(57)【要約】【課題】外側面に凹凸が形成された素子本体にクラックが発生することを抑制することができ、良質なガスセンサ素子を効率良く製造することのできるガスセンサ素子の製造方法を提供する。【解決手段】鍔部よりも先端側の外側面、及び鍔部の先端向き面が凹凸に形成された素子本体と、外側電極と、リード電極と、内側電極と、を備えたガスセンサ素子の製造方法であって、凹凸化粒子を含むペーストを、鍔部を有する有底筒状の未焼成成形体のうち、少なくとも鍔部よりも先端側の外側面、及び鍔部の先端向き面に塗布する塗布工程と、塗布工程の後、ペーストを乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程の後、未焼成成形体を焼成することで、素子本体を得る焼成工程と、塗布工程終了後から乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間に、鍔部よりも先端側の未焼成成形体の外側面と未焼成成形体の鍔部の先端向き面との接続部に気体を吹き付ける気体吹き付け工程とを具備している。【選択図】図１
2013234884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びると共に、先端側が閉塞された筒状とされ、径方向に突出する鍔部を有する素子本体であり、少なくとも前記鍔部よりも先端側の前記素子本体の外側面、及び前記鍔部の先端向き面が凹凸に形成された素子本体と、
前記鍔部よりも先端側の前記素子本体の外側面の少なくとも一部に配設された外側電極と、
少なくとも前記鍔部の先端向き面に配設され、前記外側電極と電気的に接続するリード電極と、
前記素子本体の内側面に配設された内側電極と、
を備えたガスセンサ素子の製造方法であって、
凹凸化粒子を含むペーストを、鍔部を有する有底筒状の未焼成成形体のうち、少なくとも前記鍔部よりも先端側の外側面、及び前記鍔部の先端向き面に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程の後、前記ペーストを乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程の後、未焼成成形体を焼成することで、素子本体を得る焼成工程と、
前記塗布工程終了後から前記乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間に、前記鍔部よりも先端側の前記未焼成成形体の外側面と前記未焼成成形体の前記鍔部の先端向き面との接続部に気体を吹き付ける気体吹き付け工程と
を具備したことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のガスセンサ素子の製造方法であって、
前記乾燥工程開始時から前記気体吹き付け工程を開始する
ことを特徴とするガスセンサ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のガスセンサ素子の製造方法であって、
前記気体吹き付け工程では、前記未焼成成形体を、軸線を回転軸として回転させながら前記気体を吹き付ける
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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガス中の特定のガスの濃度を検出するガスセンサ素子を製造するためのガスセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関（エンジン）から排出される排気ガス中の特定ガス、例えば酸素ガス等の濃度を検出するガスセンサ素子が知られている。このようなガスセンサ素子としては、例えば、Ｙ２Ｏ３又はＣａＯを固溶させたジルコニア（ＺｒＯ２）等からなる固体電解質体を用いたものが知られている。
【０００３】
また、固体電解質体からなる有底円筒状のガスセンサ素子本体の外側面に外側電極を配設するとともに、この外側電極に対応するガスセンサ素子本体の内側面に内側電極を配設して、これらの外側電極と内側電極との間に流れる電流からガスの濃度を検出するようにしたガスセンサ素子が知られている。また、このような構造のガスセンサ素子において、外側電極を覆うように、保護層としてスピネルからなる溶射膜等を配設したガスセンサ素子が知られている。
【０００４】
さらに、上記構成のガスセンサ素子では、有底円筒状の未焼成成形体の外側表面に、凹凸化粒子を含むペーストを塗布し、未焼成成形体とペーストとを同時焼成することにより、素子本体の外側面に凹凸を形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このように、素子本体の外側面を凹凸に形成することにより、素子本体の外側面上に設けられる外側電極や、外側電極を覆う保護層と素子本体との密着性が向上する。その結果、長時間、高温雰囲気に晒されても、素子本体の外側面から外側電極や保護層が剥離しない耐熱性に優れた構造となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３０９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ガスセンサ素子は、ハウジングである主体金具に係止させるため、有底円筒状の素子本体の外側面から径方向外側に突出する鍔部を有する形状とされている。そして、このように鍔部を有するガスセンサ素子では、鍔部よりも先端側の素子本体の外側面（以下、先端側外側面という）のみでなく、鍔部の先端向き面にまで保護層を配設した構成のものがある。これは、先端側外側面の一部に設けられた外側電極を覆うためだけでなく、鍔部の先端向き面に設けられた、外側電極と電気的に接続するリード電極を覆うことで、主体金具とリード電極とが短絡することを防止するためである。
【０００７】
そして、上記のように、鍔部の先端向き面にまで保護層を配設したガスセンサ素子では、鍔部の先端向き面においても凹凸を形成する必要がある。しかしながら、先端側外側面から鍔部の先端向き面まで、凹凸化粒子を含むペーストを塗布すると、先端側外側面と、鍔部の先端向き面との接続部（鍔部の先端向き面の根元付近）にペーストの液溜まりが発生し易い。そして、このようなペーストの液溜まりが発生した状態で乾燥、焼成を行うと、バインダの乾燥収縮等によって素子本体にクラックが発生するという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたものである。本発明の目的は、外側面に凹凸が形成された素子本体にクラックが発生することを抑制することができ、良質なガスセンサ素子を効率良く製造することのできるガスセンサ素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガスセンサ素子の製造方法の一態様は、軸線方向に延びると共に、先端側が閉塞された筒状とされ、径方向に突出する鍔部を有する素子本体であり、少なくとも前記鍔部よりも先端側の前記素子本体の外側面、及び前記鍔部の先端向き面が凹凸に形成された素子本体と、前記鍔部よりも先端側の前記素子本体の外側面の少なくとも一部に配設された外側電極と、少なくとも前記鍔部の先端向き面に配設され、前記外側電極と電気的に接続するリード電極と、前記素子本体の内側面に配設された内側電極と、を備えたガスセンサ素子の製造方法であって、凹凸化粒子を含むペーストを、鍔部を有する有底筒状の未焼成成形体のうち、少なくとも前記鍔部よりも先端側の外側面、及び前記鍔部の先端向き面に塗布する塗布工程と、前記塗布工程の後、前記ペーストを乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程の後、未焼成成形体を焼成することで、素子本体を得る焼成工程と、前記塗布工程終了後から前記乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間に、前記鍔部よりも先端側の前記未焼成成形体の外側面と前記未焼成成形体の前記鍔部の先端向き面との接続部に気体を吹き付ける気体吹き付け工程とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の本発明のガスセンサ素子の製造方法によれば、前記塗布工程終了後から前記乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間に、気体吹き付け工程を行うことによって、未焼成成形体の鍔部より先端側の未焼成成形体の外側面と、鍔部の先端向き面との接続部にペーストの液溜まりが生じることを防止することができる。これによって、ペーストの乾燥後又は焼成後に、素子本体（特に凹凸が形成された外表面）にクラックが発生することを防止することができる。
【００１１】
なお、「前記塗布工程終了後から前記乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間」とは、塗布工程終了後に人工的に乾燥工程が開始される場合には、この乾燥工程終了までの一部の期間、もしくは塗布工程終了後から乾燥工程終了までの全期間のことを指す。なお、塗布工程終了と人工的な乾燥工程開始との間に所定の期間（例えば搬送工程等）がある場合であっても、その所定の期間に自然乾燥がなされているため、この所定の期間も乾燥工程とみなして考える。
【００１２】
また、上記構成の本発明のガスセンサ素子の製造方法では、乾燥工程開始時から気体吹き付け工程を開始することが好ましい。これによって、より確実に未焼成成形体の鍔部より先端側の未焼成成形体の外側面と、鍔部の先端向き面との接続部にペーストの液溜まりが生じることを防止することができ、ペーストの乾燥後又は焼成後に、素子本体（特に凹凸が形成された外表面）にクラックが発生することをより確実に防止することができる。
【００１３】
さらに、上記構成の本発明のガスセンサ素子の製造方法では、気体吹き付け工程では、未焼成成形体を、軸線を回転軸として回転させながら気体を吹き付けることが好ましい。これによって、接続部の周方向にわたって均一に気体を吹き付けることができ、ペーストの乾燥後又は焼成後に、素子本体（特に凹凸が形成された外表面）にクラックが発生することをより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外側面に凹凸形成された素子本体にクラックが発生することを抑制することができ、良質なガスセンサ素子を効率良く製造することのできるガスセンサ素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るガスセンサ素子の製造方法を説明するための図。
【図２】本発明の実施形態に係るガスセンサ素子の製造方法を説明するための図。
【図３】本発明の実施形態に係るガスセンサの縦断面構成を示す図。
【図４】図３のガスセンサのガスセンサ素子の構成を示す図。
【図５】図３のガスセンサのガスセンサ素子の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
まず、図３〜図５を参照して、本実施形態のガスセンサ１００及びガスセンサ素子３の構造について説明する。図３は、ガスセンサ１００を軸線Ｏ方向（先端から後端に沿う方向）に沿う面で切断した断面構造を示している。以下、図３の下側をガスセンサ１００の先端側とし、図３の上側をガスセンサ１００の後端側として説明する。ガスセンサ１００は自動車の排気管内に挿入されて先端（図３のプロテクタ部２０４側）が排気ガス中に曝され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサになっている。
【００１８】
ガスセンサ１００は、ガスセンサ素子３が主体金具（ハウジング）２０内に組み付けられて構成されている。ガスセンサ素子３は、酸素イオン伝導性の固体電解質体に一対の電極が設けられた酸素濃淡電池を構成し、酸素量に応じた検出値を出力する公知の酸素ガスセンサ素子である。
【００１９】
ガスセンサ素子３は、図４に示すように、先端に向かってテーパ状に縮径する有底筒状の固体電解質体からなる素子本体３ｓと、素子本体３ｓの内表面と外表面にそれぞれ形成された内側電極３ｂ及び外側電極３ｃとを具備している。なお、この図４は、図３のガスセンサ１００のガスセンサ素子３の斜視図であるが、構成を説明するため、溶射層５は省略している。そして、ガスセンサ素子３の内部空間を基準ガス雰囲気とし、ガスセンサ素子３の外表面に被検出ガスを接触させてガスの検知を行うようになっている。内側電極３ｂ及び外側電極３ｃは、ＰｔあるいはＰｔ合金を多孔質状に形成したものである。
【００２０】
図３に戻り、素子本体３ｓの軸線Ｏ方向（長手方向）中央付近には、径方向外側に突出する鍔部３ａが設けられている。一方、主体金具２０の先端寄りの内周面には内側に縮径しつつ先端側へ向かって窄まるテーパ状の受け面２０ｅが設けられ、鍔部３ａと受け面２０ｅの間に後述するプロテクタ２００の環状の拡径部２０２が配置されている。そして、ガスセンサ素子３を主体金具２０の内側に挿通し、鍔部３ａをプロテクタ２００の拡径部２０２に当接させることにより、間接的に受け面２０ｅに後端側からガスセンサ素子３の鍔部３ａが当接し、ガスセンサ素子３が主体金具２０内に組み付けられている。
【００２１】
図４に示すように、ガスセンサ素子３の鍔部３ａは、ガスセンサ素子３の先端側に向く先端向き面３ａｆ及び側面３ａｓを有し、先端向き面３ａｆと側面３ａｓとの間を角部３ａｃが繋いでいる。又、外側電極３ｃは、ガスセンサ素子３の素子本体３ｓの外表面のうち、鍔部３ａよりも先端側の素子本体３ｓの外表面３ｐ（以下、先端側外表面３ｐとする）の一部（先端側）に形成されている。さらに、素子本体３ｓの外表面上には、外側電極３ｃから後端側に向かってリード電極３ｃＬが延びている。このリード電極３ｃＬは、鍔部３ａの先端向き面３ａｆ、側面３ａｓにも設けられている。さらに、ガスセンサ素子３の後端側の外表面には、リード電極３ｃＬに接続するように、電極パッド３ｃｐが設けられている。
【００２２】
さらに、図５に示すように、素子本体３ｓの先端側外表面３ｐから鍔部３ａの先端向き面３ａｆを経て鍔部３ａの側面３ａｓまでの領域に、外側電極（検知電極）３ｃ、リード３ｃＬを覆う多孔質の溶射層５が形成されている。
【００２３】
溶射層５は、外側電極３ｃを被検出ガス中の被毒物質等から保護する目的で形成されている。また、鍔部３ａの先端向き面３ａｆや側面３ａｓに設けられるリード電極３ｃＬと主体金具２０とが短絡し、センサ出力にノイズが重畳することを防止するため、この溶射層５は、先端側外表面３ｐから鍔部３ａの先端向き面３ａｆを経て鍔部の側面３ａｓまで連続して形成されている。一方、後述する外側端子９１と電気的に接続するため、少なくとも電極パッド３ｃｐは溶射層５で覆われずに露出している。
【００２４】
また、素子本体３ｓのうち、先端側外表面３ｐ、鍔部３ａの先端向き面３ａｆ及び側面３ａｓは、凹凸に形成されている。このように、素子本体３ｓの先端側外表面３ｐ、鍔部３ａの先端向き面３ａｆ及び側面３ａｓを凹凸に形成することにより、先端側外側面３ｐ上に設けられる外側電極３ｃや、鍔部３ａの先端向き面３ａｆ及び側面３ａｓ上に設けられるリード電極３ｃＬ、さらには、外側電極３ｃやリード電極３ｃＬを覆う溶射層５と素子本体３ｓとの密着性が向上する。その結果、長時間、高温雰囲気に晒されても、素子本体３ｓから外側電極３ｃやリード電極３ｃＬ、さらには溶射層５が剥離しない耐熱性に優れた構造となる。なお、素子本体３ｓの外表面を凹凸にする方法については、後述する。
【００２５】
図３に戻り、プロテクタ２００は、受け面２０ｅに当接し先端側へ向かって窄まるテーパ状の拡径部２０２と、拡径部２０２の先端から先端側へ向かって筒状に延びる筒部２０４とを一体に有する。拡径部２０２は、鍔部３ａと受け面２０ｅとの間に係合する。一方、筒部２０４は、主体金具２０の先端部２０ｆから突出し、同じく先端部２０ｆから突出するガスセンサ素子３の先端を自身の内部に収容している。この筒部２０４は、排気ガスを筒部２０４の内部に取り込むための複数の孔部２０４ａを有し、先端側が閉じた有底筒状をなしている。プロテクタ２００は、例えば、ニッケル、ニッケル合金、又はステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）を用いて製造することができる。
【００２６】
一方、鍔部３ａの後端側におけるガスセンサ素子３と主体金具２０との径方向の隙間に、シール材（滑石粉末）６が充填され、さらにシール材６の後端側に筒状の絶縁部材（セラミックスリーブ）３１が配置されている。そして、絶縁部材３１の後端側に金属リング（ステンレス製の平ワッシャ）３０を配し、主体金具２０の後端部を内側に屈曲してかしめ部２０ａを形成することにより、絶縁部材３１が先端側に押し付けられてシール材６を押圧した状態で、絶縁部材３１及びシール材６がかしめ固定されるとともに、ガスセンサ素子３と主体金具２０の隙間がシールされる。
【００２７】
なお、主体金具２０の中央付近には、径方向外側に突出し六角レンチ等を係合するための工具係合部２０ｃが設けられ、工具係合部２０ｃと先端部２０ｆとの間の主体金具２０外側面には雄ねじ部２０ｄが形成されている。又、工具係合部２０ｃの先端面と雄ねじ部２０ｄの後端との間の段部には、排気管に取付けた際のガス抜けを防止するガスケット（図示せず）が嵌挿されている。そして、主体金具２０の雄ねじ部２０ｄを排気管等のネジ孔に取付けることで、ガスセンサ素子３の先端を排気管内に露出させて被検出ガス（排気ガス）を検知するようになっている。
【００２８】
主体金具２０の後端側には、ガスセンサ素子３の後端側を覆うため、金属製で筒状とされた外筒４０が接合されている。外筒４０は、主体金具２０に接続する先端部４０ａと先端部４０ａよりも縮径された後端部４０ｂとを有し、先端部４０ａと後端部４０ｂとの間には、段部４３が設けられている。
【００２９】
外筒４０の先端部４０ａの内側には、絶縁性の筒状のセパレータ１１１が配置されている。また、セパレータ１１１の２個の挿通孔１１５、１１６には、それぞれ内側端子７１、外側端子９１の板状基部７４、９４が挿通されている。この各板状基部７４、９４の後端にはそれぞれ接続端部７５、９５が形成され、接続端部７５、９５にそれぞれリード線１４１、１４１がかしめ接続されている。
【００３０】
また、セパレータ１１１は、セパレータ１１１の後端面を段部４３に当接させつつ、セパレータ１１１の先端面をセパレータ１１１よりも先端側に配置した保持金具４５に当接させることで、外筒４０内に保持されている。この保持金具４５は、セパレータ１１１よりも先端側に配置され、外筒４０の先端部４０ａがかしめられることで外筒４０内に固定されている。
【００３１】
内側端子７１には、板状基部７４に接続し、ガスセンサ素子３の筒孔３ｄ内に内嵌された挿入部７３が設けられている。この挿入部７３は、筒形状とされ、ガスセンサ素子３の内側に設けられた内側電極３ｂと電気的に接続されている。また、外側端子９１には、板状基部９４に接続し、ガスセンサ素子３の外側に外嵌された筒状部９３が設けられている。この筒状部９３は、筒形状を有し、ガスセンサ素子３の外側に設けられた外側電極３ｃ（詳細には電極パッド３ｃｐ）と電気的に接続されている。
【００３２】
外筒４０の後端部４０ｂの内側には筒状のグロメット１３１が内挿されてかしめ固定されている。このグロメット１３１には、２個の挿通孔からそれぞれリード線１４１、１４１が外部に引き出されている。又、グロメット１３１の後端側がフランジ状に拡径しており、この拡径部分を外筒４０の後端に載置することにより、グロメット１３１の位置決めがされる。グロメット１３１としては、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等からなるゴムキャップを用いることができる。
【００３３】
さらに、外筒４０の後端部４０ｂの側面のうち、グロメット１３１よりも先端側の位置には、周方向に等間隔で４個（図３では３個のみ図示）の第１通気孔４１が開口している。そして、外筒４０の後端部４０ｂの径方向外側には、第１通気孔４１を塞ぐように、環状の通気性のフィルタ５０が被せられ、さらに、フィルタ５０を径方向外側から金属製の筒状の保護外筒６０が囲んでいる。
【００３４】
保護外筒６０の側面には、周方向に等間隔で４個（図３では２個のみ図示）の第２通気孔６１が開口し、フィルタ５０を介して外筒４０内部へ外気を導入可能になっている。なお、第２通気孔６１及び第１通気孔４１の先後で外筒４０及び保護外筒６０をかしめることで、外筒４０と保護外筒６０の間にフィルタ５０を保持している。フィルタ５０は、例えばフッ素系樹脂等の樹脂の多孔質構造体からなり、撥水性を有しているため外部の水を通さずにガスセンサ素子３の内部空間に基準ガス（大気）を導入する。
【００３５】
保護外筒６０は、後端部が、グロメット１３１の後端面上に設けられるように径方向内側に折り曲げられており、後端部の中央に開口６３が形成され、この開口６３からリード線１４１、１４１が外部に引き出されている。さらに、保護外筒６０の後端側は、外筒４０の後端部４０ｂに設けられたかしめ部に、かしめ固定されている。つまり、グロメット１３１は、保護外筒６０及び外筒４０の両者を同時にかしめることで、外筒４０内に固定されている。
【００３６】
次に、上述したガスセンサ素子３の製造方法について説明する。
ガスセンサ素子３の製造工程では、先ず、ラバープレス成形等によって、鍔部３０ａを有する有底筒状の未焼成成形体３０ｓを作製する。なお、未焼成成形体３０ｓを構成する固体電解質体としては、例えば、Ｙ２Ｏ３又はＣａＯを固溶させたＺｒＯ２が代表的なものであるが、それ以外のアルカリ土類金属または希土類金属の酸化物とＺｒＯ２との固溶体を使用してもよい。さらには、これにＨｆＯ２が含有されていてもよい。
【００３７】
次に、例えば、図１（ａ）、（ｂ）に示すような溢流塗り装置３００を用いて、凹凸化粒子を含むペーストを、未焼成成形体３０ｓに塗布するペーストの塗布工程を行う。なお、図１（ａ）は、溢流塗り装置３００の斜視図であり、図１（ｂ）は、溢流塗り装置３００の正面図である。
【００３８】
溢流塗り装置３００は、ペーストを未焼成成形体３０ｓに付与するための回転ドラム３０２を具備している。回転ドラム３０２の斜め上方位置には、ここから回転ドラム３０２の外周面上にペーストを供給するペースト供給部材３０３が配設されている。また、回転ドラム３０２の周囲には、回転ドラム３０２の外周面上のペーストの厚さが一定（例えば３００μｍ）になるようにペーストを掻き落とすプレート３０４と、この回転ドラム３０２の外周面上のペーストと接触する位置に未焼成成形体３０ｓを軸回転可能に支持する回転支持部材３０５が配設されている。
【００３９】
溢流塗り装置３００は、図４に示した素子本体３ｓの先端側表面３ｐから鍔部３ａの先端向き面３ａｆを経て少なくとも側面３ａｓまでの領域、つまり、図１（ａ）に示す未焼成成形体３０ｓの先端側表面３０ｐから鍔部３０ａの先端向き面３０ａｆを経て少なくとも側面３０ａｓまでの領域（多孔質の溶射層５が形成される領域）にペーストを塗布するためのものである。このため、未焼成成形体３０ｓの外形に合わせて、回転ドラム３０２の外周面には凹部３０２ａが形成されている。
【００４０】
なお、凹凸化粒子を含むペーストとしては、例えば、２種類の粒子（造粒粒子、微細粒子）を含むものが挙げられる。この造粒粒子、微細粒子としては、未焼成成形体３０ｓの主成分となる、例えばジルコニア等からなることが好ましい。また、造粒粒子としては、７０％以上の粒子が４５〜９０μｍとなるものが好ましく、微細粒子としては、８０％以上の粒子が２．５μｍ以下となるものが好ましい。なお、凹凸化粒子を含むペーストとして、２種類の粒子が含まれるものに限定されず、１種類の粒子が含まれるものや、３種類以上の粒子が含まれるものであってもよいが、造粒粒子と微細粒子とを含むペーストであれば、容易に未焼成成形体３０ｓの外表面を凹凸にすることができる。
【００４１】
次に、上記のようにして塗布工程により未焼成成形体３０ｓにペーストを塗布した後、乾燥工程を行い未焼成成形体３０ｓに塗布したペーストを乾燥させる。この乾燥工程では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、未焼成成形体３０ｓを軸回転可能に支持する回転支持部材３１５に配置して所定速度で回転させながら、自然乾燥によって乾燥を行う。なお、ペーストの乾燥は、ペーストの塗布が終了した直後から始まる。従って、本実施形態において乾燥工程とは、実質的にペーストの塗布が終了した直後からの一連の工程、例えばペーストを塗布した未焼成成形体３０ｓの搬送工程等を含む。
【００４２】
そして、上記の乾燥工程の際に、本実施形態では、図２に示すように、未焼成成形体３０ｓの先端側外表面３０ｐと、鍔部３０ａの先端向き面３０ａｆとの接続部３０ｒの部分に、ノズル３１１から気体（本実施形態では空気）を吹き付ける気体吹き付け工程を行う。なお、気体吹き付け工程において使用するノズル３１１としては、例えば、内径が０．３ｍｍ〜３ｍｍ程度のものを使用することが好ましい。
【００４３】
上記の気体吹き付け工程は、塗布工程終了後から乾燥工程終了までの期間を通じて行ってもよく、一部の期間のみ行ってもよい。
一部の期間のみ気体吹き付け工程を行う場合は、以下のような手順で行うことかができる。
第１の手順では、塗布工程終了後から気体吹き付け工程を開始し、乾燥工程の終了する前に気体吹き付け工程を終了する。
第２の手順では、塗布工程終了後、一定時間経過後から気体吹き付け工程を開始し、乾燥工程の終了する前に気体吹き付け工程を終了する。
第３の手順では、塗布工程終了後、一定時間経過後から気体吹き付け工程を開始し、乾燥工程の終了と同時に気体吹き付け工程を終了する。
【００４４】
上記乾燥工程の後、未焼成成形体３０ｓの外表面にリード電極３ｃＬ、及び電極パッド３ｃｐを印刷して、その後の焼成工程にて、約１５００℃で焼成する。その後、外側電極３ｃ、及び内側電極３ｂを形成すると共に、周知のプラズマ溶射法により外側電極３ｃ、及びリード電極３ｃＬを覆う溶射層５を形成してガスセンサ素子３を得た。
【００４５】
本実施形態におけるガスセンサ素子３の製造方法によれば、塗布工程終了後から乾燥工程終了までの間の少なくとも一部の期間に、気体吹き付け工程を行うことによって、未焼成成形体３０ｓの先端側外表面３０ｐと、鍔部３０ａの先端向き面３０ａｆとの接続部３０ｒの部分にペーストの液溜まりが生じることを防止することができ、これによって、乾燥後又は焼成後に、素子本体３ｓ（とくに凹凸が形成された外表面）にクラックが発生することを防止することができる。
【００４６】
次に、実施例について説明する。
酸化ジルコニウムに６モル％の酸化イットリウムを添加した混合物を７０時間湿式粉砕した後、乾燥し、２０メッシュの篩に通した。これを電気炉で１３００℃、１時間の仮焼を行い、２０メッシュの篩に通した。そして、湿式で５０時間ボールミル粉砕を行って、２．５μｍ以下９０％の微粉砕原料物を得た。この原料粉末に有機バインダとしてアラビアゴムを加えて得た泥漿をスプレードライヤにかけて平均粒径６０μｍ程度の造粒粒子を得た。この造粒粒子を水分が１％になるように調整し、５０ＭＰａのラバープレス成形によって、一方が閉じた筒状（つまりコップ状、有底筒状）で、長手方向の中央付近に鍔部を有する未焼成成形体を得た。この未焼成成形体の鍔部直近の先端側の部位の直径は約６．１ｍｍであった。
【００４７】
一方、上述のスプレードライヤによって得た造粒粒子を１２００〜１３００℃の温度で１時間仮焼して得た造粒粒子を篩い分けしたもの（粒径４５〜９０μｍ）と、８０％以上の粒子が２．５μｍ以下の微細粒子とをそれぞれ水と水溶性バインダＮＨ４−ＣＭＣの混合溶媒に加えることにより、粘度が４００〜１６００ＣＰＳの範囲内のペーストを調製した。
【００４８】
このペーストを、図１に示した溢流塗り装置３００を用いて上記工程で作製した未焼成成形体に塗布した。
【００４９】
この後、図２に示した装置を用いて乾燥工程を実施するとともに、乾燥工程と同時に気体吹き付け工程を同期間実施した。この気体吹き付け工程では、エア吹き付けノズルの内径は０．９５ｍｍ、エアの圧力は２５〜７０ｋＰａ、気体吹き付け用のノズルと未焼成素子本体の距離は略７ｍｍとした。また、乾燥工程における未焼成成形体の回転速度は３００ｒｐｍとした。なお、塗布工程前の未焼成成形体と乾燥工程後の未焼成成形体との重量差（つまり、凹凸化粒子の重量）は４０ｍｇとなる。
【００５０】
次に、乾燥工程が終了した未焼成成形体を、１６００℃で１時間、酸化雰囲気下で焼成した。焼成後の素子本体の外観を拡大して観察したところ、２０本の素子本体を作製した中で、素子本体の外表面にクラックが発生したものは０本であった。
【００５１】
比較例として、上記した実施例における気体吹き付け工程を実施しない点のみが相違し、その他の工程は実施例と同一として２０本の素子本体を作製し、焼成後の素子本体の外観を拡大して観察した。この結果、２０本の素子本体のうち、９本の素子本体の外表面にクラックが発生した。
【００５２】
以上のとおり、実施例では、比較例では生じた素子本体の外表面のクラックの発生を防止することができた。したがって、実施例によれば、良質なガスセンサ素子を効率良く製造できることが確認できた。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５４】
２００……ガスセンサ、３……ガスセンサ素子、３ａ……鍔部、３ａｆ……先端向き面、３ａｓ……側面、３ｂ……内側電極、３ｃ……外側電極、３ｐ……先端側外表面、３ｓ……素子本体、３０ｓ……未焼成成形体、３０ｐ……先端側外表面、３０ａ……鍔部、３０ａｆ……鍔部の前向き面、３０ａｓ……鍔部の側面、３０ｒ……接続部。
【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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