504、505に分岐して、図1に示した配電線101、102、103にそれぞれ接続されている。電力線501には主ブレーカ502が挿設されている。電力線503、504、505には、それぞれ分岐ブレーカ506、507、508及びモデム部509、510、511が挿設されている。
通信線512は、その一端が図1に示した通信線104に接続され、その他端はモデム部513に接続されている。モデム部509、510、511、513は、情報処理部514に接続されている。
モデム部509、510、511、513は、それぞれ電力線通信を行うために信号の変復調を行う。
情報処理部514は、配電線と当該配電線に接続されている電気機器とを対応付ける配電網情報を記憶しており、電力線通信においてルータとしての役割を果たす。配電網情報は、例えば、情報処理部514が電気機器間でのデータの流れを監視して、配電線に接続された電気機器の種別を配電線毎に認識することにより作成される。これは、有線LANにおいてスイッチングハブがテーブルを作成するのと同様に行うことができる。あるいは、各電気機器がSNMP(Simple Network Management Protocol)等をサポートしている環境であれば、情報処理部514がSNMP等を用いて、電気機器の種別を示す種別情報、及び電気機器が接続された配電線を示す配電線情報を取得することによっても、配電網情報を作成することができる。
図5は、実施の形態1に係る配電網情報を示す図である。
配電網情報は、配電線情報と種別情報とからなる。この例では、配電線情報として、配電線101、102、103が登録されている。また、種別情報として、各電気機器が配電線毎に分類されて登録されている。
図6は、実施の形態1に係る配電網情報の取得方法を示す図である。
分電盤105は、蛍光灯108から種別情報「031」、及び配電線情報「配電線101」を、SNMPを用いて取得する(信号S11)。具体的には、分電盤105がSNMPを用いて蛍光灯108に情報取得要求を行う。蛍光灯108は、モデム部と情報処理部とを備えており、SNMPをサポートしているものとする。蛍光灯108は、情報取得要求に応じて、SNMPを用いて種別情報と配電線情報とを含むデータを送信する。分電盤105はこのデータを受信して、種別情報と配電線情報とを得る。
分電盤105は、蛍光灯115から種別情報「032」、及び配電線情報「配電線103」を、SNMPを用いて取得する(信号S12)。
さらに、分電盤105は、蛍光灯116から種別情報「033」、及び配電線情報「配電線103」を、SNMPを用いて取得する(信号S13)。
同様に、分電盤105は、他の電気機器からも種別情報及び配電線情報を取得する。取得した種別情報及び配電線情報に基づいて、分電盤105は配電網情報を作成する。
プリンタ114は、分電盤105から配電網情報を取得する(信号S14)。
図7は、実施の形態1に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。
プリンタ114は、電源電圧を検出し(ステップS101)、電源電圧が100V系か200V系かを判断する(ステップS102)。電源電圧の検出は、電圧検出部307により行われる。
電源電圧が200V系であれば(ステップS102:200V)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS108)。電源電圧が100V系であれば(ステップS102:100V)、プリンタ114は、スイッチ部303を通電し(ステップS103)、電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であるか否かを判断する(ステップS104)。電源電圧の電圧降下は、スイッチ部303が非通電状態のときの電源電圧の電圧振幅からスイッチ部303が通電状態のときの電源電圧の電圧振幅を差し引くことにより導出される。
電源電圧の電圧降下が所定レベル以上でなければ(ステップS104:NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS108)。電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であれば(ステップS104:YES)、プリンタ114は、配電網情報を取得し(ステップS105)、同一配電線に蛍光灯が接続されているか否かを判断する(ステップS106)。この判断は、プリンタ114が配電網情報を参照することによりなされる。
同一配電線に蛍光灯が接続されていなければ(ステップS106、NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS108)。一方、同一配電線に蛍光灯が接続されていれば(ステップS106:YES)、プリンタ114は、電力供給制御として二値制御を選択する(ステップS107)。二値制御とは、通電と非通電とを選択的に切り替える電力供給制御である。
この電力供給制御の選択は、例えば、プリンタ114の初期設置時にすることとしてもよいし、電源投入時毎にすることとしてもよい。また、電源投入後所定時間経過毎にすることとしてもよい。
間引き制御は、ヒータ温度の調整のきめ細かさの観点から二値制御に比べて優れている。そのため、蛍光灯のちらつきの問題がなければ、間引き制御を用いる機会はできるだけ多いことが望ましい。上記のようにすることで、蛍光灯にちらつきが生じるおそれがない場合には、間引き制御を用いることができる。
なお、定着ヒータの消費電力が同じであれば、200V系の場合には100V系の場合に比べてヒータ電流が半減する。そうすると間引き制御を用いても配電線の電圧変動が小さくなり、蛍光灯のちらつきが生じにくいと考えられる。そのため、ここでは電源電圧が200Vであれば、蛍光灯の有無にかかわらず、間引き制御を用いることとしている。
また、蛍光灯のちらつきの原因は、配電線の電圧がヒータ電流の通電時と非通電時とで変動することである。この電圧変動が小さく、人の目にちらつきと感じられない程度まで輝度変動が小さければ、ちらつきの問題がそもそも生じない。そのため、ここでは電源電圧の電圧降下が所定レベル以上でなければ、間引き制御を用いることとしている。
(実施の形態2)
実施の形態2では、配電網情報の内容及びその取得方法、電力供給制御の選択方法が実施の形態1と異なる。これ以外については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
図8は、実施の形態2に係る配電網情報を示す図である。
配電網情報は、アドレス、種別情報、稼動情報、経由情報からなる。ここで、稼動情報は、電気機器が稼動しているか否かを特定する情報である。稼動情報が「1」であれば稼動していることを示し、「0」であれば稼動していないことを示す。また、経由情報は、電気機器がプリンタ114と同一の配電線に接続されているか否かを特定する情報である。経由情報が「1」であれば電気機器がプリンタ114と同一の配電線に接続されていることを示し、「3」であれば電気機器がプリンタ114と異なる配電線に接続されていることを示す。
図9は、実施の形態2に係る配電網情報の取得方法を示す図である。
分電盤105は、各電気機器に割り振られたIPアドレスを記憶している。プリンタ114は、分電盤105から各電気機器のIPアドレスを取得する(信号S21)。
プリンタ114は、電気機器毎に、種別情報の要求コード、稼動情報の要求コード及び経由情報を含む要求データを送信する(信号S22、S24、S26)。具体的には、プリンタ114がSNMPを用いて各電気機器に要求データを送信する。各電気機器は、モデム部と情報処理部とを備えており、SNMPをサポートしているものとする。
各電気機器は、要求データを受信すれば、種別情報、稼動情報及び経由情報を含む応答データをプリンタ114に返信する(信号S23、25、27)。
プリンタ114は、各電気機器から返信された応答データに基づいて、配電網情報を作成する。
図10は、要求データ及び応答データのフォーマットを示す図である。
要求データ601のフォーマットには、宛先アドレス、送信元アドレス、要求コード1、要求コード2及び経由情報が含まれる。
例えば、蛍光灯108に関する種別情報、稼動情報及び経由情報を取得する場合、プリンタ114は蛍光灯108に要求データ602を出力する。このときの要求データには、宛先アドレスに「192.168.0.3」、送信元アドレスに「192.168.0.7」、要求コード1に「7Ch」、要求コード2に「7Eh」、経由情報に「0」がそれぞれ記録されている。ここで、「192.168.0.3」は蛍光灯108のIPアドレスを示し、「192.168.0.7」はプリンタ114のIPアドレスを示すものとする。また、「7Ch」は種別情報要求を示し、「7Eh」は稼動情報要求を示すものとする。経由情報「0」は電気機器を経由した回数が0回であることを示す(初期設定値)。
プリンタ114から出力された要求データ603は、分電盤105を経由する。このとき、要求データの経由情報がインクリメントされて「1」になる。
分電盤105を経由した要求データ604は、蛍光灯108に到達する。このときの要求データには、宛先アドレスに「192.168.0.3」、送信元アドレスに「192.168.0.7」、要求コード1に「7Ch」、要求コード2に「7Eh」、経由情報に「1」がそれぞれ記録されている。
応答データ605のフォーマットには、宛先アドレス、送信元アドレス、種別情報、稼動情報及び経由情報が含まれる。
蛍光灯108は、要求データに応答して、プリンタ114に応答データ606を出力する。このときの要求データには、宛先アドレスに「192.168.0.7」、送信元アドレスに「192.168.0.3」、種別情報に「8Bh」、稼動情報に「1」、経由情報に「2」がそれぞれ記録されている。ここで、種別情報の「8Bh」は、蛍光灯を示すものとし、稼動情報の「1」は、ONを示すものとする。また、応答データの経由情報は、要求データから引き継がれた上でインクリメントされて「2」になる。
蛍光灯108から出力された応答データ607は、分電盤105を経由する。このとき、応答データの経由情報がインクリメントされて「3」になる。
分電盤105を経由した応答データ608は、プリンタ114に到達する。このときの応答データには、宛先アドレスに「192.168.0.7」、送信元アドレスに「192.168.0.3」、種別情報に「8Bh」、稼動情報に「1」、経由情報に「3」がそれぞれ記録されている。
プリンタ114は、到達した応答データ608に記録された各種情報を、配電網情報として記憶する。
一方、例えば、蛍光灯115に関する種別情報、稼動情報及び経由情報を取得する場合、プリンタ114は蛍光灯115に要求データ609を出力する。このときの要求データには、宛先アドレスに「192.168.0.4」、送信元アドレスに「192.168.0.7」、要求コード1に「7Ch」、要求コード2に「7Eh」、経由情報に「0」がそれぞれ記録されている。ここで、「192.168.0.4」は蛍光灯115のIPアドレスを示すものとする。
プリンタ114から出力された要求データ610は、蛍光灯115に到達する。このとき、要求データが電気機器を経由することはないので、経由情報は「0」のままである。
蛍光灯115は、要求データに応答して、プリンタ114に応答データ611を出力する。このときの要求データには、宛先アドレスに「192.168.0.7」、送信元アドレスに「192.168.0.4」、種別情報に「8Bh」、稼動情報に「0」、経由情報に「1」がそれぞれ記録されている。ここで、種別情報の「8Bh」は、蛍光灯を示すものとし、稼動情報の「0」は、OFFを示すものとする。また、応答データの経由情報は、要求データから引き継がれた上でインクリメントされて「1」になる。
蛍光灯115から出力された応答データ612は、プリンタ114に到達する。このとき、応答データは分電盤105を経由しないので、経由情報は「1」のままである。
プリンタ114は、到達した応答データに記録された各種情報を、配電網情報として記憶する。
このように、蛍光灯がプリンタ114と異なる配電線に接続されている場合には「3」を示す経由情報が得られ、蛍光灯がプリンタ114と同一の配電線に接続されている場合には「1」を示す経由情報が得られる。プリンタ114は、経由情報を参照することにより、蛍光灯が同一の配電線に接続されているか否かを特定することができる。
図11は、実施の形態2に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。
プリンタ114は、電源電圧を検出し(ステップS201)、電源電圧が100V系か200V系かを判断する(ステップS202)。電源電圧の検出は、電圧検出部307により行われる。
電源電圧が200V系であれば(ステップS202:200V)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS209)。電源電圧が100V系であれば(ステップS202:100V)、プリンタ114は、スイッチ部303を通電し(ステップS203)、電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であるか否かを判断する(ステップS204)。
電源電圧の電圧降下が所定レベル以上でなければ(ステップS204:NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS209)。電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であれば(ステップS204:YES)、プリンタ114は、配電網情報を取得し(ステップS205)、同一配電線に蛍光灯が接続されているか否かを判断する(ステップS206)。この判断は、プリンタ114が配電網情報の経由情報を参照することにより行われる。
同一配電線に蛍光灯が接続されていなければ(ステップS206、NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS209)。同一配電線に蛍光灯が接続されていれば(ステップS206、YES)、プリンタ114は、その蛍光灯が稼動しているか否かを判断する(ステップS207)。この判断は、プリンタ114が配電網情報の稼動情報を参照することにより行われる。
蛍光灯が稼動していなければ(ステップS207:NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS209)。一方、蛍光灯が稼動していれば(ステップS207:YES)、プリンタ114は、電力供給制御として二値制御を選択する(ステップS208)。
(実施の形態3)
図12は、実施の形態3に係るプリンタのブロック構成図である。
プリンタ114は、電力線401、モデム部402、スイッチ部403、定着ヒータ404、温度センサ405、情報取得部406、電圧検出部407、定着ヒータ制御部408、ゼロクロス検出部409、スイッチング信号生成部410、内臓時計411及び測定部412を備える。
実施の形態3では、プリンタ114は、実施の形態1の構成に内臓時計411及び測定部412が追加された構成になっている。これ以外の構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
内臓時計411は、一般的な時計である。
測定部412は、情報取得部406を監視し、要求データが送信されてから、その要求データに対応する応答データが受信されるまでの時間を測定する。
図13は、実施の形態3に係る配電網情報を示す図である。
配電網情報は、アドレス、種別情報、Tps、Tmp、Tms、接続点情報からなる。ここで、Tpsは、プリンタ114と電気機器との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間を示す。Tmpは、分電盤105とプリンタ114との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間を示す。Tmsは、分電盤105と電気機器との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間を示す。接続点情報は、電気機器がプリンタ114と同一の配電線に接続されているか否か、同一の配電線に接続されている場合にあっては当該電気機器が電源から見てプリンタ114よりも下流に接続されているか否かを特定する情報である。接続点情報が「1」であれば、電気機器がプリンタ114と異なる配電線に接続されていることを示す。接続点情報が「2」であれば、電気機器がプリンタ114と同一の配電線であって、プリンタ114よりも下流に接続されていることを示す。接続点情報が「3」であれば、電気機器がプリンタ114と同一の配電線であって、プリンタ114よりも上流に接続されていることを示す。
図14は、実施の形態3に係る配電網情報の取得方法を示す図である。
分電盤105は、電気機器毎に、分電盤105と電気機器との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間(Tms)を測定する(信号S31、S32、S33)。具体的には、分電盤105は、pingコマンドにより各電気機器にエコー要求を送信してから、これに対応するエコー応答を受信するまでの時間を測定する。各電気機器は、モデム部と情報処理部とを備えており、pingコマンドをサポートしているものとする。
さらに、分電盤105は、分電盤105とプリンタ114との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間(Tmp)を測定する(信号S38)。
プリンタ114は、分電盤105から、各電気機器のIPアドレス、Tms、Tmpを取得する(信号S34)。
プリンタ114は、電気機器毎に、種別情報を取得するとともに、プリンタ114と電気機器との間で所定長のデータを送信するのに要する所要時間(Tps)を測定する。Tpsの測定は、例えば、pingコマンドにより各電気機器にエコー要求を送信してから、これに対応するエコー応答を受信するまでの時間を測定部412で測定することにより行う。種別情報の取得は、エコー応答に記録された情報を読み取ることにより行う。
プリンタ114は、取得したTps、Tmp、Tmsに基づいて、接続点情報を導出する。接続点情報には、電気機器がプリンタ114と異なる配電線に接続されていれば「1」が付与される。電気機器がプリンタ114と同一の配電線に接続されている場合には、電源から見てプリンタ114よりも下流に接続されていれば「2」が付与され、上流に接続されていれば「3」が付与される。
図15は、実施の形態3に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。
プリンタ114は、電源電圧を検出し(ステップS301)、電源電圧が100V系か200V系かを判断する(ステップS302)。電源電圧の検出は、電圧検出部407により行われる。
電源電圧が200V系であれば(ステップS302:200V)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS309)。電源電圧が100V系であれば(ステップS302:100V)、プリンタ114は、スイッチ部403を通電し(ステップS303)、電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であるか否かを判断する(ステップS304)。
電源電圧の電圧降下が所定レベル以上でなければ(ステップS304:NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS309)。電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であれば(ステップS304:YES)、プリンタ114は、配電網情報を取得し(ステップS305)、同一配電線に蛍光灯が接続されているか否かを判断する(ステップS306)。この判断は、配電網情報から種別情報「8Bh」に対応する接続点情報を検索して、検索された接続点情報のいずれかが「2」又は「3」であるか否かにより行う。
同一配電線に蛍光灯が接続されていなければ(ステップS306、NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS309)。同一配電線に蛍光灯が接続されていれば(ステップS306、YES)、プリンタ114は、同一配電線に接続された蛍光灯のなかにプリンタ114よりも電源から見て下流に接続されている蛍光灯があるか否かを判断する(ステップS307)。この判断は、検索された接続点情報のいずれかが「2」であるか否かにより行う。
下流に接続された蛍光灯がなければ(ステップS307:NO)、プリンタ114は、電力供給制御として間引き制御を選択する(ステップS309)。一方、下流に接続された蛍光灯があれば(ステップS307:YES)、プリンタ114は、電力供給制御として二値制御を選択する(ステップS308)。
図16は、実施の形態3に係る配電網情報の取得処理を示すフロー図である。
プリンタ114は、分電盤105から、各電気機器のIPアドレス、Tms、Tmpを取得する(ステップS401)。分電盤105は、各電気機器のIPアドレスを記憶しているものとする。また、分電盤105は、予め電気機器毎に、Tms及びTmpを測定して、測定結果を記憶しているものとする。Tms及びTmpの測定方法については、図14を用いて説明したとおりである。
プリンタ114は、各電気機器から種別情報を取得するとともに、電気機器毎にTpsを測定する(ステップS402)。種別情報の取得方法及びTpsの測定方法については、図14を用いて説明したとおりである。
プリンタ114は、取得したTps、Tmp、Tmsに基づいて、電気機器毎に接続点情報を付与する。そのため、まずプリンタ114は、全ての電気機器のうち、接続点情報が付与されていない電気機器をいずれかひとつ選択する(ステップS403)。プリンタ114は、選択した電気機器について、TmpとTmsとの和がTpsに一致するという条件を満たすか否かを判断する(ステップS404)。TmpとTmsとの和がTpsに一致すれば(ステップS404:YES)、プリンタ114は、当該電気機器に接続点情報として「1」を付与する(ステップS405)。
一般に、通信に要する所要時間は、通信経路が長いほど長くなる。そうすると、TmpとTmsとの和がTpsに一致するという条件は、分電盤105とプリンタ114との間の配電線長と、分電盤105と電気機器との間の配電線長との和が、電気機器とプリンタ114との間の配電線長に一致するという条件になる。この条件を満たすのは、プリンタ114から電気機器までの通信経路の途中に分電盤105が存在する場合である。すなわち、当該電気機器はプリンタ114と異なる配電線に接続されている。例えば、図13に示すように、蛍光灯108に関しては、Tpsが「55」、Tmpが「25」、Tmsが「30」である。この場合には、TmpとTmsとの和がTpsに一致するので、接続点情報として「1」が付与される。
一方、TmpとTmsとの和がTpsに一致しなければ(ステップS404:NO)、プリンタ114は、TmpがTmsよりも小さく、かつ、TmpがTpsよりも大きいという条件を満たすか否かを判断する(ステップS406)。当該条件を満たせば(ステップS406:YES)、プリンタ114は、当該電気機器に接続点情報として「2」を付与する(ステップS407)。ここで、TmpがTmsよりも小さいという条件は、分電盤105とプリンタ114との間の配電線長が分電盤105と電気機器との間の配電線長よりも短いという条件になる。この条件を満たすのは、電気機器が電源から見てプリンタ114よりも下流に接続されている場合である。例えば、図13に示すように、蛍光灯115に関しては、Tmpが「25」、Tmsが「30」である。この場合には、TmpがTmsよりも小さいので、接続点情報として「2」が付与される。なお、TmpがTpsよりも大きいという条件を満たすのは、電気機器がプリンタ114と同一配電線に接続されている場合である。
プリンタ114は、TmpがTmsよりも小さく、かつ、TmpがTpsよりも大きいという条件を満たさなければ(ステップS406:NO)、当該電気機器に接続点情報として「3」を付与する(ステップS408)。例えば、図13に示すように、蛍光灯116に関しては、Tmpが「25」、Tmsが「20」である。この場合には、TmpがTmsよりも大きいので、接続点情報として「3」が付与される。
プリンタ114は、選択した電気機器に接続点情報を付与した後、全ての電気機器に接続点情報を付与したか否かを判断する(ステップS409)。プリンタ114は、肯定的に判断されれば(ステップS409:YES)配電網情報の取得処理を終了し、否定的に判断されれば(ステップS409:NO)ステップS403からの処理を繰り返す。
以上、本発明に係るプリンタについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
(1)実施の形態では、画像形成装置の一例としてプリンタを用いて説明しているが、本発明は、定着ヒータを備える画像形成装置であれば、これに限られない。例えば、本発明は、フルカラー複写機、モノクロ複写機、プリンタ、ファックス機、これらの機能が組み合わされた複合機などに適用できる。また、実施の形態では、照明機器の一例として蛍光灯を用いて説明しているが、本発明は、これに限られない。
(2)実施の形態では、電力供給制御の選択において照明機器以外の電気機器については何ら考慮されていないが、これらにも考慮して電力供給制御を選択してもよい。例えば、図1において、プリンタ114と蛍光灯115、116は稼動しているが、これ以外の電気機器であるTV113、PC117は稼動していない場合、配電線103に流れる電流は電流容量に比べてはるかに小さいときがある。このようなときは、間引き制御を実行したとしても蛍光灯115、116にちらつきが生じにくい。したがって、画像形成装置は、配電線に流れている電流が所定の電流よりも小さいか否かを判断し、判断結果が肯定的であれば、配電線に照明機器が接続されていたとしても間引き制御を選択することとしてもよい。ここで、配電線に流れている電流は、例えば、配電線103を流れる電流を示す情報を分電盤105から取得したり、図8に示すような電気機器の稼動情報から配電線103を流れる電流を推測したりすることで得られる。
(3)実施の形態では、画像形成装置は、電力供給制御の選択において電源電圧の電圧降下が所定レベル以上であるか否かを考慮している。ここで所定レベルは一律的である。しかし、間引き制御によりヒータ電流に変動が生じた場合、ヒータ電流の変動に基づく電圧変動は、配電線の上流にいくほど小さくなる。したがって、照明機器の接続点が上流であるほど、電圧変動に基づく照明機器のちらつきが小さい。逆に言えば、照明機器のちらつきを一定レベル以下に抑えようとする場合、照明機器の接続点が上流であるほど、画像形成装置での電圧変動の許容範囲を大きくすることができる。そこで、画像形成装置は、照明機器が自装置よりも上流に接続している場合には、照明機器と自装置との間の配電線長が長いほど所定レベルを大きく設定することとしてもよい。こうすれば、所定の電圧を一律に定めるのではなく、照明機器と画像形成装置との位置関係に応じて定めるので、より正確に照明機器のちらつきを防止することができる。なお、照明機器が自装置よりも上流に接続しているか否かは、例えば、実施の形態3におけるTmsとTmpとの大小比較により判断できる。また、照明機器と自装置との間の配電線長は、例えば、実施の形態3におけるTmsとTmpとの差分により得られる。
本発明の活用例として、フルカラー複写機、モノクロ複写機、プリンタ、ファックス機、これらの機能が組み合わされた複合機などがある。
実施の形態1に係る配電網を示す図である。 実施の形態1に係るプリンタのブロック構成図である。 定着ヒータ304に印加される電圧波形の一例を示す図である。 実施の形態1に係る分電盤のブロック構成図である。 実施の形態1に係る配電網情報を示す図である。 実施の形態1に係る配電網情報の取得方法を示す図である。 実施の形態1に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。 実施の形態2に係る配電網情報を示す図である。 実施の形態2に係る配電網情報の取得方法を示す図である。 要求データ及び応答データのフォーマットを示す図である。 実施の形態2に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。 実施の形態3に係るプリンタのブロック構成図である。 実施の形態3に係る配電網情報を示す図である。 実施の形態3に係る配電網情報の取得方法を示す図である。 実施の形態3に係る電力供給制御の選択方法を示すフロー図である。 実施の形態3に係る配電網情報の取得処理を示すフロー図である。
符号の説明
100、101、102、103 配電線
104 通信線
105 分電盤
106 冷蔵庫
107 電子レンジ
108、115、116 蛍光灯
109 TV
110 VTR
111 DVD
112 ホームサーバ
113 TV
114 プリンタ
117 PC
301、401 電力線
302、402 モデム部
303、403 スイッチ部
304、404 定着ヒータ
305、405 温度センサ
306、406 情報取得部
307、407 電圧検出部
308、408 定着ヒータ制御部
309、409 ゼロクロス検出部
310、410 スイッチング信号生成部
411 内臓時計
412 測定部
501 電力線
502 主ブレーカ
503 電力線
506、507、508 分岐ブレーカ
509、510、511、513 モデム部
512 通信線
514 情報処理部

Claims (9)

  1. 所定の配電線に接続された画像形成装置であって、
    定着ヒータと、
    前記所定の配電線に照明機器が接続されているか否かを特定する照明接続情報を取得する取得手段と、
    取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていないことが特定されれば、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給し、
    取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されれば、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いずに前記定着ヒータに供給する電力供給手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、
    前記取得手段は、
    前記照明接続情報として、前記分電盤を経由すれば分電盤を経由したことが記録される経由情報を、複数の配電線のそれぞれに接続された各照明機器から電力線通信を用いて取得すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、
    前記取得手段は、
    前記照明接続情報として、前記複数の配電線のそれぞれに接続された照明機器毎に、
    前記分電盤と照明機器との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第1の所要時間と、
    前記分電盤と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第2の所要時間と、
    前記照明機器と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第3の所要時間とを取得すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 前記取得手段は、さらに、
    前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが稼動しているか否かを特定する照明稼動情報を取得し、
    前記電力供給手段は、
    取得された照明稼動情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが稼動していないことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記取得手段は、さらに、
    前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが電源からみて自装置よりも下流に接続されているか否かを特定する照明位置情報を取得し、
    前記電力供給手段は、
    取得された照明位置情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが自装置よりも下流に接続されていないことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明器具が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 前記所定の配電線は、分電盤で分岐した複数の配電線のうちのひとつであり、
    前記取得手段は、
    前記照明位置情報として、
    前記分電盤と前記照明機器との間で電力線通信を用いて所定長の情報を送信するのに要する第1の所要時間と、
    前記分電盤と自装置との間で電力線通信を用いて前記所定長の情報を送信するのに要する第2の所要時間とを取得すること
    を特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記画像形成装置は、さらに、
    前記所定の配電線から得られる電力の電圧振幅を検出する検出手段を備え、
    前記電力供給手段は、
    前記定着ヒータに電力を供給しないときに前記検出手段により検出される電圧振幅と前記定着ヒータに電力を供給したときに前記検出手段により検出される電圧振幅との差分が所定の電圧よりも小さい場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  8. 前記取得手段は、さらに、
    前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれかが電源からみて自装置よりも下流に接続されているか否かを特定する照明位置情報と、
    前記所定の配電線に接続された照明機器と自装置との間の配電線長を特定する配電線長情報とを取得し、
    前記電力供給手段は、
    取得された照明位置情報により前記所定の配電線に接続された照明機器のいずれもが自装置よりも下流に接続されていないことが特定された場合には、前記配電線長情報により特定される配電線長が長いほど前記所定の電圧を大きく設定すること
    を特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記取得手段は、さらに、
    前記所定の配電線に流れている電流が所定の電流よりも小さいか否かを特定する電流情報を取得し、
    前記電力供給手段は、
    取得された電流情報により前記所定の配電線に流れている電流が所定の電流よりも小さいことが特定された場合には、取得された照明接続情報により前記所定の配電線に照明機器が接続されていることが特定されたとしても、前記所定の配電線から得られる電力を、間引き制御を用いて前記定着ヒータに供給すること
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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