JP2019185576A - 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】USBホストポートを備えた画像処理装置において、USBホストポートへUSBデバイス機器を接続した時に、接続させたUSBデバイス機器が、規定の電流値以上の電流を消費するようなUSB規格外のものである場合がある。その場合、Vbus電源を起動させようとすると、Vbus電源が起動できずに、不具合となることがある。【解決手段】USBホストポートへVbus電源を供給する際に、電流制限値を第1閾値と第2閾値とで切り替えて電源を供給するように構成する。そして、USBホストポートへUSBデバイス機器を接続させた場合、電流制限値が大きい第1閾値により電源を供給して起動した後に、電流制限値が小さい第2閾値による電源供給に切り替える。【選択図】図2

Description

本発明は、USBホストポートを備えた画像処理装置に関するものである。特に、USBホストポートを備えた画像処理装置において、USBホストポートにUSBデバイス機器が接続された際の、USBデバイス機器へのVbus電源の供給などの制御に関するものである。
ホストコンピュータと周辺機器を接続する代表的なシリアルインターフェースとしてUSB(Universal Serial Bus)がある。USBは、汎用のシリアルインターフェースとして確立されており、USB規格としても規定されている。
USB規格は、最大転送速度の向上のため、何度か拡張されており、USBホストからUSBデバイス機器へバスパワーとして供給されるVbus電源の電流値も規格毎に規定されている。
例えば、USB2.0規格は、最大データ転送速度が480Mbps、Vbus電源給電能力が+5V、500mAである。また、USB3.0規格は、最大データ転送速度が5Gbps、Vbus電源給電能力が+5V、900mAである。
また、USB規格にはエミュレーション(接続動作)時の規定もある。Vbus電源が4.4V以下(起動時)では、USBデバイス機器はLowPowerモードである必要がある。LowPowerモードとは、Vbus電源が+5V、100mAの範囲内である。
USBデバイス機器の中には、バスパワーとして供給されるVbus電源の定格電流よりも大きな電流を必要とするものもある。そのようなUSBデバイス機器には、バスパワーとして供給されるVbus電源では動作せずに、商用電源やバッテリーなどから供給される自己電源で電源を賄い、動作するものがある。
また、プリンタなどに接続してUSBデバイス機器を利用するに際して、AC電源コードの接続を行うのは、配線を這い回す処理を行う煩わしさがあり、好ましくない。そのため、特許文献1では、USBホストポート1ポート分の定格電流より大きなUSBデバイス機器を動作させるために、ダミーコネクタと合わせて必要な電源電流をバスパワーで賄うシステムが提案されている。
また、USBデバイス機器の中には、USB規格を満たさずに、USBホストポートへの接続時に、規定の電流値以上の電流を消費するものも少なからず存在する。
特開2013−50944号公報
USB規格を満たさないUSBデバイス機器をUSBホストポートから供給されるバスパワーで動作させる場合、定格電流値の範囲内でないと、動作不良となることがある。特許文献1に開示された構成にすると、USBデバイス機器の安定した動作に必要なVbus電源電流を確保し、給電できるため、安定した動作をすることはできる。しかし、この方式では、ダミーコネクタを接続するため、2つのUSBホストポートを塞いでしまい、好ましくない。
また、USBホストポートへの接続時に、規定の電流値以上の電流を消費するようなUSB規格外のUSBデバイス機器を接続し、Vbus電源を起動させようとすると、Vbus電源が起動できずに、不具合となることがある。これにより、USBデバイス機器が認識できない不具合が発生する。
また、Vbus電源として供給可能な電源容量を増やすために、大元の電源の容量を大きくすることは、装置のコストダウンや小型化の面で好ましくない。
このような事情のため、Vbus電源の定格電流よりも大きな電流を必要とする、USB規格外のUSBデバイス機器を画像処理装置に接続するための新たな方式が求められる。
本発明は、USBデバイス機器を接続するためのUSBホストポートと、前記USBホストポートへVbus電源を供給する電源供給手段と、を備えた画像処理装置であって、前記電源供給手段は、出力する電流の電流制限値を第1の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給するとともに、前記電流制限値を第1の閾値より小さい第2の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給することができることを特徴とする。
本発明によれば、USBホストポートへの接続時に、規定の電流値以上の電流を消費するようなUSB規格外のUSBデバイス機器を接続した場合であってもVbus電源を正常に起動することができる。
画像処理装置全体のハードウェア構成である。 USBホストポートを含むコントローラの要部の構成である。 USBデバイス機器が接続された際の処理を示す第1のフローチャートである。 USBデバイス機器が接続された際の処理を示す第2のフローチャートである。
以下、図1から図4を用いて、本発明の各実施例について説明する。
画像処理装置は、USBインターフェースなどの外部I/Fを通じて、外部の情報機器から入力される印刷データを受信する。そして、印刷データに各種の画像処理を施し、画像形成を行って、印刷用紙へのプリントを行う。
このように、以下の実施例においては、画像処理装置として印刷処理装置(プリンタ)を用いた例について説明する。なお、本発明は、画像処理装置に限られず、USBホストポートを備えた情報処理装置であれば、他の情報処理装置にも適用することができる。
また、画像処理装置は、リーダースキャナで読み取った原稿の画像データを印刷することで、コピーを行うこともできる。また、USBホストポートを持つ画像処理装置では、接続させた各種のUSBデバイス機器と連携することにより、ストレージへのデータ格納や、カードリーダーを用いたユーザー認証などの機能も実現することができる。
まず、図1を用いて、画像処理装置全体のハードウェア構成の概略を説明する。
画像処理装置131は、画像処理装置131全体を制御するコントローラ132を有する。
コントローラ132は、プリント基板上に各種のLSIやICなどの電気部品を搭載することにより実現することができる。
コントローラ132は、USBデバイスI/F部112などを介して、ホストPCなどから受信した印刷データに基づいて、印刷動作の制御を行う。また、LAN I/F部107を介してネットワークから受信した印刷データに基づいて、印刷動作の制御を行う。
操作部I/F部106は、操作部133の制御を行うインターフェースである。
操作部I/F部106を介して操作部133から入力された指示にしたがい、リーダー部136における原稿の読み取りや、コピー動作の制御などが行われる。これらのユニットによって、使用者の指示を入力したり、使用者への各種の通知を表示したりすることができる。
WLAN I/F部107は、WLAN部134の制御を行うインターフェースである。WLAN部134には、WLAN通信を行うためのアンテナ135が接続される。
これらのユニットによって、コントローラ132は、例えば、IEEE802.11規格にしたがった無線通信方式による、WLANデバイスとのデータ送受信を行うことができる。
リーダー部136は、原稿の読み取りを行い、リーダーI/F部109を介して、コントローラ132に画像データを入力する。
プリンタエンジン部137は、プリンタI/F部110を介して、コントローラ132から出力された画像データに基づいて画像を形成する。
システムバス105は、各ユニットが相互にデータの送受信を行う際の経路である。
CPU101は、画像処理装置131を統括的に制御する高機能なCPUである。
CPU101としては、いわゆるCPU以外にも、機能ブロック単位でまとめられたハードウェア回路を同一パッケージで構成したLSIもこれに含まれる。CPU101は、画像処理装置131全体の種々の動作を制御し、これにより、印刷などの各種の機能を実現する。
ROM102は、画像処理装置131を統括的に制御するためのプログラムなどが格納された不揮発性のROMである。
USBホストポート123へ接続されたUSBデバイス機器の認識や、Vbus電源供給の制御のためのプログラムは、ROM102に格納されている。また、印刷データを変換処理したり、変換処理後のデータをスプールしたりするための制御を行うプログラムも、ROM102に格納されている。
RAM103は、高速で読み書き可能な揮発性のRAMである。
RAM103は、CPU101による画像処理装置131全体の各種の制御のための主メモリとして機能する。また、各種の画像処理におけるワーク領域や、画像入出力処理の展開領域としても使用される。
USBホストI/F制御部104は、USBホストポート123へ接続されるUSBデバイス機器の認識や、Vbus電源供給の制御を行う。
USBホストポート123は、複数のポートから構成される。但し、図1では第1のUSBホストポートのみを図示している。詳細については、図2において後述する。
画像処理部108は、リーダー部136で読み取ったRGB画像データに各種のリーダー系の画像処理を実行する。また、プリンタエンジン部137へ出力するYMCKの各色成分信号に各種のプリント系の画像処理を実行することができる。
リーダーI/F部109は、リーダー部136の制御を行うインターフェースである。
リーダーI/F部109は、リーダー部136で読み取ったRGB画像データに各種のリーダー系の画像処理を実行するために、RGB画像データを画像処理部108へ送信する。
プリンタI/F部110は、プリンタエンジン部137の制御を行うインターフェースである。
プリンタI/F部110は、出力されるYMCKビデオデータを画像処理部108からプリンタエンジン部137へと送信する。
LAN I/F部111は、ネットワークを介して外部の情報機器との間の通信制御を行ない、印刷データの受信を行うインターフェースである。
USBデバイスI/F部112は、USBを介して外部の情報機器との間の通信制御を行い、印刷データの受信を行うインターフェースである。
次に、図2を用いて、USBホストポートの構成や制御方法について説明する。
図2は、図1で説明した画像処理装置131のコントローラ132の要部を示すブロック図であり、特にUSBホストポート123の部分を詳細に示したものである。
CPU101、ROM102、RAM103、USBホストI/F制御部104、システムバス105は、図1で説明したとおりである。
第1から第4の電流制限&オフオン制御部115〜118は、Vbus電源の電流制限及びオフオンを制御する。
各電流制限&オフオン制御部115〜118は、電源部119で生成された+5V電源が入力されるように構成される。そして、予め決められた電流範囲内で電源を供給することができるように、閾値として決められた電流値を超えた際には、過電流割込み信号を発信し、電源供給を制限することができるイネーブル機能を有する。
過電流割込み信号は、USBホストI/F制御部104に入力される。そして、USBホストI/F制御部104は、過電流を検知すると、イネーブル信号をディセーブルにし、Vbus電源が遮断されるように制御する。各々の電流制限&オフオン制御部115〜118から供給される電源は、後段のVbus電源を切り替える第1から第3の切り替え部120〜122に入力される。そして、更に後段の第1から第3のUSBホストポート123〜125へのVbus電源として供給される。
本実施例においては、USBデバイス機器を接続するためのUSBホストポートは3ポートで構成される。
第1USBホストポート123には、Vbus電源の第1電流制限&オフオン制御部115と、Vbus電源の第4電流制限&オフオン制御部118と、から供給される電源が、Vbus電源の第1切り替え部120で切り替えられて、供給される。
第2USBホストポート124には、Vbus電源の第2電流制限&オフオン制御部116と、Vbus電源の第4電流制限&オフオン制御部118と、から供給される電源が、Vbus電源の第2切り替え部121で切り替えられて、供給される。
第3USBホストポート125には、Vbus電源の第3電流制限&オフオン制御部117と、Vbus電源の第4電流制限&オフオン制御部118と、から供給される電源が、Vbus電源の第3切り替え部122で切り替えられて、供給される。
Vbus電源の第1から第3の電流制限&オフオン制御部115〜117からの過電流割込み信号は、閾値として、USB2.0規格で規定された500mAを超える過電流が検知されると、発信するように設定される。また、Vbus電源の第4電流制限&オフオン制御部118からの過電流割込み信号は、閾値として、3ポート分を合わせた1500mAを超える過電流が検知されると、発信するように設定される。
Vbus電源の第1から第3の切り替え部120〜122は、それぞれ、2系統の電源を切り替えられるように、FETなどの回路から構成されている。そして、Vbus電源の起動時には、図中のB入力側が選択される。つまり、過電流割込みが1500mAまで発生しないように構成されている。
そして、USBホストI/F制御部104からの切り替え信号によって、図中のA入力側に切り替えられると、過電流割込みが500mAで発生するようになる。
第1から第3のUSBホストポート123〜125は、それぞれ、USB規格に準じたコネクタなどからなり、各種のUSBデバイス機器を接続することができるように構成される。
第1から第3のUSBホストポート123〜125のいずれかにUSBデバイス機器が接続されると、データ線を監視するように電気回路で構成された接続検知部126により、USBデバイス機器が接続されたことが検知される。そして、USBデバイス機器が接続されたことが、USBホストI/F制御部104に伝達される。
次に、図3のフローチャートを用いて、実施例1における、USBホストポートにUSBデバイス機器が接続された際の、USBホストポートへのVbus電源の供給、及び、USBデバイス機器の認識についての動作を説明する。
本実施例は、第1から第3のUSBホストポート123〜125のいずれか一つに、USBデバイス機器が接続された場合の動作である。
S301において、接続検知部126は、第1から第3のUSBホストポート123〜125のいずれか一つに、USBデバイス機器が接続されたか否かを検知する。
USBデバイス機器が接続されたことが検知されると、S302において、USBホストI/F制御部104は、電流制限値を第1閾値(例えば、1500mA)として、Vbus電源を供給する。
そして、S303において、USBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できるか否かを判別する。
S303でUSBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できた場合、S304において、USBホストI/F制御部104は、電流制限値を第2閾値(例えば、500mA)として、Vbus電源を供給する。
一方、S303において、USBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できなかった場合、S305において、エラー処理(例えば、エラー通知)を行う。そして、S304において、USBホストI/F制御部104は、電流制限値を第2閾値(例えば、500mA)として、Vbus電源を供給する。
図3のフローチャートに示された制御を行うことにより、規定の電流値以上の電流を消費するようなUSB規格外のUSBデバイス機器が接続された場合においても、Vbus電源を正常に起動することができる。
このような制御を行った場合、エミュレーション時には、Vbus電源が+5V、1500mAまで電流制限がかからない。そのため、USBホストポートへの接続時に規定の電流値以上の電流を消費するような、USB規格を満たさない、USB規格外のUSBデバイス機器を接続した場合であっても、Vbus電源を正常に起動することができる。もちろん、USB規格を満たすUSBデバイス機器を接続した場合においても、Vbus電源を正常に起動することができる。
これにより、接続されたUSBデバイス機器がUSB規格外であったとしても、USBホストポートから供給されるバスパワーで動作させ、USBデバイス機器が接続されたことを正常に認識することができる。
また、USBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることが認識された後は、USB規格のとおりに、Vbus電源が+5V、500mAで電流制限がかかるようになる。そのため、動作時にUSB規格(Vbus電源が+5V、500mA)以上の電流が検出された場合は、異常があったものとして処理することができる。
その結果、電源容量を必要以上に大きくする必要もなく、電源のサイズを抑えたまま、安価に装置を構成することができる。
なお、発明者の検討によれば、USBホストポートへの接続時に規定の電流値以上の電流を消費するような、USB規格を満たさないUSBデバイス機器が接続された場合であっても、その後の動作時においてUSB規格以上の電流を消費することはなかった。つまり、USB規格外のUSBデバイス機器が接続された場合で、一旦認識されれば、その後、USB規格とおりにVbus電源が+5V、500mAで電流制限がかかるようにしても、USB規格外のUSBデバイス機器を正常に動作させることができる。
次に、図4のフローチャートを用いて、実施例2における、USBホストポートにUSBデバイス機器が接続された際の、USBホストポートへのVbus電源の供給、及び、USBデバイス機器の認識についての動作を説明する。
本実施例は、第1から第3のUSBホストポート123〜125の2つ以上に、USBデバイス機器が接続された場合の動作である。
S401において、接続検知部126は、第1から第3のUSBホストポート123〜125のいずれか一つに、新たなUSBデバイス機器が接続されたか否かを検知する。
新たなUSBデバイス機器が接続されたことが検知されると、S402において、CPU101は、すでに接続されている1以上のUSBデバイス機器の動作に必要なVbus電源電流の合計値を算出する。そして、その合計値が所定値(例えば、500mA)を超えているか否かを判断する。
すでに接続されているUSBデバイス機器の動作に必要なVbus電源電流の合計値が所定値を超えている場合、S403において、CPU101は、接続されているUSBデバイス機器をUSBホストポートから一旦切り離す処理を行う。
そして、S404において、電流制限値を第1閾値(例えば、1500mA)として、新たなUSBデバイス機器が接続されたUSBホストポートにVbus電源を供給する。
そして、S405において、USBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できるか否かを判別する。
S405でUSBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できた場合、S406において、USBホストI/F制御部104は、電流制限値を第2閾値(例えば、500mA)として、Vbus電源を供給する。
一方、S405において、USBデバイス機器がUSB規格を満たすものであることを認識できなかった場合、S408において、エラー処理(例えば、エラー通知)を行う。そして、S406において、USBホストI/F制御部104は、電流制限値を第2閾値(例えば、500mA)として、Vbus電源を供給する。
その後、S407において、CPU101は、一旦接続を切り離したUSBデバイス機器を、USBホストポートに再接続して、元の状態に戻す処理を行う。
なお、S402ですでに接続されているUSBデバイス機器の動作に必要なVbus電源電流の合計値が所定値(例えば、500mA)の範囲内であった場合、接続されているUSBデバイス機器を一旦切り離す処理をすることなく、S404以降の処理を行う。
図4のフローチャートに示された制御を行うことにより、複数のUSBデバイス機器を使う際に、規定の電流値以上の電流を消費するようなUSB規格外のUSBデバイス機器が接続された場合においても、Vbus電源を正常に起動することができる。
このように、すでに接続されているUSBデバイス機器の動作に必要なVbus電源電流の合計を算出し、必要に応じて新たなUSBデバイス機器のための電源を確保する。したがって、エミュレーション時には、Vbus電源が+5V、1500mAまで電流制限がかからない。そのため、規定の電流値以上の電流を消費するような、USB規格外のUSBデバイス機器が接続された場合であっても、Vbus電源を正常に起動することができる。もちろん、USB規格を満たすUSBデバイス機器が接続された場合においても、Vbus電源を正常に起動することができる。
これにより、新たに接続されたUSBデバイス機器がUSB規格外であったとしても、USBホストポートから供給されるバスパワーで動作させ、USBデバイス機器が接続されたことを正常に認識することができる。
また、すでに接続されているUSBデバイス機器についても、それを切り離し、その後、再接続の処理を行うことにより、すべてのUSBホストポートにUSBデバイス機器を接続しても正常に動作することができる。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形(各実施例の有機的な組合せを含む)が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。すなわち、上述の実施例及びその変形例を組み合わせた構成もすべて本発明に含まれるものである。
104 USBホストI/F制御部
119 電源部
123 第1USBホストポート
124 第2USBホストポート
125 第3USBホストポート
126 接続検知部
131 画像処理装置
132 コントローラ

Claims (11)

  1. USBデバイス機器を接続するためのUSBホストポートと、
    前記USBホストポートへVbus電源を供給する電源供給手段と、
    を備えた画像処理装置であって、
    前記電源供給手段は、出力する電流の電流制限値を第1の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給するとともに、前記電流制限値を第1の閾値より小さい第2の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給することができる
    ことを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記USBホストポートにUSBデバイス機器が接続されたことを検知する接続検知手段を有し、
    前記接続検知手段が、USBデバイス機器が接続されていることを検知すると、前記電源供給手段は、前記USBホストポートにVbus電源を供給するときの前記電流制限値を、前記第1の閾値から前記第2の閾値へ切り替える
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記電流制限値を前記第1の閾値とする、第1の電流制限手段と、
    前記電流制限値を前記第2の閾値とする、第2の電流制限手段と、を有する
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記第1の電流制限手段は、前記電源供給手段が出力する前記電流が前記第1の閾値を超えた際に第1の割込み信号を発信し、
    前記第2の電流制限手段は、前記電源供給手段が出力する前記電流が前記第2の閾値を超えた際に第2の割込み信号を発信する
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 前記USBホストポートが複数ある
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  6. 接続されている1以上のUSBデバイス機器の動作に必要なVbus電源電流の合計値を算出する算出手段を有する
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  7. 前記USBホストポートに接続されている前記USBデバイス機器の接続及び接続の切り離しを行う接続手段を有し、
    前記接続手段は、前記算出手段が算出した前記合計値が所定値を超えている場合、前記USBホストポートに接続されている前記USBデバイス機器の接続を切り離す
    ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記接続手段が前記USBデバイス機器の接続を切り離した後に、前記電源供給手段は、前記USBホストポートにVbus電源を供給するときの前記電流制限値を、前記第1の閾値から前記第2の閾値へ切り替える
    ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
  9. 前記電源供給手段が前記電流制限値を前記第1の閾値から前記第2の閾値へ切り替えた後に、前記接続手段は、接続を切り離した前記USBデバイス機器をUSBホストポートへ再接続する
    ことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
  10. USBデバイス機器を接続するためのUSBホストポートと、
    前記USBホストポートへVbus電源を供給する電源供給手段と、
    を備えた画像処理装置の制御方法であって、
    前記電源供給手段は、出力する電流の電流制限値を第1の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給するとともに、前記電流制限値を第1の閾値より小さい第2の閾値として、USBホストポートにVbus電源を供給することができる
    ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
  11. 請求項10に記載の画像処理装置の制御方法をコンピュータにより実行させるためのプログラム。
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