(57)【要約】【課題】ガスセンサ素子の製造時に，これを構成する各シートに亀裂が生じることを防止するガスセンサ素子の製造方法を提供すること。【解決手段】未焼成ヒータシート１９５０の表面に，金属ペーストをスクリーン印刷により印刷し，導体層１９０を形成する際に，この金属ペーストは，２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］であるものとする。そして，この金属ペーストの低い粘度により，形成した導体層１９０の表面に平坦部１９９を形成する。次いで，未焼成ヒータシート１９５０の導体層１９０を形成した表面には，接着剤５を，導体層１９０における平坦部１９９と略面一になるよう塗布する。その後，未焼成ヒータシート１９５０の導体層１９０を形成した表面に未焼成被覆ヒータシート１９６０を重ね合わせて加圧し，焼成を行ってガスセンサ素子１を製造する。【選択図】　図８
2004093207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に上記導体層を形成する際には，該導体層の表面に平坦部を形成すると共に，該平坦部は，その幅が当該導体層の幅に対して３％以上の割合となるよう形成する導体層形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に，未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項２】
導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に，上記導体層を形成するための金属ペーストを印刷すると共に，該金属ペーストとしては，２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］であるものを用いて印刷を行う印刷工程と，
上記金属ペーストにより形成した導体層の表面に平坦部を形成する平坦部形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に，未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項３】
導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に，上記導体層を形成するための金属ペーストを印刷する印刷工程と，
上記金属ペーストを乾燥させて上記導体層を形成する乾燥工程と，
上記導体層を加圧して，該導体層の表面に平坦部を形成すると共に，該平坦部は，その幅が当該導体層の幅に対して３％以上の割合となるよう形成する平坦部形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において，上記導体層は，発熱部と，該発熱部を上記ガスセンサ素子の外部に接続するためのリード部とよりなり，
上記基板は，上記導体層を配設してなるヒータシートであることを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項において，上記導体層は，電極部と，該電極部を上記ガスセンサ素子の外部に接続するためのリード部とよりなり，
上記基板は，上記導体層を一対に配設して電気化学セルを構成する固体電解質シートであることを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，被測定ガス中に含まれるＮＯｘ等のガス濃度の検出を行うガスセンサ素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ガスセンサ素子は，固体電解質シートに一対の電極を設けて形成した複数の電気化学セルにより，排気ガス等の被測定ガス中に含まれるＮＯｘ等のガス濃度を検出するよう構成してある。すなわち，上記固体電解質シートとこれに対向する対向シートとの間には，スペーサを配設することにより上記被測定ガスを導入する被測定ガス室又は測定の基準とする大気を導入する基準ガス室を形成している。そして，被測定ガス室に導入した被測定ガスの酸素濃度を調整した後，これに含まれるＮＯｘ等のガス濃度を求める。
【０００３】
【解決しようとする課題】
ところで，上記ガスセンサ素子としては，例えば，図１６に示すごとく，多孔質シート９３１，遮蔽シート９３２，スペーサ９３３，モニタセル３及びセンサセル４を構成する固体電解質シート９４，スペーサ９５，ポンプセル２を構成する固体電解質シート９６，スペーサ９７，被覆ヒータシート９９６及びヒータシート９９５を積層して構成したガスセンサ素子９がある。
【０００４】
そして，モニタセル３における電極３１，３２及びセンサセル４における電極４１，４２は，それぞれ固体電解質シート９４の表面に，ポンプセル２における電極２１，２２は固体電解質シート９６の表面に，金属ペーストをスクリーン印刷することにより形成している。また，ヒータ９９における発熱体９９１も同様に，ヒータシート９９５の表面にスクリーン印刷を行うことにより形成している。
【０００５】
しかしながら，図１７，図１８に示すごとく，上記ガスセンサ素子９において，上記スクリーン印刷を行ったヒータシート９９５における発熱体９９１の表面は円弧状に突出している。そのため，上記積層を行う際には，発熱体９９１における円弧状の突出先端部９９２が，ガスセンサ素子９の長手方向Ｌに向けて線状に被覆ヒータシート９９６に当接する。
そのため，上記積層を行う際に，上記各シート９３１，９３２，９４，９６，９９６，９９５及び各スペーサ９３３，９５，９７を重ねた状態で加圧したときには，ヒータシート９９５において，上記円弧状の突出先端部９９２の形成位置に亀裂９０１を生じることがある。
【０００６】
また，この亀裂９０１の問題点は，上記電極３１，３２，４１，４２を形成した固体電解質シート９４又は上記電極２１，２２を形成した固体電解質シート９６においても，同様に発生するおそれがある。さらに，この亀裂９０１の問題点は，例えば，特開平９−１１３４８４号公報に示されたガスセンサ素子においても同様に発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，ガスセンサ素子の製造時に，これを構成する各シートに亀裂が生じることを防止するガスセンサ素子を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
第１の発明は，導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に上記導体層を形成する際には，該導体層の表面に平坦部を形成すると共に，該平坦部は，その幅が当該導体層の幅に対して３％以上の割合となるよう形成する導体層形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に，未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法にある（請求項１）。
【０００９】
本発明のガスセンサ素子の製造方法においては，上記導体層形成工程として，未焼成基板の表面に導体層を形成する際に，上記平坦部を形成する。そして，上記積層工程において，未焼成基板上の導体層を形成した表面に未焼成積層シートを積層して中間体を作製する際には，未焼成積層シートは導体層の平坦部に当接することができる。そのため，この積層の際に，未焼成基板と未焼成積層シートとの間に過度の局所的な加重が加わることを防止することができる。それ故，未焼成基板又は未焼成積層シートに亀裂が発生することを防止することができる。
【００１０】
その後，上記焼成工程として，上記積層を行った中間体を焼成して，基板と積層シートとが積層されたガスセンサ素子が製造される。
なお，上記未焼成基板とは，焼成前の基板のことをいい，上記未焼成積層シートとは，焼成前の積層シートのことをいう（以下の第２，第３の発明においても同様）。また，上記導体層の幅とは，後述する図４に示すごとく，上記未焼成基板において導体層が延設された方向に直交する直交方向における導体層の幅Ｂをいい，上記平坦部の幅とは，この直交方向における平坦部の幅Ａをいう（以下の第２，第３の発明においても同様）。
【００１１】
また，上記平坦部の幅が上記導体層の幅に対して３％未満の割合である場合は，形成される平坦部の幅が小さ過ぎて，上記亀裂の発生を防止する効果があまり得られない。一方，上記導体層の幅に対する上記平坦部の幅の割合は大きければ大きいほどよいが，印刷により上記導体層を形成することを考慮すると，１００％とすることは困難である。
【００１２】
上記導体層とは，上記ガスセンサ素子において，通電可能な金属の層をいう。また，この導体層としては，例えば，後述する金属ペーストを印刷することにより形成することができる。
【００１３】
第２の発明は，導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に，上記導体層を形成するための金属ペーストを印刷すると共に，該金属ペーストとしては，２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］であるものを用いて印刷を行う印刷工程と，
上記金属ペーストにより形成した導体層の表面に平坦部を形成する平坦部形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に，未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法にある（請求項２）。
【００１４】
本発明のガスセンサ素子の製造方法においては，上記印刷工程として，未焼成基板の表面に上記金属ペーストを印刷する際に，２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］である金属ペーストを用いる。そして，この金属ペーストの印刷を行った後には，上記平坦部形成工程において，上記金属ペーストにより形成した導体層の表面に上記平坦部を形成する。
【００１５】
そして，上記積層工程において，未焼成基板上の導体層を形成した表面に未焼成積層シートを積層して中間体を作製する際には，未焼成積層シートは導体層の平坦部に当接することができる。そのため，この積層の際に，未焼成基板と未焼成積層シートとの間に過度の局所的な加重が加わることを防止することができる。それ故，未焼成基板又は未焼成積層シートに亀裂が発生することを防止することができる。
その後，上記焼成工程として，上記積層を行った中間体を焼成して，基板と積層シートとが積層されたガスセンサ素子が製造される。
【００１６】
また，上記金属ペーストの２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］未満である場合には，粘度が低すぎて狙いとする導体層の形状を形成できないおそれがある。一方，上記金属ペーストの２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］を超える場合には，形成される平坦部の幅が小さ過ぎて，上記亀裂の発生を防止する効果があまり得られない。
【００１７】
上記金属ペーストとしては，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等の一種以上の貴金属と樹脂と溶剤とを混合したものがある。
また，上記導体層は，上記金属ペーストを乾燥させて溶剤を蒸発させることにより形成することができる。
【００１８】
第３の発明は，導体層を設けた基板と，該基板に設けた導体層の表面に積層した積層シートとを有してなるガスセンサ素子を製造する方法において，
未焼成基板の表面に，上記導体層を形成するための金属ペーストを印刷する印刷工程と，
上記金属ペーストを乾燥させて上記導体層を形成する乾燥工程と，
上記導体層を加圧して，該導体層の表面に平坦部を形成すると共に，該平坦部は，その幅が当該導体層の幅に対して３％以上の割合となるよう形成する平坦部形成工程と，
上記未焼成基板上の上記導体層を形成した表面に未焼成積層シートを積層して中間体を作製する積層工程と，
上記中間体を焼成する焼成工程とを行うことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法にある（請求項３）。
【００１９】
本発明のガスセンサ素子の製造方法においては，上記印刷工程及び乾燥工程の後，上記平坦部形成工程として，上記形成を行った後の導体層を加圧して，その表面に上記平坦部を形成する。
そして，上記積層工程において，未焼成基板上の導体層を形成した表面に未焼成積層シートを積層して中間体を作製する際には，未焼成積層シートは導体層の平坦部に当接することができる。
【００２０】
そのため，この積層の際に，未焼成基板と未焼成積層シートとの間に過度の局所的な加重が加わることを防止することができる。それ故，未焼成基板又は未焼成積層シートに亀裂が発生することを防止することができる。
その後，上記焼成工程として，上記積層を行った中間体を焼成して，基板と積層シートとが積層されたガスセンサ素子が製造される。
また，上記導体層の幅に対する上記平坦部の幅の割合についての臨界意義は，上記第１の発明と同様である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
上述した本発明のガスセンサ素子の製造方法における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１〜第３の発明において，上記ガスセンサ素子は，自動車のエンジンからの排気ガスを被測定ガスとし，この被測定ガス中におけるＮＯｘ又は炭化水素の濃度を検出するものとすることができる。また，上記ガスセンサ素子は，エンジンの空燃比制御，触媒制御又は劣化検知等を行うために使用することができる。
【００２２】
また，上記導体層は，発熱部と，該発熱部を上記ガスセンサ素子の外部に接続するためのリード部とよりなり，上記基板は，上記導体層を配設してなるヒータシートであることが好ましい（請求項４）。
この場合には，焼成前の上記ヒータシートである未焼成ヒータシートに上記発熱部及びリード部を形成し，かつこれらの表面に上記平坦部を形成する。そして，未焼成ヒータシートの発熱部及びリード部を形成した表面に上記未焼成積層シートを積層した際には，この未焼成積層シートは，発熱部及びリード部における平坦部に当接することができる。それ故，未焼成ヒータシート又は未焼成積層シートに亀裂が発生することを防止することができる。
【００２３】
上記導体層は，電極部と，該電極部を上記ガスセンサ素子の外部に接続するためのリード部とよりなり，上記基板は，上記導体層を一対に配設して電気化学セルを構成する固体電解質シートであることもできる（請求項５）。
【００２４】
この場合には，焼成前の上記固体電解質シートである未焼成固体電解質シートに上記電極部及びリード部を形成し，かつリード部の表面には上記平坦部を形成する。そして，未焼成固体電解質シートの電極部及びリード部を形成した表面に上記未焼成積層シートを積層した際には，この未焼成積層シートは，リード部における平坦部に当接することができる。それ故，未焼成固体電解質シート又は未焼成積層シートに亀裂が発生することを防止することができる。
なお，この場合，未焼成積層シートにおいて上記電極部と対向する位置には，ガスセンサ素子におけるガス室を形成するための切欠き部又は穴部が形成してある。
【００２５】
また，上記固体電解質シートに形成する電気化学セルとしては，一対の電極の間に電圧を印加することにより，上記被測定ガス室における酸素濃度を調整するポンプセル，あるいは一対の電極の間に流れる酸素イオン電流を測定することにより上記被測定ガス室における酸素濃度を検出するモニタセルがある。また，上記電気化学セルとしては，一方の電極において被測定ガスを分解させ，この分解量に応じて発生する酸素濃度の変化を，一対の電極の間に流れる酸素イオン電流として測定して，被測定ガスの濃度を求めるセンサセルもある。また，上記ガスセンサ素子を自動車のエンジンの排気系に設置して用いる場合には，上記電気化学セルとしては，排気ガス中における酸素濃度よりエンジンにおける空燃比を検出する空燃比セルもある。
【００２６】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明のガスセンサ素子の製造方法にかかる実施例につき説明する。
（実施例１）
本例のガスセンサ素子１は，自動車のエンジンからの排気ガスを被測定ガスとし，この被測定ガス中におけるＮＯｘの濃度を検出するものである。ガスセンサ素子１は，図１，図２に示すごとく，被測定ガス室１１，１２，ポンプセル２，モニタセル３，センサセル４及びヒータ１９を備えている。また，被測定ガス室１１，１２は所定の拡散抵抗の下に被測定ガスが導入されるよう構成されている。
【００２７】
上記ポンプセル２は，酸素イオン導電性の固体電解質シート１６とその表面に設けた一対の電極２１，２２とにより構成されている。一方の電極２１は上記被測定ガス室１１内に配設されており，他方の電極２２は大気を導入する基準ガス室１２１内に配設されている。
上記被測定ガス室１１には，多孔質シート１３１及びガス導入穴１０１を介して上記排気ガスが導入される。そして，ポンプセル２は，一対の電極２１，２２に電圧を印加することにより，被測定ガス室１１に導入した排気ガス中の酸素濃度を調整する。その後，この酸素濃度の調整を行った排気ガスは，被測定ガス室１１より拡散抵抗通路１０２を介して被測定ガス室１２に導入される。
【００２８】
上記モニタセル３は，酸素イオン導電性の固体電解質シート１４とその表面に設けた一対の電極３１，３２とにより構成されている。一方の電極３１は，大気を導入する基準ガス室１２２内に配設されており，他方の電極３２は上記被測定ガス室１２内に配設されている。
モニタセル３は，被測定ガス室１２における酸素濃度と基準ガス室１２２における酸素濃度との差により，一対の電極３１，３２の間に流れる酸素イオン電流を測定して，被測定ガス室１２内の酸素濃度を検出する。そして，この検出を行った酸素イオン電流の値に応じて，上記ポンプセル２に印加する電圧を制御する。
【００２９】
上記センサセル４は，酸素イオン導電性の固体電解質シート１４とその表面に設けた一対の電極４１，４２とにより構成されている。一方の電極４１は，大気を導入する基準ガス室１２２内に配設されており，他方の電極４２は上記被測定ガス室１２内に配設されている。
そして，センサセル４は，電極４２において排気ガス中のＮＯｘを分解させ，この分解量に応じて発生する酸素濃度の変化を一対の電極４１，４２の間に流れる酸素イオン電流として測定し，ＮＯｘの濃度を求める。
【００３０】
上記ヒータ１９は，上記ポンプセル２，モニタセル３及びセンサセル４を所定の活性温度に至るまで加熱するものである。このヒータ１９は，絶縁性のヒータシート１９５と絶縁性の被覆ヒータシート１９６との間に，通電により発熱する発熱体１９１を備えている。
【００３１】
そして，本例のガスセンサ素子１は，多孔質シート１３１，遮蔽シート１３２，基準ガス室１２２を形成するスペーサ１３３，モニタセル３及びセンサセル４を構成する固体電解質シート１４，被測定ガス室１１，１２を形成するスペーサ１５，ポンプセル２を構成する固体電解質シート１６，基準ガス室１２１を形成するスペーサ１７，被覆ヒータシート１９６，発熱体１９１を配設したヒータシート１９５を積層して構成したものである。
【００３２】
上記ポンプセル２における一対の電極２１，２２，上記モニタセル３における一対の電極３１，３２及び上記センサセル４における電極４１は，いずれもＮＯｘに対する分解活性をほとんど有しないものである。具体的には，これらの電極２１，２２，３１，３２，４１は，主成分としてＰｔとＡｕを含有する多孔質サーメット電極により構成してある。
また，センサセル４における電極４２は，ＮＯｘに対する分解活性を有するものである。具体的には，電極４２は，主成分としてＰｔとＲｈを含有する多孔質サーメット電極により構成してある。
【００３３】
上記各固体電解質シート１４，１６は，ジルコニアやセリア等の酸素イオン導電性を有する固体電解質体よりなる。また，上記遮蔽シート１３２，上記各スペーサ１３３，１５，１７，ヒータシート１９５及び被覆ヒータシート１９６は，は，アルミナ等の絶縁材料よりなる。
【００３４】
図１，図２に示すごとく，上記ポンプセル２は，固体電解質シート１６の両側の表面に導体層２０を印刷することにより形成されている。この導体層２０は，電極部としての一対の電極２１，２２と，電極部を上記ガスセンサ素子１の外部にそれぞれ接続するための端子部としての一対の端子２１２，２２２と，端子部と電極部とをそれぞれ接続するリード部としての一対のリード２１１，２２１とよりなる。
【００３５】
上記モニタセル３は，固体電解質シート１４の両側の表面に導体層３０を印刷することにより形成されている。この導体層３０は，電極部としての一対の電極３１，３２と，電極部を上記ガスセンサ素子１の外部にそれぞれ接続するためのリード部としての一対のリード３１１，３２１とよりなる。
【００３６】
また，上記センサセル４は，固体電解質シート１４の両側の表面に導体層４０を印刷することにより形成されている。この導体層４０は，電極部としての一対の電極４１，４２と，電極部を上記ガスセンサ素子１の外部にそれぞれ接続するためのリード部としての一対のリード４１１，４２１とよりなる。
【００３７】
また，上記ヒータシート１９５における発熱体１９１は，ヒータシート１９５の表面に導体層１９０を印刷することにより形成されている。この導体層１９０は，発熱部１９２と，この発熱部１９２を上記ガスセンサ素子１の外部に接続するためのリード部１９３とよりなる。なお，発熱部１９２は，その断面積がリード部１９３の断面積に比べて小さいことにより，発熱を行うものである。
【００３８】
なお，導体層としては，リード部をガスセンサ素子１の外部に接続する際の中継点となる端子部もある。具体的には，図２における未焼成固体電解質シート１４０において，導体層３０，４０には，リード３２１，４２１をガスセンサ素子１の外部に接続するための端子３１０，４１０が含まれる。
【００３９】
以下に，上記ガスセンサ素子１を製造する方法につき説明する。
本例では，導体層形成工程として，以下の印刷工程及び平坦部形成工程を行う。すなわち，まず，図３に示すごとく，印刷工程及び平坦部形成工程においては，焼成を行う前のヒータシート１９５である未焼成ヒータシート１９５０の表面に，上記導体層１９０をスクリーン印刷により形成する。そして，このスクリーン印刷には，導体層１９０を形成するための金属ペーストを用い，かつこの金属ペーストは，２０℃における粘度が２００±５０［Ｐａ・ｓ］であるものとする。
【００４０】
この金属ペーストとしては，Ｐｔ，有機系バインダ，アルミナ粉末及び溶剤としてのテルピネオールを混錬したものがある。また，アルミナ粉末の代わりにジルコニア粉末を含有するものもある。また，Ｐｔの代わりに，Ｐｔ及びＲｈを含有するもの，あるいはＰｔ及びＡｕを含有するものもある。
【００４１】
そして，上記金属ペーストを用いてスクリーン印刷を行ったときには，上記金属ペーストの低い粘度により，上記未焼成ヒータシート１９５０の表面に上記金属ペーストが平面的に広がる。そして，金属ペーストを乾燥させて，導体層１９０を形成する。このとき，この導体層１９０の表面には，平坦部１９９が形成されている。
【００４２】
図４は，未焼成ヒータシート１９５０の長手方向Ｌ（図３参照）に直交する方向（幅方向）における導体層１９０の形成部分の拡大断面を示す。本例では，金属ペーストの２０℃における粘度を約１９０［Ｐａ・ｓ］としたため，平坦部１９９の幅Ａは，導体層１９０の幅Ｂに対して約６５％の割合（Ａ／Ｂ×１００＝６５％）となった。
【００４３】
なお，導体層１９０の幅Ｂとは，未焼成ヒータシート１９５０において導体層１９０が延設された方向に直交する直交方向における導体層１９０の幅Ｂをいい，本例では，導体層１９０が未焼成ヒータシート１９５０の長手方向Ｌに向けて延設されているため，この長手方向Ｌに直交する方向を幅方向とした。また，平坦部１９９の幅Ａについても同様である。
【００４４】
また，図２に示すごとく，上記印刷工程及び平坦部形成工程においては，上記金属ペーストを用いたスクリーン印刷により，焼成を行う前の固体電解質シート１４である未焼成固体電解質シート１４０の両側の表面に，導体層３０，４０を形成すると共に，この導体層３０，４０に平坦部３０１，４０１を形成した。また，上記金属ペーストを用いたスクリーン印刷により，焼成を行う前の固体電解質シート１６である未焼成固体電解質シート１６０の両側の表面に，導体層２０を形成すると共に，この導体層２０に平坦部２０１を形成した。
【００４５】
図５は，未焼成固体電解質シート１４０，１６０の長手方向Ｌ（図２参照）に直交する方向における導体層３０，４０，２０の形成部分の拡大断面を示す。そして，各平坦部２０１，３０１，４０１の幅Ａも上記平坦部１９９と同様に，それぞれ導体層２０，３０，４０の幅Ｂに対して，Ａ／Ｂ×１００＝約５０％の割合となった。
【００４６】
そして，上記のように未焼成ヒータシート１９５０に導体層１９０を，未焼成固体電解質シート１４０，１６０にそれぞれ導体層３０，４０，２０を形成した後には，積層工程として，図２に示すごとく，未焼成ヒータシート１９５０の導体層１９０の表面に未焼成被覆ヒータシート１９６０を重ね合わせる。また，未焼成被覆ヒータシート１９６０の表面に未焼成積層シートとしての未焼成スペーサ１７０を，この未焼成スペーサ１７０の表面に未焼成基板としての未焼成固体電解質シート１６０を重ね合わせる。
【００４７】
また，図２に示すごとく，未焼成固体電解質シート１６０の表面に未焼成積層シートとしての未焼成スペーサ１５０を積層し，この未焼成スペーサ１５０の表面に未焼成基板としての未焼成固体電解質シート１４０を重ね合わせる。さらに，未焼成固体電解質シート１４０の表面に，未焼成多孔質シート１３１０及び未焼成積層シートとしての未焼成スペーサ１３３０を積層し，未焼成スペーサ１３３０の表面に未焼成遮蔽シート１３２０を重ね合わせる。
なお，上記各未焼成スペーサ１３１０，１５０，１７０はいずれも焼成前のスペーサ１３１，１５，１７のことをいい，未焼成多孔質シート１３１０及び未焼成遮蔽シート１３２０についても，それぞれ焼成前の多孔質シート１３１及び遮蔽シート１３２のことをいう。
【００４８】
また，図６，図７に示すごとく，上記重ね合わせの際には，各未焼成シート１３１０，１３２０，１４０，１６０，１９５０，１９６０及び各未焼成スペーサ１３３０，１５０，１７０の間には，接着剤５を塗布した。この接着剤５としては，アルミナ，有機系バインダ及び溶剤を混錬したものがある。アルミナとしては，微細な粒子径を有するものが好ましい。また，接着剤５としては，ジルコニア，有機系バインダ及び溶剤を混錬したものもある。いずれにおいても，溶剤としては，例えば，テルピネオールがある。
【００４９】
本例では，図６に示すごとく，未焼成ヒータシート１９５０の上記導体層１９０を形成した側の表面には，上記接着剤５を，導体層１９０における平坦部１９９と略面一になるよう塗布した。また，図７に示すごとく，各未焼成固体電解質シート１４０，１６０の上記導体層３０，４０，２０を形成した両側の表面にも，上記接着剤５を，導体層３０，４０，２０における平坦部３０１，４０１，２０１と略面一になるよう塗布した。
【００５０】
その後，図８，図９に示すごとく，各未焼成シート１３１０，１３２０，１４０，１６０，１９５０，１９６０及び各未焼成スペーサ１３３０，１５０，１７０を重ね合わせた状態で加圧してこれらを積層し，ガスセンサ素子１の中間体を作製した。このとき，図８に示すごとく，未焼成被覆ヒータシート１９６０は，未焼成ヒータシート１９５０において上記略面一の状態を形成した導体層２０の平坦部１９９と接着剤５とに対して当接することができる。
【００５１】
また，図９に示すごとく，未焼成スペーサ１３３０，１５０は，未焼成固体電解質シート１４０の両側の表面において上記略面一の状態を形成したリード部３１１，３２１，４１１，４２１の平坦部３０１，４０１と接着剤５とに対して当接することができる。なお，未焼成固体電解質シート１４０における電極３１，３２，４１，４２は，未焼成スペーサ１３３０の被測定ガス室１１，１２内に配設されるため，未焼成スペーサ１３３０と当接しない。
【００５２】
また，未焼成スペーサ１５０，１７０は，未焼成固体電解質シート１６０の両側の表面において上記略面一の状態を形成したリード部２１１，２２１の平坦部２０１と接着剤５とに対して当接することができる。なお，未焼成固体電解質シート１６０における電極２１，２２は，未焼成スペーサ１５０，１７０の基準ガス室１２１内に配設されるため，未焼成スペーサ１５０，１７０と当接しない。
【００５３】
そのため，上記加圧の際に，各未焼成シート１４０，１６０，１９５０，１９６０と各未焼成スペーサ１３３０，１５０，１７０との間に，局所的な加重が加わることを防止することができる。
それ故，各未焼成シート１４０，１６０，１９５０，１９６０又は各未焼成スペーサ１３３０，１５０，１７０に亀裂が発生することを防止することができる。
【００５４】
その後，焼成工程として，上記積層を行った中間体を焼成して，各シート１３１，１３２，１４，１６，１９５，１９６と各スペーサ１３３，１５，１７とが積層されたガスセンサ素子１が製造される。
【００５５】
なお，上記未焼成スペーサ１３３０は，未焼成遮蔽シート１３２０又は未焼成固体電解質シート１４０の表面にスペーサ形成用の接着剤を塗布することにより形成することもできる。また，上記未焼成スペーサ１５０は，未焼成固体電解質シート１４０又は未焼成固体電解質シート１６０の表面にスペーサ形成用の接着剤を塗布することにより形成することもできる。また，上記未焼成スペーサ１７０は，未焼成固体電解質シート１６０又は未焼成被覆ヒータシート１９６０の表面にスペーサ形成用の接着剤を塗布することにより形成することもできる。
そして，この場合のスペーサ形成用又は支持体形成用の接着剤には，上記接着剤５と同様な組成により構成されたものがある。
【００５６】
（実施例２）
本例においては，上記実施例１に示した金属ペーストの２０℃における粘度［Ｐａ・ｓ］と，Ａ／Ｂ×１００［％］（導体層１９０，２０，３０，４０の幅Ｂに対して平坦部１９９，２０１，３０１，４０１の幅Ａが占める割合）との関係について測定を行った。
すなわち，金属ペーストの２０℃における粘度を１２０〜２８０［Ｐａ・ｓ］まで変化させて，上記未焼成ヒータシート１９５０又は未焼成固体電解質シート１４０，１６０の表面にスクリーン印刷を行い，Ａ／Ｂ×１００［％］を測定した。
【００５７】
この結果，金属ペーストの２０℃における粘度が１５０〜２５０［Ｐａ・ｓ］であるときには，Ａ／Ｂ×１００が３［％］以上となり，上記亀裂の発生を防止する効果があることがわかった。一方，金属ペーストの２０℃における粘度が１５０［Ｐａ・ｓ］未満であるときには，粘度が低すぎて狙いとする導体層１９０，２０，３０，４０の形状を形成することが困難であった。また，金属ペーストの２０℃における粘度が２５０［Ｐａ・ｓ］を超えているときには，形成される平坦部１９９，２０１，３０１，４０１の幅が小さ過ぎて，上記亀裂の発生を防止する効果があまり得られないことがわかった。
【００５８】
（実施例３）
本例は，上記金属ペーストの低い粘度により上記平坦部１９９，２０１，３０１，４０１を形成するのではなく，金属ペーストの印刷を行った後，これにより形成された導体層１９０，２０，３０，４０を加圧することにより平坦部１９９，２０１，３０１，４０１を形成する例である。
すなわち，本例においては，上記導体層形成工程として，以下の印刷工程，乾燥工程及び平坦部形成工程を行う。まず，印刷工程として，未焼成ヒータシート１９５０の表面に，上記導体層１９０を形成するための金属ペーストを印刷する。また，未焼成固体電解質シート１４０，１６０の表面にも，それぞれ上記導体層３０，４０，２０を形成するための金属ペーストを印刷する。
【００５９】
そして，乾燥工程として，上記各金属ペーストを乾燥させて，導体層１９０及び導体層２０，３０，４０を形成する。このとき，図１０，図１１に示すごとく，導体層１９０及び導体層２０，３０，４０は，幅方向における断面が円弧状断面に形成される。
【００６０】
次いで，図１２に示すごとく，平坦部形成工程として，一対の加圧部６１，６２を有するプレスにより未焼成ヒータシート１９５０を挟み込むようにして，上記導体層１９０を加圧する。このとき，導体層１９０における円弧状の突出先端部１９８が加圧されると共にこれが潰される。そして，導体層１９０の表面に平坦部１９９を形成する。この平坦部１９９は，その幅Ａが導体層の幅Ｂに対して３％以上の割合となるよう形成する。本例では，この平坦部１９９の幅Ａが，導体層１９０の幅Ｂに対して約７０％の割合となるまで加圧した。
【００６１】
また，図１３に示すごとく，平坦部形成工程においては，一対の加圧部６１，６２を有するプレスにより未焼成固体電解質シート１４０，１６０を挟み込むようにして，上記導体層３０，４０，２０についても加圧する。このとき，導体層２０，３０，４０における円弧状の突出先端部２０２，３０２，４０２が加圧されると共にこれが潰されて，導体層２０，３０，４０の表面に平坦部２０１，３０１，４０１が形成される。そして，この平坦部２０１，３０１，４０１は，その幅Ａが導体層の幅Ｂに対して約８０％の割合となるまで加圧した。
【００６２】
その後，上記実施例１と同様に，上記積層工程及び焼成工程を行い，各シート１３１，１３２，１４，１６，１９５，１９６と各スペーサ１３３，１５，１７とが積層されたガスセンサ素子１を製造した。
本例においても，その他は上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお，上記実施例１〜３に示したガスセンサ素子１としては，上記ガスセンサ素子１に限られるものではなく，例えば，図１４に示すごとく，固体電解質シート１４にポンプセル２を形成し，固体電解質シート１６にモニタセル３，センサセル４及び酸素濃度の調整をさらに行う２次ポンプセル７（一対の電極７１，７２を有する。）を形成したガスセンサ素子１であっても勿論よい。
また，上記実施例１〜３に示したガスセンサ素子１としては，例えば，図１５に示すごとく，固体電解質シート１４にポンプセル２を形成し，固体電解質シート１６にモニタセル３，センサセル４を形成し，固体電解質シート１４，１６に酸素濃度の調整をさらに行う２次ポンプセル７（電極７１〜７３を有する。）を形成したガスセンサ素子１であっても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，ガスセンサ素子の断面説明図。
【図２】実施例１における，焼成前のガスセンサ素子の斜視展開図。
【図３】実施例１における，未焼成ヒータシートの表面に導体層を形成した状態を示す平面説明図。
【図４】実施例１における，発熱体である導体層の拡大断面を示す図で，図３におけるＡ−Ａ矢視線の部分拡大断面説明図。
【図５】実施例１における，リード部である導体層の拡大断面を示す部分拡大断面説明図。
【図６】実施例１における，未焼成ヒータシートの導体層を形成した側の表面に接着剤を塗布した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図７】実施例１における，未焼成固体電解質シートの導体層を形成した側の表面に接着剤を塗布した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図８】実施例１における，未焼成ヒータシートの導体層を形成した側の表面に未焼成被覆ヒータシートを積層した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図９】実施例１における，未焼成固体電解質シートの導体層を形成した両側の表面にそれぞれ未焼成スペーサを積層した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図１０】実施例２における，未焼成ヒータシートの表面に金属ペーストを印刷し乾燥させて，断面円弧状の導体層を形成した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図１１】実施例２における，未焼成固体電解質シートの表面に金属ペーストを印刷し乾燥させて，断面円弧状の導体層を形成した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図１２】実施例２における，プレスにより未焼成ヒータシートにおける導体層を加圧した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図１３】実施例２における，プレスにより未焼成固体電解質シートにおける導体層を加圧した状態を示す部分拡大断面説明図。
【図１４】実施例１〜３における，他のガスセンサ素子の断面説明図。
【図１５】実施例１〜３における，他のガスセンサ素子の断面説明図。
【図１６】従来例における，ガスセンサ素子の断面説明図。
【図１７】従来例における，ヒータを示す図で，ヒータシートに亀裂を生じた状態を示す平面説明図。
【図１８】従来例における，ヒータを示す図で，ヒータシートに亀裂を生じた状態を示す図１７におけるＡ−Ａ矢視線の部分拡大断面説明図。
【符号の説明】
１．．．ガスセンサ素子，
１４，１６．．．固体電解質シート，
１３３，１５，１７．．．スペーサ，
１９．．．ヒータ，
１９０．．．導体層，
１９９．．．平坦部，
１９５．．．ヒータシート，
１９６．．．被覆ヒータシート，
２．．．ポンプセル，
２０．．．導体層，
２０１．．．平坦部，
３．．．モニタセル，
３０．．．導体層，
３０１．．．平坦部，
４．．．センサセル，
４０．．．導体層，
４０１．．．平坦部，
５．．．接着剤，
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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