WO2004076985A1

WO2004076985A1 - 消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器

Info

Publication number: WO2004076985A1
Application number: PCT/JP2004/001155
Authority: WO
Inventors: Yuichi Nishihara
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2004-09-10
Also published as: EP1598645A4; US20060036377A1; US7280928B2; EP1598645A1; CN1701218A; JP3945420B2; JP2004261982A

Abstract

　本発明は、収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器である。この消耗品容器は、消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品タンクと、圧電素子の充電と放電とを行うとともに圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値より大きいか否かを表す振幅情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、検出信号生成回路による前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部とを備える。この制御部は、所定の閾値を変更可能であることを特徴とする。

Description

明細書

消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器

技術分野

この発明は、消耗品容器内の消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器を製造する技術に関する。背景技術

近年、コンピュータの出力装置として、インクジエツ卜プリンタが普及している。消耗品であるィンクジェッ卜プリン夕のィンクは、インクカートリツジに、収容されて提供されるのが通例である。インクカー卜リツジに収容されたィンクの残量を計測する方法としては、たとえば特開 2 0 0 1 - 1 4 7 1 4 6号公報に開示されているように圧電素子を用いて直接計測する方法も提案されている。この方法では、まず、インクカー卜リッジに装着された圧電素子に電圧波を印可することにより圧電素子の振動部を振動させる。つぎに、圧電素子の振動部に残留する残留娠動によって生ずる逆起電力の周期の変動に応じて消耗品の残量を計測する。

しかし、このような方法では、発生を意図しない振動ノイズによって S / N比が下がって正確な計測ができない場合があるという問題が生じていた。一方、 S / N比を上げるために個々のインクカー卜リッジの回路を手作業で調整するのは負担が大きい。このような問題は、インク力一卜リツジに限られず、一般に、圧電素子を用いて消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器に共通する問題であつた。

発明の開示

本発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、圧電素子を用いて消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器において、ノイズを抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明の第〗の態様は、収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器である。この消耗品容器は、前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品タンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の出力電圧波の周期を表す周期情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、前記検出信号生成回路による前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、を備える。この消耗品容器において、前記検出信号生成回路は、前記出力電圧波の電圧が残量検出用基準電圧より高いか否かを決定するとともに、前記決定に応じてパルスを生成する比較器と、前記パルスに応じて前記検出信号を生成する信号生成部と、を備えるとともに、前記制御部は、前記残量検出用基準電圧を変更可能であることを特徵とする。

本発明の第 1の態様は、放電後の圧電素子の自由振動に起因する電圧波のうち残量検出用基準電圧より高い信号だけを抽出することが可能な消耗品容器である。この基準電圧は変更可能なので、ノイズの除去に好ましい値に設定することによリ計測の信頼性を高めることができる。この計測は、消耗品の残存量が所定量より多いか否かの決定に利用可能な周期情報を生成するためのものである。ここで、圧電素子とは、充放電に応じて変形する逆圧電効果と、変形に応じて電圧を発生させる圧電効果という 2つの特性を有する素子をいう。

本発明の第 2の態様は、収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器である。この消耗品容器は、前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品タンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値より大きいか否かを表す振幅情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、前記検出信号生成回路による前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、を備える。この消耗品容器において、前記振幅情報は、前記消耗品の残存量が所定量より多いか否かの決定に利用可能であり、前記制御部は、前記所定の閾値を変更可能であることを特徵とする。

本発明の第 2の態様は、消耗品の残存量が所定量より多いか否かの決定に利用可能な振幅情報を生成することが可能である。この振幅情報は、圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値より大きいか否かを表す情報として生成される。この基準値は変更可能なので、この基準値を適切に設定することにより簡易にィンク残量を計測することができる。なお、放電特性は、消耗品の残存量が所定量より多いか否かに応じて、振幅に差が出るように設定して有ればよく、試行錯誤による設定であっても良い。

上記消耗品容器において、前記制御部は、さらに、前記検出信号生成回路による前記圧電素子の放電の放電時定数と放電時間の少なくとも一方を調整することによって、前記圧電素子の放電特性を変更可能であるように構成することが好ましい。

こうすれば、消耗品の残存量が所定量より多い場合と少ない場合とで、残留振動の振幅に大きな差が出るように放電特性を設定することができる。これにより計測の信頼性をさらに高めることができる。

上記消耗品容器において、前記検出信号生成回路は、前記圧電素子の放電後の出力電圧が前記閾値としての残量検出用基準電圧より高いピーク部分の数に応じて前記検出信号を生成するように構成しても良い。

ただし、この場合には、前記制御部は、前記消耗品の残存量が所定量より多い場合に、前記ピーク部分の数が所定の範囲内となるように前記残量検出用基準電圧を設定することが好ましい。こうすれば、ピーク部分の数に基づいた計測の信頼性を高めることができる。

あるいは、上記消耗品容器において、前記制御部は、前記消耗品の残存量が所定量より多い場合に、前記ピーク部分の数がゼロとなるように前記残量検出用基準電圧を設定するようにしても良い。

こうすれば、検出信号生成回路は、圧電素子の放電後の出力電圧が基準電圧より高い所定のピーク部を有するか否かに基づいて簡易に検出信号を生成することができる。

上記消耗品容器において、さらに、前記圧電素子の特性を表す圧電素子特性情報と前記残量検出用基準電圧の間の関係を表す残量検出用基準電圧設定情報を格納する不揮発性メモリを備えるとともに、前記制御部は、予め与えられた前記圧電素子特性情報と前記残量検出用基準電圧設定情報とに応じて、前記残量検出用基準電圧を設定可能であるように構成することが好ましい。

このように圧電素子の特性を計測して圧電素子特性情報を生成し、この情報に応じて圧電素子の放電特性が設定されるようにすれば、圧電素子の特性のばらつきに起因して要求される残量検出用基準電圧の設定負担を軽減することができる。なお、圧電素子の特性計測の負担は、たとえば圧電素子の製品検査の際に併せて行うことで小さくすることができる。

上記消耗品容器において、前記圧電素子特性情報は、前記圧電素子の特性の計測に応じて、複数のランクの中から選択されたランクであり、前記制御部は、前記選択されたランクに応じて、前記残量検出用基準電圧を設定するように構成されていても良い。

上記消耗品容器において、前記制御部は、前記検出信号生成回路に対して、前記圧電素子の充電と放電のうち最後に行われたものから所定の時間が経過した後の前記圧電素子の出力電圧を計測させるとともに、前記圧電素子の出力電圧波が機能確認用基準電圧より高いピーク部分を有するか否かに応じて故障検出信号を生成させる試験モードを有するように構成されていることが好ましい。

この故障検出信号は、消耗品容器の故障の有無の決定に利用可能なので、圧電素子とその制御回路を含む消耗品容器の故障の検出を行うことができる。

上記消耗品容器において、さらに、前記圧電素子の特性を表す圧電素子特性情報と前記機能確認用基準電圧の間の関係を表す機能確認用基準電圧設定情報を格納する不揮発性メモリを備えるとともに、前記制御部は、予め与えられた前記圧電素子特性情報と前記機能確認用基準電圧設定情報とに応じて、前記機能確認用基準電圧を設定可能であるように構成しても良いし、

上記消耗品容器において、前記圧電素子特性情報は、前記圧電素子の特性の計測に応じて、複数のランクの中から選択されたランクであり、前記制御部は、前記選択されたランクに応じて、前記機能確認用基準電圧を設定するように構成されていても良い。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、たとえば、残量計測装置、残量計測制御方法および残量計測制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデ一夕信号、その印刷装置に用いられる印刷ヘッドや力一卜リッジ、その組合せ等の態様で実現することができる。図面の簡単な説明図 1は、本発明の実施におけるインクカー卜リッジ 1 0 0の外観斜視図である。図 2は、インクカー卜リッジ 1 0 0の筐体 Ί 4 0の側部に装備されたセンサ S Sの断面を示す断面図である。

図 3は、インクカートリッジ 1 0 0に備えられたロジック回路 1 3 0のプロック図である。

図 4は、インク残量検出回路 2 3 0とセンサ S Sの回路構成を示す回路図である。

図 5は、インク残量検出回路 2 3 0に備えられたパルスカウンタ 2 3 5のプロック図である。

図 6は、本発明の第 1実施例におけるインク残量測定処理のフローチャートである。図 7は、インク残量検出回路 2 3 0とセンサ S Sの作動を示すタイミングチヤ一卜である。

図 8は、センサランクとノイズ力ッ卜用基準電圧の設定状態の関係を示す説明図である。

図 9は、ピエゾ素子 P Z Tの印可電圧（接地電位との電位差）を示す説明図である。

図 1 0は、センサ S Sを含むセンサ振動系の周波数応答関数（伝達関数）を示す説明図である。

図 1 1は、ピエゾ素子 P Z Tからの放電に応じてピエゾ素子 P Z Tに電圧が発生する様子を示す説明図である。

図 1 2は、ピエゾ素子 P Z Tからの放電に応じてピエゾ素子 P Z Tに電圧が発生する様子を示す説明図である。

図 1 3は、本発明の実施例における放電特性設定処理の内容を示す説明図である。

図 1 4は、本発明の第 2実施例におけるインク残量測定処理の方法を示すフロ一チヤ一卜で

図 Ί 5は、本発明の第 2実施例におけるセンサランクと基準電位 V r e f の設定状態の関係（テーブル）を示す説明図である。

図 Ί 6は、本発明の第 2実施例における印可電圧（放電時）の波形とセンサ振動系の周波数応答関数とを重畳させた説明図である。

図 1 7は、本発明の第 2実施例におけるピエゾ素子 P Z Tの出力電圧を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明するに本発明の第 1実施例におけるィンクカートリッジの構造： B . 本発明の第 1実施例におけるインクカー卜リッジの電気的構成：

C . 本発明の第 1実施例におけるインク残量検出部の回路構成：

D . 本発明の第 1実施例におけるインク残量測定処理：

E . 本発明の第 1実施例における放電特性設定処理の内容：

F . 本発明の第 2実施例におけるインク残量測定処理：

G . 変形例：

A . 本発明の第 1実施例におけるインクカートリッジの構造：

図 1は、本発明の第 1実施例におけるインクカートリッジ 1 0 0の外観斜視図である。インクカー卜リッジ 1 0 0は、消耗品として内部に 1種類のインクを収容する筐体 1 4 0を備えている。筐体 1 4 0の下部には、後述するプリン夕にィンクを供給するためのインク供給口 1 〗 0が設けられている。筐体〗 4 0の上部には、プリン夕と電波により通信するためのアンテナ 1 2 0やロジック回路 1 3 0が備えられている。筐体〗 4 0の側部には、インク残量の計測に利用されるセンサ S Sが装備されている。センサ S Sは、ロジック回路〗 3 0に電気的に接続されている。

図 2は、インクカー卜リッジ 1 0 0の筐体 Ί 4 0の側部に装備されたセンサ S Sの断面を示す断面図である。センサ S Sは、圧電効果や逆圧電効果といった圧電素子としての特性を備えるピエゾ素子 P Z Tと、ピエゾ素子 P Z Tに電圧を印可する 2つの電極 1 0、 1 1と、センサアタッチメント 1 2とを備える。電極 1 0、 1 1は、ロジック回路 1 3 0に接続されている。センサアタッチメント 1 2 は、ピエゾ素子 P Z Tからインクと筐体 1 4 0とに振動を伝える薄膜を有するセンサ S Sの構造部である。

図 2 ( a ) は、インクが所定量以上残存していて、インクの液面がセンサ S S の位置（図 Ί ) より高い場合を示している。図 2 ( b ) は、インクが所定量以上残存しておらず、インクの液面がセンサ S Sの位置より低い場合を示している。これらの図から分かるように、インクの液面がセンサ s Sの位置より高い場合には、センサ S Sとインクと筐体 1 4 0とが振動体となるが、インクの液面がセンサ S Sの位置より低い場合には、センサ S Sと筐体 1 4 0とセンサ S Sに付着した少量のインクのみが振動体となる。この結果、ピエゾ素子 P Z T周辺の振動特性がインクの残量に応じて変化することになる。本実施例では、このような振動特性の変化を利用して、インクの残量の計測が行われる。なお、計測の方法の詳細については後述する。

B . 本発明の第 1実施例におけるインク力一卜リッジの電気的構成：

図 3は、インクカートリッジ 1 0 0に備えられたロジック回路 1 3 0のブロック図である。ロジック回路 1 3 0は、 R F回路 2 0 0と、制御部 2 1 0と、不揮発性メモリである E E P R O M 2 2 0と、インク残量検出回路 2 3 0と、電力発生部 2 4 0と、チャージポンプ回路 2 5 0とを備えている。

R F回路 2 0 0は、アンテナ 1 2 0を介してプリンタ 2 0から受信した電波を復調する復調部 2 0 1と、制御部 2 1 0から受信した信号を変調してプリン夕 2 0に送信するための変調部 2 0 2とを備えている。プリン夕 2 0は、アンテナ 1 2 1を用いて所定の周波数の搬送波でベースバンド信号をインクカートリッジ 1 0 0に送信している。一方、インクカートリッジ 1 0 0は、搬送波を用いずにァンテナ 1 2 0の負荷を変動させることによりアンテナ 1 2 1のインピーダンスを変動させることができる。インクカー卜リッジ 1 0 0は、このインピーダンスの変動を利用して信号をプリンタ 2 0に送信する。このようにして、インクカートリッジ 1 0 0とプリンタ 2 0とは、双方向通信を行うことができる。

電力発生部 2 4 0は、 R F回路 2 0 0が受信した搬送波を整流して所定の電圧 (たとえば 5 V ) で電力を生成する。電力発生部 2 4 0は、 R F回路 2 0 0と、制御部 2 1 0と、 E E P R O M 2 2 0と、チャージポンプ回路 2 5 0とに電力を供給する。チャージポンプ回路 2 5 0は、センサ S Sが要求する所定の電圧に昇圧してからインク残量検出回路 2 3 0に電力を供給する。

図 4は、インク残量検出回路 2 3 0とセンサ S Sの回路構成を示す回路図である。インク残量検出回路 2 3 0は、 P N P型トランジスタ T r 1 と、 N P N型卜ランジスタ丁 r 2と、充電時定数調整用抵抗器 R 1 と、放電時定数調整用抵抗回路 R sと、アンプ 2 3 2と、パルスカウンタ 2 3 5とを備えている。センサ S S は、 2つの電極 1 0、 1 1 (図 2 ) でインク残量検出回路 2 3 0に接続されている。

放電時定数調整用抵抗回路 R sは、 4つの放電時定数調整用抵抗器 R 2 a、 R 2 b、 R 2 c、 R 2 dと、その各々に接続された 4つのスィッチ S a、 S b、 S c、 S dとを有している。 4つのスィッチ S a、 S b、 S c、 S dは、制御部 2 Ί 0によって開閉することができる。この開閉の組合せによって、制御部 2 1 0 は、放電時定数調整用抵抗回路 R sの抵抗値を設定することができる。

Ρ Ν Ρ型トランジスタ T r 1は以下のように接続されている。ベースは、制御部 2 1 0からの制御出力として充電制御信号 S 1を受信する端子 T Aと接続されている。エミッ夕は、充電時定数調整用抵抗器 R 1を介してチャージポンプ回路 2 5 0に接続されている。コレクタは、センサ S Sの一方の電極である電極 1 0 に接続されている。センサ S Sの他方の電極である電極 1 1は接地されている。

N P N型トランジスタ T r 2は以下のように接続されている。ベースは、制御部 2 1 0からの制御出力として放電制御信号 S 2を受信する端子 T Bと接続されている。コレクタは、センサ S Sの一方の電極である電極 1 0に接続されている。ェミッタは、上述のように抵抗値を変更可能な放電時定数調整用抵抗回路 R sを介して接地されている。

パルスカウン夕 2 3 5は、ピエゾ素子 P Z Tが出力する電圧を増幅するアンプ 2 3 2を介して、ピエゾ素子 P Z Tに接続された電極 1 0に接続されている。パルスカウン夕 2 3 5は、制御部 2 1 0からの制御出力を受信することができるように制御部 2 1 0に接続されている。

図 5は、インク残量検出回路 2 3 0に備えられたパルスカウンタ 2 3 5のプロック図である。パルスカウンタ 2 3 5は、コンパレータ（比較器） 2 3 4と、力ゥン夕制御部 2 3 6と、カウン卜部 2 3 8と、図示しない発振器とを備えている。コンパレータ 2 3 4には、分析対象となるアンプ 2 3 2の出力 Q 2 3 2と、比較対象となる基準電位 V r e f とが入力されている。カウンタ制御部 2 3 6とカウント部 2 3 8とは、制御部 2 1 0に接続されている。なお、インク残量検出回路 2 3 0と基準電位 V r e f とは、それぞれ特許請求の範囲における「検出信号生成回路」と「残量検出用基準電圧」とに相当し、カウンタ制御部 2 3 6および力ゥン卜部 2 3 8は、特許請求の範囲における「信号生成部」に相当する。

D . 本発明の第 1実施例におけるインク残量測定処理：

図 6は、本発明の第 1実施例におけるインク残量測定処理の方法を示すフローチャートである。図 7は、この処理におけるインク残量検出回路 2 3 0とセンサ

S Sの作動を示すタイミングチヤ一卜である。この処理は、たとえばプリン夕 2 0の電源スィツチの操作に応じてィンクカー卜リッジ 1 0 0とプリン夕 2 0の双方で実行される。

ィンクカー卜リッジ 1 0 0では、時刻 t 0〜 t 1でピエゾ素子 P Z Tが充電され、時刻 t 2〜 t 3の期間 (第 1のウィンドウ W 1 ) で放電される。その後、 ― 定の待機時間の後にピエゾ素子 P Z Tの出力電圧波の周期が測定される（第 2のウィンドウ W 2 )。具体的には、ピエゾ素子 P Z Tが出力する電圧波が所定の数（たとえば 5つ）だけ発生する間のクロック信号 C L Kの数がカウン卜される。一方、プリン夕 2 0は、カウン卜された値に応じて電圧波の周波数を算出するとともに、算出された周波数に応じてインクの残量状態を推定する。具体的には、以下の処理が行われる。ステップ S 1 00では、制御部 21 0 (図 4) は、ピエゾ素子 P ZTの放電時定数と、基準電位 V r e f とを設定する。ピエゾ素子 P Z Tの放電時定数の設定は、放電時定数調整用抵抗回路 R sの 4つのスィッチ S a、 S b、 S c、 S dを開閉することにより行われる。この処理の詳細については後述する。一方、基準電位 V r e f の設定は、センサランクと後述するテーブルとに応じて自動的に行われる。なお、センサランクとこのテーブルは、いずれもインク力一卜リッジ 1 00の製造時に E E P ROM220に格納されたものである。

図 8は、第 1実施例におけるセンサランクと基準電位 V r e f の設定状態の関係（テーブル）を示す説明図である。センサランクとは、印可電圧（あるいは出力電圧）と歪みの関係その他のセンサの特性を表すランクである。センサランクの決定は、たとえばセンサ S Sの製造者がセンサの特性を実際に計測することによって行われる。本実施例では、センサ S Sは、 Aから Hまでの 8段階のセンサランクに分類されるものとする。なお、センサランクは、特許請求の範囲における「圧電素子特性情報」に相当する。

ステップ S 1 1 0では、制御部 21 0 (図 4) は、端子 T Aに所定の充電制御信号 S Ίを出力してトランジスタ T r 1をオンする（図 7の時刻 t 0)oこれによリ、チャージポンプ回路 250からピエゾ素子 P Z Tに電流が流れ込み、この電流によってキャパシタンスを有するピエゾ素子 P Z Tに電圧が印可される。なお、初期状態では、 2つの卜ランジス夕 T r 1、 T r 2は、いずれも才フにされている。

制御部 21 0は、時刻 t 1 においてトランジスタ T r 1をオフし、時刻 t 2までインク残量検出回路 230を待機させる。時刻 t 2まで待機させるのは、電圧が印可されたことによるピエゾ素子 P ZTの振動を減衰させるためである。なお、時刻の計測は、制御部 21 0内部の図示しないクロックを利用して行われる。ステップ S 1 20では、制御部 21 0 (図 4) は、端子 TBに所定の放電制御信号 S 2を送信してトランジスタ T r 2を時刻 t 2でオンし、時刻 t 3でオフする。これにより、時刻 t 2から時刻 t 3までの間だけピエゾ素子 P Z Tからの放電が行われる。ピエゾ素子 PZTは、この放電によって急激に変形してセンサ振動系を加振する。センサ振動系とは、本実施例では、センサ S S (図 2) とセンサ S S周辺の筐体 1 40とインクとを含む系である。

図 9は、放電時のピエゾ素子 PZTの放電波形を示す説明図である。図 9 (a) は、時間領域における放電波形を示す説明図である。各時刻における電圧は以下のとおりである。

(1 ) 放電開始時刻 t 2 ：電位 Vc h (チャージポンプ回路 250の出力'電位）

(2) 時定数時刻 t d ：電位 V c hから 63. 2%だけ降下した電位

(3) 放電終了時刻 t 3 ：接地電位より少し高い電位（図 9)

ここで、時定数時刻 t dは、放電開始時刻 t 2から時定数だけ経過した時刻である。放電終了時刻 t 3は、センサ S Sの特性に応じて計測に好ましい放電終了時刻として予め設定された時刻である。これらの設定方法については後述する。なお、本明細書では、放電開始時刻 t 2から放電終了時刻 t 3までのピエゾ素子 P Z Tと接地とが導通関係にある時間を放電時間と呼ぶ。

図 9 (b) は、周波数領域における印可電圧の基本波と複数の高調波とを示す説明図である。これは、第 1ウィンドウ W1 (図 7) におけるピエゾ素子 PZT の印可電圧の波形が永遠に繰り返されると仮定した波形のフーリエ解析結果を示す図である。この結果、印可電圧は、放電時間の逆数である基本周波数とその整数倍の周波数を有する高調波とから構成される電圧波となることが分かる。ここで、説明を分かりやすくするためにピエゾ素子 P Z Tの歪みが印可電圧と線形の関係あると仮定すると、加振力の波形は、印可電圧の波形と一致することになる。図 1 0は、センサ S Sを含むセンサ振動系の周波数応答関数（伝達関数）を示す説明図である。周波数応答関数とは、センサ振動系の振動伝達系の入力と出力との関係を表したものであり、入力のフーリエスペクトルと出力のフーリエスぺクトルの比で表される。すなわち、本実施例の周波数応答関数は、ピエゾ素子 P Z Tの放電波形（加振力と線形の関係にある）のフーリエスペクトルと、センサ振動系の自由振動のフーリエスぺクトルの比である。

図 1 0の 1次モードと 2次モードは、センサ振動系の 2つの固有モードを示している。固有モードとは、センサ振動系が振動し得る形である。換言すれば、全ての物体は、振動するときのそれぞれの固有の形を持っていて、これ以外の形では振動することができない。この固有の形が固有モードである。物体の固有モードは、モーダル解析によって求めることができる。

インクカートリッジ 1 0 0は以下の 2つの振動モードを有すると仮定している。

( 1 ) 1次モードは、センサ S S (図 2 ) が有する凹部のエッジ部分が振動の節となるとともに、凹部の中心が振動の腹になってお椀型に変形する振動モードであ。

( 2 ) 2次モードは、センサ S Sが有する凹部のエッジ部分と中心部分の双方が振動の節となるとともに、ェッジ部分と中心部分の中間部の中心部から見て左右 2箇所が振動の腹となってシーソー型に変形する振動モードである。

図 1 0の実線は、インクが所定量以上残存していてインクの液面がセンサ S S の位置（図 1 )ょリ高いとき（図 2 ( a ) )における周波数応答闘数を示している。図 1 0の点線は、インクが所定量以上残存しておらず、インクの液面がセンサ S Sの位置より低いとき（図 2 ( b ) ) における周波数応答関数を示している。

なお、「インクの液面がセンサ S Sの位置よリ高いとき」と「インクの液面がセンサ S Sの位置より低いとき」は、それぞれ特許請求の範囲における「消耗品の残存量が所定量より多い場合」と「消耗品の残存量が所定量より少ない場合」に相当する。

このように周波数応答関数がインクの液面に応じて変化するのは、前述のようにピエゾ素子 P Z T周辺の振動特性が変化するからである。振動特性の変化は、インクの液面がセンサ S Sの位置より高い場合には、センサ S Sとインクと筐体 1 4 0とが振動体となるのに対して、インクの液面がセンサ S Sの位置より低い場合には、センサ S Sと筐体 1 40とセンサ S Sに付着した少量のインクのみが振動体となることに起因するものである。

このように、センサ振動系は、 1次モードと 2次モードの固有振動数においてのみ加振による自由振動が生ずる。一方、他の周波数でピエゾ素子 P ZTがセンサ振動系を加振しても、センサ振動系に生ずる自由振動は極めて小さく直ちに減衰する。

図 1 1は、ピエゾ素子 PZTの自由振動に応じてピエゾ素子 P ZTに電圧が発生する様子を示す説明図である。図 1 1 (a) は、周波数領域における印可電圧 (放電時）の波形 (図 9 (b)) と、センサ振動系の周波数応答関数の後述する中間値とを重畳させて、それぞれ実線と一点鎖線とで示している。図 1 1 (b)は、ピエゾ素子 P Z Tの出力電圧を示している。

周波数応答関数の中間値とは、図 1 0に示された点線と実線の周波数方向の中間値（たとえば対数における中間の値）である。このような値を用いるのは、ィンク残量の多少に拘わらず安定してピエゾ素子 P Z Tから電圧を出力させるためである。この第 1実施例においては、 1次モードや 2次モードの固有振動数というときは、周波数応答関数の中間値を基準とした値を示すものとする。

図 1 1 (a) から分かるように、センサ振動系の 1次モードの固有振動数にほぼ一致し、センサ振動系の 2次モードの周波数に一致する放電波形の高調波が存在しないように放電波形の基本波の周波数が調整されている。これにより、センサ振動系の 1次モードの固有振動数においてのみ大きな自由振動が発生することになる。この結果、センサ振動系の 1次モードの固有振動数においてのみピエゾ素子 P ZTに大きな電圧が発生することになる（図 1 1 (b))。これは、第 2ゥインドウ W2 (図 7) におけるピエゾ素子 P ZTの出力電圧の波形が永遠に繰り返されると仮定した波形のフーリェ解析結果と一致することになる。

本実施例では、センサ振動系の 1次モードの固有振動数の微小なシフトを利用してインクの液面を計測している。すなわち、本実施例では、インクの液面がセンサ S Sより高いか否かで 1次モードの固有振動数が微小にシフ卜する。このシフ卜に応じて、センサ S Sとインクの液面の位置関係が決定されている。この結果、他の周波数の電圧波は、ノイズとなることが分かる。

ステップ S 1 3 0 (図 6 ) では、制御部 2 1 0は、図 7の時刻 t 3から時刻 t 4までの間インク残量検出回路 2 3 0を再び待機させる。この待機時間は、ノィズ源となる不要振動を減衰させるための時間である。この待機時間に、 1次モードと 2次モードの固有振動数以外の周波数における振動がほとんど消滅することになる。

制御部 2 1 0 (図 5 ) は、時刻 1: 4においてカウンタ制御部 2 3 6にカウンタ起動信号 C Iを出力する。カウンタ起動信号 C Iを受信したカウン夕制御部 2 3 6は、カウント部 2 3 8へカウン卜制御信号 C Cを出力する。カウン卜制御信号

C Cは、受信後の最初のパルス Q Cの立ち上がりエッジ E d g e 1に応じて立ち上がリ（時刻 t 5 )、 6番目の立ち上がりエッジ E d g e 6 (時刻 t 6 ) に応じて下がる。

コンパレータ 2 3 4において比較対象となる基準電位 V r e f は、図 1 1 ( b ) に示されるように 1次モードにおける自由振動に起因する電圧波のみを検出するように設定されている。このような設定は、本実施例では、前述のようにセンサランクと基準電位 V r e f の設定状態の関係（テーブル）と、センサランクとに応じて実現されている。このように、基準電位 V r e f は、ノイズを抑制して 1 次モードにおける自由振動に起因する電圧波のみを検出するのに好ましい値に設定されている。

ステップ S 1 4 0では、カウント部 2 3 8は、クロック信号 C L Kのパルス数をカウントする。このパルス数のカウン卜は、カウン卜部 2 3 8がカウン卜制御信号 C Cを受信している間にのみ行われる。これにより、時刻 t 4後のパルス Q Cの 1番目の立ち上がりエッジ E d g e 1から 6番目の立ち上がりエッジ E d g e 6までの間のクロック信号 C L Kのパルス数がカウン卜されることになる。すなわち、ピエゾ素子 P Z Tが出力した電圧波の 5周期分のク口ック信号 C L Kのパルス数が力ゥン卜されたことになる。

ステップ S 1 5 0では、カウン卜部 2 3 8は、カウン卜値 C N Tを出力する。出力されたカウン卜値 C N Tは、プリンタ 2 0に送られる。プリンタ 2 0は、受信したカウン卜値 C N Tとクロック信号 C L Kの既知の周期とに応じてピエゾ素子 P Z Tが出力した電圧波の周波数を算出する。

ステップ S 1 6 0では、プリンタ 2 0は、この周波数に応じてインクの残量が所定の量以上であるか否かを決定することができる。たとえば、インクの液位がセンサ S Sの位置よりも高いときには、 9 0 k H zに近い周波数となり、インクの液位がセンサ S Sの位置よりも低いときには、 1 1 0 k H zに近い周波数となることが分かっていると仮定する。この場合には、計測された周波数が、たとえば 1 0 5 k H zであればインク残量が所定値未満であることが分かる（ステップ S 1 7 0、 S 1 8 0 ) o

このように、本発明の第 1実施例のィンクカートリッジ 1 0 0は、コンパレー夕（比較器） 2 3 4の基準電位 V r e f を変更することが可能なので、基準電位 V r e f を適切に設定することによってノイズを抑制して計測の信頼性を高めることができる。

E . 本発明の第 1実施例における放電特性設定処理の内容：

図 1 2は、図 1 1 と同様にピエゾ素子 P Z Tの自由振動に応じてピエゾ素子 P Z Tに電圧が発生する様子を示す説明図である。ただし、放電特性が適切に設定される前の状態における電圧発生の様子である。調整前であるため、放電時の印可電圧の基本波の周波数がセンサ振動系の Ί次モ一ドの固有振動数に一致していない一方、センサ振動系の 2次モードの固有振動数に一致する放電時の印可電圧の高調波が存在する。

この結果、 1次モードの固有振動数だけでなく 2次モードの固有振動数においても大きな電圧が発生する。このため、 2次モードの固有振動数における電圧波がノイズとなってインク残量の計測を阻害することが分かる。このように、 1次モード以外の周波数で高い電圧（ノイズ）が発生すると、基準電位 V r e f の設定によるノイズの除去が困難となる。

図 1 3は、本発明の実施例における放電特性設定処理の様子を示す説明図である。図 1 3 (a) は、放電特性の設定後の放電波形を示しており、図 9 (a) と同一の図である。図 1 3 (b) は、放電特性の設定前の放電波形を示している。この例では、放電特性として放電時定数と放電時間とを設定している。放電時定数は、ピエゾ素子 P ZTと接地との間の抵抗値と、ピエゾ素子 PZTの静電容量の積である。放電時定数は、放電時定数調整用抵抗回路 R sの抵抗値の調整によって設定することができる。この抵抗値は、各放電時定数調整抵抗制御スイツチ S a、 S b、 S c、 S clを適切な組合せで開閉することにより設定することができる。

—方、放電時間とは、前述のようにピエゾ素子 PZ Tと接地とが導通状態にある時間である。具体的には、制御部 2 1 0がトランジスタ T r 2をオンにしている時間である。放電時閲は、制御部 2〗 0が自由に設定することができる。このような方法により、放電時定数を時定数 T d 'から時定数 T dに変更するとともに、放電終了時刻を t 3'から t 3に延ばして放電時間を変更すると図 1 3 (a) に示される放電波形と同一の波形となる。

このように、本発明の第 1実施例のィンクカートリッジ 1 00は、放電時定数調整用抵抗回路 R s内部のスィッチの接続状態と、スイッチング T r 2の駆動夕イミングのうちの少なくとも一方を調整することによってピエゾ素子 P Z Tからの放電特性を変更することが可能である。これによつて、放電後の残留振動の特性を残存量検出に好ましい S/Nの高いものに変更することができる。

F. 本発明の第 2実施例におけるインク残量測定処理：図 1 4は、本発明の第 2実施例におけるインク残量測定処理の方法を示すフロ一チヤ一卜である。このフローチヤ一卜は、第 1実施例のフローチヤ一卜（図 6) と下記の点で相違する。

( 1 ) ステップ S 9 0が第 1実施例のフローチャートに追加されている。ステツプ S 9 0では、センサ S Sの機能を確認するための処理が行われる。

(2) ステップ S 1 0 0、ステップ S 1 40、ステップ S 1 5 0、およびステツプ S 1 60が、それぞれステップ S 1 0 0 a, ステップ S 1 40 a, ステップ S 1 5 0 a, およびステップ S 1 60 aに変更されている。

ステップ S 9 0では、制御部 2 1 0は、センサ S Sの機能確認試験を行う。この試験は、センサ S Sが異常電圧を出力していないことを確認するための試験である。異常電圧とは、充放電を行っていないにも拘わらず出力される過大な電圧である。センサ S Sの機能確認試験を行うのは、このような電圧がセンサ S Sから出力されていないことをインク残量の計測前に確認して計測を信頼性を高めるためである。

センサ S Sの機能確認試験は、（1 ) 基準電位 V r e f (図 5) の設定、（2) パルス Q Cの確認、の順に行われる。

( 1 ) 基準電位 V r e f の設定：制御部 2 1 0は、センサランクと所定のテープル（図 1 5) とに応じて基準電位 V r e f を機能確認用基準電圧に設定する。

(2) パルス QCの確認：制御部 2 1 0は、パルス QCが所定の時間 (たとえば 0. 1秒間）「0」のままで変化しないことを確認する。

以上の処理によってセンサ S Sが異常電圧を出力していないことが確認される。なお、パルス QCの確認は、ピエゾ素子 P Z Tの充電と放電のうち最後に行われたものから所定の時間が経過した後（充電や放電による電圧波が十分に減衰した後）に行えば良く、たとえばインク残量の計測後に行っても良い。

ステップ S 1 00 aでは、制御部 2 1 0 (図 4) は、基準電位 V r e f の再設定とピエゾ素子 P Z Tの放電時定数の設定とを行う。基準電位 V r e f の再設定として、基準電位 V r e f が機能確認用基準電圧から残量検出用基準電圧に（センサランクに応じて）変更される。ピエゾ素子 P Z Tの放電時定数の設定は、第 1実施例とは異なる考え方で行われる。すなわち、第 1実施例では、インク残量の多少に関わらずセンサ S Sが安定して電圧波を出力できるように設定されるのに対して、第 2実施例ではィンク残量が所定量未満の場合にのみ比較的に大きな振幅の電圧波が発生するように設定される。このような放電特性の設定は、放電時定数調整用抵抗回路 R sの抵抗値と放電時間の適切な.設定によって実現される。図 1 6は、図 1 1 ( a ) と同様に周波数領域における印可電圧（放電時）の波形（図 9 ( b ) )と、センサ振動系の周波数応答関数とを重畳させた説明図である。ただし、本図は以下の点で図 1 1 ( a ) と異なる。すなわち、図 1 1 ( a )では、センサ振動系の周波数応答関数として、インク残量が「所定量以上」の場合と「所定量未満」の場合における周波数方向の中間値がプロッ卜されているのに対して、図 Ί 6ではセンサ振動系の周波数応答関数として、インク残量が「所定量未満」の場合の値（実線）と「所定量以上」の場合の値（点線）がそれぞれプロットされている。

図 1 6において、 2つの入出力比丁〗、 T 2は、圧電素子 P Z Tの放電による加振の基本周波数におけるセンサ構造の伝達関数である。入出力比 T 1は、インク量が所定量未満の場合における伝達関数であり、入出力比 T 2は、インク量が所定量以上の場合における伝達関数である。本実施例では、図 1 6に示されるように入出力比 T 1を入出力比 T 2で除した値が大きくなるように圧電素子 P Z T の放電特性 (基本周波数) が設定されている。これにより、本実施例では、インク残量が所定量未満の場合にのみ比較的に大きな電圧波が発生することになる。図 1 7は、本発明の第 2実施例におけるピエゾ素子 P Z Tの出力電圧を示す説明図である。実線は、インク残量が所定量未満の場合のピエゾ素子 P Z Tの出力電圧を示しており、点線は、インク残量が所定量以上の場合のピエゾ素子 P Z T の出力電圧を示している。基準電圧 V r e f は、残量検出用基準電圧として設定された値である。図から分かるように、残量検出用基準電圧は、インク残量が所定量未満の場合のピエゾ素子 P Z Tの出力電圧の最大値よりも小さく、ィンク残量が所定量以上の場合のピエゾ素子 P Z Tの出力電圧よりも大きくなるように設定されている。このような設定は、第 2実施例のテーブル（図 1 5 ) を適切に作成することによって実現されている。

ステップ S 1 1 0〜ステップ S 1 3 0では、第 1実施例と同様に、充電（S 1 1 0 )、放電 ( S 1 2 0 )、そして待機 ( S 1 3 0 ) の処理が行われる。

ステップ S 1 4 0 aでは、制御部 2 1 0 (図 5 ) は、所定の時間だけカウンタ制御部 2 3 6にカウンタ起動信号 C Iを出力する。カウンタ起動信号 C Iを受信したカウンタ制御部 2 3 6は、カウン卜部 2 3 8へカウン卜制御信号 C Cを出力する。カウン卜部 2 3 8は、カウン卜部 2 3 8がカウン卜制御信号 C Cを受信している間だけコンパレー夕 2 3 4から出力されるパルスをカウン卜する。

ステップ S 1 5 0 aでは、カウン卜部 2 3 8は、パルス数を出力する。出力されたパルス数は、プリン夕 2 0に送られる。プリンタ 2 0は、パルス数に応じてインク残量が所定量以上か否かを決定する（ステップ S 1 6 0 a ) ₀ 具体的には、パルス数が「1」以上の場合には「インク残量が所定量未満」と判断され（ステップ S 1 7 0 )、パルス数が「0」の場合には「インク残量が所定量以上」と判断される（ステップ S 1 8 0 )。

このように、第 2実施例では、圧電素子の放電後の出力電圧が所定の残量検出用基準電圧より大きい部分を有するか否かで判断することができる。この基準電圧は変更可能なので、この基準値を適切に設定することにより簡易にィンク残量の計測を行うことができるという利点がある。

なお、第 2実施例では、ピエゾ素子 P Z Tの放電時特性は、インク残量が所定量未満の場合にのみ比較的に大きな電圧波が発生するように設定されているが、ィンク残量が所定量以上の場合にのみ比較的に大きな電圧波が発生するように設定しても良い。

G . 変形例：

なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

G - 1 . 上記各実施例では、センサの要素としてピエゾ素子 P Z Tを使用しているが、たとえば口ッシェル塩（酒石酸ナ卜リゥ厶カリゥ厶）を使用しても良い。本発明で使用するセンサは、充放電に応じて変形する逆圧電効果と、変形に応じて電圧を発生させる圧電効果という 2つの特性を有する圧電素子を利用するものであれば良い。

G - 2 . 上記実施例では、卜ランジス夕 T r 2のオンの時間と、圧電素子と放電時定数調整用抵抗で定まる時定数とを調整することによって放電特性を変更しているが、いずれか一方だけでも良い。

G— 3 . 上記実施例では、放電時定数は、放電時定数調整用の抵抗回路の抵抗値を変更することによって調整されているが、たとえぱ圧電素子に並列にコンデンサを接続可能としてキャパシタンスを変更することによって時定数を調整するようにしても良い。

G - 4 . 上記実施例では、残量の計測対象はインクであるが、たとえばトナーであっても良い。本発明で残量の計測対象となるのは、機器の使用によって減少する消耗品であれば良い。

G - 5 . 上記実施例の放電特性や基準電圧の設定処理では、予め定められたセンサランクと放電時定数調整用抵抗回路 R sの設定状態や基準電圧の関係を表すテーブルを用いて、圧電素子の放電特性や基準電圧を設定しているが、たとえば圧電素子の特性を電圧と歪みの関係を表す特性数値として計測し、この計測結果に応じて予め不揮発性メモリやコンピュータに格納されたアルゴリズムに従って放電特性や基準電圧を設定するようにしても良い。

アルゴリズムは、たとえば上記の特性数値から所定の計算式を用いて時定数や放電時間といった放電特性の最適値を算出し、この最適値に最も近い設定状態を選ぶというように構成しても良い。本発明で行われる放電特性設定処理や基準電圧の設定処理は、圧電素子の特性を表す圧電素子特性情報に応じて設定されるように構成されていれば良く、さらに、適切な計測ができるまで設定を変更するというような試行錯誤によつて設定するようにしても良い。

G - 6 . 上記実施例では、圧電素子の放電後の出力電圧が所定の残量検出用基準電圧より大きい部分を有するか否かに応じて検出信号が生成されているが、たとえば所定の残量検出用基準電圧より高い所定のピーク部分が所定の数（たとえば 3つ) 以上であるか否かに応じて決定するように構成しても良い。一般に、本発明で使用される検出信号生成回路は、圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値より大きいか否かを表す情報を含む検出信号を生成するように構成されていれば良い。

G— 7 . 上記実施例では、ピエゾ素子 P Z Tの出力電圧波振幅が、インク残量が所定量以上の場合と所定量未満の場合とで大きく変化するようにピエゾ素子 P Z Tの放電時定数を設定しているが、周波数領域における印可電圧（放電時）の波形（図 9 ( b ) ) の振幅が、インク残量が所定量以上の場合と所定量未満の場合とで大きく異なるセンサ S Sを用いても良い。

本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフ卜ウェア (コンピュータプログラム) は、コンピュータ読み取リ可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクや C D— R O Mのような携帯型の記録媒体に限らず、各種の R A Mや R O M等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。産業上の利用可能性

この発明は、コンピュータの出力装置に使用する消耗品容器に適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器であって、前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品夕ンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の出力電圧波の周期を表す周期情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、前記検出信号生成回路による前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、前記検出信号生成回路は、

前記出力電圧波の電圧が残量検出用基準電圧よリ高いか否かを決定するとともに、前記決定に応じてパルスを生成する比較器と、

前記パルスに応じて前記検出信号を生成する信号生成部と、

を備え、

前記制御部は、前記残量検出用基準電圧を変更可能であることを特徵とする、消耗品容器。

2 . 収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器であって、前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品夕ンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値より大きいか否かを表す振幅情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、

前記検出信号生成回路による前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、

を備え、

前記振幅情報は、前記消耗品の残存量が所定量より多いか否かの決定に利用可能であリ、

前記制御部は、前記所定の閾値を変更可能であることを特徴とする、消耗品容器。

3 . 請求項 2記載の消耗品容器であつて、

前記制御部は、さらに、前記検出信号生成回路による前記圧電素子の放電の放電時定数と放電時間の少なくとも一方を調整することによって、前記圧電素子の放電特性を変更可能である、消耗品容器。

4 . 請求項 2または 3に記載の消耗品容器であつて、

前記検出信号生成回路は、前記圧電素子の放電後の出力電圧が前記閾値としての残量検出用基準電圧より高いピーク部分の数に応じて前記検出信号を生成する、消耗品容器。

5 . 請求項 4記載の消耗品容器であって、

前記制御部は、前記消耗品の残存量が所定量より多い場合に、前記ピーク部分の数が所定の範囲内となるように前記残量検出用基準電圧を設定する、消耗品容器。

6 . 請求項 4記載の消耗品容器であって、

前記制御部は、前記消耗品の残存量が所定量より多い場合に、前記ピーク部分の数がゼロとなるように前記残量検出用基準電圧を設定する、消耗品容器。

7 . 請求項 1 、 4ないし 6のいずれかに記載の消耗品容器であって、さらに、前記圧電素子の特性を表す圧電素子特性情報と前記残量検出用基準電圧の間の関係を表す残量検出用基準電圧設定情報を格納する不揮発性メモリを備え、前記制御部は、予め与えられた前記圧電素子特性情報と前記残量検出用基準電圧設定情報とに応じて、前記残量検出用基準電圧を設定可能である、消耗品容器。

8 . 請求項 7記載の消耗品容器であつて、

前記圧電素子特性情報は、前記圧電素子の特性の計測に応じて、複数のランクの中から選択されたランクであり、

前記制御部は、前記選択されたランクに応じて、前記残量検出用基準電圧を設定する、消耗品容器。

9 . 請求項 1ないし 8のいずれかに記載の消耗品容器であって、

前記制御部は、前記検出信号生成回路に対して、前記圧電素子の充電と放電のうち最後に行われたものから所定の時間が経過した後の前記圧電素子の出力電圧を計測させるとともに、前記圧電素子の出力電圧波が機能確認用基準電圧よリ高いピーク部分を有するか否かに応じて故障検出信号を生成させる試験モ一ドを有する、消耗品容器。

Ί 0 . 請求項 9記載の消耗品容器であって、さらに、

前記圧電素子の特性を表す圧電素子特性情報と前記機能確認用基準電圧の間の関係を表す機能確認用基準電圧設定情報を格納する不揮発性メモリを備え、前記制御部は、予め与えられた前記圧電素子特性情報と前記機能確認用基準電圧設定情報とに応じて、前記機能確認用基準電圧を設定可能である、消耗品容器。

1 1 . 請求項〗 0記載の消耗品容器であって、

前記制御部は、前記選択されたランクに応じて、前記機能確認用基準電圧を設定する、消耗品容器,

1 2. 消耗品容器内の消耗品の残存量を計測する方法であって、

(a)前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品タンクと、前記圧電素子の充放電を行う回路とを準備する工程と、

(b) 前記計測に利用される残量検出用基準電圧を可変に設定する工程と、

(c) 前記計測を行う工程と、

を備え、

前記工程（c) は、

(c- 1 ) 前記圧電素子に充電する工程と、

( c一 2 ) 前記圧電素子から放電する工程と、

(c-3)前記圧電素子の放電後の出力電圧波の電圧が残量検出用基準電圧よリ高いか否かを決定するとともに、前記決定に応じてパルスを生成する工程と、 (c-4)前記パルスに応じて、前記パルスの周期を表す周期情報を含む検出信号を生成する工程と、

(c-5)前記検出信号に応じて、前記格納された消耗品の残存量が所定量よ y多いか否かを決定する工程と、

を含むことを特徴とする、計測方法。 1 3. 消耗品容器内の消耗品の残存量を計測する方法であって、

(b) 前記計測に利用される所定の閾値を可変に設定する工程と、

(c) 前記計測を行う工程と、

を備え、

前記工程（c) は、 ( c一 1 ) 前記圧電素子に充電する工程と、

( c— 2 ) 前記圧電素子から放電する工程と、

( c - 3 )前記圧電素子の放電後の残留振動の振幅が、前記設定された所定の閾値より大きいか否かを表す振幅情報を含む検出信号を生成する工程と、

( c— 4 )前記検出信号に応じて、前記格納された消耗品の残存量が所定量より多いか否かを決定する工程と、

を含むことを特徴とする、計測方法。

1 4 . 収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器において、前記計測に利用される残量検出用基準電圧の設定のためにコンピュータに前記消耗品容器を制御させるコンピユー夕プログラムであつて、

前記消耗品容器は、

前記消耗品を格納するとともに圧電素子が装着された消耗品タンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の出力電圧波の周期を表す周期情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、

前記残量検出用基準電圧の設定内容を表す設定情報と、前記消耗品の残存量が所定量よリ多いか否かを表す残存量情報とを格納する不揮発性メモリと、

¾rfe 、

前記コンピュータプログラムは、

( a )前記設定情報と前記残存量情報とを前記不揮発性メモリから読み出す機能と、

( b ) 前記設定情報に基づいて、前記残量検出用基準電圧を設定させる機能と、

( c )前記残存量情報に基づいて、前記消耗品の残存量が前記所定量より多いことを確認する機能と、

( d )前記確認に応じて、前記圧電素子の放電後の残留振動の周期を表す情報を含む検出信号を生成させる機能と、

( e )前記検出信号を受信し、前記受信された検出信号に応じて前記消耗品の残存量を計測できるか否かの判断を行う機能と、

( f )前記計測できるか否かの判断に応じて、前記計測できないと判断がなされた場合には、前記計測ができないと判断された残量検出用基準電圧とは異なる電圧に設定させるとともに、前記機能（d ) に処理を戻す機能と、

( g )前記計測できるか否かの判断に応じて、前記計測可能との判断がなされた場合には、前記設定された残量検出用基準電圧の設定内容を表す設定情報を、前記不揮発性メモリに記録させる機能と、

を前記コンピュータに実現させるプログラムを含むコンピュータプログラム。

1 5 . 収容された消耗品の残存量を計測可能な消耗品容器において、前記計測に利用される所定の閾値の設定のためにコンピュータに前記消耗品容器を制御させるコンピュータプログラムであつて、

前記消耗品容器は、

前記消耗品を袼納するとともに圧電秦子が装着された消耗品夕ンクと、前記圧電素子の充電と放電とを行うとともに、前記圧電素子の放電後の残留振動の振幅が所定の閾値よリ大きいか否かを表す振幅情報を含む検出信号を生成する検出信号生成回路と、

前記圧電素子の充電と放電の制御を行う制御部と、

前記所定の閾値の設定内容を表す設定情報と、前記消耗品の残存量が所定量より多いか否かを表す残存量情報とを格納する不揮発性メモリと、

を備え、

前記コンピュータプログラムは、

( a )前記設定情報と前記残存量情報とを前記不揮発性メモリから読み出す機能 (b) 前記設定情報に基づいて、前記所定の閾値を設定させる機能と、

(C)前記残存量情報に基づいて、前記消耗品の残存量が前記所定量より多いことを確認する機能と、

(d) 前記確認に応じて、前記検出信号を生成させる機能と、

(e)前記検出信号を受信し、前記受信された検出信号に応じて前記消耗品の残存量を計測できるか否かの判断を行う機能と、

(f )前記計測できるか否かの判断に応じて、前記計測できないと判断がなされた場合には、前記計測ができないと判断された閾値とは異なる閾値に設定させるとともに、前記機能 (d) に処理を戻す機能と、

(g)前記計測できるか否かの判断に応じて、前記計測可能との判断がなされた場合には、前記設定された閾値の設定内容を表す設定情報を、前記不揮発性メモリに記録させる機能と、