【事件の表示】
　特許第３０２００１３号「酸素センサ用セラミックヒータ」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０２００１３号の請求項１に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３０２００１３号の請求項１に係る発明についての出願は、平成３年８月２日に出願され、平成１２年１月１４日に設定登録され、その後、京セラ株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年１月３０日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
＜訂正事項Ａ＞
　請求項１における「前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からなる第２の発熱体が形成され、」を「前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からなり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた第２の発熱体が形成され、」と訂正する。
　
＜訂正事項Ｂ＞
　段落【０００４】における「前記セラミックヒータの後端部にはモリブデンのごとく抵抗温度係数の大きな材料からなる第２の発熱体が形成され、」を「前記セラミックヒータの後端部にはモリブデンのごとく抵抗温度係数の大きな材料からなり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた第２の発熱体が形成された」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項Ａは、第２の発熱体の配置を、端子部と第１の発熱体とを結ぶ電流経路に限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、訂正事項Ａは、出願当初の願書に添付した図１及び図４、及び同明細書の段落【０００６】、及び段落【０００８】に記載されていた事項であるから、新規事項の追加には該当しないし、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　訂正事項Ｂは、特許請求の範囲の訂正に伴い、段落【０００４】の記載を整合させるものであるから、この訂正は、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　また、訂正事項Ｂは、新規事項の追加には該当せず、かつ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）まとめ
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の法律第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．異議申立てについての判断
（１）本件発明
　上記２．のとおり、上記訂正は認められるから、特許第３０２００１３号の請求項１に係る発明は、訂正された明細書及び図面の記載からみて、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのものである（以下「本件発明」という）。
「【請求項１】　内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設され厚膜技術で形成された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータにおいて、
　前記セラミックヒータの先端部には抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、
　前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からなり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた第２の発熱体が形成され、
　前記２つの発熱体が直列に接続されてなることを特徴とする酸素センサ用セラミックヒータ。」
　
（２）引用刊行物
　当審が通知した取消理由に引用した刊行物１，２，３には、それぞれ、次の事項が記載されている。
　
（２−１）刊行物１（特開平２−６２９５５号公報：甲第１号証）
　刊行物１には、（１ａ）「エンジン等の空燃比を検出する空燃比センサに用いられる空燃比検出素子に関し、特に酸素イオン伝導性の固体電解質を用いた空燃比検出素子」（第１頁左下欄第２０行〜同頁右上欄第３行）に関する発明が記載されており、（１ｂ）「ヒータを用いて空燃比検出素子を急速に加熱して素子自体の温度を迅速に使用温度まで上げる」（第２頁右上欄第３〜７行）際の問題点を解決することを目的としている。
　そして、空燃比検出素子について実施例として、（１ｃ）「第２図に示すように、空燃比検出素子１の両側には、ヒータ２が空燃比検出素子１と一定の間隔を保って近接して配置されている。」（第３頁左下欄１１行〜１３行）と記載されたヒータと共に、固体電解質基板３の両側に多孔質電極４，６を形成した酸素濃淡電池素子８と、同じく固体電解質基板１０の両側に多孔質電極１２，１４を形成して酸素ポンプ素子１６と、これらの両素子８，１６の間に積層されてガス拡散室１８を形成された空燃比検出素子１が記載されており（第３頁左下欄５行〜第５頁右下欄１行、第１〜３図）、（１ｄ）「上記酸素ポンプ素子や酸素濃淡電池素子を加熱するために一般的にヒータが設けられている。」ことも記載されている（第２頁右下欄末行〜第３頁左上欄１行）。
　さらに、第４頁右上欄第１９行〜左下欄第４行に、（１ｅ）「ヒータ２は、第４図に示すように、アルミナからなる母体シート６４の一方の側、即ち空燃比検出素子１側に、蛇行したＵ字状の発熱パターン６６を備えてなり、その発熱パターン６６はアルミナからなる内側ラミネートシート６８に覆われている。」と記載されている。
　
（２−２）刊行物２（特開平１−１１４６２２号公報：甲第２号証）
　刊行物２には、（２ａ）「発熱体と、発熱体に直列に接続された制御抵抗を有し、これら発熱体、制御抵抗を埋設したセラミックヒータ棒を金属パイプで保持してなる自己制御型セラミックグロープラグ」（特許請求の範囲第１項）であって、（２ｂ）「ディーゼルエンジンの始動補助装置として用いるセラミックグロープラグ」（第１頁左下欄第１９〜２０行）に関する発明が記載されており、（２ｃ）「グロープラグの特性としては急速に９００℃程度まで昇温し、かつ発熱体などが溶断しないように最高温度が１２００℃以下に制御されることが求められている。そのため、特開昭６０−２１８号公報に示されているように発熱体と電流制御用抵抗を直列に接続してセラミック体中に埋設してなる自己制御型セラミックグロープラグが開発されてきた。これは昇温に伴って電流制御用抵抗の抵抗値が増大することを利用して電流量を制御し、グロープラグの過加熱を防止するようにしたものである。」（第１頁右下欄第１６行〜第２頁左上欄第６行）、（２ｄ）「ところが、このような従来の自己制御型セラミックグロープラグは、電流制御用抵抗がセラミックヒータ棒を支持する金属パイプの内側にあったため、金属パイプの冷却作用により電流量制御用抵抗の温度が上がりにくく、前記したような過加熱を防止する効果が少なかった。したがって、セラミックヒータ棒が１２００℃以上の恒温になり易くその結果、クラックが発生したり、発熱体の溶断などの恐れがあった」（第２頁左上欄第８〜１６行）との従来技術とその問題点に対して、（２ｅ）「９００℃までの昇温時間が５秒以下で、かつ１２００℃以上には過加熱されないセラミックグロプラグ」（第２頁右上欄第５〜７行）とすることを目的としている。
　そして、第２頁右上欄第１０〜１６行には、（２ｆ）「第１図において１は発熱体となるセラミックヒータ棒であり、その先端にはＵ字状に屈曲されたコイル状の発熱体２が埋設され、該発熱体２の両端にはそれぞれ接続部を介してコイル状の制御抵抗４が接続され、さらに制御抵抗４と同一線でピッチを１．５倍以上に粗くした接続線５を介して電極取り出し線６ａ，６ｂに接続されている。」と記載され、第２頁左下欄第６〜９行には、（２ｇ）「発熱体２は、・・・Ｗ−Ｚｒ等の高融点で抵抗温度係数の小さなタングステン（Ｗ）合金を用い、制御抵抗４は純Ｗなど高融点を有し、発熱体２よりも温度抵抗係数の高いものを用いる。」と記載されている。
　また、第２頁左下欄第２０行〜同頁右下欄第４行には、（２ｈ）「通電初期には急速に昇温し、かつ制御抵抗４が金属パイプ７よりも離れた部分にあることからセラミックヒータ棒１の昇温に伴って制御抵抗４も昇温し、適切な電流量制御が行える」と記載されている。
　さらに、第３図には、（２ｉ）９００℃までの昇温が５秒以下で１２００℃前後で温度が頭打ちとなる自己制御型セラミックグロープラグの昇温特性を示す複数のグラフが記載されている。
　
（２−３）刊行物３（特開平　３−１１４１６７号公報：甲第３号証）
　刊行物３には、（３ａ）「内燃機関の吸気通路の一部を構成する枠体に、帯状または棒状の電気抵抗材を曲げ蛇行状とした電熱式の発熱体を、電気絶縁して支持させてなる内燃機関の吸気予熱装置において、前記発熱体は、ニッケルクロムあるいは鉄クロムを主体とする抵抗温度係数の小さい第１の発熱体と、ニッケルあるいは鉄を主体とする抵抗温度係数の大きい第２の発熱体とを電気的に直列接続してなることを特徴とする内燃機関の吸気予熱装置。」（特許請求の範囲第１項）であって、（３ｂ）「内燃機関の吸気を予熱して、円滑に始動するのに用いる内燃機関の吸気予熱装置」（第１頁右下欄第４〜６行）に関する発明が記載されており、（３ｃ）「通電初期に大電力が得られ、発熱体を急速に所望温度に昇温させて、予熱時間が短縮できる」（第２頁左下欄第２〜４行）ことを目的としている。
　そして、その吸気予熱装置の作用として、（３ｄ）「（作用）抵抗温度係数の小さい第１の発熱体の電気抵抗値を高く設定し、通電初期に大電流を印加して、予熱時間の短縮するとともに初期の発熱ピーク温度が高く（例えば１０００℃）なるようにしても、温度上昇とともに抵抗温度係数の大きい第２の発熱体の電気抵抗が約数倍まで大きくなり、電流量が減少し且つ発熱体の温度は適温域（約９００℃）に抑制されるので、（効果）予熱時間が短縮できるとともに通電初期に高い予熱温度が得られ、予熱効率が大幅に向上する」（第２頁右下欄第１３行〜第３頁左上欄第３行）と記載されている。
　
（３）対比
　刊行物１に記載された発明の固体電解質基板は、酸素イオン伝導性であり（前記記載（１ａ）参照）、固体電解質基板のヒータに対向する面とその反対側面の両面に多孔質電極を設けている（前記記載（１ｃ）参照）。そして、本件特許明細書には、第１実施例の固体電解質部材が板状である場合、どちらの面を内面、外面と呼んでいるのか特に定義等はされておらず、試験管状の固体電解質部材の内外の両面と同様、固体電解質基板の両面に多孔質電極が形成されて、一方がセラミックヒータに対向している（明細書段落【０００７】、【図２】、【図３】）ものであるから、その両面に多孔質電極を設けている刊行物１記載の固体電解質基板は、その酸素濃淡電池素子の多孔質電極の設置に関して、本件発明の第１の実施例の板状の固体電解質部材と、実質的に相違しない。そうすると、刊行物１に記載された酸素濃淡電池素子の両面に多孔質電極を設けた固体電解質基板は、本件発明の「内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材」に相当する。
　また、刊行物１に記載された発明の空燃比検出素子は、その酸素濃淡電池素子による酸素濃度検出値を利用して空燃比を検出するものであり、その酸素濃淡電池素子は、「酸素センサ」である。
　さらに、刊行物１に記載された発明のヒータは、固体電解質部材と近接して配置され（前記記載（１ｃ）参照）、発熱パターン６６と、アルミナからなる母体シート６４及び内側ラミネートシート６８を有する（前記記載（１ｅ）参照）ことから、本件発明の「発熱体を有するセラミックヒータ」に相当する。
　そうすると、刊行物１には「内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質に近接して配設された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータ」が記載されているので、本件発明と刊行物１に記載された発明とを対比すると、両者は、
＜一致点＞
「内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータ」
である点において一致し、以下の点で相違している。
＜相違点１＞
　発熱体の形成方法が、本件発明は「厚膜技術で形成」されているのに対し、刊行物１に記載された発明では厚膜技術で形成するとの記載がなされていない点。
＜相違点２＞
　本件発明のセラミックヒータが「セラミックヒータの先端部には抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からなり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた第２の発熱体が形成され、前記２つの発熱体が直列に接続されてなる」のに対し、刊行物１に記載された発明ではそのような構成とはなっていない点。
　
（４）相違点についての検討
　相違点についてそれぞれ検討する。
（イ）相違点１について
　酸素センサ等に使用するセラミックヒータを厚膜技術で形成することは、慣用技術である（必要ならば、例えば特開昭６３−　１１８４７号公報の第５頁左上欄第１０〜１２行や、特開昭６３−２８６７５８号公報の第１頁左下欄第１７〜２０行を参照）から、刊行物１に記載されたセラミックヒータにおいて、その発熱体を厚膜技術を用いて形成することは、当業者が適宜なし得ることである。
　
（ロ）相違点２について
　刊行物１には、急速な加熱を行うヒータについては直接記載されていないが、急速な加熱を行う条件下で使用されることが前提となっている酸素イオン伝導性の固体電解質部材を用いた酸素センサを含む空燃比検出素子（前記記載（１ｂ）参照）において、急速加熱を行うヒータが必要であることは一般に認識されている課題である。
　そして、刊行物２には、セラミックヒータにおいて、先端部に抵抗温度係数の小さな材料からなる発熱体を設け、その後端側には抵抗温度係数の大きな材料からなる「制御抵抗」を直列に接続することにより、ヒータへの通電開始から所定温度に素早く加熱し、その温度を自動的に維持できる自己制御型のセラミックヒータが記載されている（前記記載（２ａ）、（２ｆ）〜（２ｉ）参照）。そして、タングステンなどで形成された「抵抗」は、発熱体として作用するものに他ならないし、刊行物３にも、刊行物２のヒータと同様に迅速な加熱と適温域に制御させるために使用されるヒータ（前記記載（３ｃ）、（３ｄ）参照）において、第１の発熱体と直列に接続される抵抗温度係数の大きな部材である「第２の発熱体」が「制御抵抗」として作用しているものである（前記記載（３ａ）、（３ｄ）参照）。
　また、刊行物１に記載された発明と刊行物２、３に記載された発明とは、内燃機関などで使用されるヒータに関するもの（前記記載（１ａ）、（２ｂ）、（３ｂ）参照）であって、それらのヒータは共に迅速な加熱が望まれるヒータである（前記記載（１ｂ）、（２ｅ）、（３ｃ）参照）ことから、同じ技術分野に属する発明である。
　したがって、刊行物１記載の酸素センサ用セラミックヒータにおいて、急速加熱を行うという一般に認識された課題を解決するために、刊行物２に記載された、相違点２の「セラミックヒータの先端部には抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からなり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた第２の発熱体が形成され、前記２つの発熱体が直列に接続されてなる」という構成を採用するようなことは、当業者が容易に想到しうることである。
　なお、特許権者は、刊行物２の「制御抵抗」が設けられている位置が、セラミックヒータの後端部ではないと主張している。しかしながら、刊行物２のグロープラグは、前記記載（２ｃ）〜（２ｄ）のようにセラミックヒータ棒を支持するために、金属パイプを使用することに問題点があったので、前記記載（２ｈ）のように金属パイプ先端より所定距離離れた位置に配置しているものである。そのような金属パイプを使用しないセラミックヒータにおいては、発熱体の温度制御のために制御抵抗をセラミックヒータ棒の後端部に形成すればよいことは、当業者であれば当然に理解できることであるので、刊行物２の「制御抵抗」の設置位置についての記載が、酸素センサ用セラミックヒータにおける「第２の発熱体」のヒータ後端部への設置を阻害する要因になるとは認められない。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明は、上記引用刊行物１乃至３に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明は特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本件発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過処置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１１月１２日（２００２．１１．１２）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　Ｉ　特許請求の範囲第１項を次の通り訂正する。
　「【請求項１】　内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設され厚膜技術で形成された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータにおいて、
　前記セラミックヒータの先端部には抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、
　前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料から
なり端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた
　前記２つの発熱体が直列に接続されてなることを特徴とする酸素センサ用セラミックヒータ。」
　この訂正は、第１の発熱体と第２の発熱体の配置を、図１に限定するものある。
　ＩＩ　本願明細書【０００４】を次の通り訂正する。
　「【０００４】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するため、本発明では、内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設され厚膜技術で形成された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータにおいて、
　前記セラミックヒータの先端部にはニッケルクロム合金のごとく抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、
　前記セラミックヒータの後端部にはモリブデンのごとく抵抗温度係数の大きな材料からな
り端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた
　この訂正は、請求項１の訂正に応じて、発明の詳細な説明の記載を適合させるために行うものである。
（５４）【発明の名称】
酸素センサ用セラミックヒータ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設され厚膜技術で形成された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータにおいて、
　前記セラミックヒータの先端部には抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、
　前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からな
り端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた
　前記２つの発熱体が直列に接続されてなることを特徴とする酸素センサ用セラミックヒータ。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は固体電解質を用いた酸素センサに用いられるセラミックヒータに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　ジルコニア等の固体電解質を用いた酸素センサでは、素子を活性化するため数百度の温度に加熱しておく必要がある。このため、酸素センサでは素子をヒータで加熱することが行われる。
　従来のこの種のセラミックヒータは、アルミナ基板等にタングステン等からなる発熱体を埋設したものであり、発熱体は全長に渡って一様なものであった。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上記従来の装置はヒータに電圧を印加してから固体電解質が所定温度に到達して活性化し、ヒータの温度が飽和するまでに３０秒以上の時間を要するという問題点があった。このため、内燃機関の空燃比センサとして使用した場合、内燃機関の始動後３０秒以上の間、空燃比制御ができなかった。
　これを解決するため、通電開始時に大電流を供給し、固体電解質が所定温度に到達して活性化した後、電流値を制限し温度を制御する電気回路を用いる方法が考えられるが、回路が複雑化しコストが上昇するという問題点があった。
　本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、余分の電気回路を付加することなく、通電開始から酸素センサが活性化するまでの時間を短縮することができる酸素センサ用セラミックヒータを提供することにある。
　【０００４】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するため、本発明では、内外面に多孔質電極面を有する酸素イオン伝導性の固体電解質部材と、その固体電解質部材に近接して配設され厚膜技術で形成された発熱体を有するセラミックヒータとを備える酸素センサ用セラミックヒータにおいて、
　前記セラミックヒータの先端部にはニッケルクロム合金のごとく抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体が形成され、
　前記セラミックヒータの後端部には抵抗温度係数の大きな材料からな
り端子部と前記第１の発熱体とを結ぶ電流経路に配置させた
　前記２つの発熱体が直列に接続されてなることを特徴とする酸素センサ用セラミックヒータが提供される。
　【０００５】
　【作用】
　上記のように構成された酸素センサ用セラミックヒータでは、通電開始直後でセラミックヒータが未だ冷えている間は、第２の発熱体の抵抗が小さく、大電流が流れて第１の発熱体を素早く発熱させる。第１の発熱体が発熱してもその抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さいので抵抗値が余り増加せず、電流値及び発熱量は減少しない。
　やがて、第１の発熱体の熱が第２の発熱体に伝導し、また、第２の発熱体自体も発熱して第２の発熱体の温度が上昇する。すると、第２の発熱体の抵抗温度係数（ＴＣＲ）が大きいのでその抵抗値が上昇し、電流値が減少して第１の発熱体の発熱量が減少し、セラミックヒータの温度が平衡温度に到達する。
　【０００６】
　【実施例】
　本発明の実施例について図面を参照し説明する。図１は第１の実施例の製造過程を示す斜視図である。比表面積が１２ｍ２／ｇの微粒子を原料として使用したアルミナシート２にニッケルクロム合金の金属粉末を主成分とするペーストを印刷して第１の発熱体３となる部分を形成し、次いで、タングステンの金属粉末を主成分とするペーストを印刷して第２の発熱体４、４′となる部分を形成する。そして、第２のアルミナシート２０を被せて、真空炉またはアンモニア分解ガス等の還元雰囲気炉で焼成して焼き付けを行い、セラミックヒータ素子１を形成する。第１の発熱体３は比較的密なパターンを構成し、第２の発熱体４、４′は端子部５、５′と第１の発熱体３とを結ぶ電流通路を構成する。第２の発熱体４、４′の端子部５、５′にはリード線がろう付けされる。
　【０００７】
　図２は本発明の第１の実施例の酸素センサ６を内燃機関の排気管７中に配設した状態を示す縦断面図、図３は酸素センサ部分６の平面図である。略円板状の台座８に前記セラミックヒータ素子１が立設され、僅かの間隙部９を隔ててジルコニア固溶体からなる固体電解質板１０が立設されている。固体電解質板１０には両面に多孔質白金電極１１、１２が形成され、裏面にはアルミナからなる遮蔽板１３が密着して一体に焼成されている。酸素センサ６はその台座８により排気管７に取り付けられる。
　セラミックヒータ素子１に電源１５から電流を流すことにより第１の発熱体３が早急に発熱し、固体電解質板１０を活性化温度に加熱する。活性化温度に加熱された後は、第２の発熱体４、４′の温度が上昇し、その抵抗値が上昇するため電流値が制限され、活性化温度以上に保温する。
　この状態で第２の電源１６から所定電流を固体電解質板１０に流した時の電圧から排気管７中の酸素濃度が検出される。
　【０００８】
　図４は第２の実施例の製造過程を示す斜視図である。比表面積が１２ｍ２／ｇの微粒子を原料として使用した厚さ０．５ｍｍのアルミナシート２２にニッケルクロム合金の金属粉末を主成分とするペーストを印刷して第１の発熱体２３となる部分を形成し、次いで、タングステンの金属粉末を主成分とするペーストを印刷して第２の発熱体２４、２４′となる部分を形成する。そして、第２のアルミナシート２５を被せて、直径２．５ｍｍの円筒状に成形し、真空炉またはアンモニア分解ガス等の還元雰囲気炉で焼成して焼き付けを行い、セラミックヒータ素子２１を形成する。セラミックヒータ素子２１は焼成収縮により直径２．０ｍｍの素子となる。第１の発熱体２３は比較的密なパターンを構成し、第２の発熱体２４、２４′は端子部と第１の発熱体２３とを結ぶ電流通路を構成する。第２の発熱体２４、２４′の端子部２６、２６′はスルーホール２７を介して周面の端子部２８、２９に連絡され、周面の端子部２８、２９にはリード線がろう付けされる。
　【０００９】
　図５は第２の実施例のセラミックヒータ素子２１を用いた試験管形の酸素センサ３０を示す一部破断図、図６は底面図である。図５の破断面は図６のＡ−Ａ線断面に相当する。略ナットのような６角形の形状をし、上部外周部にねじ３２が刻設されたハウジング３１の内周部に試験管形のジルコニア固溶体からなる酸素センサ素子３３が嵌着されている。酸素センサ素子３３は滑石３４、かしめリング３５を介してハウジング３１にかしめられている。試験管形の酸素センサ素子３３の内外面には多孔質の白金電極３６、３７が設けられ、外面の白金電極３６とハウジング３１とは電気的に接続されている。
　【００１０】
　試験管形の酸素センサ素子３３の内部には前述した円筒状のセラミックヒータ素子２１が挿入されている。セラミックヒータ素子２１の端子部２８、２９には内部リード線３８、３９がろう付けされ外部リード線４５、４６に接続されている。内部リード線３８、３９は保護外筒４０、スペーサ４１及びシール材４２により保護され、水や油が酸素センサ５０の内部に浸透しないようにされている。また、ジルコニア固溶体からなる酸素センサ素子３３はその外周部をプロテクタ４３により保護されている。プロテクタ４３には排気ガスが酸素センサ素子３３に接触するように複数の穴４４が設けられている。
　【００１１】
　セラミックヒータ素子２１に電源から電流を流すことにより第１の発熱体２３が早急に発熱し、ジルコニア固溶体からなる酸素センサ素子３３を活性化温度に加熱する。活性化温度に加熱された後は、第２の発熱体２４、２４′の温度が上昇し、その抵抗値が上昇するため電流値が制限され、活性化温度以上に保温する。
　図７はセラミックヒータ素子２１に電圧を印加してからの温度変化を示す特性図である。破線Ｂで示す従来のセラミックヒータ素子では、活性化温度に到達するまでに３６秒（ｔ２）かかっていたのが、本実施例では実線Ａで示す様に１５秒（ｔ１）に短縮されており、また、活性化温度に到達した後の温度上昇も少なかった。
　【００１２】
　以上説明した実施例では、セラミックヒータ素子の先端部のヒータ材としてニッケルクロム合金Ｎｉ−Ｃｒを用いたがその他の抵抗温度係数の小さな金属材料を用いてもよい。また、ヒータ素子の後端部のヒータ材として抵抗温度係数の大きな金属材料としてタングステンＷを用いたが、その他、白金Ｐｔ、ニッケルＮｉ、鉄Ｆｅ、ロジュウムＲｈ、タンタルＴａ、モリブデンＭｏ等々を用いてもよいことは明らかである。
　【発明の効果】
　本発明は、上記の構成を有し抵抗温度係数の小さな材料からなる第１の発熱体と、抵抗温度係数の大きな材料からなる第２の発熱体とが直列に接続されてなるものであるから、特別の制御回路を用いることなく、酸素センサ素子を素早くその活性化温度に加熱し、その温度を自動的に維持することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　第１の実施例の製造過程を示す斜視図
　【図２】　第１の実施例の酸素センサを内燃機関の排気管中に配設した状態を示す縦断面図
　【図３】　酸素センサ部分の平面図
　【図４】　第２の実施例の製造過程を示す斜視図
　【図５】　第２の実施例のセラミックヒータ素子を用いた試験管形の酸素センサを示す一部破断図
　【図６】　底面図
　【図７】　セラミックヒータ素子に電圧を印加してからの温度変化を示す特性図
　【符号の説明】
　１　　セラミックヒータ素子
　３　　第１の発熱体
　４　　第２の発熱体
　６　　酸素センサ
　１０　固体電解質板
　１１　多孔性白金電極
　１２　多孔性白金電極
　２３　第１の発熱体
　２４　第２の発熱体