(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を埋設したセラミック焼結体を得る焼成工程と、
画像処理手段によって該セラミック焼結体中に埋設された該発熱体の中心部を通る回転軸を求める検出工程と、
該回転軸が中心になるよう該セラミック焼結体の外周を研磨する研磨工程とを備えることを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
【請求項２】
上記検出工程は、上記画像処理手段によって得られる上記発熱体の輪郭位置に基づいて上記回転軸を求める工程である請求項１に記載のセラミックヒータの製造方法。
【請求項３】
上記研磨工程は、粗研磨及びセンタレス研磨をこの順に行う工程であり、該粗研磨は上記発熱体の中心部が上記回転軸となるよう、上記セラミック焼結体の外周を研磨する請求項１又は２に記載のセラミックヒータの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセラミックヒータの製造方法により製造されたことを特徴とするセラミックヒータ。
【請求項５】
請求項４に記載のセラミックヒータを備えることを特徴とするグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電により発熱可能なセラミックヒータの製造方法、この製造方法により製造されたセラミックヒータ及びそれを備えるグロープラグに関する。更に詳しくは、発熱が均等であって、セラミックヒータの小型化、昇温性能の向上及び省電力化が可能なセラミックヒータの製造方法、セラミックヒータ及びそれを備えるグロープラグに関する。本発明は、可燃性流体の着火及び燃焼等を促進するために用いるセラミックヒータ及びそれを備えるグロープラグとして好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
一般のセラミックヒータは、セラミック焼結体に発熱体を埋設した構造を備える。セラミック焼結体は耐熱性に優れているため、通電により急速に発熱し、昇温させることが可能である。このセラミックヒータを用いた応用製品としては、ディーゼルエンジンの始動補助等に用いられるグロープラグがある。このグロープラグは図１及び図２に示すように発熱体２２と、発熱体２２へ給電を行うリード線２３、２４とがセラミック焼結体２１に埋設されているセラミックヒータ２を、金具１１に設けた構成となっている。
またグロープラグの具体例として、特許第３００４１３４号公報、特開平１０−１１０９５１号公報、特開２０００−１２１０５５号公報、特開２０００−１３０７５４号公報及び特開２０００−１９３２４１号公報を挙げることができる。
【０００３】
このようなセラミックヒータを作製するには、射出成型法等を用いて作製した未焼成の発熱体をセラミック粉末中に埋設し、プレス成型法等を用いて棒状で未焼成のセラミック成形体を形成する。次いで、この未焼成のセラミック成形体をホットプレス焼成法等の公知の焼成方法を用いて焼成し、図４に例示するような研磨前セラミックヒータ２０を得る。その後、この研磨前セラミックヒータ２０の外周面にセンタレス研磨等の研磨加工を施してセラミックヒータ２が得られる。
【０００４】
このセラミックヒータ２を組み込んだグロープラグ１は、燃料等の可燃性流体の着火及び燃焼を促進するために、できるだけセラミックヒータの全周において均等な発熱が得られるようにすることが望ましい。また、均等な発熱を行うにはセラミック焼結体の軸の中心に発熱体を位置させることが好ましい。発熱体からセラミックヒータの表面までの距離が略同じとなり、熱の伝導が均等になるためである。
しかし、セラミック焼結体２１中における発熱体２２は、埋設時の位置精度を容易に高めることができず、埋設時に片寄ることがあるため温度ムラが発生して均等な発熱が十分に得られない問題がある。
この問題を解決するために、発熱体となる導電材の粒子径や粒度組成を規定することで有効発熱部領域の発熱温度分布を均一化したセラミックヒータが特開平９−１８０８６３号公報に開示されている。また、セラミックヒータを一旦発熱させてセラミックヒータ表面の温度分布を温度検出手段によって測定した後、得られた温度分布に基づいて温度の低い部分のセラミック焼結体を切削し、薄層化することで均熱化したセラミックヒータが特開平１１−１６２６２０号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、セラミックヒータ中における発熱体の埋設位置精度の問題のために発熱体が片寄って配設され、セラミックヒータの均熱性が低下する場合がある。これは、セラミック焼結体を製造する段階における、発熱体の位置精度及びセンタレス研磨加工時における加工精度が主な要因である。
【０００６】
埋設時の発熱体の位置精度を高めるには成型圧力、焼結体の重量及び焼結体の寸法精度等の多数のパラメータを管理制御する必要がある。これらの管理制御を行うとセラミックヒータの製造工数が増えてしまい、製造コストの低減の妨げになる。また、センタレス研磨加工は、焼結体の外周に沿った研磨を行うために、研磨前の焼結体内の発熱体の位置精度が低くて片寄りがあった場合であっても、これを矯正することができず、加工後も発熱体の位置が片寄ったものとなる。このため、セラミックヒータの均熱性が低下する。
【０００７】
更に、作製するセラミック焼結体の径をより大きくすることで、発熱体が片寄って埋設された場合であっても、セラミック焼結体表面及び発熱体の間の厚みを一定以上確保する必要があった。従って、余分に確保した厚みの分だけセラミックヒータの小型化が困難になるとともに、セラミック焼結体の熱容量も大きくなり、省電力化、昇温性能の向上が難しくなる問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、発熱が均等であって、小型化、昇温性能の向上及び省電力化が容易であるセラミックヒータの製造方法、この製造方法により製造されたセラミックヒータ、及びそれを備えるグロープラグを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセラミックヒータの製造方法は、発熱体を埋設したセラミック焼結体を得る焼成工程と、画像処理手段によって該セラミック焼結体中に埋設された該発熱体の中心部を通る回転軸を求める検出工程と、該回転軸が中心になるよう該セラミック焼結体の外周を研磨する研磨工程とを備えることを特徴とする。
また、上記検出工程は、上記画像処理手段によって得られる上記発熱体の輪郭位置に基づいて上記回転軸を求める工程とすることができる。
【００１０】
上記「画像処理手段」は、上記焼成工程にて作製されたセラミック焼結体中に埋設された発熱体の位置を検出し、その発熱体の中心部を求める手段である。中心部がセラミック焼結体の軸心に位置するように研磨を行うことで、均等に発熱するセラミックヒータを得ることができる。また、セラミック焼結体中に埋設された発熱体の位置を検出するには、Ｘ線検査装置及び超音波探傷装置等の公知の非破壊検査装置を用いることができる。このうち生産性を考慮すれば、Ｘ線検査装置を用いるのが好ましい。
【００１１】
更に、画像処理手段に用いるＸ線検査装置としては、発熱体を埋設したセラミック焼結体を挟んで対向配置されたＸ線発生装置及びＸ線検出装置と、発熱体を埋設したセラミック焼結体を回転制御する回転制御手段と、発熱体を埋設したセラミック焼結体を透過したＸ線像の処理をして断面像を撮影したり、撮影した断面像の表示が可能なＸ線マイクロフォーカス装置やＸ線ＣＴ装置を例示することができる。
また、具体的なシステムとしては、図８に例示するようなＸ線検出システム３を挙げることができる。このＸ線検出システム３は、セラミック焼結体２１に埋設される発熱体２２の中心部が回転軸上となるよう研磨し、略円柱形状のセラミックヒータ２を作製するためのＸ線検出システム３であって、Ｘ線検知部３１、回転制御部３２及びＸ線透過像処理部３３を備え、該Ｘ線検知部は、該セラミック焼結体にＸ線照射を行うＸ線照射部３１１と、該セラミック焼結体を透過したＸ線透過像を検知するＸ線透過像検知部３１２とを具備し、該回転制御部３２は、該セラミック焼結体を保持しながら回転させ、該Ｘ線透過像処理部３３は、該Ｘ線透過像検知部から得られたＸ線透過像を画像処理して該発熱体の輪郭を求める輪郭検出部３３２と、該輪郭検出部により得られた該輪郭に対応して上記回転の動作を該回転制御部に指示する回転指示部３３５と、該輪郭検出部により検出された輪郭の中心部を通過する直線を回転軸として出力する回転軸出力部３３３とを具備することを備えたシステムである。
【００１２】
本画像処理手段は、Ｘ線検出システム３に例示するものを用いて取得した発熱体の輪郭位置に基づいて研磨時の回転軸を決定する方法を用いる。ここで、焼成工程により得られた研磨前セラミックヒータ２０の断面図を図４に示す。研磨前セラミックヒータ２０は図４に示すように、セラミック焼結体２１に発熱体２２と発熱体への通電のための線状のリード線２３、２４が埋設されていることがわかる。従来の製造方法では、図１５に示すように発熱体２２の中心部を通る回転軸２５がセラミック焼結体２１の中心からずれるために、発熱のむらが生じる問題が起きることがあった。
【００１３】
上記問題を解決するため、セラミック焼結体を回転させてＸ線による撮影をした、任意の断面像における発熱体２２の幅を求める。撮影する断面像の向きの制限は無いが、図４及び図６に示すように、発熱体２２の最大幅（図５の１００、１０１）と最小幅（図７の１０２、１０３）がそれぞれ得られる断面を用いるとよい。この幅は、ひとつの断面像について少なくとも２箇所求めることによって精度を向上させることができる。
【００１４】
この発熱体２２の輪郭を示す断面像について、幅を求めた点から発熱体の中心部を通る回転軸を求める。発熱体２２の最大幅と最小幅を用いる場合は、図５及び図７に示すように、発熱体２２の最大幅（図５の１００、１０１）と最小幅（図７の１０２、１０３）における各２点、合計４点のデータから発熱体２２の中心部を通る回転軸を求めることができる。この回転軸に従ってセラミック焼結体４０の外周面を研磨すれば、発熱体の位置精度を飛躍的に向上させることができる。
【００１５】
上記「研磨工程」は任意の回転軸によってセラミック焼結体を略円柱形状に加工することができる方法であればよく、円筒研削盤でトラバース研削を用いて研磨する方法等を例示することができる。また、上記研磨工程は、粗研磨及びセンタレス研磨をこの順に行う工程であり、該粗研磨は上記発熱体の中心部が上記回転軸となるよう、上記セラミック焼結体の外周を研磨することができる。
つまりトラバース研削等による研磨は研磨時間が掛かるため、セラミック焼結体の形状がおおよそ円柱状になるまでトラバース研削等による粗研磨を行い、その後はセンタレス研磨等によって本研磨を行うことで、発熱体の位置精度を高く保ったまま、短時間で大量の研磨が可能となる。センタレス研磨は外周面を均等厚さで研磨するため、研磨前の断面形状が略真円であれば研磨後も真円であり、且つ中心のずれがほとんど生じないためである。
【００１６】
センタレス研磨加工の研磨代は通常２００〜３００μｍ（好ましくは５０〜１９０μｍ、より好ましくは８０〜１８０μｍ、更に好ましくは１００〜１６０μｍ）の範囲に設定されることが多い。また、本発明においては、画像処理手段によって検出された発熱体の中心部を通る回転軸に沿ってセンタレス研磨加工を行うため、２００μｍ以下の研磨代を設定することが可能である。研磨代の設定を少なくすることで、研磨工程に要する時間を短縮することができる。
尚、図３に示す研磨工程後のセラミックヒータのように、予め、セラミックヒータの先端部を研磨により丸めておけば、欠損を効果的に防止することができる。
【００１７】
上記「焼成工程」としては、射出成型法、プレス成型法等の公知の一体成型法を用いて発熱体を埋設したセラミック焼結体を形成し、次いで、セラミック焼結体をホットプレス焼成法等の公知の焼成方法を用いて焼成し、セラミック焼結体を得る公知の工程を用いることができる。また、発熱体の埋設位置精度は、焼成して得られる研磨前のセラミックヒータにおいてセラミック焼結体表面から発熱体までの厚みが最低限必要な分であればよく、従来よりも精度を必要としない。本製造方法を用いることで、発熱体がセラミック焼結体の径方向の中心軸上に位置するように作製することができるためである。
【００１８】
本発明のセラミックヒータは、上記セラミックヒータの製造方法により製造されたことを特徴とする。更に、本発明のグロープラグは、上記セラミックヒータを備えることを特徴とする。
セラミックヒータを構成する上記「発熱体」は、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ及びＣｒから選ばれる１種以上の金属元素の珪化物、炭化物又は窒化物等のうちの少なくとも１種から焼成され、形成することができる。また、上記「セラミック焼結体」は、通常、窒化珪素を主成分とする窒化珪素質焼結体であるが、これに少量の窒化アルミニウム、アルミナ等が含有されるものであってもよい。また、サイアロンであってもよい。
更に、発熱体及びセラミック焼結体は、その熱膨張係数が互いに大きな差がないものが好ましい。熱膨張係数の差が小さければ、ヒータ使用時に発熱体とセラミック焼結体との界面近傍における亀裂の発生が抑えられるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜１５を用いて本発明のセラミックヒータの製造方法、この製造方法により製造されたセラミックヒータ、及びそれを備えるグロープラグを実施例により更に詳しく説明する。
１．セラミックヒータの製造方法
（１）焼成工程
始めに窒化珪素粉末に、タングステンカーバイド及び焼結助剤を配合したものを、スプレードライヤー法により造粒して造粒粉末を作製する。次いでこの造粒粉末をプレス成形してＵ字状の未焼成発熱体を作製する。
また別途、窒化珪素粉末に、焼結助剤を配合したものをスプレードライヤー法により造粒して造粒粉末を作製する。この造粒粉末中に上記未焼成発熱体及び電極端子を埋設した後、プレス成形により一体化した未焼成セラミックヒータを得る。
更に、未焼成セラミックヒータを６００℃の窒素雰囲気で２時間仮焼を行うことでバインダーを除去し、セラミック仮焼体を得る。
【００２０】
一方、ホットプレスに用いる黒鉛製成形型の表面に離型剤を塗布する。この離型剤は、主成分である窒化ホウ素粉末と、上記造粒粉末で用いた窒化珪素粉末及び焼結助剤と、バインダとをエタノールに混合したペースト状物である。上記成形型を用いてセラミック仮焼体を窒素雰囲気下でのホットプレスにより焼結して、図４及び図６に示すような、発熱体を埋設した略直方形状の研磨前セラミックヒータ２０を得る。
【００２１】
（２）検出工程
「（１）焼成工程」にて得られた研磨前セラミックヒータ２０内の発熱体２２の輪郭像を、図８に示すＸ線検出システム３によって求め、研磨時の回転軸を検出する。このＸ線検出システム３は、Ｘ線検知部３１、回転制御部３２及びＸ線透過像処理部３３を備える。Ｘ線検知部３１は、Ｘ線照射部３１１及びＸ線透過像検知部３１２を具備するＸ線マイクロフォーカス装置である。また、Ｘ線照射部３１１は、研磨前セラミックヒータ２０のＸ線透過像を検知するためのＸ線源である。更に、Ｘ線透過像検知部３１２はＸ線照射部３１１から発せられ、研磨前セラミックヒータ２０を透過したＸ線透過像の検知を行い、得られた信号を３３１に送信する。
また、回転制御部３２は、Ｘ線検知部３１にてＸ線透過像の検知を行う研磨前セラミックヒータ２０を保持しながら任意の角度だけ回転させる装置である。
【００２２】
Ｘ線透過像処理部３３は、画像信号取込部３３１、輪郭検出部３３２、画像出力部３３３、画像表示部３３４及び回転指示部３３５を備える。
画像信号取込部３３１は、Ｘ線透過像検知部３１２から送信されるＸ線透過像信号を取り込む。また、輪郭検出部３３２は、画像信号取込部３３１によって得られたＸ線透過像信号を画像処理して発熱体の輪郭を求める装置である。更に、画像出力部３３３は回転軸出力部であり、検出された輪郭からその幅を求めて対応する回転軸を求め、その表示をＸ線透過像に重ねて、回転軸の位置や画像データを画像表示部３３４に出力する装置である。回転指示部３３５は、輪郭検出部３３２によって検出された輪郭に対応して回転動作の制御を行うため回転制御部３２に指示する装置である。
【００２３】
上記Ｘ線検出システム３を用いて研磨時の回転軸を決定する手順を順に説明する。
研磨前セラミックヒータ２０のＸ線透過像から得ることができるセラミック焼結体２１及び発熱体２２（図４参照）の輪郭像は一種類に限られず、研磨前セラミックヒータ２０の長尺方向を軸として回転させることで、例えば図４及び図６に示すように、撮影した方向によって異なる輪郭像を得ることができる。また、発熱体２２の形状はＵ字形状であるため、図５に示すように輪郭像がＵ字形状にみえる平面像の場合は、その幅２６１、２６２が最大となり、図７に示すように輪郭像が棒形状にみえる側面像の場合は、その幅２６３、２６４が最小となる。
【００２４】
つまり、研磨前セラミックヒータ２０を回転制御部３２によって回転させて、発熱体２２の輪郭の幅が最小及び最大となる２種類のＸ線透過像を得ることで、研磨時の回転軸の位置決定に必要な発熱体２２の位置を特定することができる。
また、この２種類のＸ線透過像における発熱体２２の輪郭像を横断する、２本の横断線（図６においては２６１、２６２、図７においては２６３、２６４）の中間点を通過する直線２５は、発熱体である発熱体２２の中心部を通過する線であり、これを研磨時の回転軸として出力することで、研磨時の回転軸を決定することができる。
【００２５】
以下、研磨時の回転軸を決定する具体的な手順を説明する。初めに、回転軸を求める研磨前セラミックヒータ２０をその長尺方向が回転軸となるように回転制御部３２へ取付ける。また、研磨前セラミックヒータ２０のＸ線透過像をＸ線検知部３１を用いて取得し、画像信号取込部３３１を介して輪郭検出部３３２へ送信し、輪郭検出部３３２によってセラミック焼結体２１及び発熱体２２（図４参照）の輪郭像を求める。更に、発熱体２２の横断線（図５における２６１、２６２、図７における２６３、２６４）を求め、この線長が最小又は最大となる輪郭像が得られるまで、回転指示部３３５を介して回転制御部３２へ指示を送信し、研磨前セラミックヒータ２０を回転させる。
【００２６】
次いで、画像出力部３３３は得られた最大横断線２６１、２６２と最小横断線２６３、２６４のそれぞれの中間点を通過する直線２５を回転軸として求め、その表示をＸ線透過像に重ねて画像表示部３３４に出力する。
また、研磨前セラミックヒータ２０に得られた回転軸の位置は、研磨時に利用できるように記憶される。この例として、回転軸の位置をレーザ光によって研磨前セラミックヒータ２０の回転軸が露出する面に刻印したり、回転軸の位置を再現可能な座標情報として研磨時の固定装置に送信することを挙げることができる。
【００２７】
（３）研磨工程
「（２）検出工程」にて求めた回転軸を回転の中心となるよう、セラミック焼結体２１を円筒研削盤に固定し、セラミック焼結体２１の外周をトラバース研削によって粗研磨を行う。次いで、センタレス研磨加工による本研磨を行って目的とするセラミックヒータ２を得る。この作製されたセラミックヒータ２は、図３に示すようにセラミック焼結体２１中の先端側の径方向の中心軸上に発熱体２２が位置し、この発熱体２２に電流を流すためのリード線２３、２４が接続されてセラミック焼結体２１の外周に導かれている。
【００２８】
（４）グロープラグの作製
上記（１）〜（３）の各工程を経ることによって作製されたセラミックヒータ２を金具１１内に挿入固定し、図１に示すようなグロープラグ１を作製する。
このグロープラグ１は、発熱する部位である先端側に発熱体２２が配置される形でセラミックヒータ２を備える。セラミックヒータ２は、金属製の外筒１２に貫装、保持される。一方、この外筒１２は金具１１の先端側にロウ付けにより固定される。尚、金具１１の外周には、グロープラグ１をエンジンに取り付けるための取り付けねじ部１３が螺刻され、さらに取り付ける際にインパクトレンチをあてがうための六角状の工具係合部１４が形成されている。
【００２９】
２．芯振れの検討
本製造方法によって作製された直径３．３４ｍｍの実施例と、粗研磨を行わずにセンタレス研磨を行った直径３．５ｍｍの比較例のセラミックヒータを用意し、その発熱体２２が埋設されている部位を切断して、セラミックヒータの中心軸に対する発熱体の中心部を通る回転軸のずれ（以下、「芯振れ」という。図１５を参照。）を計測し、プロットした結果を図９〜１２に示す。
図９及び図１０は実施例のセラミックヒータの芯振れのプロットであり、図９は先端側（図５では２６２）、図１０は端子側（図５では２６１）である。また、セラミックヒータの先端からそれぞれ５ｍｍ、１０ｍｍの位置である。
一方、図１１及び図１２は比較例のセラミックヒータの芯振れのプロットであり、図１１は先端側、図１２は端子側である。尚、発熱体及びセラミック焼結体表面の間の最小厚さは、実施例及び比較例のいずれも０．１６ｍｍ以上である。
【００３０】
図９及び図１０に示すように、本実施例のセラミックヒータでは、発熱体のヒータ先端側及び端子側のいずれも芯振れが約０．０４ｍｍ以内と、約±１％の誤差内に収まっていることがわかる。一方、図１１及び図１２に示すように、比較例のセラミックヒータでは、約０．１ｍｍ以内と、約±３％の誤差が生じており、実施例より発熱体の片寄りが大きいことがわかる。
このように、芯振れが少なく発熱体が中心に位置するセラミックヒータは、セラミック焼結体の外周から発熱体までの距離が一様であり、均等な発熱を行うことができる。
【００３１】
３．発熱特性の検討
印加電圧が１０Ｖ、１１Ｖの条件で、上記「２．芯振れの検討」と同じ実施例及び比較例のセラミックヒータの発熱特性を求め、図１３及び図１４に示す。図１３に示すように印加電圧が１０Ｖの場合、比較例のセラミックヒータの発熱温度が１１２０〜１１６０℃であるのに対し、芯振れが少なく外形を細くすることができたため、表面積が少なくなり熱逃げによるロスが少なくなった本実施例のセラミックヒータでは１１７０〜１２１０℃と高温を得ることができた。また、比較例の平均電力が８１．５Ｗであるのに対し、実施例の平均電力が８０．０Ｗと低消費電力であった。
更に、図１４に示すように印加電圧が１１Ｖの場合、比較例が１２３０〜１２８０℃、９３．２Ｗであるのに対し、本実施例は１２９０〜１３３０℃と高温・低消費電力のセラミックヒータを得ることができた。
【００３２】
４．本セラミックヒータの製造方法、セラミックヒータ及びグロープラグの効果本セラミックヒータの製造方法は、画像処理手段によってセラミック焼結体中に埋設された発熱体の中心部を通る回転軸を求めることができるため、その回転軸を径方向の中心軸上としてセラミック焼結体の外周を研磨することで、従来のようなセラミック焼結体の作製時の厳重な精度の管理をしなくても、セラミック焼結体中に埋設された発熱体の中心位置の精度を高めることができる。
また、セラミックヒータの製造方法によって作製されるセラミックヒータは、発熱体が片寄って埋設された場合を考慮して、セラミック焼結体表面と発熱体との厚みを余分に確保する必要がなく、同じ発熱体を用いてより直径を小さくすることができ、小型化が従来より容易になる。その結果、発熱体から発せられる熱がより短い時間でセラミック焼結体の外周に伝導し、セラミックヒータの昇温性能が向上する。また、発熱の伝達時間の短縮、発熱むらの減少及び熱容量の減少によって、必要な発熱に要する電力を低減することができる。
【００３３】
更に、本発明のセラミックヒータの製造方法は、従来の製造方法のような分割予備成形体や複合成形体を作製するプレス成形工程における発熱体の埋設位置精度の管理を厳密にする必要がなく、製造歩留まりの向上及び製造コストの低減を図ることができる。
また、このようなセラミックヒータを用いたグロープラグは、発熱時の温度ムラが発生しにくく、ディーゼルエンジン等の内燃機関の着火部材に用いた場合、着火性の向上を図ることができる。
【００３４】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、セラミック焼結体及び発熱体の形状は実施例に示す直方体形状及びＵ字形状に限られず、任意の形状とすることができるし、発熱体及びリード線の材質も任意に選択することができる。例えば、発熱体の形状はコイル形状、Ｕ字形状の発熱線に発熱コイルを巻きつけた複合型、及び板状型等を挙げることができる。また、リード線に低抵抗のセラミック導電体を用いることができる。更に、発熱体を抵抗が異なる複数のセラミック導電体を用いて構成することができる。また、セラミックヒータには、外部のイオン電流を検出するための電極を別途設けてあってもよい。
【００３５】
また、本実施例では、横断線２６１、２６２等が最大及び最小となる２種類のＸ線透過像を用いて回転軸を決定したが、これに限らず、異なった基準で得た２種類のＸ線透過像を用いて回転軸を決定することができる。例えば、セラミック焼結体の方向（例えば平面及び側面となる位置）を基準にする２種類のＸ線透過像を用い、これらのＸ線透過像から横断線２６１、２６２等を求め、その中間点を通過する直線から回転軸を決定することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のセラミックヒータの製造方法によれば、作製したセラミック焼結体の軸心に発熱体が位置しているため、発熱が均等を得ることができる。また、小型化、昇温性能の向上及び省電力化が容易である。
更に、この製造方法により製造されたセラミックヒータ、及びそれを備えるグロープラグにおいても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セラミックヒータを備えるグロープラグを説明するための模式断面図である。
【図２】グロープラグのセラミックヒータ部分を説明するための部分拡大断面図である。
【図３】セラミックヒータ内の発熱体の好ましい位置を説明するための平面からみた模式断面図である。
【図４】研磨前のセラミック焼結体の形状と、発熱体の位置を説明するための平面からみた模式断面図である。
【図５】発熱体の横断線の位置を説明するための平面からみた模式断面図である。
【図６】研磨前のセラミック焼結体の形状と、発熱体の位置を説明するための平面からみた模式断面図である。
【図７】  発熱体の横断線の位置を説明するための平面からみた模式断面図である。
【図８】  本セラミックヒータの製造装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】  実施例のセラミックヒータの先端側（図５では１０１）で求めた発熱体の芯振れのプロット図である。また、Ｘ軸は図５における左右方向、Ｙ軸は図６における左右方向である。
【図１０】実施例のセラミックヒータの端子側（図５では１００）で求めた発熱体の芯振れのプロット図である。また、Ｘ軸は図５における左右方向、Ｙ軸は図６における左右方向である。
【図１１】比較例のセラミックヒータの先端側（図５では１０１）で求めた発熱体の芯振れのプロット図である。また、Ｘ軸は図５における左右方向、Ｙ軸は図６における左右方向である。
【図１２】比較例のセラミックヒータの端子側（図５では１００）で求めた発熱体の芯振れのプロット図である。また、Ｘ軸は図５における左右方向、Ｙ軸は図６における左右方向である。
【図１３】実施例及び比較例のセラミックヒータに１０Ｖ電源を接続した時の先端温度を示すグラフである。
【図１４】実施例及び比較例のセラミックヒータに１１Ｖ電源を接続した時の先端温度を示すグラフである。
【図１５】芯振れの状態を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１；グロープラグ、１１；金具、１２；外筒、２；セラミックヒータ、２０；研磨前セラミックヒータ、２１；セラミック焼結体、２２；発熱体、２３、２４；リード線、２５；回転軸、３；Ｘ線検出システム、３１；Ｘ線検知部、３１１；Ｘ線照射部、３１２；Ｘ線透過像検知部、３２；回転制御部、３３；Ｘ線透過像処理部、３３１；画像信号取込部、３３２；輪郭検出部、３３３；画像出力部、３３４；画像表示部、３３５；回転指示部。
【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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