(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に貫通する貫通孔が形成された絶縁性セラミックからなる板状の絶縁部、及び上記貫通孔内に配置されると共に、固体電解質セラミックからなる板状の電解質部、を有する複合セラミック層と、
上記絶縁部の上記厚み方向に交差する第１絶縁主面と、上記電解質部の上記厚み方向に交差する第１電解質主面とに跨って形成された第１導体層と、を備える
ガスセンサ素子であって、
上記電解質部の厚みは、上記絶縁部の厚みよりも薄く、
上記電解質部の上記第１電解質主面は上記絶縁部の上記第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置してなり、
上記絶縁部は、その上記第１絶縁主面側に、上記電解質部の上記第１電解質主面に重なって、上記貫通孔の内側に向かって突出する突出部を有してなり、
上記突出部は、上記貫通孔の上記内側ほど厚みが薄く、上記突出部の上記厚み方向外側の突出面は、上記貫通孔の上記内側ほど上記厚み方向内側に位置する形態を有し、
上記第１導体層は、上記突出面と、上記第１電解質主面とに跨がって形成されてなる
ガスセンサ素子。
【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサ素子であって、
前記第１電解質主面のうち、前記突出部が前記厚み方向外側から重なる重なり面は、前記貫通孔の前記外側ほど、前記厚み方向内側に位置する形態を有する
ガスセンサ素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のガスセンサ素子であって、
前記電解質部は、
電解質グリーンシートを焼成してなる
ガスセンサ素子。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のガスセンサ素子であって、
前記絶縁部のうち前記第１絶縁主面とは逆側の第２絶縁主面と、前記電解質部のうち前記第１電解質主面とは逆側の第２電解質主面とに跨って形成された第２導体層、を備え、
上記第２絶縁主面と上記第２電解質主面とは面一にされてなる
ガスセンサ素子。
【請求項５】
請求項４に記載のガスセンサ素子であって、
前記第１導体層は、前記第１電解質主面上に形成された第１電極層を含み、
前記第２導体層は、前記第２電解質主面上に形成された第２電極層を含み、
上記第２導体層は、電極ペーストをスクリーン印刷した後に焼成してなり、
上記ガスセンサ素子は、
その使用時に、上記第１電極層に基準ガスが接触し、上記第２電極層に被測定ガスが接触する構成とされてなる
ガスセンサ素子。
【請求項６】
請求項５に記載のガスセンサ素子であって、
前記第１電極層に外気を導く外気導入路を構成する外気導入路構成材と、
前記第２電極層に被測定ガスを導くガス導入路を構成するガス導入路構成材と、を備える
ガスセンサ素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスセンサ素子を備えるガスセンサ。
【請求項８】
厚み方向に貫通する貫通孔が形成された絶縁性セラミックからなる板状の絶縁部、及び上記貫通孔内に配置されると共に、固体電解質セラミックからなる板状の電解質部、を有する複合セラミック層と、
上記絶縁部の上記厚み方向に交差する第１絶縁主面と、上記電解質部の上記厚み方向に交差する第１電解質主面とに跨って形成された第１導体層と、を備え
上記電解質部の厚みは、上記絶縁部の厚みよりも薄く、
上記電解質部の上記第１電解質主面は上記絶縁部の上記第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置してなり、
上記絶縁部は、その上記第１絶縁主面側に、上記電解質部の上記第１電解質主面に重なって、上記貫通孔の内側に向かって突出する突出部を有してなり、
上記突出部は、上記貫通孔の上記内側ほど厚みが薄く、上記突出部の上記厚み方向外側の突出面は、上記貫通孔の上記内側ほど上記厚み方向内側に位置する形態を有し、
上記第１導体層は、上記突出面と、上記第１電解質主面とに跨がって形成されてなる
ガスセンサ素子の製造方法であって、
上記絶縁性セラミックを含み、シート厚み方向に貫通するシート貫通孔が形成された板状の未焼成絶縁部の上記シート貫通孔内に、上記固体電解質セラミックからなり、上記未焼成絶縁部よりも薄い板状の未焼成電解質部を、上記未焼成電解質部の第１電解質シート主面が上記未焼成絶縁部の第１絶縁シート主面よりもシート厚み方向内側に位置するように、挿入する挿入工程と、
上記未焼成絶縁部を上記シート厚み方向に圧縮する圧縮工程と、
上記未焼成絶縁部の上記第１絶縁シート主面、及び上記未焼成電解質部の上記第１電解質シート主面を跨ぐ未焼成第１導体層を形成する第１印刷工程と、
上記未焼成絶縁部、上記未焼成電解質部、及び上記未焼成第１導体層を焼成して、上記絶縁部及び上記電解質部を有する上記複合セラミック層及び上記第１導体層を形成する焼成工程と、を備え、
上記圧縮工程は、
上記未焼成絶縁部の上記第１絶縁シート主面側に、上記未焼成電解質部の上記第１電解質シート主面に重なって、上記シート貫通孔の内側に向かって突出すると共に、上記内側ほど厚みが薄い未焼成突出部を形成する
ガスセンサ素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のガスセンサ素子の製造方法であって、
前記ガスセンサ素子は、
前記第１電解質主面のうち、前記突出部が前記厚み方向外側から重なる重なり面は、前記貫通孔の前記外側ほど、前記厚み方向内側に位置する形態を有し、
前記圧縮工程は、
前記第１電解質シート主面のうち、前記未焼成突出部が前記シート厚み方向外側から重なる未焼成重なり面を、前記シート貫通孔の前記外側ほど、前記シート厚み方向内側に位置する形態に形成する
ガスセンサ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のガスセンサ素子の製造方法であって、
前記ガスセンサ素子は、
前記絶縁部のうち前記第１絶縁主面とは逆側の第２絶縁主面と、前記電解質部のうち前記第１電解質主面とは逆側の第２電解質主面とに跨って形成された第２導体層、を備え、
上記第２絶縁主面と上記第２電解質主面とは面一にされてなり、
前記挿入工程は、
前記未焼成電解質部のうち前記第１絶縁シート主面とは逆側の第２絶縁シート主面側が、前記未焼成絶縁部の前記シート貫通孔から突出するように、上記未焼成電解質部を挿入し、
前記圧縮工程は、
前記未焼成絶縁部の上記第２絶縁シート主面と、前記未焼成電解質部の前記第１電解質シート主面とは逆側の第２電解質シート主面とが、面一となるように圧縮し、
前記焼成工程に先だって、
上記未焼成絶縁部の上記第２絶縁シート主面上、及び、上記未焼成電解質部の上記第２電解質シート主面上を跨ぐ未焼成第２導体層をスクリーン印刷により形成する第２印刷工程と、を備える
ガスセンサ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガスを検出するガスセンサ素子、このようなガスセンサ素子を備えるガスセンサ、及び、ガスセンサ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスセンサ素子に関して、例えば、特許文献１には、１つの層内に固体電解質体（後述する電解質部）と絶縁部材（後述する絶縁部）とが存在する複合層を有するガスセンサ素子が開示されている。この特許文献１では、固体電解質体の厚さ寸法と絶縁部材の厚さ寸法との寸法差を電極（導体層）の厚さ寸法以下としている。これにより、電極のうち固体電解質体に積層された部分と絶縁部材に積層された部分とは、少なくとも一部で互いに接触した状態となり、固体電解質体と絶縁部材との境界部分において電極が断線するのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７８９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１のガスセンサ素子では、固体電解質体（電解質部）と絶縁部材（絶縁部）との境界に階段状の段差が生じているので、これらに跨がって形成した電極（導体層）では、この境界部分でクラックや断線が発生しやすい。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、電解質部と絶縁部とを有する複合セラミック層を備え、電解質部と絶縁部とに跨がって形成された導体層を有しながらも、これらの境界で導体層にクラックや断線が生じにくく、信頼性の高いガスセンサ素子、及び、このようなガスセンサ素子を備えたガスセンサを提供する。また、このようなガスセンサ素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、厚み方向に貫通する貫通孔が形成された絶縁性セラミックからなる板状の絶縁部、及び上記貫通孔内に配置されると共に、固体電解質セラミックからなる板状の電解質部、を有する複合セラミック層と、上記絶縁部の上記厚み方向に交差する第１絶縁主面と、上記電解質部の上記厚み方向に交差する第１電解質主面とに跨って形成された第１導体層と、を備えるガスセンサ素子であって、上記電解質部の厚みは、上記絶縁部の厚みよりも薄く、上記電解質部の上記第１電解質主面は上記絶縁部の上記第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置してなり、上記絶縁部は、その上記第１絶縁主面側に、上記電解質部の上記第１電解質主面に重なって、上記貫通孔の内側に向かって突出する突出部を有してなり、上記突出部は、上記貫通孔の上記内側ほど厚みが薄く、上記突出部の上記厚み方向外側の突出面は、上記貫通孔の上記内側ほど上記厚み方向内側に位置する形態を有し、上記第１導体層は、上記突出面と、上記第１電解質主面とに跨がって形成されてなるガスセンサ素子である。
【０００７】
上述のガスセンサ素子の複合セラミック層では、電解質部の第１電解質主面が絶縁部の第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置している。しかも、絶縁部は、その第１絶縁主面側に、電解質部の第１電解質主面に重なり、貫通孔の内側ほど厚みが薄く突出面が厚み方向内側に位置する突出部を有している。即ち、絶縁部の第１絶縁主面と電解質部の第１電解質主面との間の段差は、突出部において緩和されている。
従って、第１絶縁主面のうち突出部上の部位と第１電解質主面上の部位とに跨がって形成された第１導体層は、第１絶縁主面のうち突出部上と第１電解質主面上との境界でクラックや断線を生じ難く、信頼性の高いガスセンサ素子となる。
【０００８】
なお、ガスセンサ素子は、複合セラミック層及び第１導体層を備えている。このガスセンサ素子には、複合セラミック層のほかに、他の絶縁セラミック層、素子内に空間を構成する貫通孔や切り欠きや溝を形成したスぺーサ用絶縁セラミック層、他の複合セラミック層、導体層などを積層した形態のガスセンサ素子も含み得る。
また、ガスセンサ素子としては、第１導体層との間で電解質部を介して電池素子あるいはポンプ素子を構成する第２導体層を、電解質部のうち第１電解質主面とは逆の第２電解質主面に形成した形態のほか、第１電解質主面に形成した形態、即ち、第１電解質主面に第１導体層及び第２導体層を形成した形態も挙げられる。
さらに複合セラミック層において、電解質部の第２電解質主面が、絶縁部の第２絶縁主面よりも厚み方向外側に位置する、即ち、突出している形態としても良い。また、電解質部の第２電解質主面が、絶縁部のうち第１絶縁主面とは逆の第２絶縁主面よりも厚み方向内側に位置する、即ち凹んでいる形態としても良いが、次述するように、電解質部の第２電解質主面が、絶縁部の第２絶縁主面と面一である形態とするのが好ましい。
絶縁部の突出部は、貫通孔の全周にわたって形成されていても良いが、貫通孔の周方向一部にのみ形成されていても良い。
【０００９】
また、第１導体層としては、例えば、第１電解質主面上に形成された第１電極層と、この第１電極層から第１絶縁主面上に延びる第１延出層とを含む形態が挙げられる。このうち第１電極層は、その周縁全体が絶縁部の（突出面を含む）第１絶縁主面の内周縁よりも貫通孔の内側に引き下がった形状とすると良い。また、第１電極部の周縁の一部または全部が、第１絶縁主面の内周縁に届いていても良い。また、第１延出層としては、例えば、第１電極層の幅寸法よりも小さい幅寸法を有する帯状のリード層など、第１電極層の外周縁の一部から貫通孔の外側に向けて延びて、第１絶縁主面上を延びる形態が挙げられる。このほか、第１電極層が全周にわたり第１絶縁主面上にまで拡がった形態、即ち、第１電極層の全周縁から、貫通孔の外側に向けて、第１絶縁主面上を延び、第１電極層を囲んだ形態も挙げられる。
【００１０】
上述のガスセンサ素子であって、前記第１電解質主面のうち、前記突出部が前記厚み方向外側から重なる重なり面は、前記貫通孔の前記外側ほど、前記厚み方向内側に位置する形態を有するガスセンサ素子とすると良い。
【００１１】
このガスセンサ素子では、電解質部の第１電解質主面の重なり面が、貫通孔の外側ほど厚み方向内側に位置する形態、つまり、貫通孔外側ほど第２電解質主面に近づく形態を有している。このため、重なり面のいずれかの部位を起点に突出部内にクラックが発生するのを抑制できる。
なお、重なり面が貫通孔の外側ほど厚み方向内側に位置する形態、つまり、貫通孔の外側ほど第２電解質主面に近づく形態としては、例えば、重なり面の断面が、貫通孔の外側かつ厚み方向外側の斜め外側に向かって凸の円弧となる形状が挙げられる。また、重なり面の断面が、外側に向かって凸の円弧の一部に直線を有する形態や、全体が直線となる形態も含まれる。
【００１２】
さらに、上述のガスセンサ素子であって、前記電解質部は、電解質グリーンシートを焼成したものであるガスセンサ素子とすると良い。
【００１３】
電解質部の厚みは、電解質部、第１導体層などで構成する電池素子やポンプ素子などの素子の特性に大きな影響を与える。これに対し、上述のガスセンサ素子では、電解質部は、シート製造時（焼成前）及び焼成後の厚さの制御が容易な電解質グリーンシート（具体的には、これからなる未焼成電解質部）を焼成したものであるので、電解質部の厚さを揃えやすく、この電解質部及び第１電極層で構成する酸素濃淡電池の特性を、ガスセンサ素子同士間で揃えることができる。
しかも、電解質部は絶縁部よりも薄いので、製造時に積層などのために未焼成の複合セラミック層に、厚み方向に圧力をかけた場合でも、電解質部となる未焼成電解質部には圧力がかかりにくく、圧縮による、電解質部の厚みの変動が生じにくい。このため、ガスセンサ素子同士間の特性の変動を小さくすることができる。
【００１４】
さらに、上述のいずれかのガスセンサ素子であって、前記絶縁部のうち前記第１絶縁主面とは逆側の第２絶縁主面と、前記電解質部のうち前記第１電解質主面とは逆側の第２電解質主面とに跨って形成された第２導体層、を備え、上記第２絶縁主面と上記第２電解質主面とは面一にされてなるガスセンサ素子とすると良い。
【００１５】
上述のガスセンサ素子では、電解質部の第２電解質主面と絶縁部の第２絶縁主面とが面一である。このため、第２電解質主面及び第２絶縁主面に跨がって形成された第２導体層は、第２電解質主面と第２絶縁主面との境界上でクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ素子となる。
【００１６】
なお、第２導体層は、その一部が第２電解質主面上に形成されていれば良いが、電解質部を介して第１導体層の一部と対向する位置に配置するのが好ましい。固体電解質セラミックからなる電解質部を挟んで、第１導体層の一部（前述の第１電極部）と第２導体層の一部（次述する第２電極部）とを、電極間距離が小さくかつ大きな電極面積で対向させると、特性の良好な酸素濃淡電池などの電池素子や酸素ポンピングなどを行うポンプ素子などの素子を構成することができる。
また、第２導体層は、第２電解質主面と第２絶縁主面とに跨がって形成されている。即ち、第２導体層は、貫通孔の全周にわたって跨がっていても、周方向一部のみを跨がっていても良い。第２導体層としては、例えば、第２電解質主面上に形成された第２電極層と、この第２電極層から第２絶縁主面上に延びる第２延出層とを備える形態が挙げられる。このうち第２電極層は、その周縁全体が電解質部の第２電解質主面の外周縁よりも貫通孔の内側に引き下がった形状としても良いし、その周縁の一部または全部が、第２電解質主面の外周縁（絶縁部の第２絶縁主面）に届いていても良い。また、第２延出層としては、例えば、第２電極層の幅寸法よりも小さい幅寸法を有する帯状のリード層など、第２電極層の周縁の一部から貫通孔の外側に向けて第２絶縁主面上まで延びている形態が挙げられる。このほか、第２電極層が全周にわたり第２絶縁主面上にまで拡がった形態、即ち、第２電極層の全周縁から、貫通孔の外側に向けて、第２絶縁主面上を延び、第２電極層を囲んだ形態も挙げられる。
【００１７】
さらに、上述のガスセンサ素子であって、前記第１導体層は、前記第１電解質主面上に形成された第１電極層を含み、前記第２導体層は、前記第２電解質主面上に形成された第２電極層を含み、上記第２導体層は、電極ペーストをスクリーン印刷した後に焼成してなり、上記ガスセンサ素子は、その使用時に、上記第１電極層に基準ガスが接触し、上記第２電極層に被測定ガスが接触する構成とされてなるガスセンサ素子とすると良い。
【００１８】
ガスセンサ素子のうち、２つの電極層及びこれらの間に介在する電解質部で酸素濃淡電池を構成し、一方の電極層に被測定ガスを、他方の電極層に基準ガスを接触させる素子では、被測定ガスに接触する電極層(一方の電極層)の厚みは、基準ガスに接触する電極層（他方の電極層）の厚みに比して、当該素子の特性に大きな影響を与えることが判ってきた。
上述のガスセンサ素子では、第１電極層は、第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置する第１電解質主面上に形成されている。このため、未焼成あるいは焼成済みの電解質部の第１電解質主面に電極ペーストをスクリーン印刷した後に焼成して、第１電極層を形成する場合、周囲の第１絶縁主面より低位の第１電解質主面にスクリーン印刷を行うこととなるので、その厚みをコントロールすることが難しく、その厚みにばらつきが生じやすい。
一方、上述のガスセンサ素子の第２電極層は、第２絶縁主面と面一に配置された第２電解質主面上に形成されている。このため、スクリーン印刷の際、第２絶縁主面上の電極ペーストの厚みと共に第２電解質主面上の電極ペーストの厚みを制御しやすい。従って、焼成後の第２電極層の厚みを適切にコントロールすることができる。かくして、第１電極層に基準ガスを接触させる一方、スクリーン印刷で形成した第２電極層に被測定ガスを接触させる上述のガスセンサ素子では、素子同士間で酸素濃淡電池の特性を揃えることができる。
【００１９】
なお、このようなガスセンサ素子には、酸素濃淡電池を１つ有するガスセンサ素子、センサセルとポンプセルの２つの酸素濃淡電池を有するガスセンサ素子、３つの酸素濃淡電池（２つのセンサセルと１つのポンプセル）を有するガスセンサ素子などが挙げられる。また、第２電極層には、未焼成の複合セラミック層の電解質部上に電極ペーストをスクリーン印刷し焼成（同時焼成（コファイア））して形成したもの、焼成済みの複合セラミック層の電解質部上に電極ペーストをスクリーン印刷し焼成（ポストファイア）して形成したものが含まれる。
また、基準ガスとしては、例えば、酸素イオン伝導性の固体電解質セラミック（例えばジルコニア）を用いた場合、外気（大気）や基準室に蓄えられた酸素ガスが挙げられる。
【００２０】
または、上述のガスセンサ素子であって、前記第１電極層に外気を導く外気導入路を構成する外気導入路構成材と、前記第２電極層に被測定ガスを導くガス導入路を構成するガス導入路構成材と、を備えるガスセンサ素子とすると良い。
【００２１】
上述のガスセンサ素子では、ガス導入路を通じて導かれた被測定ガスが第２電極層に接触する一方、外気導入路を通じて導かれた外気が第１電極層に接触する。これにより、第１電極層、第２電極層及び電解質部で酸素濃淡電池素子が構成され、第２電極層に接触する被測定ガスと第１電極層に接触する外気との間の酸素濃度差に応じた起電力が、第１電極層と第２電極層との間に発生する。従って、この酸素濃淡電池素子の出力を、被測定ガス中の酸素の有無や酸素濃度、ＮＯｘ，ＣＯなど酸素原子を含む酸素含有気体の濃度の検知に利用することができる。
【００２２】
なお、ガス導入路は、外部の被測定ガスをガスセンサ素子内を通って第２電極層に導く、被測定ガスの通気路である。具体的には、例えば、中空の通気路のみから構成されたガス導入路、通気路の途中をガス流通可能な多孔質体で塞いだ形態のガス導入路、通気路全体をガス流通可能な多孔質体で構成した形態のガス導入路が挙げられる。また、ガス導入路構成材には、自身のみであるいは自身と複合セラミック層とで、中空のガス導入路（通気路）を構成する気密性（緻密質）の絶縁セラミック層などの壁材や、通気路の一部または全部を塞ぐ、ガス流通可能な多孔質セラミック体からなる多孔質体が含まれる。
また、外気導入路は、外気をガスセンサ素子内を通って第１電極層に導く、外気（大気）の通気路である。具体的には、例えば、中空の通気路のみから構成された外気導入路のほか、外気の流通が可能な多孔質の金属体からなり、第１電極層に接続する第１延出層を兼用する通気路兼用第１延出層など、通気路の一部または全部を、外気が流通可能な金属やセラミックからなる多孔質体で塞いだ形態の外気導入路も挙げられる。また、外気導入路構成材には、自身のみであるいは自身と複合セラミック層とで、中空の外気導入路（通気路）を構成する気密性（緻密質）の絶縁セラミック層などの壁材や、通気路の一部または全部を塞ぐ、外気流通可能な多孔質金属体、外気流通可能な多孔質セラミック体などの多孔質体が含まれる。
【００２３】
さらに、本発明の他の一態様は、前述のいずれかのガスセンサ素子を備えるガスセンサである。
【００２４】
上述のガスセンサは、前述したガスセンサ素子を備えるため、第１絶縁主面と第１電解質主面との間で、第１導体層にクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサとすることができる。
【００２５】
さらに、本発明の他の一態様は、厚み方向に貫通する貫通孔が形成された絶縁性セラミックからなる板状の絶縁部、及び上記貫通孔内に配置されると共に、固体電解質セラミックからなる板状の電解質部、を有する複合セラミック層と、上記絶縁部の上記厚み方向に交差する第１絶縁主面と、上記電解質部の上記厚み方向に交差する第１電解質主面とに跨って形成された第１導体層と、を備え、上記電解質部の厚みは、上記絶縁部の厚みよりも薄く、上記電解質部の上記第１電解質主面は上記絶縁部の上記第１絶縁主面よりも厚み方向内側に位置してなり、上記絶縁部は、その上記第１絶縁主面側に、上記電解質部の上記第１電解質主面に重なって、上記貫通孔の内側に向かって突出する突出部を有してなり、上記突出部は、上記貫通孔の上記内側ほど厚みが薄く、上記突出部の上記厚み方向外側の突出面は、上記貫通孔の上記内側ほど上記厚み方向内側に位置する形態を有し、上記第１導体層は、上記突出面と、上記第１電解質主面とに跨がって形成されてなるガスセンサ素子の製造方法であって、上記絶縁性セラミックを含み、シート厚み方向に貫通するシート貫通孔が形成された板状の未焼成絶縁部の上記シート貫通孔内に、上記固体電解質セラミックからなり、上記未焼成絶縁部よりも薄い板状の未焼成電解質部を、上記未焼成電解質部の第１電解質シート主面が上記未焼成絶縁部の第１絶縁シート主面よりもシート厚み方向内側に位置するように、挿入する挿入工程と、上記未焼成絶縁部の前記第１絶縁シート主面を押圧し、上記未焼成絶縁部を上記厚み方向に圧縮する圧縮工程と、上記未焼成絶縁部の上記第１絶縁シート主面、及び上記未焼成電解質部の上記第１電解質シート主面を跨ぐ未焼成第１導体層を形成する第１印刷工程と、上記未焼成絶縁部、上記未焼成電解質部、及び上記未焼成第１導体層を焼成して、上上記絶縁部及び上記電解質部を有する上記複合セラミック層及び上記第１導体層を形成する焼成工程と、を備え、上記圧縮工程は、上記未焼成絶縁部の上記第１絶縁シート主面側に、上記未焼成電解質部の上記第１電解質シート主面に重なって、上記シート貫通孔の内側に向かって突出すると共に、上記内側ほど厚みが薄い未焼成突出部を形成するガスセンサ素子の製造方法である。
【００２６】
上述のガスセンサ素子の製造方法のうち、圧縮工程では、第１絶縁シート主面を押圧し、未焼成絶縁部をシート厚み方向に圧縮する。すると、シート貫通孔が縮径し、シート貫通孔内に挿入されている未焼成電解質部の電解質シート外周面に、シート貫通孔をなすシート貫通孔内周面を密着させることができる。
また、  圧縮工程により、未焼成突出部を形成することで、焼成後の複合セラミック層を、容易に突出部を有する形態とすることができる。
またこれにより、形成した第１導体層が、第１電解質主面と第１絶縁主面との境界上でクラックや断線が生じ難い、信頼性の高いガスセンサ素子を製造できる。
【００２７】
さらに、請求項８に記載のガスセンサ素子の製造方法であって、前記ガスセンサ素子は、前記第１電解質主面のうち、前記突出部が前記厚み方向外側から重なる重なり面は、前記貫通孔の前記外側ほど、前記厚み方向内側に位置する形態を有し、前記圧縮工程は、前記第１電解質シート主面のうち、前記未焼成突出部が前記シート厚み方向外側から重なる未焼成重なり面を、前記シート貫通孔の前記外側ほど、前記シート厚み方向内側に位置する形態に形成するガスセンサ素子の製造方法とすると良い。
【００２８】
この製造方法では、圧縮工程において、未焼成電解質部の第１電解質シート主面の未焼成重なり面を、シート貫通孔の外側ほどシート厚み方向内側に位置する形態に形成する。このため、焼成後の複合セラミック層において、重なり面のいずれかの部位を起点に突出部内にクラックが発生するのを適切に抑制できる。
【００２９】
さらに、上述のガスセンサ素子の製造方法であって、前記ガスセンサ素子は、前記絶縁部のうち前記第１絶縁主面とは逆側の第２絶縁主面と、前記電解質部のうち前記第１電解質主面とは逆側の第２電解質主面とに跨って形成された第２導体層、を備え、上記第２絶縁主面と上記第２電解質主面とは面一にされてなり、前記挿入工程は、前記未焼成電解質部のうち前記第１絶縁シート主面とは逆側の第２絶縁シート主面側が、前記未焼成絶縁部の前記シート貫通孔から突出するように、上記未焼成電解質部を挿入し、前記圧縮工程は、前記未焼成絶縁部の上記第２絶縁シート主面と、前記未焼成電解質部の前記第１電解質シート主面とは逆側の第２電解質シート主面とが、面一となるように圧縮し、前記焼成工程に先だって、上記未焼成絶縁部の上記第２絶縁シート主面上、及び、上記未焼成電解質部の上記第２電解質シート主面上を跨ぐ未焼成第２導体層をスクリーン印刷により形成する第２印刷工程と、を備えるガスセンサ素子の製造方法とすると良い。
【００３０】
挿入工程では、未焼成電解質部を、未焼成絶縁部の第２絶縁シート主面よりも外側に突出するように、シート貫通孔内に挿入する。このため、圧縮工程において突出している未焼成電解質部がシート貫通孔内に押し込まれ、未焼成電解質部の第２電解質シート主面と未焼成絶縁部の第２絶縁シート主面とを容易に面一にできる。かくして、電解質部の第２電解質主面が、絶縁部の第２絶縁主面と面一にされた複合セラミック層を有するガスセンサ素子を、容易に形成できる。
またこれにより、第２絶縁主面と第２電解質主面とに跨がって形成した第２導体層も、２つの主面上の境界でクラックや断線が生じ難く、さらに信頼性の高いガスセンサ素子を製造できる。
その上、第２電解質シート主面が第２絶縁シート主面と面一となっているので、スクリーン印刷により形成した未焼成第２導体層の厚みを、従って、焼成後の第２導体層の厚み（特に第２電極層の厚み）を容易に制御できる。
【００３１】
なお、未焼成電解質部が、未焼成絶縁部の第２絶縁シート主面よりも、シート貫通孔から突出した形態とは、換言すると、未焼成電解質部の第２電解質シート主面が、未焼成絶縁部の第２絶縁シート主面よりも、シート厚み方向外側に位置する形態である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態にかかるガスセンサの縦断面図である。
【図２】実施形態にかかるガスセンサ素子の平面図である。
【図３】実施形態にかかるガスセンサ素子の分解斜視図である。
【図４】実施形態にかかるガスセンサ素子の拡大断面図（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図５】実施形態にかかるガスセンサ素子の拡大断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）である。
【図６】実施形態にかかるガスセンサ素子の拡大断面図（図２のＤ−Ｄ矢視断面図）である。
【図７】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、貫通孔形成工程の説明図である。
【図８】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、貫通孔形成工程の説明図である。
【図９】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、貫通孔形成工程の説明図である。
【図１０】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、挿入工程の説明図である。
【図１１】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、圧縮工程の説明図である。
【図１２】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、圧縮工程の説明図である。
【図１３】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、圧縮工程の説明図である。
【図１４】実施形態及び変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法のうち、第１印刷工程，第２印刷工程の説明図である。
【図１５】実施形態にかかるガスセンサ素子の製造方法の説明図である。
【図１６】変形形態にかかるガスセンサの縦断面図である。
【図１７】変形形態にかかるガスセンサ素子の平面図である。
【図１８】変形形態にかかるガスセンサ素子の分解斜視図である。
【図１９】変形形態にかかるガスセンサ素子構造を示す拡大断面図（図１７のＧ−Ｇ矢視断面図）である。
【図２０】変形形態にかかるガスセンサ素子のうち、拡大断面図（図１７のＨ−Ｈ矢視断面図）である。
【図２１】変形形態にかかるガスセンサ素子のうち、拡大断面図（図１７のＩ−Ｉ矢視断面図）である。
【図２２】変形形態にかかるガスセンサ素子のうち、拡大断面図（図１７のＪ−Ｊ矢視断面図）である。
【図２３】変形形態にかかるガスセンサ素子の製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施形態）
まず、本実施形態にかかるガスセンサ素子１０を備えるガスセンサ１について説明する。図１は、実施形態にかかるガスセンサ１を軸線ＡＸに沿って切断した縦断面図である。図２は、実施形態にかかるガスセンサ素子１０の平面図である。図３は、ガスセンサ素子１０の分解斜視図である。図４は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
ガスセンサ１は、内燃機関の排気管（図示しない）に装着されて使用される酸素センサである（図１参照）。このガスセンサ１は、被測定ガスである排ガス中の酸素濃度を検出可能なガスセンサ素子１０のほか、このガスセンサ素子１０を自身の内部に保持する筒状の主体金具２０を備える。また、この主体金具２０の先端側（図１中、下方）には、外部プロテクタ３１及び内部プロテクタ３２が、後端側（図１中、上方）には、筒状の外筒５１がそれぞれ配置されている。さらに、外筒５１の内側に配置されてガスセンサ素子１０の周囲を取り囲むと共に、４本のリード７８，７８，７９，７９の先端に取り付けられた４つの端子部材７５，７５，７６，７６を互いに離間して保持するセパレータ６０を備える（図１参照）。
【００３４】
このうち主体金具２０は、ガスセンサ素子１０の先端部１０ｓを自身よりも先端側（図１中、下方）に突出させると共に、ガスセンサ素子１０の後端部１０ｋを自身よりも後端側（図１中、上方）に突出させた状態で、ガスセンサ素子１０を保持している。また、金属製の外部プロテクタ３１及び内部プロテクタ３２は、ガスセンサ素子１０の先端部１０ｓを覆っている。外部プロテクタ３１及び内部プロテクタ３２は複数の孔３１ｈ、３２ｈを有しており、この孔３１ｈ、３２ｈを通じて、外部プロテクタ３１の外部の被測定ガスを、内部プロテクタ３２の内側に配置されたガスセンサ素子１０の先端部１０ｓの周囲に導入することができる。
【００３５】
セパレータ６０は、軸線ＡＸ方向に貫通する挿入孔６２を有している（図１参照）。この挿入孔６２には、ガスセンサ素子１０の後端部１０ｋが挿入される。また、挿入孔６２内には、４個の端子部材７５，７５，７６，７６が互いに離間して配置されており、それぞれガスセンサ素子１０の後述するパッド部１４〜１７に弾性的に当接し電気的に接続している。
【００３６】
なお、本実施形態のガスセンサ１では、外筒５１の後端側（図１中、上方）の後端開口部５１ｃを閉塞するグロメット７３に、撥水性及び通気性を兼ね備えるフィルタ７４ｆで被覆した金属パイプ７４が嵌め込まれている。これにより、このガスセンサ１は、ガスセンサ１の外部に存在する大気を、フィルタ７４ｆを通じて外筒５１内に導入することができ、さらに後述するように、ガスセンサ素子１０の後端部１０ｋの周囲にまで導入することができる。
【００３７】
ガスセンサ素子１０は、長手方向ＤＬ（図１，２中、上下方向）に長い矩形板状である。このガスセンサ素子１０は、自身の中心が軸線ＡＸに一致する形態でガスセンサ１内に配置されている（図１参照）。ガスセンサ素子１０は、厚み方向ＤＴの他方側ＤＴ２（図２中、紙面奥向き、図３中、下方）を向く第２素子主面１０ｂ上でかつ後端部１０ｋ内に、２つのヒータパッド部１４，１５を有している。また、これとは逆の厚み方向一方側ＤＴ１（図３，４中、上方）を向く第１素子主面１０ａ上でかつ後端部１０ｋ内に、２つのセンサパッド部１６，１７を有している。このうち、ヒータパッド部１４，１５は、ガスセンサ素子１０内で後述するヒータパターン１８１に導通、接続している。また、センサパッド部１６は、ガスセンサ素子１０内で第１導体層１５０（第１延出層１５２，第１電極層１５１）に導通、接続し、センサパッド部１７は同じくガスセンサ素子１０内で第２導体層１５５（第２延出層１５７，第２電極層１５６）に導通、接続している。
【００３８】
このガスセンサ素子１０は、厚み方向ＤＴに積層された複数のセラミック層及び導体層からなる。具体的には、図３，４に示すように、絶縁部１１２及び電解質部１３１を含む複合セラミック層１１１を有するほか、この複合セラミック層１１１の厚み方向他方側ＤＴ２（図４中、下方）には、第１導体層１５０、導入路形成層１７０、ヒータ層１８０が、この順に積層されている。
一方、複合セラミック層１１１の厚み方向一方側ＤＴ１（図４中、上方）には、第２導体層１５５、保護層１６０が積層されている。
【００３９】
複合セラミック層１１１は、アルミナからなる矩形板状で、自身を厚み方向ＤＴに貫通する平面視矩形状の貫通孔１１２ｈを有する絶縁部１１２と、酸素イオン伝導性のジルコニアセラミックからなる板状で、絶縁部１１２の貫通孔１１２ｈ内に配置された電解質部１３１とを備える（図３参照）。絶縁部１１２は、厚み方向ＤＴに直交(交差)する、具体的には、厚み方向他方側ＤＴ２（図３，４中、下方）を向く第１絶縁主面１１３、及び、これとは逆に厚み方向一方側ＤＴ１（図３，４中、上方）を向く第２絶縁主面１１４を有している。また、貫通孔１１２ｈをなす貫通孔内周面１１５（図５，図６参照）を有している。また、電解質部１３１は、厚み方向ＤＴに直交(交差)する，具体的には、厚み方向他方側ＤＴ２を向く第１電解質主面１３３、及び、これとは逆に厚み方向一方側ＤＴ１を向く第２電解質主面１３４を有している。また、絶縁部１１２の貫通孔内周面１１５に密着した電解質外周面１３５（図５，図６参照）を有している。
【００４０】
第１導体層１５０は、電解質部１３１の第１電解質主面１３３上に、貫通孔１１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第１電極層１５１と、この第１電極層１５１から長手方向後端側ＤＬ２（図２中、上方、図３中、右方）に延びる帯状の第１延出層１５２とからなる。即ち、この第１延出層１５２は、第１電解質主面１３３と、第１絶縁主面１１３とに跨がって形成されている（図５参照）。なお、後述するように、第１延出層１５２は、第１電解質主面１１３から、突出部１２２の突出面１２２ｓを通じて、第１絶縁主面１１３上に延びている。
【００４１】
一方、第２導体層１５５は、電解質部１３１の第２電解質主面１３４上に、貫通孔１１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第２電極層１５６と、この第２電極層１５６から後端側ＤＬ２に延びる帯状の第２延出層１５７とからなる（図２，３参照）。即ち、この第２延出層１５７は、第２電解質主面１３４と、第２絶縁主面１１４とに跨がって形成されている（図６参照）。
【００４２】
また、複合セラミック層１１１の厚み方向一方側ＤＴ１には、第２導体層１５５を覆って、保護層１６０が積層されている。この保護層１６０は、第２電極層１５６及び複合セラミック層１１１の電解質部１３１を覆う多孔質セラミックからなる多孔質部１６２と、この多孔質部１６２を囲んで収容する貫通孔１６１ｈが穿孔され、複合セラミック層１１１の絶縁部１１２に重なってこれを保護する緻密質セラミックの保護部１６１とからなる（図３参照）。
また、保護部１６１上には、前述したセンサパッド部１６，１７が設けられている（図２，３参照）。センサパッド部１６は、スルーホール１１２ｍ，１６１ｍを通じて、第１延出層１５２の後端側ＤＬ２の端部１５２ｅに電気的に導通している。センサパッド部１７は、スルーホール１６１ｎを通じて、第２延出層１５７の後端側ＤＬ２の端部１５７ｅに電気的に導通している。
【００４３】
導入路形成層１７０は、緻密質のセラミックからなり、この導入路形成層１７０をその厚さ方向に貫通する導入溝１７５が形成されている（図３参照）。この導入溝１７５は、導入路形成層１７０のほか、複合セラミック層１１１及びヒータ層１８０（絶縁層１８２）に囲まれて、第１電極層１５１に大気を導入する大気導入路ＡＤを構成する。さらに詳細には、導入溝１７５は、平面視矩形状の基準室溝１７６と、この基準室溝１７６よりも幅細で基準室溝１７６から後端側ＤＬ２に延び、導入路形成層１７０の後端（図３において右端）に開口する通気溝１７７とからなる。このうち、基準室溝１７６は、導入路形成層１７０のほか、複合セラミック層１１１の電解質部１３１及びヒータ層１８０に囲まれて、基準室ＫＳを構成する一方、通気溝１７７は、導入路形成層１７０のほか、複合セラミック層１１１の絶縁部１１２及びヒータ層１８０に囲まれて、通気路ＴＲを構成する。なお、基準室ＫＳには、電解質部１３１上に形成された第１電極層１５１が露出している。
【００４４】
ヒータ層１８０は、アルミナからなる２枚の板状の絶縁層１８２，１８３と、これらの間に埋設された、ヒータパターン１８１とを備える（図３，４参照）。ヒータパターン１８１は、蛇行状の発熱部１８１ｄ、及び、この発熱部１８１ｄの両端にそれぞれ接続され、直線状に延びる第１リード部１８１ｂ及び第２リード部１８１ｃからなる。第１リード部１８１ｂの後端側ＤＬ２の端部１８１ｅは、スルーホール１８３ｍを通じてヒータパッド部１４と、第２リード部１８１ｃの後端側ＤＬ２の端部１８１ｆは、スルーホール１８３ｎを通じてヒータパッド部１５とそれぞれ電気的に導通している（図３参照）。
【００４５】
かくして、本実施形態に係るガスセンサ素子１０では、ガスセンサ素子１０の後端部１０ｋの周囲の大気が、前述した大気導入路ＡＤを通じて、第１電極層１５１に到達する。
一方、ガスセンサ素子１０の先端部１０ｓの周囲の被測定ガスは、保護層１６０の貫通孔１６１ｈに配置された多孔質部１６２を通じて、第２電極層１５６に到達する。保護層１６０（保護部１６１）の貫通孔１６１ｈは、第２電極層１５６に外部の被測定ガスを導くガス導入路ＧＤとなっており、保護部１６１及び多孔質部１６２は、ガス導入路ＧＤを構成するガス導入路構成材である。
なお、第１電極層１５１と第２電極層１５６との間には、電解質部１３１が配置されているので、第１電極層１５１に接触する大気の酸素濃度に対し、第２電極層１５６に接触する被測定ガスの酸素濃度が異なる場合、第１電極層１５１と電解質部１３１と第２電極層１５６とで酸素濃淡電池が構成され、第１電極層１５１と第２電極層１５６との間に電位差が生じる。本実施形態のガスセンサ１では、この電位差を用いて被測定ガス中の酸素濃度を検知する。
【００４６】
次いで、本実施形態に係るガスセンサ素子１０の複合セラミック層１１１のうち、絶縁部１１２と電解質部１３１との境界付近の形態について詳述する。本実施形態では、図５，６に示すように、電解質部１３１の厚みＴ２が絶縁部１１２の厚みＴ１よりも薄くされている（Ｔ２＜Ｔ１）。この電解質部１３１の厚みＴ２は、この電解質部１３１がなす酸素濃淡電池の特性に大きく影響する。ところで、後述するように、ガスセンサ１（ガスセンサ素子１０）の製造時、未焼成複合層２１１を厚み方向ＤＴに圧縮する。そこで、電解質部１３１となる電解質グリーンシートを薄くしておくことで、圧縮の際に電解質部１３１に圧力がかかりにくくなり、圧縮による厚みＴ２の変動が生じにくい。従って、電解質部１３１の厚みＴ２の変動に伴う、特性の変動を抑えたガスセンサ素子１０とすることができる。
【００４７】
また、電解質部１３１の第２電解質主面１３４は、絶縁部１１２の第２絶縁主面１１４と面一にされている（図５，６参照）。一方、電解質部１３１の第１電解質主面１３３は、絶縁部１１２の第１絶縁主面１１３よりも、厚み方向一方側ＤＴ１（厚み方向内側ＤＴＮ、図５，６中、上方）に位置している。
【００４８】
そして、絶縁部１１２は、そのうち第１絶縁主面１１３側に、電解質部１３１の第１電解質主面１３３に重なって、貫通孔１１２ｈの内側ＤＲ１（図２，５，６参照）に向かって突出する突出部１２２を有している。この突出部１２２は、貫通孔１１２ｈの内側ＤＲ１ほど（図５，６において、左方に進むほど）厚みが薄い形態、即ち、先細の形態を有している。なお、本実施形態では、突出部１２２は、貫通孔１１２ｈの全周にわたって形成されている。
【００４９】
その上、絶縁部１１２の第１絶縁主面１１３は、突出部１２２の突出面１２２ｓにおいて、貫通孔１１２ｈの内側ＤＲ１に進むほど、厚み方向内側ＤＴＮ（ここでは、厚み方向一方側ＤＴ１）に位置し、第１電解質主面１３３に近づく形態を有する。即ち、突出部１２２の突出面１２２ｓは、図５中、左に進むほど上方に位置する、なだらかな斜面であり、絶縁部１１２の第１絶縁主面１１３と電解質部１３１の第１電解質主面１３３との間の段差は、突出部１２２において緩和されている。従って、第１導体層１５０の第１延出層１５２は、なだらかに長手方向ＤＬに延びている。
【００５０】
かくして、本実施形態に係るガスセンサ素子１０では、第１絶縁主面１１３のうち突出部１２２上の突出面１２２ｓと第１電解質主面１３３とに跨がって形成された第１導体層１５０（第１延出層１５２）は、第１絶縁主面１１３のうち突出部１２２の突出面１２２ｓ上と第１電解質主面１３３上との境界でクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ素子１０となる。
【００５１】
しかも、電解質部１３１の第１電解質主面１３３のうち、突出部１２２が厚み方向外側ＤＴＯ（厚み方向他方側ＤＴ２）から重なる重なり面１３３ｓは、貫通孔１１２ｈの外側ＤＲ２ほど、厚み方向内側ＤＴＮ（ここでは、厚み方向一方側ＤＴ１）に位置する形態を有する。即ち、重なり面１３３ｓは、外側ＤＲ２ほど、第２電解質主面１３４に近づく，つまり傾きが大きくなる形状を有している。本実施形態では、具体的には、第１電解質主面１３３のうち重なり面１３３ｓが、外側ＤＲ２かつ厚み方向外側ＤＴＯの斜め外側（図５中、右下）に凸の円弧状に丸められた形態をなしている。
つまり、このガスセンサ素子１０では、絶縁部１１２の突出部１２２が重なる、電解質部１３１の第１電解質主面１３３の重なり面１３３ｓが円弧状に変形しており、絶縁部１１２の突出部１２２が電解質部１３１の重なり面１３３ｓに密着したガスセンサ素子１０となっている。これにより、電解質部１３１のうち突出部１２２が重なる部位に角部が形成されず、重なり面１３３ｓのいずれかの部位を起点に、突出部１２２内にクラックが発生するのを抑制できる。
【００５２】
また、電解質部１３１は、シート製造時（焼成前）及び焼成後の厚さの制御が容易な電解質グリーンシートからなる未焼成電解質部２３１（後述する）を焼成したものであるので、電解質部１３１の厚さＴ２を揃えやすく、この電解質部１３１と第１電極層１５１及び第２電極層１５６で構成した酸素濃淡電池の特性を、ガスセンサ素子１０同士間で揃えることができる。
しかも、本実施形態では、電解質部１３１は絶縁部１１２よりも薄い（Ｔ２＜Ｔ１）ので、製造時に未焼成電解質部２３１と未焼成絶縁部２１２との密着や積層などのために未焼成複合層２１１に厚み方向ＤＴに圧力をかけた場合でも、電解質部１３１となる未焼成電解質部２３１には圧力がかかりにくく、圧縮による、電解質部１３１の厚みの変動が生じにくい。このため、ガスセンサ素子１０同士間の特性の変動をさらに小さくすることができる。
【００５３】
また、図６に示すように、電解質部１３１の第２電解質主面１３４と絶縁部１１２の第２絶縁主面１１４とは面一である。このため、第２電解質主面１３４と第２絶縁主面１１４とに跨がって形成された第２導体層１５５（第２延出層１５７）は、段差無く長手方向ＤＬに延びており、第２電解質主面１３４上と第２絶縁主面１１４上との境界でクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ素子１０となる。
【００５４】
また、本実施形態のガスセンサ素子１０は、第１電極層１５１、第２電極層１５６及びこれらの間に介在する電解質部１３１で酸素濃淡電池を構成し、第２電極層１５６に被測定ガスを、第１電極層１５１に大気（基準ガス）を接触させる。このようなガスセンサでは、被測定ガスに接触する側の第２電極層１５６の厚みの大小（ばらつき）は、基準ガスに接触する第１電極層１５１の厚みの大小（ばらつき）に比して、ガスセンサ素子１０の特性に対してより大きな影響を与える。
本実施形態のガスセンサ素子１０では、第１電極層１５１は、第１絶縁主面１１３よりも厚み方向内側ＤＴＮに位置する第１電解質主面１３３上に形成されている。このため、後述するように、周囲の第１絶縁主面１１３より低位の第１電解質主面１３３に電極ペーストをスクリーン印刷し、その後に焼成して第１電極層１５１を形成する場合、第１電極層１５１（電極ペースト）の厚みをコントロールすることが難しく、ばらつきが生じやすい。
一方、ガスセンサ素子１０の第２電極層１５６は、第２絶縁主面１１４と面一に配置された第２電解質主面１３４上に形成されている。このため、焼成後に第２電極層１５６となる未焼成第２電極層２５６（後述する）をスクリーン印刷する際、電極ペースト（未焼成第２電極層２５６）の厚みを制御しやすい。かくして、基準ガス（大気）を第１電極層１５１に接触させ、被測定ガスが第２電極層１５６に接触させる構成の本実施形態のガスセンサ素子１０では、ガスセンサ素子１０同士間での、酸素濃淡電池の特性ばらつきを抑え、特性を揃えることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るガスセンサ素子１０では、ガス導入路である多孔質部１６２を通じて導かれた被測定ガスが第２電極層１５６に接触する一方、大気導入路ＡＤを通じて導かれた大気が第１電極層１５１に接触する。これにより、第２電極層１５６に接触する被測定ガスと第１電極層１５１に接触する大気との間の酸素濃度差に応じた起電力を用いて、被測定ガス中の酸素の有無を検知することができる。
【００５６】
また本実施形態に係るガスセンサ１は、上述したガスセンサ素子１０を備えるため、第１導体層１５０（第１延出層１５２）にクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ１となる。
【００５７】
次に、本実施形態に係るガスセンサ１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。まず、ドクタブレード法で形成した厚さ２３０μｍの未焼成絶縁部用シート２１２ｓ（絶縁グリーンシート）と、これよりも薄い、厚さ２００μｍの未焼成電解質部用シート２３１ｓ（電解質グリーンシート）とを予め用意する。
【００５８】
次に、未焼成絶縁部用シート２１２ｓに、シート厚み方向ＳＴに貫通するシート貫通孔２１２ｈを形成する（貫通孔形成工程）。この貫通孔形成工程ではいずれも金属製で、下型加工孔３０２を有する下型３０１、上型加工孔３０４を有する上型３０３及びパンチ３０５を用いる（図７（ａ）参照）。なお、下型加工孔３０２、上型加工孔３０４、及びパンチ３０５は、断面がいずれも、角部が丸められた矩形状である。
【００５９】
まず、下型加工孔３０２を覆うように、下型３０１上に未焼成絶縁部用シート２１２ｓを配置する（図７（ａ）参照）。次に、未焼成絶縁部用シート２１２ｓ上に上型３０３を配置して、上型３０３と下型３０１とで未焼成絶縁部用シート２１２ｓを挟み、続いて、パンチ３０５を加工孔３０２，３０４に挿入して、未焼成絶縁部用シート２１２ｓを打ち抜き（図７（ｂ）参照）、シート貫通孔２１２ｈを設けた未焼成絶縁部２１２を形成する（図８参照）。
【００６０】
この未焼成絶縁部２１２は、後述する焼成工程の後、前述した複合セラミック層１１１の絶縁部１１２となる。この未焼成絶縁部２１２は、シート厚み方向他方側ＳＴ２を向く第１絶縁シート主面２１３、シート厚み方向一方側ＳＴ１を向く第２絶縁シート主面２１４、及びシート貫通孔２１２ｈを有する。この未焼成絶縁部２１２のうち、シート貫通孔２１２ｈの内周面をシート貫通孔内周面２１５とする（図８参照）。
【００６１】
なお、シート貫通孔２１２ｈは、他方側ＳＴ２（図中、下方）に向かって先細りの形態となる。例えば、図８のＥ部の拡大断面図である図９に示すように、シート貫通孔２１２ｈは、内周面２１５が、図９中、右上方を向いて傾斜した形態となる。図７に示すように、下型加工孔３０２及び上型加工孔３０４に比して、パンチ３０５の外形寸法（寸法）がわずかに小さく、隙間が生じているためである。
【００６２】
引き続いて金型３０１，３０３，３０５を用いて、未焼成絶縁部２１２のシート貫通孔２１２ｈ内に、未焼成電解質部２３１を挿入する挿入工程を行う（図１０参照）。下型３０１上に配置した状態の未焼成絶縁部２１２の上に、未焼成電解質部用シート２３１ｓを重ねる。次いで、下型３０１と上型３０３とで未焼成絶縁部２１２及び未焼成電解質部用シート２３１ｓを挟む（図１０（ａ）参照）。上型３０３の下面３０３Ｂよりもわずかに他方側ＳＴ２（図中、下方）までパンチ３０５の下面３０５Ｂを下降させ、未焼成電解質部用シート２３１ｓから未焼成電解質部２３１を打ち抜くと共に、未焼成絶縁部２１２のシート貫通孔２１２ｈ内に未焼成電解質部２３１を挿入する。詳細には、図１０（ｂ）に示すように、パンチ３０５の下面３０５Ｂが上型３０３の下面３０３Ｂよりも下で、かつ、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４より上に位置するまで、パンチ３０５を他方側ＳＴ２に移動させる。これにより、未焼成電解質部２３１の一方側ＳＴ１（図中、上方）を向く第２電解質シート主面２３４が、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４よりも一方側ＳＴ１（シート厚み方向外側ＳＴＯ）に位置する（突出する）と共に、他方側ＳＴ２（図中、下方）を向く第１電解質シート主面２３３が、未焼成絶縁部２１２の第１絶縁シート主面２１３よりも一方側ＳＴ１（シート厚み方向内側ＳＴＮ）に位置するように、シート貫通孔２１２ｈ内に未焼成電解質部２３１を挿入する（図１０（ｂ）参照）。
【００６３】
次に、圧縮工程を行う（図１１参照）。この圧縮工程では、未焼成絶縁部２１２をシート厚み方向ＳＴに圧縮して、未焼成絶縁部２１２とシート貫通孔２１２ｈ内に挿入された未焼成電解質部２３１とを密着させる。この圧縮工程では、平坦な第１圧縮面３１３を有する第１圧縮型３１１と、平坦な第２圧縮面３１７を有する第２圧縮型３１６とを用いる。但し、第１圧縮型３１１は、平坦な第１圧縮面３１３をなす矩形板状ゴム（ゴム状弾性体）からなるゴム板部３１２と、このゴム板部３１２を支持する本体部３１５とを有している。一方、第２圧縮型３１６は、金属体からなり、図１１中、上下方向に移動可能となっている。
【００６４】
まず、未焼成絶縁部２１２及びシート貫通孔２１２ｈに挿入された未焼成電解質部２３１を、第１圧縮型３１１上に、第１電解質シート主面２３３及び第１絶縁シート主面２１３が第１圧縮面３１３を向くように（図中、下向きに）配置する。そして、第２圧縮型３１６を、一方側ＳＴ１（図中、上方）から他方側ＳＴ２（下方）に移動させ、第１圧縮面３１３と第２圧縮面３１７とで未焼成絶縁部２１２をシート厚み方向ＳＴに圧縮して未焼成複合層２１１を形成する（図１２参照）。
【００６５】
なお、第２圧縮型３１６は平坦な金属からなるため、突出していた未焼成電解質部２３１は、シート貫通孔２１２ｈ内に押し込まれて、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４と、未焼成電解質部２３１の第２電解質シート主面２３４とは面一となる（図１２，１３参照）。一方、未焼成電解質部２３１の第１電解質シート主面２３３は、一方側ＳＴ１（内側ＳＴＮ）に、即ち、シート貫通孔２１２ｈ内に位置する。
【００６６】
前述したように、未焼成絶縁部２１２は、未焼成電解質部２３１よりも厚いので、未焼成絶縁部２１２は強く圧縮される。これに伴い、未焼成絶縁部２１２がシート厚み方向ＳＴに直交する拡がり方向（図１３中、左右方向）に拡がり、シート貫通孔２１２ｈが縮径するように変形する。このため、未焼成電解質部２３１の電解質シート外周面２３５に、未焼成絶縁部２１２のシート貫通孔内周面２１５が密着する。
【００６７】
加えて、第１圧縮型３１１のゴム板部３１２は、弾性を有するゴムからなるので、押圧により、ゴム板部３１２自身が変形する。即ち、図１３に拡大して示すように、ゴム板部３１２は、未焼成絶縁部２１２を押圧すると共に、未焼成電解質部２３１の第１電解質シート主面２３３と対向する部分が変形して、これに接するようにシート貫通孔２１２ｈ内にまで進入する。
【００６８】
このゴム板部３１２の変形及び圧縮により、未焼成電解質部２３１及び、未焼成絶縁部２１２も変形する。
具体的には、未焼成絶縁部２１２のうち、第１絶縁シート主面２１３側（図中、下方）の、シート貫通孔内周面２１５と第１絶縁シート主面２１３とがなす角部Ｃ１（図１３中に破線で示す部位）は、シート貫通孔２１２ｈ内に進入し、未焼成電解質部２３１を覆うように変形して、未焼成突出部２２２となる。この未焼成突出部２２２は、焼成後に絶縁部１１２の突出部１２２となる部位であり、未焼成電解質部２３１の第１電解質シート主面２３３に重なって、シート貫通孔２１２ｈの内側ＤＲ１（図中、左方）に向かって突出すると共に、内側ＤＲ１ほど厚みが薄い形態となっている。
【００６９】
さらに、角部Ｃ１の変形に伴い、未焼成電解質部２３１のうち、シート貫通孔内周面２１５と対向する電解質シート外周面２３５と第１電解質シート主面２３３とがなす角部Ｃ２（図１３中に破線で示す部位）も変形する。具体的には、第１電解質シート主面２３３のうち、未焼成突出部２２２がシート厚み方向外側ＳＴＯ（他方側ＳＴ２）から重なる重なり面２３３ｓが、シート貫通孔２１２ｈの外側ＤＲ２ほど、シート厚み方向内側ＤＴＮ（ここでは、シート厚み方向一方側ＳＴ１）に位置する形態を有する。本実施形態では、角部Ｃ２が、外側に凸の１／４円状に丸められた形状に変形している。
【００７０】
次に、第１印刷工程を行う。この第１印刷工程では、スクリーン印刷法により、未焼成電解質部２３１の第１電解質シート主面２３３、及び、未焼成絶縁部２１２の第１絶縁シート主面２１３に跨がって、未焼成第１導体層２５０（未焼成第１電極層２５１及び未焼成第１延出層２５２）を形成する（図１４参照）。なお、この未焼成第１導体層２５０（未焼成第１延出層２５２）は、未焼成絶縁部２１２を貫通するスルーホール１１２ｍに接続している（図１５参照）。
続いて、第２印刷工程を行う。この第２印刷工程でも、スクリーン印刷により、未焼成電解質部２３１の第２電解質シート主面２３４、及び、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４に跨がって、未焼成第２導体層２５５（未焼成第２電極層２５６及び未焼成第２延出層２５７）を形成する（図１４参照）。
【００７１】
次いで、図１５に示すように、未焼成絶縁層２８３，２８２、未焼成導入路形成層２７０、未焼成複合層２１１、未焼成保護層２６０を、この順に積層して、未焼成積層体２１０を形成する。なお、未焼成絶縁層２８３には、未焼成ヒータパターン２８１及びスルーホール１８３ｍ，１８３ｎを形成しておく。未焼成導入路形成層２７０には、未焼成基準室溝２７６及び未焼成通気溝２７７を含む未焼成導入溝２７５を形成しておく。また、未焼成保護層２６０は、焼成後に多孔質部１６２となる未焼成多孔質部２６２、及び、これを囲み、焼成後に保護部１６１となる未焼成保護部２６１からなる。未焼成保護層２６０の後端側ＤＬ２には、未焼成保護部２６１を貫通して、スルーホール１１２ｍ及び未焼成第２導体層２５５に接続するスルーホール１６１ｍ，１６１ｎを形成しておく。また、未焼成積層体２１０に、焼成後にヒータパッド部１４，１５及びセンサパッド部１６，１７となる未焼成パッド部（図示しない）を印刷する。
【００７２】
次いで、公知の手法により、未焼成積層体２１０（図１５参照）を焼成し、複合セラミック層１１１、第１導体層１５０及び第２導体層１５５を備えるガスセンサ素子１０を作製した（図２〜４参照）。
【００７３】
本実施形態に係るガスセンサ素子１０の製造方法では、圧縮工程で、未焼成絶縁部２１２をシート厚み方向ＳＴに圧縮し、シート貫通孔２１２ｈを縮径させて、未焼成電解質部２３１の電解質シート外周面２３５に、シート貫通孔内周面２１５を密着させる。
しかも、未焼成突出部２２２を形成することで、焼成後の複合セラミック層１１１を、容易に突出部１２２を有する形態とすることができる（図５参照）。これにより、未焼成第１導体層２５０を焼成した第１導体層１５０が、第１電解質主面１３３と第１絶縁主面１１３との間でクラックや断線が生じ難い、信頼性の高いガスセンサ素子１０を製造できる。
【００７４】
この製造方法では、圧縮工程において、未焼成電解質部２３１の第１電解質シート主面２３３の未焼成重なり面２３３ｓを、シート貫通孔２１２ｈの外側ＤＲ２ほどシート厚み方向内側ＳＴＮに位置する形態に形成する。このため、焼成後の複合セラミック層１１１において、重なり面１３３ｓのいずれかの部位を起点に突出部１２２内にクラックが発生するのを適切に抑制できる。
【００７５】
また、挿入工程では、未焼成電解質部２３１を、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４よりもシート厚み方向一方側ＳＴ１（シート厚み方向外側ＳＴＯ）に突出するように、シート貫通孔２１２ｈ内に挿入する。このため、圧縮工程において、第２圧縮型３１６の平坦な第２圧縮面３１７で押圧することで、突出している未焼成電解質部２３１がシート貫通孔２１２ｈ内に押し込まれ、未焼成電解質部２３１の第２電解質シート主面２３４を、未焼成絶縁部２１２の第２絶縁シート主面２１４と容易に面一にできる。かくして、電解質部１３１の第２電解質主面１３４が、絶縁部１１２の第２絶縁主面１１４と面一にされた複合セラミック層１１１を有するガスセンサ素子１０を、容易に形成できる。
またこれにより、第２絶縁主面１１４と第２電解質主面１３４とに跨がって形成した未焼成第２導体層２５５を焼成した第２導体層１５５も、２つの主面の境界上でクラックや断線が生じ難い、さらに信頼性の高いガスセンサ素子１０を製造できる。
その上、第２電解質シート主面２３４が第２絶縁シート主面２１４と面一となっているので、スクリーン印刷により形成した未焼成第２導体層２５５の厚みを、従って、焼成後の第２導体層１５５の厚み（特に第２電解質主面１３４上における第２電極層１５６の厚み）を容易に制御できる。
【００７６】
（変形形態）
次に、変形形態にかかるガスセンサ４０１について、図７−１４，１６−２３を参照しつつ説明する。本変形形態のガスセンサ４０１は、ガスセンサ素子４１０に、２つの複合セラミック層（後述する検出用複合セラミック層５１１，ポンプ用複合セラミック層６１１）を備えるいわゆる２セルタイプの素子を用いる点で、１セルタイプの素子１０を用いた実施形態のガスセンサ１と異なる。そこで、実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容の部材、部位には同番号を付して説明する。
【００７７】
ガスセンサ４０１は、図１６に示すように、ガスセンサ１と近似した形態を有し、ガスセンサ素子４１０と、このガスセンサ素子４１０を自身の内部に保持する主体金具２０とを備える。なお、実施形態のガスセンサ１と異なり、ガスセンサ素子４１０は、５つのパッド部１４，１５，４１６，４１７，４１８を備えているので、セパレータ４６０は、これらパッド部１４，１５，４１６，４１７，４１８にそれぞれ弾性的に当接する５個の端子部材４７５，４７５，４７６，４７６，４７６を保持している（図１６〜１９参照）。また、実施形態のガスセンサ１では、グロメット７３にフィルタ７４ｆで被覆した金属パイプ７４が嵌め込まれていたが、本変形形態のグロメット４７３には、フィルタ等は設けられていない。即ち、ガスセンサ４０１外の大気を内部に導入しない形態となっている。
【００７８】
ガスセンサ素子４１０も、長手方向ＤＬ（図１６，１７中、上下方向）に長い矩形板状を有する。このガスセンサ素子４１０も、自身の中心が軸線ＡＸに一致する形態でガスセンサ４０１内に配置されている（図１６参照）。ガスセンサ素子４１０は、厚み方向他方側ＤＴ２（図１８，１９中、下方）を向く第２素子主面４１０ｂ上でかつ後端部４１０ｋ内に、２つのヒータパッド部１４，１５を有している。また、これとは逆の厚み方向一方側ＤＴ１（図１８，１９中、上方）を向く第１素子主面４１０ａ上でかつ後端部４１０ｋ内に、３つのセンサパッド部４１６，４１７，４１８を有している。
【００７９】
このガスセンサ素子４１０も、厚み方向ＤＴに積層された複数のセラミック層及び導体層からなる。具体的には、被測定ガス中の酸素濃度の検出に用いる検出用複合セラミック層５１１と、これよりも厚み方向一方側ＤＴ１（図１８，１９中、上方）に位置し、測定室ＳＰにおける被測定ガス中の酸素濃度の調整に用いるポンプ用複合セラミック層６１１とを有している。また、これら検出用複合セラミック層５１１及びポンプ用複合セラミック層６１１の間には、絶縁層５７０が配置されている。検出用複合セラミック層５１１の厚み方向他方側ＤＴ２（図１８，１９中、下方）には、第１導体層５５０が、一方側ＤＴ１（同図中、上方）には第２導体層５５５がそれぞれ形成されている。また、ポンプ用複合セラミック層６１１の一方側ＤＴ１には、第１導体層６５０が、他方側ＤＴ２には、第２導体層６５５がそれぞれ形成されている。さらに、検出用複合セラミック層５１１及び第１導体層５５０の他方側ＤＴ２には、実施形態と同様のヒータ層１８０が、ポンプ用複合セラミック層６１１及び第１導体層６５０の一方側ＤＴ１には、保護層５６０が、それぞれ積層されている（図１８，１９参照）。
【００８０】
これらのうち検出用複合セラミック層５１１は、アルミナからなる矩形板状で、自身を厚み方向ＤＴに貫通する平面視矩形状の貫通孔５１２ｈを有する検出用絶縁部５１２と、ジルコニアセラミックからなる板状で、検出用絶縁部５１２の貫通孔５１２ｈ内に配置された検出用電解質部５３１とを備える（図１８参照）。検出用絶縁部５１２は、他方側ＤＴ２を向く第１絶縁主面５１３、一方側ＤＴ１を向く第２絶縁主面５１４、及び、貫通孔５１２ｈをなす貫通孔内周面５１５を有している。また、検出用電解質部５３１は、他方側ＤＴ２を向く第１電解質主面５３３、一方側ＤＴ１を向く第２電解質主面５３４、及び、検出用絶縁部５１２の貫通孔内周面５１５に密着した電解質外周面５３５を有している（図２０，２１参照）。
【００８１】
第１導体層５５０は、検出用電解質部５３１の第１電解質主面５３３上に、貫通孔５１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第１電極層５５１と、この第１電極層５５１から長手方向後端側ＤＬ２に延びる帯状の第１延出層５５２とからなる（図１８参照）。第１延出層５５２は、第１電解質主面５３３と第１絶縁主面５１３とに跨がって、第１電解質主面５３３上から第１絶縁主面５１３上まで延びている（図２１参照）。また、第２導体層５５５は、第１導体層５５０と同様、検出用電解質部５３１の第２電解質主面５３４上に、貫通孔５１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第２電極層５５６と、この第２電極層５５６から後端側ＤＬ２に延びる帯状の第２延出層５５７とからなる（図１８参照）。第２延出層５５７は、第２電解質主面５３４と第２絶縁主面５１４とに跨がって、第２電解質主面５３４上から第２絶縁主面５１４上まで延びている（図２０参照）。
【００８２】
一方、ポンプ用複合セラミック層６１１も、アルミナからなる矩形状で、自身を厚み方向ＤＴに貫通する平面視矩形状の貫通孔６１２ｈを有するポンプ用絶縁部６１２と、ジルコニアセラミックからなる板状で、ポンプ用絶縁部６１２の貫通孔６１２ｈ内に配置されたポンプ用電解質部６３１とを備える（図１８参照）。ポンプ用絶縁部６１２は、厚み方向一方側ＤＴ１を向く第１絶縁主面６１３、厚み方向他方側ＤＴ２を向く第２絶縁主面６１４、及び、貫通孔６１２ｈをなす貫通孔内周面６１５を有している。また、ポンプ用電解質部６３１は、一方側ＤＴ１を向く第１電解質主面６３３、他方側ＤＴ２を向く第２電解質主面６３４、及び、ポンプ用絶縁部６１２の貫通孔内周面６１５に密着した電解質外周面６３５を有している（図２０，２２参照）。
【００８３】
第１導体層６５０は、ポンプ用電解質部６３１の第１電解質主面６３３上に、貫通孔６１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第１電極層６５１と、この第１電極層６５１から後端側ＤＬ２に延びる帯状の第１延出層６５２とからなる（図１８参照）。第１延出層６５２は、第１電解質主面６３３と第１絶縁主面６１３とに跨がって、第１電解質主面６３３上から第１絶縁主面６１３上まで延びている（図２２参照）。第２導体層６５５は、第１導体層６５０と同様、ポンプ用電解質部６３１の第２電解質主面６３４上に、貫通孔６１２ｈよりも内側に引き下がって形成された矩形状の第２電極層６５６と、この第２電極層６５６から後端側ＤＬ２に延びる帯状の第２延出層６５７とからなる（図１８参照）。第２延出層６５７は、第２電解質主面６３４と第２絶縁主面６１４とに跨がって、第２電解質主面６３４上から第２絶縁主面６１４上まで延びている（図２０参照）。
【００８４】
また、絶縁層５７０は、貫通孔５１２ｈ，６１２ｈと重なるように、自身を貫通する矩形状の貫通孔５７０ｈを有している。この貫通孔５７０ｈは、絶縁層５７０のほか、検出用複合セラミック層５１１（検出用電解質部５３１）及びポンプ用複合セラミック層６１１（ポンプ用電解質部６３１）に囲まれて、中空の測定室ＳＰを構成する（図１９参照）。この絶縁層５７０は、緻密なアルミナからなる本体部５７１と、多孔質セラミックからなり、貫通孔５７０ｈのうち長手方向ＤＬに沿って延びる２辺の一部をそれぞれ構成し、側方（長手方向ＤＬ及び厚み方向ＤＴに直交する方向）に露出する２つの多孔質部５７２，５７２とからなる（図１８参照）。この多孔質部５７２は、ガスセンサ素子４１０の外部から測定室ＳＰ内に、被測定ガスを所定の律速条件で導入する拡散律速層である。
【００８５】
また、ポンプ用複合セラミック層６１１の厚み方向一方側ＤＴ１には、第１導体層６５０を覆って、保護層５６０が積層されている。この保護層５６０は、第１電極層６５１及びポンプ用電解質部６３１を覆う多孔質部５６２と、この多孔質部５６２を囲んで収容する貫通孔５６１ｈが穿孔され、ポンプ用絶縁部６１２に重なってこれを保護する緻密質セラミックの保護部５６１とからなる（図１８参照）。
保護部５６１上には、前述した３つのセンサパッド部４１６，４１７，４１８が形成されている。センサパッド部４１６は、スルーホール５６１ｍ，６１２ｍ，５７１ｍ，５１２ｍを通じて、第１延出層５５２の後端側ＤＬ２の端部５５２ｅに導通している。センサパッド部４１７は、スルーホール５６１ｎを通じて、第１延出層６５２の後端側ＤＬ２の端部６５２ｅに導通している（図１８参照）。さらに、センサパッド部４１８は、スルーホール５６１ｐ，６１２ｐ，５７１ｐを通じて、第２延出層５５７の端部５５７ｅと、第２延出層６５７の端部６５７ｅとに導通している（図１８参照）。
【００８６】
本変形形態に係るガスセンサ素子４１０では、多孔質の第１電極層５５１内に予め酸素を供給して基準ガスを形成しておく。その上で、検出用電解質部５３１を挟む第１電極層５５１と第２電極層５５６との間に生じる電位差が所定の値（測定室ＳＰ内の酸素濃度が一定）となるように、ポンプ用電解質部６３１で測定室ＳＰから多孔質部５６２に酸素を汲み出しあるいは逆に汲み入れるべく、ポンプ用電解質部６３１を挟む第１電極層６５１と第２電極層６５６との間に流れる電流の方向及び大きさを調整する。なお、第１電極層６５１と第２電極層６５６との間に流れる電流の大きさは、多孔質部５７２を通じて測定室ＳＰ内に流入する被測定ガス中の酸素濃度に応じた値となるため、この電流の大きさから被測定ガス中の酸素濃度を検知することができる。
【００８７】
次いで、本変形形態に係る素子４１０の検出用複合セラミック層５１１のうち、検出用絶縁部５１２と検出用電解質部５３１との境界付近の形態について詳述する。図２０，２１に示すように、検出用電解質部５３１の厚みＴ４（１６０μｍ）は、検出用絶縁部５１２の厚みＴ３（１８０μｍ）よりも薄くされている（Ｔ４＜Ｔ３）。但し、検出用電解質部５３１のうち第２電解質主面５３４は、検出用絶縁部５１２の第２絶縁主面５１４と面一にされている。一方、検出用電解質部５３１は、その第１電解質主面５３３が、検出用絶縁部５１２の第１絶縁主面５１３よりも、厚み方向一方側ＤＴ１（検出用複合セラミック層５１１の厚み方向内側ＤＴＮ１、図２０，２１中、上方）に位置している。
【００８８】
そして、検出用絶縁部５１２は、そのうち第１絶縁主面５１３側に、検出用電解質部５３１の第１電解質主面５３３に重なって、貫通孔５１２ｈの内側ＤＲ１に向かって突出する突出部５２２を有している。この突出部５２２は、貫通孔５１２ｈの内側ＤＲ１ほど（図２０，２１において、左方に進むほど）厚みが薄い形態、即ち、先細の形態を有している。なお、本変形形態でも、突出部５２２は、貫通孔５１２ｈの全周にわたって形成されている。
【００８９】
その上、検出用絶縁部５１２の第１絶縁主面５１３は、突出部５２２の突出面５２２ｓにおいて、貫通孔５１２ｈの内側ＤＲ１に進むほど、厚み方向内側ＤＴＮ１（ここでは、厚み方向一方側ＤＴ１）に位置し、第１電解質主面１３３に近づく形態を有する。即ち、突出部５２２の突出面５２２ｓは、図２０，２１中、左に進むほど上方に位置するなだらかな斜面であり、検出用絶縁部５１２の第１絶縁主面５１３と電解質部５３１の第１電解質主面５３３との間の段差は、突出部５２２において緩和されている。従って、図２１に示すように、第１導体層５５０の第１延出層５５２は、なだらかに長手方向ＤＬに延びている。
【００９０】
次いで、ポンプ用複合セラミック層６１１について検討する。また、図２０，２２に示すように、ポンプ用複合セラミック層６１１もまた、ポンプ用電解質部６３１の厚みＴ６（１６０μｍ）が、ポンプ用絶縁部６１２の厚みＴ５（１８０μｍ）よりも薄くされている（Ｔ６＜Ｔ５）。但し、ポンプ用電解質部６３１のうち第２電解質主面６３４は、ポンプ用絶縁部６１２の第２絶縁主面６１４と面一にされている。一方、ポンプ用電解質部６３１の第１電解質主面６３３は、ポンプ用絶縁部６１２の第１絶縁主面６１３よりも、厚み方向他方側ＤＴ２（ポンプ用複合セラミック層６１１の厚み方向内側ＤＴＮ２、図２０，２２中、下方）に位置している。
【００９１】
そして、ポンプ用絶縁部６１２は、そのうち第１絶縁主面６１３側に、ポンプ用電解質部６３１の第１電解質主面６３３に重なって、貫通孔６１２ｈの内側ＤＲ１に向かって突出する突出部６２２を有している。この突出部６２２は、貫通孔６１２ｈの内側ＤＲ１ほど（図２０，２２において、左方に進むほど）厚みが薄い形態、即ち、先細の形態を有している。なお、本変形形態でも、突出部６２２は、貫通孔６１２ｈの全周にわたって形成されている。
【００９２】
その上、ポンプ用絶縁部６１２の第１絶縁主面６１３は、突出部６２２の突出面６２２ｓにおいて、貫通孔６１２ｈの内側ＤＲ１に進むほど、厚み方向内側ＤＴＮ２（ここでは、厚み方向他方側ＤＴ２）に位置し、第１電解質主面６３３に近づく形態を有する。即ち、突出面６２２ｓは、図２０，２２中、左に進むほど上方に位置するなだらかな斜面であり、ポンプ用絶縁部６１２の第１絶縁主面６１３と電解質部６３１の第１電解質主面６３３との間の段差は、突出部６２２において緩和されている。従って、図２２に示すように、第１導体層６５０の第１延出層６５２も、なだらかに長手方向ＤＬに延びている。
【００９３】
かくして、本変形形態に係るガスセンサ素子４１０では、第１電解質主面５３３と第１絶縁主面５１３とに跨がって形成された第１導体層５５０（第１延出層５５２）に、クラックや断線が生じ難い。さらに、第１電解質主面６３３とび第１絶縁主面６１３とに跨がって形成された第１導体層６５０（第１延出層６５２）にも、クラックや断線が生じ難い。かくして、信頼性の高いガスセンサ素子４１０とすることができる。
【００９４】
しかも、検出用電解質部５３１の第１電解質主面５３３のうち、突出部５２２が厚み方向外側ＤＴＯ１から重なる重なり面５３３ｓは、貫通孔５１２ｈの外側ＤＲ２ほど、厚み方向内側ＤＴＮ１（ここでは、厚み方向他方側ＤＴ２）に位置する形態を有する。即ち、重なり面５３３ｓは、外側ＤＲ２ほど、第２電解質主面５３４に近づく，つまり傾きが大きくなる形状を有している（図２１参照）。
つまり、このガスセンサ素子１０では、検出用複合セラミック層５１１において、第１電解質主面５３３の重なり面５３３ｓが円弧状に変形しており、検出用絶縁部５１２の突出部５２２が検出用電解質部５３１の重なり面５３３ｓに密着したガスセンサ素子１０となっている。これにより、検出用電解質部５３１のうち突出部５２２が重なる部位に角部が形成されず、重なり面５３３ｓのいずれかの部位を起点に、突出部５２２内にクラックが発生するのを抑制できる。
また、ポンプ用複合セラミック層６１１においても、ポンプ用電解質部６３１の第１電解質主面６３３のうち、突出部６２２が厚み方向外側ＤＴＯ２から重なる重なり面６３３ｓは、貫通孔６１２ｈの外側ＤＲ２ほど、厚み方向内側ＤＴＮ２（ここでは、厚み方向他方側ＤＴ２）に位置する形態を有する。即ち、重なり面６３３ｓは、外側ＤＲ２ほど、第２電解質主面６３４に近づく，つまり傾きが大きくなる形状を有している（図２２参照）。
このように、ポンプ用複合セラミック層６１１においても、第１電解質主面６３３の重なり面６３３ｓが円弧状に変形しており、ポンプ用絶縁部６１２の突出部６２２がポンプ用電解質部６３１の重なり面６３３ｓに密着したガスセンサ素子１０となっている。これにより、ポンプ用電解質部６３１のうち突出部６２２が重なる部位に角部が形成されず、重なり面６３３ｓのいずれかの部位を起点に、突出部６２２内にクラックが発生するのを抑制できる。
【００９５】
また、検出用電解質部５３１は、電解質グリーンシートからなる未焼成検出用電解質部７３１（後述）を焼成したものであるので、検出用電解質部５３１の厚さＴ４を揃えやすく、この検出用電解質部５３１と第１電極層５５１及び第２電極層５５６で形成した酸素濃淡電池（センサセル）の特性を、ガスセンサ素子４１０同士間で揃えることができる。
しかも、検出用電解質部５３１は検出用絶縁部５１２よりも薄い（Ｔ４＜Ｔ３）ので、製造時に厚み方向ＤＴに圧力をかけても、検出用電解質部５３１となる未焼成検出用電解質部７３１には圧力がかかりにくく、検出用電解質部５３１の厚みの変動が生じにくい。このため、ガスセンサ素子４１０同士間の特性の変動をさらに小さくすることができる。
【００９６】
ポンプ用電解質部６３１も、上述の検出用電解質部５３１と同様、電解質グリーンシートからなる未焼成ポンプ用電解質部８３１（後述）を焼成したものであるので、ポンプ用電解質部６３１の厚さＴ６を揃えやすく、この電解質部６３１と第１電極層６５１及び第２電極層６５６とで形成した酸素濃淡電池（ポンプセル）の特性を、ガスセンサ素子４１０同士間で揃えることができる。さらに、ポンプ用電解質部６３１はポンプ用絶縁部６１２よりも薄い（Ｔ６＜Ｔ５）ので、検出用電解質部５３１と同様、圧縮によるポンプ用電解質部６３１の厚みの変動が生じにくく、ガスセンサ素子４１０同士間において特性の変動をさらに小さくできる。
【００９７】
また、検出用電解質部５３１の第２電解質主面５３４と検出用絶縁部５１２の第２絶縁主面５１４とは面一であるため、第２電解質主面５３４と第２絶縁主面５１４とに跨がって形成された第２導体層５５５（第２延出層５５７）は、段差無く長手方向ＤＬに延びている（図１９，２０参照）。同じく、ポンプ用電解質部６３１の第２電解質主面６３４とポンプ用絶縁部６１２の第２絶縁主面６１４とは面一であるため、第２電解質主面６３４と第２絶縁主面６１４とに跨がって形成された第２導体層６５５（第２延出層６５７）も、段差無く長手方向ＤＬに延びている（図１９，２０参照）。従って、第２導体層５５５（第２延出層５５７）も、第２導体層６５５（第２延出層６５７）も、クラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ素子４１０となる。
【００９８】
また、本変形形態のガスセンサ素子４１０では、第２電極層５５６は、第２絶縁主面５１４と面一に配置された第２電解質主面５３４上に形成されている。このため、焼成により第２電極層５５６となる未焼成第２電極層７５６（後述）をスクリーン印刷で形成する際、その厚みをコントロールし易い。かくして、基準ガスを第１電極層５５１に接触させ、測定室ＳＰ内の被測定ガスを第２電極層５５６に接触させる本変形形態のガスセンサ素子４１０は、ガスセンサ素子４１０同士間でセンサセルの特性ばらつきを抑え、特性を揃えることができる。
【００９９】
加えて、第２電極層６５６も、第２絶縁主面６１４と面一に配置された第２電解質主面６３４上に形成されている。このため、焼成により第２電極層６５６となる未焼成第２電極層８５６（後述）をスクリーン印刷する際、その厚みをコントロールし易い。かくして、測定室ＳＰ内の被測定ガスを第２電極層６５６に接触させる本変形形態のガスセンサ素子４１０は、ガスセンサ素子４１０同士間でポンプセルの特性ばらつきを抑え、特性を揃えることができる。
【０１００】
また本変形形態に係るガスセンサ４０１は、上述したガスセンサ素子４１０を備えるため、第１導体層５５０，６５０（第１延出層５５２，６５２）にクラックや断線が生じ難く、信頼性の高いガスセンサ１とすることができる。
【０１０１】
次に、本変形形態に係るガスセンサ４０１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。ドクタブレード法で形成した厚さ２３０μｍの２つの未焼成絶縁部用シート（絶縁グリーンシート）２１２ｓ，２１２ｓと、これよりも薄い、厚さ２００μｍの２つの未焼成電解質部用シート（電解質グリーンシート）２３１ｓ，２３１ｓとを予め用意する。
【０１０２】
次に、実施形態と同様にして、各未焼成絶縁部用シート２１２ｓ，２１２ｓに、自身のシート厚み方向ＳＴに貫通するシート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈをそれぞれ形成する（貫通孔形成工程，図７参照）。
【０１０３】
未焼成検出用絶縁部７１２および未焼成ポンプ用絶縁部８１２は、それぞれ、シート厚み方向他方側ＳＴ２を向く第１絶縁シート主面７１３，８１３、シート厚み方向一方側ＳＴ１を向く第２絶縁シート主面７１４，８１４、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈの内周面をなすシート貫通孔内周面７１５，８１５を有している（図８参照）。
なお、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈは、いずれも実施形態と同様、厚み方向他方側ＤＴ２に向かって先細りの形態となる（図８，９参照）。
【０１０４】
引き続いて、未焼成絶縁部７１２，８１２のシート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈ内に、未焼成電解質部７３１，８３１を挿入する挿入工程を行う。
実施形態と同様にして、下型３０１及び上型３０３で、未焼成絶縁部７１２，８１２と未焼成電解質部用シート２３１ｓとを挟むと共に、パンチ３０５を用いて、未焼成電解質部用シート２３１ｓから未焼成電解質部７３１，８３１を打ち抜くと共に、この未焼成電解質部７３１，８３１を未焼成絶縁部７１２，８１２のシート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈ内に挿入した(図１０参照)。これにより、未焼成電解質部７３１，８３１を、未焼成電解質部７３１，８３１の一方側ＳＴ１（図中、上方）を向く第２電解質シート主面７３４，８４３が、未焼成絶縁部７１２，８１２の第２絶縁シート主面７１４，８１４よりも、一方側ＳＴ１（シート厚み方向外側ＳＴＯ）に位置させる（突出させる）と共に、他方側ＤＴ２を向く第１電解質シート主面７３３，８３３が、未焼成絶縁部７１２，８１２の第１絶縁シート主面７１３，８１３よりも、一方側ＳＴ１（シート厚み方向内側ＳＴＮ）に位置するように配置した（図１０（ｂ）参照）。
【０１０５】
次に、圧縮工程を行う。この圧縮工程では、未焼成絶縁部７１２，８１２をシート厚み方向ＳＴに圧縮し、未焼成絶縁部７１２，８１２とシート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈ内に挿入された未焼成電解質部７３１，８３１とからなる未焼成複合層７１１，８１１を形成する。
なお、この圧縮工程では、前述した第１圧縮型３１１及び第２圧縮型３１６を用い、実施形態と同様に行う（図１１参照）。
【０１０６】
これにより、実施形態の未焼成複合層２１１と同様、未焼成複合層７１１，８１１は、それぞれ一方側ＳＴ１を向く未焼成絶縁部７１２，８１２の第２絶縁シート主面７１４，８１４と未焼成電解質部７３１，８３１の第２電解質シート主面７３４，８３４とが、面一となる（図１２，１３参照）。一方、未焼成電解質部７３１，８３１の第１電解質シート主面７３３，８３３は、未焼成絶縁部７１２，８１２の第１絶縁シート主面７１３，８１３よりも、シート厚み方向内側ＳＴＮ（シート厚み方向一方側ＳＴ１）に、即ち、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈ内にそれぞれ位置する形態となる。
【０１０７】
具体的には、未焼成絶縁部７１２，８１２のうち、第１絶縁シート主面７１３，８１３側の、シート貫通孔内周面７１５，８１５と第１絶縁シート主面７１３，８１３とがなす角部Ｃ１は、圧縮による変形で、未焼成電解質部７３１，８３１の第１電解質シート主面７３３，８３３に重なって、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈの内側ＤＲ１（図中、左方）に向かって突出すると共に、内側ＤＲ１ほど厚みが薄い形態の未焼成突出部７２２，８２２となっている。さらに、角部Ｃ１の変形に伴い、未焼成電解質部７３１，８３１のうち、電解質シート外周面７３５，８３５と第１電解質シート主面７３３，８３３とがなす角部Ｃ２も変形して、第１電解質シート主面７３３，８３３のうち、未焼成突出部７２２，８２２が外側ＳＴＯ（他方側ＳＴ２）から重なる重なり面７３３ｓ，８３３ｓが、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈの外側ＤＲ２ほど、シート厚み方向内側ＳＴＮ（ここでは、シート厚み方向一方側ＳＴ１）に位置する形態を有する。本実施形態では、角部Ｃ２が、外側に凸の１／４円状に丸められた形状に変形している。
【０１０８】
次に、第１印刷工程において、スクリーン印刷法により、第１電解質シート主面７３３，８３３と第１絶縁シート主面７１３，８１３とに跨がって、未焼成第１導体層７５０，８５０（未焼成第１電極層７５１，８５１及び未焼成第１延出層７５２，８５２）を形成する（図１４参照）。
【０１０９】
続いて、第２印刷工程において、スクリーン印刷法により、第２電解質シート主面７３４，８３４と第２絶縁シート主面７１４，８１４とに跨がって、未焼成第２導体層７５５，８５５（未焼成第２電極層７５６，８５６及び未焼成第２延出層７５７，８５７）を形成する（図１４参照）。
【０１１０】
次いで、図２３に示すように、未焼成絶縁層２８３，２８２、未焼成検出用複合層７１１、未焼成絶縁層７７０、未焼成ポンプ用複合層８１１、未焼成保護層７６０を、この順に積層して、未焼成積層体７１０を形成する。なお、積層にあたり、未焼成ポンプ用複合層８１１及びこの上に形成した未焼成第１導体層８５０及び未焼成第２導体層８５５は、上下反転させて積層する（図１９〜２３参照）。未焼成絶縁層２８３には、実施形態と同じく、未焼成ヒータパターン２８１及びスルーホール１８３ｍ，１８３ｎを形成しておく。未焼成絶縁層７７０は、焼成により緻密質の本体部５７１となる未焼成本体部７７１のほか、焼成により多孔質の多孔質部５７２となる未焼成多孔質部７７２とからなり、矩形状の貫通孔７７０ｈを有している。未焼成多孔質部７７２は、貫通孔７７０ｈのうち長手方向ＤＬに延びる２辺の一部を構成し、側方（長手方向ＤＬ及び厚み方向ＤＴに直交する方向）に露出している。未焼成保護層７６０は、焼成後に多孔質部５６２となる未焼成多孔質部７６２、及び、これを囲み、焼成後に保護部５６１となる未焼成保護部７６１からなる。未焼成保護層７６０の後端側ＤＬ２には、未焼成保護部７６１を貫通して、スルーホール６１２ｍ，６１２ｐ及び未焼成第１導体層８５０に接続するスルーホール５６１ｍ，５６１ｎ，５６１ｐを形成しておく。また、未焼成積層体７１０に、焼成後にヒータパッド部１４，１５及びセンサパッド部４１６，４１７，４１８となる未焼成パッド部（図示しない）を印刷する。
【０１１１】
次に、未焼成積層体７１０（図２３参照）を焼成する焼成工程を行うい、検出用複合セラミック層５１１、第１導体層５５０及び第２導体層５５５と、ポンプ用複合セラミック層６１１、第１導体層６５０及び第２導体層６５５を備えるガスセンサ素子４１０を作製した（図１７参照）。
【０１１２】
本変形形態に係るガスセンサ素子４１０の製造方法でも、圧縮工程で、未焼成絶縁部７１２，８１２をシート厚み方向ＳＴに圧縮し、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈを縮径させる。これにより、未焼成電解質部７３１，８３１の電解質シート外周面７３５，８３５に、シート貫通孔内周面７１５，８１５を密着させる。
しかも、未焼成突出部７２２，８２２を形成することで、焼成後の複合セラミック層５１１，６１１を、容易に突出部５２２，６２２を有する形態とすることができる。
またこれにより、未焼成第１導体層７５０，８５０を焼成した第１導体層５５０，６５０が、クラックや断線が生じ難い、信頼性の高いガスセンサ素子４１０を製造できる。
【０１１３】
この製造方法では、圧縮工程において、未焼成電解質部７３１，８３１の第１電解質シート主面７３３，８３３の未焼成重なり面７３３ｓ，８３３ｓを、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈの外側ＤＲ２ほどシート厚み方向内側ＳＴＮに位置する形態に形成する。このため、焼成後の複合セラミック層５１１，６１１において、重なり面５３３ｓ，６３３ｓのいずれかの部位を起点に突出部５２２，６２２内にクラックが発生するのを適切に抑制できる。
【０１１４】
また、挿入工程では、未焼成電解質部７３１，８３１を、未焼成絶縁部７１２，８１２の第２絶縁シート主面７１４，８１４よりも外側ＳＴＯ（一方側ＳＴ１）に突出した形態としつつ、シート貫通孔７１２ｈ，８１２ｈ内に挿入する（図１０（ｂ）参照）。このため、圧縮工程において、第２圧縮型３１６の平坦な第２圧縮面３１７で押圧することで、未焼成電解質部７３１，８３１の第２電解質シート主面７３４，８３４を、未焼成絶縁部７１２，８１２の第２絶縁シート主面７１４，８１４と容易に面一にできる。かくして、電解質部５３１，６３１の第２電解質主面５３４，６３４が、絶縁部５１２，６１２の第２絶縁主面５１４，６１４と面一にされた複合セラミック層５１１，６１１を有するガスセンサ素子４１０を、容易に形成できる。
またこれにより、未焼成第２導体層７５５，８５５を焼成した第２導体層５５５，６５５も、２つの主面の境界上でクラックや断線が生じ難い、さらに信頼性の高いガスセンサ素子４１０を製造できる。
その上、第２電解質シート主面７３４，８３４が第２絶縁シート主面７１４，８１４と面一となっているので、スクリーン印刷により形成した未焼成第２導体層７５５，８５５の厚みを、従って、焼成後の第２導体層５５５，６５５の厚み（特に第２電解質主面５３４，６３４上における第２電極層５５６，６５６の厚み）を容易に制御できる。
【０１１５】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１６】
１，４０１  ガスセンサ
１０，４１０  ガスセンサ素子
７８，７９，４７８，４７９  リード線
１１１，５１１，６１１  複合セラミック層
１１２，５１２，６１２  絶縁部
１１２ｈ  （絶縁部の）貫通孔
１１３，５１３，６１３  第１絶縁主面
１１４，５１４，６１４  第２絶縁主面
１１５，５１５，６１５  貫通孔内周面
１２１，５２１，６２１  貫通孔内周部
１２２，５２２，６２２  突出部
１２２ｓ，５２２ｓ，６２２ｓ  （突出部の）突出面
１３１，５３１，６３１  電解質部
１３３，５３３，６３３  第１電解質主面
１３３ｓ，５３３ｓ，６３３ｓ  （第１電解質主面のうち）重なり面
１３４，５３４，６３４  第２電解質主面
１３５，５３５，６３５  電解質外周面
１５０，５５０，６５０  第１導体層
１５１，５５１，６５１  第１電極層
１５２，５５２，６５２  第１延出層
１５５，５５５，６５５  第２導体層
１５６，５５６，６５６  第２電極層
１５７，５５７，６５７  第２延出層
１５２ｅ，１５７ｅ，５５２ｅ，５５７ｅ，６５２ｅ，６５７ｅ  （延出層の）端部
１６１  保護部（ガス導入路構成材）
１６１ｈ  （保護部の）貫通孔（ガス導入路）
１６２  多孔質部（ガス導入路構成材）
１７０  導入路形成層（外気導入路構成材）
１７５  大気導入溝（外気導入路）
１８２  絶縁層（外気導入路構成材）
２１１  未焼成複合層（未焼成複合セラミック層）
２１２  未焼成絶縁部
２１２ｈ，７１２ｈ，８１２ｈ  シート貫通孔
２１２ｓ  未焼成絶縁部用シート（絶縁グリーンシート）
２１３  第１絶縁シート主面
２１４  第２絶縁シート主面
２１５，７１５，８１５  シート貫通孔内周面
２２２，７２２，８２２  未焼成突出部
２２２ｓ，７２２ｓ，８２２ｓ  （未焼成突出部の）未焼成突出面
２３１，７３１，８３１  未焼成電解質部
２３１ｓ  未焼成電解質部用シート（電解質グリーンシート）
２３３，７３３，８３３  第１電解質シート主面
２３３ｓ，７３３ｓ，８３３ｓ  未焼成重なり面
２３４  第２電解質シート主面
２３５，７３５，８３５  電解質シート外周面
２５０  未焼成第１導体層
２５１  未焼成第１電極層
２５２  未焼成第１延出層
２５５  未焼成第２導体層
２５６  未焼成第２電極層
２５７  未焼成第２延出層
３１１  第１圧縮型
３１２  ゴム板部
３１３  第１圧縮面
※３１５  本体部
３１６  第２圧縮型
３１７  第２圧縮面
５１１  検出用複合セラミック層（複合セラミック層）
５１２  検出用絶縁部（絶縁部）
５１２ｈ  （検出用絶縁部の）貫通孔
５１３  （検出用絶縁部の）第１絶縁主面
５１４  （検出用絶縁部の）第２絶縁主面
５３１  検出用電解質部（電解質部）
５３３  （検出用電解質部の）第１電解質主面
５３４  （検出用電解質部の）第２電解質主面
５５０  （検出用複合層の）第１導体層
５５１  （検出用複合層の）第１電極層
５５２  （検出用複合層の）第１延出層
５５５  （検出用複合層の）第２導体層
５５６  （検出用複合層の）第２電極層
５５７  （検出用複合層の）第２延出層
６１１  ポンプ用複合セラミック層（複合セラミック層）
６１２  ポンプ用絶縁部（絶縁部）
６１２ｈ  （ポンプ用絶縁部の）貫通孔
６１３  （ポンプ用絶縁部の）第１絶縁主面
６１４  （ポンプ用絶縁部の）第２絶縁主面
６３１  ポンプ用電解質部（電解質部）
６３３  （ポンプ用電解質部の）第１電解質主面
６３４  （ポンプ用電解質部の）第２電解質主面
６５０  （ポンプ用複合層の）第１導体層
６５１  （ポンプ用複合層の）第１電極層
６５２  （ポンプ用複合層の）第１延出層
６５５  （ポンプ用複合層の）第２導体層
６５６  （ポンプ用複合層の）第２電極層
６５７  （ポンプ用複合層の）第２延出層
７１１  未焼成検出用複合層（未焼成複合セラミック層）
７１２  （未焼成検出用複合層の）未焼成検出用絶縁部（未焼成絶縁部）
７１３  （未焼成検出用絶縁部の）第１絶縁シート主面
７１４  （未焼成検出用絶縁部の）第２絶縁シート主面
７３１  （未焼成検出用複合層の）未焼成検出用電解質部（未焼成電解質部）
７３３  （未焼成検出用電解質部の）第１電解質シート主面
７３４  （未焼成検出用電解質部の）第２電解質シート主面
７５０  （未焼成検出用複合層の）未焼成第１導体層
７５１  （未焼成検出用複合層の）未焼成第１電極層
７５２  （未焼成検出用複合層の）未焼成第１延出層
７５５  （未焼成検出用複合層の）未焼成第２導体層
７５６  （未焼成検出用複合層の）未焼成第２電極層
７５７  （未焼成検出用複合層の）未焼成第２延出層
８１１  未焼成ポンプ用複合層（未焼成複合セラミック層）
８１２  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成ポンプ用絶縁部（未焼成絶縁部）
８１３  （未焼成ポンプ用絶縁部の）第１絶縁シート主面
８１４  （未焼成ポンプ用絶縁部の）第２絶縁シート主面
８３１  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成ポンプ用電解質部（未焼成電解質部）
８３３  （未焼成ポンプ用電解質部の）第１電解質シート主面
８３４  （未焼成ポンプ用電解質部の）第２電解質シート主面
８５０  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第１導体層
８５１  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第１電極層
８５２  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第１延出層
８５５  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第２導体層
８５６  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第２電極層
８５７  （未焼成ポンプ用複合層の）未焼成第２延出層
ＤＴ  （ガスセンサ素子の）厚み方向
ＤＴ１  厚み方向一方側
ＤＴ２  厚み方向他方側
ＤＴＮ，ＤＴＮ１，ＤＴＮ２  （複合セラミック層の）厚み方向内側
ＤＴＯ，ＤＴＯ１，ＤＴＯ２  （複合セラミック層の）厚み方向外側
ＤＲ１  貫通孔の）内側
ＤＲ２  貫通孔の）外側
ＳＴ  （未焼成絶縁部の）シート厚み方向
ＳＴ１  シート厚み方向一方側
ＳＴ２  シート厚み方向他方側
ＳＴＮ  （未焼成複合セラミック層の）厚み方向内側
ＳＴＯ  （未焼成複合セラミック層の）厚み方向外側
ＡＤ  大気導入路（外気導入路）
ＧＤ  ガス導入路
ＫＳ  基準室
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６  厚み
Ｔ１  （絶縁部の）厚み
Ｔ２  （電解質部の）厚み
Ｔ３，Ｔ５  （未焼成絶縁部の）厚み
Ｔ４，Ｔ６  （未焼成電解質部の）厚み
ＴＲ  通気路
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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