(57)【要約】【課題】静電容量を検出する手段の簡素化を図ることのできる液位センサを提供する。【解決手段】液体貯留容器１中で徐々に増加する水２との間に静電容量を形成する導電検出部材１０と、静電容量の変化に応じて検出値を出力する自己容量方式の静電容量検出手段２０とを備え、導電検出部材１０は、複数の検出部を一体的に並べ備えて静電容量検出手段２０に接続され、この複数の検出部を液体貯留容器１の高さ方向に配列する。導電検出部材１０の一本の導電線１１が静電容量検出手段２０に接続され、しかも、導電線１１が複数の屈曲検出部１２と接続検出部１３とに加工され、これら複数の屈曲検出部１２と接続検出部１３とが検出部として一体なので、静電容量検出手段２０の端子数を１個とすることができる。したがって、静電容量検出手段２０の構成の簡素化が期待できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留体中で増減する液体との間に静電容量を形成する導電検出部材と、静電容量の変化に応じて検出値を出力する静電容量検出手段とを含み、
導電検出部材は、複数の検出部を一体的に並べ備えて静電容量検出手段に接続され、複数の検出部が高さ方向に配列されることを特徴とする液位センサ。
【請求項２】
導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電線を含み、
導電線は、液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される複数の屈曲検出部と、この複数の屈曲検出部間を接続する接続検出部とを含み、
各屈曲検出部は、液体貯留体に導電線が略コイル巻きされて近接することにより形成される請求項１記載の液位センサ。
【請求項３】
導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電線を含み、
導電線は、液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される複数の屈曲検出部と、この複数の屈曲検出部間を接続する接続検出部とを含み、
各屈曲検出部は、接続検出部の端から横方向に伸びる伸長部分と、この伸長部分の端から接続検出部方向に略蛇腹形に折り返される折り返し部分とを含んでなる請求項１記載の液位センサ。
【請求項４】
導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電パターンを含み、
導電パターンは、液体貯留体の高さ方向に指向して静電容量検出手段に接続される検出幹片と、この検出幹片の一側部から横方向に伸びる複数の検出片とを含み、この複数の検出片が液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される請求項１記載の液位センサ。
【請求項５】
導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電パターンを含み、
導電パターンは、液体貯留体の高さ方向に指向して静電容量検出手段に接続される検出幹片と、この検出幹片の両側部から横方向に伸びる複数の検出片とを含み、この複数の検出片が液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される請求項１記載の液位センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の液体の液位を静電容量値を利用して計測する液位センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水位センサには、様々な方式があるが、その一つとして、液体の非導電性や導電性を問わずに使用可能な静電容量方式があげられる。この静電容量方式の水位センサは、図示しないが、水位を検出する複数の検出電極と、この複数の検出電極に接続される検出手段とを備え、複数の検出電極がスライダーのように配置された構造に構成されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ  ９，４８８，５１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来における水位センサは、以上のように構成され、電力の抑制等が期待できるものの、複数の検出電極の検出値を取り込む構成なので、検出手段の端子数が増加し、その結果、検出手段の構成が複雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、静電容量を検出する手段の簡素化を図ることのできる液位センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては上記課題を解決するため、液体貯留体中で増減する液体との間に静電容量を形成する導電検出部材と、静電容量の変化に応じて検出値を出力する静電容量検出手段とを含み、
導電検出部材は、複数の検出部を一体的に並べ備えて静電容量検出手段に接続され、複数の検出部が高さ方向に配列されることを特徴としている。
【０００７】
なお、導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電線を含み、
導電線は、液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される複数の屈曲検出部と、この複数の屈曲検出部間を接続する接続検出部とを含み、
各屈曲検出部は、液体貯留体に導電線が略コイル巻きされて近接することにより形成されるようにすることができる。
【０００８】
また、導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電線を含み、
導電線は、液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列される複数の屈曲検出部と、この複数の屈曲検出部間を接続する接続検出部とを含み、
各屈曲検出部は、接続検出部の端から横方向に伸びる伸長部分と、この伸長部分の端から接続検出部方向に略蛇腹形に折り返される折り返し部分とを含むようにすることができる。
【０００９】
また、導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電パターンを含み、
導電パターンは、液体貯留体の高さ方向に指向して静電容量検出手段に接続される検出幹片と、この検出幹片の一側部から横方向に伸びる複数の検出片とを含み、この複数の検出片が液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列されるようにすることができる。
【００１０】
また、導電検出部材は、液体貯留体の壁に対向して静電容量検出手段に接続される導電パターンを含み、
導電パターンは、液体貯留体の高さ方向に指向して静電容量検出手段に接続される検出幹片と、この検出幹片の両側部から横方向に伸びる複数の検出片とを含み、この複数の検出片が液体貯留体の高さ方向に所定の間隔で配列されるようにすることができる。
【００１１】
さらに、液体貯留体は、液体を貯留する第一の液体貯留体と、この第一の液体貯留体に外側から略隙間なく嵌合する第二の液体貯留体を含み、これら第一、第二の液体貯留体のいずれかの周壁に導電検出部材が取り付けられるようにすることが可能である。
【００１２】
ここで、特許請求の範囲における液体貯留体は、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。この液体貯留体には、少なくとも各種のタンク、容器、ボトル、袋、浴槽等が含まれる。また、液体には、少なくとも水、純水、体液、塗料、粘液、薬液、溶液等が含まれる。この液体の増減には、液体の増加や減少が含まれる。導電検出部材は、液体貯留体の壁、具体的には、周壁の内面や外面の少なくとも一部に巻回、貼着、接着、粘着等の方法で取り付けられ、液体に接触しても良いし、接触しなくても良い。
【００１３】
導電検出部材には、屈曲可能な樹脂シートと、静電容量検出手段に接続される導電線とを含み、これら樹脂シートと導電線のいずれかを液体貯留体の壁に直接取り付けることができる。また、屈曲可能な樹脂シートと、静電容量検出手段に接続される導電パターンとを含み、これら樹脂シートと導電パターンのいずれかを液体貯留体の壁に直接取り付けることもできる。
【００１４】
本発明によれば、導電検出部材が静電容量検出手段に接続され、導電検出部材の複数の検出部が別構造ではなく、一体構造なので、検出部を実質的に単一化することができ、静電容量検出手段の端子数を減少させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、導電検出部材が複数の検出部を一体的に並べ備え、この複数の検出部が高さ方向に配列されるので、静電容量を検出する手段の簡素化を図ることができるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、導電検出部材の一本の導電線が静電容量検出手段に接続され、しかも、導電線の複数の屈曲検出部と接続検出部とが一体なので、静電容量検出手段の端子数を減少させることができる。したがって、静電容量検出手段の構成の簡素化が期待できる。また、屈曲検出部が、液体貯留体に導電線が略コイル巻きして形成されるので、静電容量の変化を高精度に検出することができ、導電線の上下方向への位置ずれを防止することもできる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、静電容量検出手段の構成の簡素化や導電線の形状の多様化を図ることが可能となる。また、液体貯留体の壁の一部に導電線を取り付けて液体の液位を検出することができるので、液体貯留体の壁全周に導電線を取り付ける必要がなく、取扱性を向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、液体貯留体の壁に導電線を時間をかけて巻き付ける必要がないので、液位センサの製造作業の簡素化、迅速化、容易化が期待できる。
請求項５記載の発明によれば、液体貯留体の壁に導電線を巻き付ける必要性がないので、液位センサの製造作業の簡素化、迅速化、容易化を図ることが可能になる。さらに、導電パターンの検出片数を増加させるので、検出片の液体との対向面積が増大し、液位を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る液位センサの実施形態を模式的に示す正面説明図である。
【図２】本発明に係る液位センサの実施形態における液体貯留容器を机の上空に保持した状態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明に係る液位センサの実施形態におけるＲａｗカウントを模式的に示すグラフである。
【図４】本発明に係る液位センサの実施形態における動作原理を模式的に示す斜視説明図である。
【図５】本発明に係る液位センサの第２の実施形態における液体貯留容器を金属部材の上空に保持した状態を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明に係る液位センサの第２の実施形態におけるＲａｗカウントを模式的に示すグラフである。
【図７】本発明に係る液位センサの第３の実施形態における液体貯留容器を金属部材の上空に低く保持した状態を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明に係る液位センサの第３の実施形態におけるＲａｗカウントを模式的に示すグラフである。
【図９】本発明に係る液位センサの第４の実施形態における導電線を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明に係る液位センサの第５の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明に係る液位センサの第６の実施形態を模式的に示す説明図である。
【図１２】本発明に係る液位センサの第６の実施形態における液体貯留容器を机の上空に保持した状態を模式的に示す説明図である。
【図１３】本発明に係る液位センサの第６の実施形態におけるＲａｗカウントを模式的に示すグラフである。
【図１４】本発明に係る液位センサの第７の実施形態を示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における液位センサは、図１ないし図３に示すように、液体貯留容器１で徐々に増加する水２との間に静電容量を形成する導電検出部材１０と、静電容量の変化に応じて検出値であるＲａｗカウントを出力する自己容量方式の静電容量検出手段２０とを有し、導電検出部材１０が複数の検出部を一体的に並べ備え、この複数の検出部が液体貯留容器１の高さ方向に配列されており、水位の変化を静電容量の変化として検出する。
【００２１】
液体貯留容器１は、図１や図２に示すように、特に限定されるものではないが、例えばフッ素樹脂により略試験管形の有底円筒形や有底筒形等に成形され、液体である水２を貯える。この液体貯留容器１には図示しない給水管が接続され、この給水管の給水作用により、液体貯留容器１中で水２が徐々に増加する。
【００２２】
導電検出部材１０は、図１や図２に示すように、液体貯留容器１の周壁に巻回されて静電容量検出手段２０に接続される一本の導電線１１からなる。この導電線１１は、特に限定されるものではないが、例えば塩化ビニル樹脂により被包された被覆銅線やエナメル被覆銅線等からなり、この被覆銅線が液体貯留容器１の周壁外面の下方向から上方向にかけて直接巻回されるとともに、透明の粘着テープ等により被覆され、位置決め固定されており、下端部が静電容量検出手段２０に電気的に接続される。
【００２３】
導電線１１は、液体貯留容器１の高さ方向、換言すれば、鉛直方向に所定の等間隔で配列される複数の屈曲検出部（本実施形態では４個）１２と、この複数の屈曲検出部１２間を縦に接続する複数の接続検出部（本実施形態では４本）１３とを一体的に備え、これら複数の屈曲検出部１２と接続検出部１３が検出部として液体貯留容器１中の水２との間に静電容量を形成する。
【００２４】
複数の屈曲検出部１２の間、及び最上段の屈曲検出部１２と液体貯留容器１の上端部との間は、増加する水２の水位を計測する場合、下方向から上方向にかけて、例えばレベル１、レベル２、レベル３、レベル４として使用される（図２参照）。各屈曲検出部１２は、液体貯留容器１の下部、中央部付近、上部に導電線１１がきつくコイル巻きされ、このコイル巻きされた導電線１１が隣接して近接することで形成される。
【００２５】
静電容量検出手段２０は、例えばマイクロコントローラ等からなり、ＲＡＭに所定の履歴等が記憶されるとともに、ＲＯＭに所定のプログラムが記憶され、この所定のプログラムが制御コントローラにより、必要に応じて書き換えられる。マイクロコントローラとしては、特に限定されるものではないが、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏブロック等を内蔵し、デジタル回路とアナログ回路とをＩＣ内で別々に設計可能なサイプレス社製のＰＳｏＣ（サイプレス  セミコンダクター  コーポレーションの登録商標）等が使用される。また、静電容量検出手段２０は、導電線１１の端部の他、必要に応じ、図示しないコンピュータ機器、モニター、各種報知器等が接続され、計測や監視の便宜が図られる。
【００２６】
このような静電容量検出手段２０は、ＣＰＵがＲＡＭ領域を作業領域としてＲＯＭに記憶された所定のプログラムを読み込むことにより、コンピュータとして所定の機能を実現し、水位の計測に資するよう機能する。すなわち、静電容量検出手段２０は、水２と導電線１１との間の静電容量の変化をＲａｗカウント（検出値）に変換して検出する機能と、この検出したＲａｗカウントを記録する機能とを実現する。
【００２７】
次に、液位センサによる水位の計測原理について説明する。例えば図１に示すように、フッ素樹脂により外径１２ｍｍの試験管形に成形された液体貯留容器１の周壁外面に、導電検出部材１０の導電線１１、具体的には線径０．５５ｍｍのエナメル被覆銅線を巻着して液位センサを構成し、この液位センサの導電線１１の端部を静電容量検出手段２０に接続し、空の液体貯留容器１を図２に示すように机３０の上空高さ４７ｍｍに保持した後、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録する。
【００２８】
次いで、液体貯留容器１に水２を充填してその水位をレベル１に調整し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録する。その後、液体貯留容器１に水２を段階的に充填してその水位をレベル２、レベル３、レベル４に順次調整し、水位の調整毎に静電容量検出手段２０でＲａｗカウントを計測・記録する。これらのＲａｗカウントをグラフに表すと、図３に示すように、レベル１のＲａｗカウントが約６１５０、レベル４のＲａｗカウントが約６３７０、これらの比が＋３．５７％となるので、Ｒａｗカウントを計測すれば、水位の連続的な検出が可能となる。
【００２９】
次に、液位センサの動作原理について説明すると、液位センサの動作原理は、自己容量方式の通常のタッチスイッチと同様である。自己容量方式の通常のタッチスイッチは、静電容量検出手段２０の入力端子に接続されている導電性の検出電極がその周囲の導電物や誘電体を通して静電容量検出手段２０のＧＮＤとの間に静電容量を形成する。ＰＳｏＣ使用の静電容量検出手段２０は、係る静電容量を検出し、この静電容量に比例したＲａｗカウントを出力する。
【００３０】
ここで、検出電極に人体が触れるということは、人体が触れていない場合に、空気が触れていた検出電極に、空気よりも比誘電率の大きい人体が触れるということなので、検出電極とＧＮＤとの間の静電容量が大きくなる。このため、Ｒａｗカウントは、人体が触れていない場合に比べると、人体が触れた場合に大きくなるので、カウント値の変化を人体が触れたと解釈することができる。また、検出電極に触れる人体の面積が広いほど、Ｒａｗカウントの変化も大きくなる。これは、図４のコンデンサと式（１）に示すように、静電容量が対向面積に比例するからである。
【００３１】
図４において、コンデンサの静電容量Ｃは、コンデンサの静電容量をＣ[Ｆ]、誘電体の誘電率をε［Ｆ／ｍ］、相対向する電極板の面積をＳ［ｍ２］、相対向する電極板間の間隔をｄ［ｍ］とすると、
Ｃ＝εｒε０Ｓ／ｄ                                                …（式１）
ここで、εｒ＝比誘電率
ε０＝８．８５４１８７８１７６２×１０−１２（真空中の誘電率）
【００３２】
以上を踏まえて本実施形態における液位センサを説明すると、液体貯留容器１に水２が充填され、この水２が導電線１１に対向すると、この導電線１１、具体的には屈曲検出部１２と接続検出部１３は、タッチスイッチの検出電極と同様、検出電極として機能する。この際、液体貯留容器１中の水２は、タッチスイッチの人体同様、被検出物となるので、Ｒａｗカウントの変化を惹起する。
【００３３】
液体貯留容器１中に水２がさらに充填され、水量が増加すると、液体貯留容器１中の水２と導電線１１の屈曲検出部１２と接続検出部１３の対向面積が拡大し、この拡大に応じ、Ｒａｗカウントの変化量が大きくなる。すなわち、Ｒａｗカウントは、液体貯留容器１が空よりも、液体貯留容器１に水２が充填され、水量が増加するに伴い、大きくなる。以上が液位センサの動作原理である。
【００３４】
上記構成によれば、導電検出部材１０の一本の導電線１１が静電容量検出手段２０に接続され、しかも、導電線１１が複数の屈曲検出部１２と接続検出部１３とに加工され、これら複数の屈曲検出部１２と接続検出部１３とが一体なので、静電容量検出手段２０の端子数を１個とすることができる。したがって、静電容量検出手段２０の構成の簡素化が大いに期待できる。
【００３５】
また、屈曲検出部１２が、液体貯留容器１に導電線１１がコイル巻きされることで形成されるので、静電容量の変化を高精度に検出することができる。また、液体貯留容器１に導電線１１がきつくコイル巻きされるので、導電線１１の上下方向への位置ずれを有効に防止することができる。さらに、静電容量で計測するので、液位センサ表面の汚れ付着に対して誤作動が減少し、塵埃、雨等の影響を受けにくくすることが可能となる。さらに、導電検出部材１０の周囲の誘電率を低下させれば、導電検出部材１０の検出能力を向上させることが可能となる。
【００３６】
次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、液体貯留容器１の下方に位置する机３０上に金属部材３１を配置して静電容量検出手段２０のＧＮＤに接続するようにしている。
【００３７】
金属部材３１は、特に限定されるものではないが、例えば薄膜のアルミ箔等が使用され、液体貯留容器１の下端部までの高さが上記実施形態と同様の高さ（例えば、４７ｍｍ）に設定される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
上記構成において、空の液体貯留容器１を図５に示すように金属部材３１の上空に保持し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録した後、液体貯留容器１に水２を充填してその水位をレベル１に調整し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録する。そしてその後、液体貯留容器１に水２を段階的に充填してその水位をレベル２、レベル３、レベル４に順次調整し、水位の調整毎に静電容量検出手段２０でＲａｗカウントを計測・記録する。
【００３９】
これらのＲａｗカウントをグラフに表すと、図６に示すように、レベル１のＲａｗカウントが約６２５０、レベル４のＲａｗカウントが約６４７０、これらの比が＋３．５２％となるので、Ｒａｗカウントの計測により、水位の検出が可能となる。また、金属部材３１の配置により、Ｒａｗカウントを大きくすることができる。
【００４０】
次に、図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、液体貯留容器１の下方に位置する机３０上に金属部材３１を配置して静電容量検出手段２０のＧＮＤに接続し、金属部材３１から液体貯留容器１の下端部までの高さを上記実施形態よりも低く（例えば、１６ｍｍ）設定するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４１】
上記構成において、空の液体貯留容器１を図７に示すように金属部材３１の上空に保持し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録した後、液体貯留容器１に水２を充填してその水位をレベル１に調整し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録する。そしてその後、液体貯留容器１に水２を段階的に充填してその水位をレベル２、レベル３、レベル４に順次調整し、水位の調整毎に静電容量検出手段２０でＲａｗカウントを計測・記録する。
【００４２】
これらのＲａｗカウントをグラフに表すと、図８に示すように、レベル１のＲａｗカウントが約６３８０、レベル４のＲａｗカウントが約６５９０、これらの比が＋３．２９％となるので、Ｒａｗカウントの計測により、水位の検出が可能となる。また、金属部材３１から液体貯留容器１の下端部までの高さを低く調整するので、Ｒａｗカウントの値をさらに大きくすることができる。
【００４３】
次に、図９は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、導電検出部材１０を、液体貯留容器１の壁の一部に貼着されて静電容量検出手段２０に接続される一本の導電線１１とするようにしている。
【００４４】
導電線１１は、液体貯留容器１の高さ方向に所定の間隔で配列される複数の屈曲検出部１２Ａと、この複数の屈曲検出部１２Ａ間を縦に接続する複数の接続検出部１３とを一体に備え、液体貯留容器１の周壁の内面あるいは外面に透明の粘着テープ等により被覆され、位置決め固定される。各屈曲検出部１２Ａは、接続検出部１３の端から横方向に水平に伸びる伸長部分１４と、この伸長部分１４の端から接続検出部１３方向に略蛇腹形に複数連続して折り返される折り返し部分１５とから一体形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４５】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電線１１の形状の多様化を図ることができるのは明らかである。また、液体貯留容器１の周壁の一部に導電線１１を貼着することができるので、液体貯留容器１の周壁全周に導電線１１を取り付ける必要がなく、導電線１１の取扱性を大幅に向上させることができる。
【００４６】
次に、図１０は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、導電検出部材１０を、液体貯留容器１の壁に貼着される樹脂シート１６と、この樹脂シート１６に形成されて液体貯留容器１の壁に対向する導電パターン１７とから形成し、導電パターン１７を静電容量検出手段２０に接続するようにしている。
【００４７】
樹脂シート１６は、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、フェノール樹脂系、ガラス繊維含浸エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、あるいはこれらのアロイ製の絶縁シート等からなる。この樹脂シート１６は、導電パターン１７の形成後、平面略櫛歯形にカットされ、液体貯留容器１の周壁外面に粘着テープ等を介し粘着される。
【００４８】
導電パターン１７は、液体貯留容器１の高さ方向に直線的に指向して端部が静電容量検出手段２０に接続される細長い検出幹片１８と、この検出幹片１８の一側部から水平横方向にそれぞれ伸びる複数の検出片１９とを一体に備え、樹脂シート１６に平面略櫛歯形に印刷される。この導電パターン１７は、例えば金、銀、銅、ニッケル、クロム、アルミニウム、真鍮、これらの積層部材や合金、導電ペースト、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、導電性ポリマー等の導電材料を使用してスクリーン印刷される。
【００４９】
検出幹片１８と複数の検出片１９とは、検出部として、液体貯留容器１中の水２との間に静電容量を形成する。複数の検出片１９は、液体貯留容器１の高さ方向に所定の間隔で配列され、各検出片１９が検出幹片１８よりも太い平面長方形に形成される。
【００５０】
このような液位センサを製造する場合には、樹脂シート１６に導電パターン１７用の導電材料を平面略櫛歯形にスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、導電パターン１７を形成し、この導電パターン１７の周縁部に沿って樹脂シート１６をカットし、その後、この樹脂シート１６を液体貯留容器１の周壁外面に粘着テープ等を介して粘着すれば良い。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、導電パターン１７が検出幹片１８と複数の検出片１９とに分割され、これら検出幹片１８と複数の検出片１９とが一体なので、検出部分の単一化を図ることができる。したがって、静電容量検出手段２０の端子数を１個とすることができ、静電容量検出手段２０の構成の簡素化を実現することが可能になる。また、液体貯留容器１の周壁に一本の導電線１１を時間をかけて慎重に巻き上げる必要がないので、液位センサの製造作業の簡素化、迅速化、容易化が大いに期待できる。
【００５２】
また、導電パターン１７をスクリーン印刷するので、複数の検出片１９を均一、かつ高精度に形成することができ、しかも、優れた量産性が期待できる。また、スクリーン印刷法によれば、導電材料の「先入れ先出し」の原理で導電材料が供給、印刷されるので、他の印刷工法と比較し、粘度の高い導電材料を連続して使用することが可能となる。さらに、樹脂シート１６に複数の導電パターン１７をそれぞれスクリーン印刷し、これら複数の導電パターン１７を噛合させれば、樹脂シート１６に無駄な領域が少なくなり、樹脂シート１６を効率的に活用することが可能となる。
【００５３】
次に、図１１ないし図１３は本発明の第６の実施形態を示すもので、この場合には、導電検出部材１０を、液体貯留容器１の壁に貼着される樹脂シート１６と、この樹脂シート１６にスクリーン印刷等により形成されて液体貯留容器１の壁に対向する導電パターン１７とから形成し、導電パターン１７のパターンを変更して静電容量検出手段２０に接続するようにしている。
【００５４】
導電パターン１７は、液体貯留容器１の高さ方向に直線的に指向して端部が静電容量検出手段２０に接続される細長い検出幹片１８と、この検出幹片１８の両側部から水平横方向にそれぞれ伸びる複数の検出片１９とを一体に備え、複数のＴ字が縦一列に配列された形で樹脂シート１６に印刷される。
【００５５】
検出幹片１８と複数の検出片１９とは、検出部として、液体貯留容器１中の水２との間に静電容量を形成する。複数の検出片１９は、液体貯留容器１の高さ方向に所定の間隔で配列され、各検出片１９が検出幹片１８よりも太い平面長方形に形成される。複数の検出片１９の間は、増加する水２の水位を計測する場合には、下方向から上方向にかけて、例えばレベル１、レベル２、レベル３、レベル４として使用される（図１２参照）。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
上記構成において、空の液体貯留容器１を机３０の上空に保持し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録した後、液体貯留容器１に水２を充填してその水位をレベル１に調整し、静電容量検出手段２０によりＲａｗカウントを計測・記録する。そして、液体貯留容器１に水２を段階的に充填してその水位をレベル２、レベル３、レベル４に順次調整し、水位の調整毎に静電容量検出手段２０でＲａｗカウントを計測・記録する。これらのＲａｗカウントをグラフに表すと、図１３に示すように、レベル１のＲａｗカウントが約７８８５、レベル４のＲａｗカウントが約７９４５、これらの比が＋０．７６％となるので、Ｒａｗカウントの計測により、水位の検出が可能となる。
【００５７】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、導電パターン１７が検出幹片１８と複数の検出片１９とに分割され、これら検出幹片１８と複数の検出片１９とが一体なので、検出部分の単一化を図ることができ、静電容量検出手段２０の端子数を１個とすることができる。したがって、静電容量検出手段２０の構成の簡素化を図ることが可能になる。さらに、複数の検出片１９の数が上記実施形態よりも多いので、検出片１９の水２との対向面積が増大し、水位を高精度に検出することができる。
【００５８】
次に、図１４は本発明の第７の実施形態を示すもので、この場合には、液体貯留容器１を、水２を貯留する第一の液体貯留容器３と、この第一の液体貯留容器３に外側から隙間なく嵌合して保護する第二の液体貯留容器４とに二分割し、第一の液体貯留容器３の周壁外面、あるいは第二の液体貯留容器４の周壁内面に導電検出部材１０を取り付けるようにしている。
【００５９】
この場合の導電検出部材１０は、特に限定されるものではなく、導電線タイプでも良いし、導電パターンタイプでも良い。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、液体貯留容器１や液位センサの構成の多様化が期待できる。
【００６０】
なお、上記実施形態の導電検出部材１０は、例え周囲に誘電率の高い物が存在しても、水位の変化を静電容量の変化として検出することが可能であるが、検出能力の向上を図る場合には、誘電率の高い物から距離をおいて取り付けられるのが望ましい。また、上記実施形態では導電線１１の複数の屈曲検出部１２を４個としたが、何らこれに限定されるものではなく、必要に応じ、適宜増減しても良い。
【００６１】
また、導電パターン１７の複数の検出片１９についても、４本としたが、何らこれに限定されるものではなく、必要に応じ、適宜増減しても良い。また、液体貯留容器１中で徐々に減少する水２との間に静電容量を形成する導電検出部材１０と、静電容量の変化に応じて検出値を出力する自己容量方式の静電容量検出手段２０とを備えた液位センサでも良い。この場合、Ｒａｗカウントは、液体貯留容器１中の水２が減少するに伴い、小さくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る液位センサは、各種液体の液位を計測する分野で使用される。
【符号の説明】
【００６３】
１        液体貯留容器（液体貯留体）
２        水（液体）
３        第一の液体貯留容器
４        第一の液体貯留容器
１０      導電検出部材
１１      導電線
１２      屈曲検出部（検出部）
１２Ａ    屈曲検出部（検出部）
１３      接続検出部（検出部）
１４      伸長部分
１５      折り返し部分
１６      樹脂シート
１７      導電パターン
１８      検出幹片（検出部）
１９      検出片（検出部）
２０      静電容量検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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