JP3564925B2 - 自動電源オフ回路 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等に備えられ、一定時間、装置が操作されない場合に、自動的に電源スイッチをオフにする自動電源オフ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、無駄な電力の消費を抑えるため、装置が一定時間操作されない場合に、自動的に電源スイッチをオフにする自動電源オフ回路を備える複写機やプリンタ等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の自動電源オフ回路を備える複写機やプリンタ等において、無駄な電力の消費を抑えることのみを目的とすれば、自動電源オフ回路が当該複写機やプリンタ等の装置の操作がされなくなってから電源スイッチをオフに切り換えるまでの時間(以下、この時間をTという)は、短い方が好ましい。ところが、上記時間Tの値が、実際に装置を使用する平均的な間隔(以下、この時間をtという)よりも短い場合、頻繁に装置の電源が切られることとなる。このような場合、電源スイッチのオン/オフが頻繁に繰り返されることとなり、その寿命を著しく縮めることになるといった別の問題が生じる。このように、無駄な電力の消費を抑えつつ、かつ不必要に電源スイッチの切換が行なわれないように時間Tを設定することは難しい。
【0004】
本発明の目的は、装置の使用状況に応じて、より適切なタイミングで機能する自動電源オフ回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動電源オフ回路は、電源と装置との間に設けられる電源スイッチと、上記装置が所定の時間以上の間、継続して操作されていないことを検出する検出手段と、検出手段により、上記装置が所定時間以上操作されていないことが検出された場合、電源スイッチをオフに切り換える電源遮断手段と、電源遮断手段により電源スイッチがオフに切り換えられた後に、次に電源スイッチがオンに切り換えられるまでの時間を測定する測定手段と、上記装置が操作されていない時間である上記所定時間と測定手段により測定された時間とに基づいて、上記所定時間と上記測定された時間との和が所定の基準値未満である場合には、上記和が上記基準値よりも大きくなるように、上記検出手段の検出する上記所定の時間の値を補正する補正手段とを備える。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を用いて、本発明の自動電源オフ回路を適用した複写機について説明する。
図1は、本発明の自動電源オフ回路を適用した複写機の断面図である。本複写機は、原稿の画像データを読み取る画像読み取り部210及び電子写真方式を採用する画像形成部250とに大きく分けられる。
画像読み取り部210において、原稿台ガラス1上に下向きに載置された原稿は、露光ランプ2により照射される。原稿面からの反射光は、ロッドレンズアレイ3を介してCCDセンサ4上に結像する。露光ランプ2、ロッドレンズアレイ3、及び、CCDセンサ4よりなるスキャナ5は、モータ7の働きにより副走査方向(矢印の方向)に移動して原稿全面を走査する。CCDセンサ4は、入射した原稿の反射光をアナログの電気信号に変換して出力する。CCDセンサ4より出力される電気信号は、画像処理回路6において、シェーディング補正等が施された後、8ビットの階調データに変換された後に、次の電子写真画像形成部250へと出力される。
電子写真画像形成部250における画像形成処理は、以下のように行われる。プリントヘッド部20は、入力される8ビットの階調データに対して、所定のMTF補正や階調補正等を施した後に、当該データに基づいて、レーザビームを発光する。プリントヘッド部20より発光されたレーザビームは、ミラー21を介して感光体ドラム22を露光する。感光体ドラム22は、1複写毎に露光を受ける前に帯電チャージャ23により所定の電位に一様に帯電されている。この状態で露光を受けると、感光体ドラム22上には、原稿の静電潜像が形成される。感光体ドラム22上に形成された静電潜像は、トナー現像器24により現像される。給紙カセット50より用紙が給紙され、静電吸着チャージャ28の働きにより転写ドラム25に巻き付けられる。転写部では、転写チャージャ29により、感光体ドラム22上に現像されたトナー像が搬送されてくる用紙上に転写される。転写後の用紙は、分離爪30により転写ドラム25から剥離され、搬送ベルト31により搬送された後、定着ローラ対32により加熱定着処理が施される。定着後の用紙は、搬送ローラ33により排紙トレイ34に排出される。
なお、DC電源部201は、電源スイッチ100のオンに応じて外部より供給される交流電源を、直流電源に変換して複写機内部へ出力する。
上記構成の複写機では、コピー動作を行っておらず、ユーザによる次の操作を待機している状態(以下、この状態を待機状態という)においても、定着ローラ対32の加熱ヒータは、定着器の温度維持のためオン/オフを繰り返し、また、露光ランプ2は一定の電力を消費する。後に説明するが、本複写機では、待機状態が長く続くことによる無駄な電力の消費を防止することを目的として、この待機状態が、設定時間T1だけ継続した場合に、電源スイッチ100をオフに切り換えて、DC電源部201、スキャナ5の備える露光ランプ2、及び、定着ローラ対32の加熱ヒータ等の負荷への電力供給を停止する処理(自動電源オフ処理)を実行する。さらに、本複写機では、自動電源オフ処理により電源スイッチ100がオフに切り換えられた後に、ユーザにより電源スイッチ100が再びオンに切り換えられるまでの時間T2に基づいて、複写機の使用頻度を調べ、その頻度に応じて、上記設定時間T1を、無駄な電力の消費を抑えつつ、かつ、不必要に電源スイッチの切り換えが行なわれない値に補正する。
【0007】
図2は、本複写機の回路構成を示す。商用電源に接続される1次側回路には、電源スイッチ100の接点101a,101bを通して、複写機の各負荷が接続されている。負荷としては、主に、定着ローラ対32の定着ローラを加熱するヒータランプ202、露光用ハロゲンランプ2、及び、DC電源部201等がある。電源スイッチ100は、利用者の操作によりオン/オフされる。この電源スイッチ100のオンにより複写機内部へ電源が供給される。電源スイッチ100の内部には、電磁コイル102と鉄心103が設置されており、電磁コイル102に通電することにより、接点101a,101bが開放され、電源スイッチ100がオフに切り変わる構成になっている。なお、制御部105は、電源スイッチ100がオンに切り換えられて、DC電源部201からの電力供給を受けることで動作可能となる。電源投入時、電磁コイル102には電力が供給されていない。制御部105は、複写機に何らかのトラブルが発生した場合、又は、自動電源オフ機能を働かせる条件が満たされた場合に電磁コイル102に電力を供給してスイッチ101をオフに切り換えて各負荷への電力供給を停止する。電源検出部104は、ユーザの操作により電源スイッチ100がオフに切り換えられたことを検出する。なお、DC電源部201は、電源スイッチ100がオフに切り換えられてAC入力が遮断されてから数十msが経過した後に出力が停止する。電源検出部104は、電源スイッチ100がオフに切り換えられてAC入力が遮断してから、上記のDC電源部201の遅延出力に比べて十分に短い所定時間内に検出出力が切り変わるように時定数が設定されている。制御部105は、電源スイッチ100がオフに切り換えられ、DC電源部201から供給される電力が所定値以下になった場合に制御動作を停止するが、上記するように制御動作の停止前に電源検出部104からの検出信号を受け取ることができるため、後述の自動電源オフ処理(電源スイッチ100をオフに切り換えたときの時刻データのメモリ120への書き込み)を確実に実行することができる。
【0008】
図3は、制御部105のブロック図である。制御部105は、中央演算処理装置(以下、CPUという)110を中心として構成される。CPU110は、複写機全体を統括制御する。クロック111は、電池によりバックアップされており、複写機がユーザによる操作の待機中になってからの経過時間Taを測定するほか、複写機本体の電源が切られた時刻のデータDoffと、次に電源が投入された時刻のデータDonを、同じく電池でバックアップされているメモリ120に保存する。CPU110には、複写動作を実行するための駆動用モータやクラッチやヒータランプ202等の複写機内部の負荷200が接続されている。CPU110は、これらの負荷200からの信号に基づいて、ユーザによる操作の待機中を含む、複写機の動作状態を認識する。CPU110は、操作パネル300に設ける表示部301(図4を参照)の表示を制御するコントロールIC(図示せず)と接続されており、当該ICに所定の制御信号を送ることで、表示部に複写動作の操作に必要な各種の情報を表示させる。CPU110は、クロック111により測定された時間Taが所定の値T1以上になった場合に、電源スイッチ100に対して信号を送り、電磁コイル102を駆動させて、スイッチ101a及び101bをオフに切り換える。なお、この電源を自動的に遮断するまでの時間T1は、操作パネル300を介して任意に設定することができる。設定された時間T1は、メモリ120に保存される。また、CPU110は、バスを介してその他のCPUと接続されており、これら他のCPUと情報の受け渡しを行うことで、複写機全体を制御する。電源検出部104は、ユーザの操作により電源スイッチ100がオフに切り換えられたことを検出し、CPU110に対して所定の検出信号を出力する。
【0009】
図4は、操作パネル300の正面図である。タッチパネル式の液晶表示部301は、コピー枚数、コピー倍率、用紙サイズ、及び、自動電源オフの設定持間T1等の入力ガイドを表示する他、自動補正時の警告メッセージ、マシントラブル時の警告メッセージ等の各種のメッセージの表示を行う。テンキー302は、コピー枚数、コピー倍率を入力するためのキーである。スタートキー303は、コピーを開始するためのキーである。キー304は、複写機が待機状態になってから自動的に電源をオフにするまでの時間T1を設定する入力モードにはいるためのキーである。この入力モードの設定時において、upキー305及びdownキー306を操作することで、時間T1を長くしたり、短くしたりすることができる。なお、時間T1は、テンキー302により直接入力することができる。
【0010】
図5は、CPU110の実行する制御処理における電源スイッチ100のオン/オフの状態と、電磁コイル102への電流の供給のタイミングを表す図である。タイミングtでコピーが終了した後、ユーザにより何の操作もされない待機状態が一定の時間T1だけ経過した場合、この時間T1を経過したタイミングtにおいて、電磁コイル102に電流が供給され、電源スイッチ100がオフに切り換えられる。
制御部105に備えるクロック111は、複写機の電源がオフされてから電源が再び投入されるまでの時間T2(タイミングtからタイミングtまでの時間)を測定する。この時間T2は、コピーの使用頻度の多い環境下にあるときには短くなる。この結果、頻繁に自動電源オフ機能の働きによる電源スイッチ100のオフへの切り換えと、ユーザによる再投入が繰り返されることになる。電源スイッチ100の接点101a及び101bは、解放時に負荷のコイル成分Lにより、アーク放電が発生し、接触面が荒れて劣化する。このアーク放電は、接点の開放速度の速い電磁コイル102による開放の場合に生じやすい。この電源スイッチ100が劣化するのを防ぐには、図6に示すように、自動電源オフ機能を働かすまでの待機時間の値T1’を、例えば、T1+T2より大きな値に補正して、電源スイッチ100が不必要にオフされる回数を減少させればよい。以下に説明するが、本複写機では、ユーザの使用頻度、即ち、その使用間隔の平均値に基づいて、設定時間T1を適切な値に補正する。
【0011】
図7は、CPU110の実行する制御処理のメインルーチンのフローチャートである。まず、電源スイッチ100が切り換えられて複写機の電源がオンにされると、CPU110に電力が供給され、以下の処理が開始される。まず、各種RAMのデータクリアや各種フラグのリセットなどの初期設定を行う(ステップS1)。次に、1ルーチンの処理時間を規定するため、CPU110のクロックを基準としたハードタイマによる内部タイマをスタートさせる(ステップS2)。そして、自動電源オフ機能を働かせるまでの時間T1を設定するオフ時間設定処理サブルーチンを実行する(ステップS3)。そして、自動電源オフ処理サブルーチンにおいて、設定されている時間T1以上の待機時間が経過した場合には自動で電源をオフに切り換え、更に、ユーザの使用頻度に応じて上記の時間T1を補正する(ステップS4)。引き続きその他の各種処理を行い(ステップS5)、設定されているモードに応じたコピー動作を実行する(ステップS6)。コピー動作が終了すると、内部タイマが終了したかを判断する(ステップS7)。ここで、内部タイマが終了していない場合には(ステップS7でNO)、タイマが終了するのを待機する。内部タイマが終了した場合には(ステップS7でYES)、上記ステップS2へ戻り、これら一連の処理を繰り返し実行する。このように、各種の動作制御は、内部タイマの終了を基準とした一定の処理時間で繰り返されるメインルーチンを1単位としたカウンタ値によって行われる。
【0012】
図8は、オフ時間設定処理サブルーチン(図7、ステップS3)のフローチャートである。まず、操作パネル300上に設ける自動オフ時間設定キー304が押下されて入力モードが設定されているか否かを判断する(ステップS10)。ここで、入力モードが設定されていない場合には(ステップS10でNO)、直ちにリターンする。一方、入力モードが設定されている場合には(ステップS10でYES)、設定されている時間T1の値を液晶表示部301に表示する(ステップS11)。ここで、upキー305について調べる(ステップS12)。upキー305が押下されていない場合には(ステップS12でNO)、直ちにステップS15へと進む。一方、upキー305が押下された場合(ステップS12でYES)、設定されている時間T1と最大値T1maxとを比較する(ステップS13)。時間T1が最大値T1maxでなければ(ステップS13でNO)、時間T1の値を1段階だけ大きくする(ステップS14)。一方、時間T1が最大値T1maxの場合には(ステップS13でYES)、ステップS14をスキップしてステップS15に進む。次に、downキー306について調べる(ステップS15)。downキー306が押下された場合(ステップS15でYES)、時間T1と最小値T1minとを比較する(ステップS16)。ここで、時間T1が最小値T1minでなければ(ステップS16でNO)、時間T1の値を1段階小さくする(ステップS17)。一方、時間T1が最小値T1minの場合には(ステップS16でYES)、ステップS17をスキップしてステップS18へ進む。即ち、上記ステップS12〜S17では、upキー305、downキー306の押下に応じて、その値が限界値になるまで設定時間T1が増減される。スタートキー303等特定のキーが押下されたか否かをチェックすることで、キー入力の終了を判断する(ステップS18)。キー入力の終了の場合には(ステップS18でYES)、メモリ120に記憶する時間T1のデータを更新する(ステップS19)。キー入力の終了がなされない場合には(ステップS18でNO)、メモリ120に記憶するデータの更新を行なわずに、そのままリターンする。
【0013】
図9は、自動電源オフ処理サブルーチン(図6、ステップS4)のフローチャートである。まず、コピー動作が終了しているか否かを判断する(ステップS30)。ここで、コピー動作が終了していれば(ステップS30でYES)、待機状態が時間T1以上継続した場合に、電源スイッチ100をオフに切り換える以下の処理(ステップS31〜S36)を実行する。まず、フラグfaがリセットされている状態かどうか(0か否か)を調べる(ステップS31)。ここで、フラグfaが0であれば(ステップS31でYES)、クロック111を利用して待機時間を測定するタイマーTaをスタートすると共に、フラグfaを1にセットする(ステップS32)。既にフラグfaの値が1にセットされている場合には(ステップS31でNO)、ステップS32をスキップしてステップS33へ進む。次に、タイマTaの値が設定時間T1に達しているか否かを判断する(ステップS33)。ここで、タイマTaの値が設定時間T1に達している場合には(ステップS33でYES)、電磁コイル102をオンにして電源スイッチ100をオフに切り換えると共に、フラグfbを1にセットする(ステップS34)。さらに、このときのクロック111から時刻データを変数Doffにセットして(ステップS35)、メモリ120の更新を行う(ステップS36)。なお、コピー動作中の場合(ステップS30でNO)、又は、待機中ではあるが、タイマTaの値が設定時間T1に達していない場合(ステップS33でNO)、直ちにステップS37へと進む。次に、プリントキー303が押下されてコピー動作が開始されたか否かを判断する(ステップS37)。ここで、コピー動作が開始された場合(ステップS37でYES)、タイマーTaをクリアすると共に、フラグfaをリセットして0にする(ステップS38)。なお、コピー動作が開始されていない場合には(ステップS37でNO)、ステップS38の処理はスキップしてステップS39へと進む。
引き続き、自動電源オフ機能により装置の電源スイッチ100がオフにされた後に、次に電源がオンにされるまでの時間T2に基づいて、上記設定時間T1の値を補正する以下の処理を実行する(ステップS39〜S49)。まず、フラグfbの値を調べる(ステップS39)。このフラグfbは、現在の前の電源オフがユーザの操作によるものか、自動電源オフによるものであるかを示すものであり、0であれば、前回の電源オフがユーザの操作によるものであるため(ステップS39でNO)、直ちにリターンする。一方、フラグfbが1にセットされている場合には、自動電源オフ機能により電源スイッチ100がオフに切り換えられていたと判断し(ステップS39でYES)、引き続き、フラグfcの値を調べる(ステップS40)。このフラグfcは、設定時間T1の補正の有無を表すものであり、1にセットされている場合には(ステップS40でNO)、既に補正が行われているため、直ちにリターンする。一方、フラグfcが0の場合には(ステップS40でYES)、クロック111から時刻データを変数Donにセットすると共に(ステップS41)、メモリ120より変数Doffを読み出し(ステップS42)、DonとDoffとの差である時間T2を求める(ステップS43)。なお、ここで、自動電源オフ機能が動作したことを表すメッセージを表示部301に表示すれば、ユーザに無用な不安感を与えずに済む。次のステップS44及びS45において、過去n回分の設定時間T1及び時間T2との和の平均値を求める。即ち、メモリ120にストアされている過去の設定時間T1及び時間T2の累計値Tbと、今回の設定時間T1及び時間T2の合計を求め、累計値Tbを更新すると共に、カウンタnbを1つカウントアップする(ステップS44)。そして、このカウンタnbがnになったか否かを判断する(ステップS45)。このカウンタnbの値がnでない場合には(ステップS45でNO)、直ちにリターンする。一方、カウンタnbの値がnになった場合(ステップS45でYES)、累計値Tbをnで割ったものをTbとして、過去n回分の平均値を求める(ステップS46)。求めた設定時間T1及び時間T2の和の平均値、つまりTbが所定の基準値Tref未満か否かを判断する(ステップS47)。ここで、TbがTref以上の場合には(ステップS47でNO)、直ちにリターンする。一方、TbがTrefに満たない場合には(ステップS47でYES)、設定時間T1の値を基準値Trefに補正し、メモリ120にストアしている過去n回分のデータをクリアし、この処理の有無を表すフラグfcを1にセットする(ステップS48)。そして、メモリ120に記憶する設定時間T1のデータを更新し、この設定時間の補正が行われたことを操作パネル300に備える液晶表示部301に表示する(ステップS49)。このように、電源スイッチ100の再投入までの時間の平均値が基準値Trefに比べて短い場合には、設定時間をこの基準値Trefにして不必要に電源スイッチがオン/オフされることを防止し、電源スイッチの早期劣化を防止する。
なお、上記基準値Trefは、待機状態において、電源スイッチ100の耐久度、その交換に要する費用、そして、単位時間当たりに無駄に消費される電力の量等を考慮して特定すればよい。
更に、自動電源オフとした場合に、電源検出部104の出力をモニタすれば、電源スイッチ100の接点が開放されていることがわかる。このため、所定の期間、自動電源オフが動作しない時には、定期的に自動電源オフ動作を行い、電源検出部104の出力を使って電源スイッチ100の動作チェックを行うことができる。この動作チェック時に、電源検出部104の出力に変化がなければ、電源スイッチ100の動作不良として警告を行うようにしてもよい。
また、既に説明したように、ユーザは、操作パネル300を介して、電源オフまでの時間T1を所望する値に適宜設定することができるため、使い勝手を悪くすることなく装置を使用することができる。
【0014】
【発明の効果】
本発明の電源遮断装置では、所定時間以上の間、装置の操作が行われない場合には、電源スイッチをオフに切り換えるが、最後の操作から電源スイッチがオフに切り換えられるまでの時間と次に電源が投入されるまでの時間とに基づいて、これら両時間の和が所定の基準値未満の場合には、上記和が上記基準値よりも大きくなるように、次に電源スイッチを切るまでの時間を補正する。従って、無駄な電力の消費を抑えると共に、不必要に電源スイッチがオフに切り換えられるのを抑えて、電源スイッチが劣化するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電源遮断装置を適用した複写機の断面図である。
【図2】本複写機の回路構成を示す図である。
【図3】制御部のブロック図である。
【図4】操作パネルの正面図である。
【図5】CPUの実行する制御処理における電源スイッチのオン/オフの状態と、電磁コイルへの電流の供給のタイミングを表す図である。
【図6】自動電源オフ機能を働かせるまでの待機時間をT1’に補正した場合のタイミングチャートである。
【図7】CPUの実行する制御処理のメインルーチンのフローチャートである。
【図8】オフ時間設定処理のフローチャートである。
【図9】自動電源オフ処理のフローチャートである。
【符号の説明】
100…電源スイッチ
102…電磁コイル
104…電源検出部
105…制御部
110…CPU
111…クロック
120…メモリ
200…負荷
201…DC電源部
202…ヒータランプ
210…画像読み取り部
250…画像形成部
300…操作パネル

Claims (1)

  1. 電源と装置との間に設けられる電源スイッチと、
    上記装置が所定の時間以上の間、継続して操作されていないことを検出する検出手段と、
    検出手段により、上記装置が所定時間以上操作されていないことが検出された場合、電源スイッチをオフに切り換える電源遮断手段と、
    電源遮断手段により電源スイッチがオフに切り換えられた後に、次に電源スイッチがオンに切り換えられるまでの時間を測定する測定手段と、
    上記装置が操作されていない時間である上記所定時間と測定手段により測定された時間とに基づいて、上記所定時間と上記測定された時間との和が所定の基準値未満である場合には、上記和が上記基準値よりも大きくなるように、上記検出手段の検出する上記所定の時間の値を補正する補正手段とを備えることを特徴とする自動電源オフ回路。
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