(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極（３３）の外周部を覆う絶縁体（３２）の外周部に形成した段付部（３２ｂ、３２ａ）を、取付金具（３１）に形成した支持部（３１３、３１４）にて支持するスパークプラグにおいて、前記絶縁体（３２）の外周部のうち、組付状態で前記支持部（３１４）の近傍に位置する所定部位（３２ａ、３２ｃ、３２ｄ）に導電皮膜（３９）を形成する皮膜形成方法であって、
前記所定部位に導電材料（３９０）を塗布する導電材料塗布行程と、
前記導電材料塗布行程の後、前記導電材料（３９０）の表面に、ガラス系絶縁材料（３２００）を塗布するガラス系絶縁材料塗布行程と、
前記両塗布行程の後、前記導電材料（３９０）および前記ガラス系絶縁材料（３２００）を焼成して導電皮膜（３９）とする焼成行程とを包含することを特徴とするスパークプラグの皮膜形成方法。
【請求項２】
前記ガラス系絶縁材料塗布行程において、前記導電材料（３９０）の表面に加えて、前記絶縁体（３２）の外周部にも、前記ガラス系絶縁材料（３２００）を塗布することを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグの皮膜形成方法。
【請求項３】
前記所定部位は、
前記絶縁体（３２）の外周部のうち、前記支持部（３１４）に対向する対向部（３２０ｃ）と、
前記絶縁体（３２）の外周部のうち、前記対向部（３２０ｃ）から前記段付部（３２ａ）の反対側に延びる延部（３２１ｃ）とを包含することを特徴とする請求項１または２に記載のスパークプラグの皮膜形成方法。
【請求項４】
前記延部（３２１ｃ）の軸方向長さ（Ｍ）が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載のスパークプラグの皮膜形成方法。
【請求項５】
前記所定部位は、前記絶縁体（３２）の外周部の全周を包含することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のスパークプラグの皮膜形成方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の皮膜形成方法にて形成される導電皮膜（３９）を備えたスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン電流検出装置に用いて好適なスパークプラグに導電皮膜を形成する皮膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スパークプラグとしては図６に示すようなものがある。このスパークプラグ３は、筒状の取付金具３１を備えており、この取付金具３１の内部に筒状の絶縁体３２を保持させ、この絶縁体３２の内部に中心電極３３およびステム部３４を保持させている。また、取付金具３１の一端部３１１には、中心電極３３の一端部３３１と放電ギャップ３８を隔てて対向する接地電極３５が固定されている。
【０００３】
そして、絶縁体３２の他端部３２２側外周部には、段付部３２ａが形成されており、この段付部３２ａは、取付金具３１の他端部３１２側に設けた支持部３１４にて支持されている。
そして、このスパークプラグ３の一端部３ｂ側が内燃機関の燃焼室Ｒに挿入され、このスパークプラグ３の取付金具３１と中心電極３３との間に放電用高電圧（約−１０ｋＶ〜−３５ｋＶ）をかけることにより、放電ギャップ３８に火花放電が発生し、燃焼室内の混合気が燃焼する。
【０００４】
ところで、放電ギャップ３８近傍では、上記燃焼に伴いイオンが発生するため、中心電極３３と接地電極３５（つまりは、取付金具３１）との間に電圧を印加することにより、中心電極３３と接地電極３５（つまりは、取付金具３１）との間にイオン電流が流れることが知られている。そして、このイオン電流をイオン電流検出手段にて検出することにより、内燃機関の燃焼室Ｒにおける混合気の燃焼状態やノッキングの発生状態を検出することが近年検討されている。
【０００５】
このイオン電流検出手段にて検出されるイオン電流の検出波形を図７に示す。通常、この検出波形が、所定時間Ｔ以上、高さＨ以上立ち上がった状態を、イオン電流検出手段が検出したときに、混合気が燃焼していると判断するものである。なお、混合気の失火時には、上記イオンが発生しないためにイオン電流は発生せず、上記立ち上がり状態は検出されない。また、プレイグニッション時には、放電ギャップ３８間の放電の前に上記イオンが発生し、放電の前に上記立ち上がり状態が検出される。
【０００６】
また、検出波形にノッキングによる振動波形Ｋが現れたときに、ノッキングしていることを検出している。このノッキングを検出することにより点火時期を制御している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者は、図７に示すイオン電流の検出波形に発生するスパイク状ノイズＮにより、上記イオン電流検出手段が誤検出する、といった問題があることを発見し、さらに、この問題について本発明者が鋭意検討した結果、スパークプラグ３の取付金具３１の支持部３１４の近傍に発生するコロナ放電が、上記スパイク状ノイズＮの発生原因であることがわかった。
【０００８】
このコロナ放電とスパイク状ノイズＮとの関係について本発明者が検討した内容について、以下に詳しく説明する。
まず、従来のスパークプラグ３では、取付金具３１の支持部３１４（具体的には取付金具３１の他端部３１２）が絶縁体３２の他端部３２２側外周部に当たって傷付けることがないように、支持部３１４と、絶縁体３２の他端部３２２側外周部とが、径方向（図６中左右方向）に距離Ｌを隔てて配置されている。一方、支持部３１４により段付部３２ａを確実に支持するために、支持部３１４と段付部３２ａとの重なり代を大きくする必要があるので、上記距離Ｌが微少（例えば約０．４ｍｍ）となっている。
【０００９】
ところで、スパークプラグ３の作動時には、取付金具３１と中心電極３３との間に上記放電用高電圧がかかるため、取付金具３１の支持部３１４と、中心電極３３との間にも放電用高電圧がかかる。ここで、支持部３１４近傍は、取付金具３１との接触端部であるため電界が集中し、この電界の集中部からコロナ放電が発生しやすい。
【００１０】
更に、支持部３１４と、絶縁体３２の一端部３２１側外周部との間に形成される間隙Ｃには空気が存在しており、空気の誘電率を１とすると、絶縁材料の誘電率は約９であるため、上記放電用高電圧は、上記間隙Ｃに主にかかることになる。しかも、上記距離Ｌ（つまり、電界方向の距離）が微少であるため、上記間隙Ｃには非常に大きな電界が形成される。
【００１１】
一方、空気は絶縁耐力が非常に小さいものであるため、このような絶縁耐力の小さな空気に、上記した非常に大きな電界が加わることにより、絶縁破壊が生じる。この結果、間隙Ｃ、および、この間隙Ｃの近傍（換言すれば、取付金具３１の支持部３１４の近傍）において、容易にコロナ放電が発生する。なお、空気の絶縁耐力は、２０℃のとき２〜３ｋＶ／ｍｍである。
【００１２】
また、間隙Ｃには無機材料からなる粉末（例えばタルク等）が充填されている場合もあるが、この場合においても、粉末相互間に存在する微少な空気層等において絶縁破壊が生じてコロナ放電が容易に発生する。
そして、中心電極３３が陰極（負電圧）、取付金具３１が陽極（アース）であるため、絶縁体３２は、内周部側がプラス、外周部側がマイナスに分極している。よって、絶縁体３２の他端部３２２側外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４の近傍に位置する部位に、上記コロナ放電のプラス電荷が引き寄せられて、蓄積される。
【００１３】
ここで、上記距離Ｌが場所によって異なっていたり、絶縁体３２の外周部に微少な凹凸が存在する、といった理由から、絶縁体３２の他端部３２２側外周部のうち、支持部３１４の近傍に位置する部位において、プラス電荷を引き寄せやすい部位が局部的に存在することが、本発明者の検討によりわかっている。さらに、絶縁体３２が絶縁性であるため、上記引き寄せやすい部位に一旦引き寄せられたプラス電荷は、この部位から周囲へ移動することはなく、この部位に集中的に蓄積される。
【００１４】
そして、集中的に蓄積されたプラス電荷は、中心電極３３側の電位変化等の外的要因が加えられることにより取付金具３１へ流入する。このプラス電荷の流入は所定時間毎に起こるのではなく、ランダムに起こるため、絶縁体３２の外周部において、上記引き寄せやすい部位に蓄積されるプラス電荷の量は大小さまざまである。そして、上記引き寄せやすい部位に大量のプラス電荷が蓄積したときに、この大量のプラス電荷が何らかの外的要因で取付金具３１へ一気に流入することにより、上記スパイク状ノイズＮが発生することがわかった。
【００１５】
そして、ノッキングが発生していないときにスパイク状ノイズＮが発生すると、検出装置が、スパイク状ノイズＮを上記振動波形Ｋであると誤検出することがあり、これにより、ノッキングが発生していると誤判断してしまう。
なお、エンジンのスロットル全開時では、スロットル全閉時に比べて燃焼室Ｒの圧力が大きく、スパークプラグ３の要求電圧が高くなる。このため、上記間隙Ｃに形成される電界がより大きくなり、コロナ放電がより発生しやすくなるので、スパイク状ノイズＮが特に頻繁に発生する。よって、スロットル全開時では、特に上記イオン電流検出手段による誤検出が多発する傾向にある。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、イオン電流検出装置の検出波形にスパイク状ノイズが発生することを抑制できるスパークプラグを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、絶縁体（３２）の外周部のうち、プラス電荷を引き寄せやすい部位に引き寄せられたプラス電荷を、この部位の周囲へ分散させることにより、大量のプラス電荷が一気に取付金具（３１）へ流入することを抑制して、上記目的を達成することを見出した。
【００１８】
すなわち、中心電極（３３）の外周部を覆う絶縁体（３２）の外周部に形成した段付部（３２ｂ、３２ａ）を、取付金具（３１）に形成した支持部（３１３、３１４）にて支持するスパークプラグにおいて、絶縁体（３２）の外周部のうち、組付状態で支持部（３１４）近傍に位置する所定部位（３２ａ、３２ｃ、３２ｄ）に導電皮膜（３９）を形成する皮膜形成方法であって、
上記所定部位に導電材料を塗布する導電材料塗布行程の後、導電材料の表面に、ガラス系絶縁材料を塗布するガラス系絶縁材料塗布行程を行い、これら両塗布行程の後、導電材料およびガラス系絶縁材料を焼成して導電皮膜（３９）とする焼成行程を行なっている。
【００１９】
このような皮膜形成方法によれば、筒状の絶縁体（３２）の上記所定部位に導電皮膜（３９）を良好に形成できる。
そして、このような導電皮膜（３９）を有するスパークプラグ（３）の作動時においては、支持部（３１４）の近傍においてコロナ放電が発生するが、絶縁体（３２）の外周部のうち、支持部（３１４）の近傍に位置する所定部位に、導電皮膜（３９）が形成されているので、上記コロナ放電のプラス電荷を、導電皮膜（３９）の全体に分散させることができる。よって、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ一気に流入することを抑制できる。
【００２０】
そして、このようなスパークプラグ（３）をイオン電流検出装置（１０）に適用することにより、検出装置（１０）の検出波形にスパイク状ノイズ（Ｎ）が発生することを抑制でき、上記した誤検出を抑制できる。
また、上記ギャップ（３８）を経て放電する度に、中心電極（３３）と取付金具（３１）との間の放電電圧がほぼゼロとなり、このときに、プラス電荷が空気中に中和されるのであるが、本発明のように、プラス電荷を導電皮膜（３９）の全体に分散させることにより、プラス電荷を効果的に空気中に中和させることができるので、プラス電荷の蓄積量自体を減らすことができる。これにより、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のコロナ放電が蓄積されることをさらに抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ一気に流入することをさらに抑制できる。
【００２１】
また、上記したような形成方法によれば、導電皮膜（３９）において、導電材料がガラス系絶縁材料にて覆われる。よって、このような導電皮膜（３９）を有するスパークプラグ（３）の作動時において、ガラス系絶縁材料により導電材料を様々な外的要素から保護できる。なお、外的要素とは、例えば、酸化雰囲気（コロナ放電の発生による）や、熱（例えばエンジンからの放熱等）や、空気中の汚れ成分や、外的衝撃（例えば飛石等）等が挙げられる。
【００２２】
なお、導電材料は、上記した焼成時の焼成温度に耐えうるような耐熱性を有するものであり、例えば、ルテニウム酸化物（例えばＲｕＯ2 ）や、パイロクロア型の結晶構造をもつ材料（例えばＢｉ2 Ｒｕ2 Ｏ7 ）等が挙げられる。また、ガラス系絶縁材料としては、ホウケイ酸ガラスやホウケイ酸鉛ガラス等が挙げられる。ガラス系絶縁材料は、導電材料に比べて、耐酸化性および耐熱性に優れており、しかも、焼成後には、透明で光沢を有するため、このようなガラス系絶縁材料を含む導電皮膜（３９）にたとえ汚れ成分が付着しても、この汚れ成分を除去しやすい。
【００２３】
そして、上記ガラス系絶縁材料塗布行程において、導電材料（３９０）の表面に加えて、絶縁体（３２）の外周部にも、ガラス系絶縁材料（３２００）を塗布してもよい。これにより、導電材料（３９０）が塗布されていない絶縁体（３２）の外周部も、ガラス系絶縁材料にて覆われるので、スパークプラグ（３）の作動時において、ガラス系材料により、導電材料および絶縁体（３２）の外周部を様々な外的要素から保護できる。
【００２４】
また、上記所定部位として、絶縁体（３２）の外周部のうち、支持部（３１４）に対向する対向部（３２０ｃ）と、絶縁体（３２）の外周部のうち、対向部（３２０ｃ）から段付部（３２ａ）の反対側に延びる延部（３２１ｃ）とを包含していてもよい。これにより、絶縁体（３２）の対向部（３２０ｃ）および延部（３２１ｃ）に導電皮膜（３９）を形成できる。
【００２５】
ここで、上記プラス電荷を引き寄せやすい部位は、対向部（３２０ｃ）から延部（３２１ｃ）にかけて存在することが、本発明者の検討によりわかっている。これに対して、対向部（３２０ｃ）および延部（３２１ｃ）に導電皮膜（３９）を形成することにより、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを確実に抑制できる。
【００２６】
また、延部（３２１ｃ）の軸方向長さ（Ｍ）を２ｍｍ以上とすることにより、ノイズの発生を防止できることが、本発明者の実験によりわかっている。
また、上記所定部位として、絶縁体（３２）の他端部（３２２）側外周部の全周を包含していてもよい。これにより、絶縁体（３２）の他端部（３２２）側外周部の全周に、プラス電荷を分散させることができる。
【００２７】
また、導電皮膜（３９）が、取付金具（３１）と電気的に接続されていてもよい。これにより、スパークプラグ（３）の作動時において、導電皮膜（３９）全体に分散されたプラス電荷を、取付金具（３１）側へ常に少量づつ放出できる。よって、絶縁体（３２）の外周部において、局部的に大量のプラス電荷が蓄積されることを、より一層抑制でき、大量のプラス電荷が取付金具（３１）へ一気に流入することを、より一層抑制できる。なお、プラス電荷は取付金具（３１）側へ少量づつ放出されるため、この放出されたプラス電荷によるノイズの発生は無視できる。
【００２８】
ここで、導電皮膜（３９）の抵抗値が非常に小さく（ほとんどゼロである）、かつ、導電皮膜（３９）の端部（３９２）が空気と接触している場合、この端部（３９２）近傍に電界が集中してコロナ放電が発生する恐れがあり、これにより、従来技術と同様にスパイク状ノイズ（Ｎ）が発生する恐れがある。
これに対して、導電皮膜（３９）について、膜厚を２０μｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値（以下、抵抗値と略す）を１０ 6Ω以上とするとよい。これは、上記抵抗値が１０ 6Ω以上である場合、導電皮膜（３９）の端部（３９２）近傍における電界集中を良好に緩和でき、この端部（３９２）近傍におけるコロナ放電の発生を良好に抑制できることが、本発明者の経験、検討によりわかっているためである。
【００２９】
また、導電皮膜（３９）の抵抗値が非常に大きい（例えば１０10Ω以上）と、導電皮膜（３９）が絶縁体（３２）と同じはたらきをして、導電皮膜（３９）の表面に局部的にプラス電荷が蓄積される恐れがあり、これにより、従来技術と同様にスパイク状ノイズ（Ｎ）が発生する恐れがある。
これに対して、導電皮膜（３９）の抵抗値を１０10Ω以下とするとよい。これは、上記抵抗値が１０10Ω以下である場合、導電皮膜（３９）の表面におけるプラス電荷の局部的な蓄積を良好に抑制できることが、本発明者の経験、検討によりわかっているためである。
【００３０】
また、上記したコロナ放電の発生をより良好に抑制するためには、導電皮膜（３９）の抵抗値を１０7 Ω以上とするとよい。また、導電皮膜（３９）の表面における局部的なプラス電荷の蓄積をより良好に抑制するためには、導電皮膜（３９）の抵抗値を１０ 9Ω以下とするとよい。
そして、上記したスパークプラグ（３）と、このスパークプラグ（３）に高電圧を供給する電圧供給源（１、２、８）と、スパークプラグ（３）の放電ギャップ（３８）に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段（４、６、７）とを備えるイオン電流検出装置では、ノイズ（Ｎ）の発生が抑制されているため、上記した誤検出を抑制できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に示す本実施形態のスパークプラグ３は、図６に示す従来技術のスパークプラグ３において、導電皮膜３９を追加しただけであるため、この導電皮膜３９についての具体的説明、および、スパークプラグ３の説明補充を以下に行なう。
【００３２】
図１に示すように、取付金具３１の外周部にはネジ山３１ａが形成されており、内燃機関の燃焼室Ｒを構成するエンジンブロック１００にはネジ孔１００ａが形成されている。そして、取付金具３１のネジ山３１ａと、エンジンブロック１００のネジ孔１００ａとをネジ結合することにより、エンジンブロック１００にスパークプラグ３が脱着可能に装着される。
【００３３】
そして、絶縁体３２の一端部３２１、他端部３２２が取付金具３１の一端部３１１、他端部３１２から露出するように、絶縁体３２が取付金具３１の内部に固定されている。この絶縁体３２の内部には、中心電極３３およびステム部３４が固定されている。なお、中心電極３３の一端部３３１が絶縁体３２の一端部３２１から露出し、ステム部３４の一端部３４１が絶縁体３２の他端部３２２から露出しており、中心電極３３の他端部３３２とステム部３４の他端部３４２とが電気的に接続されている。
【００３４】
また、絶縁体３２の段付部３２ａと取付金具３１の支持部３１４との間は、耐熱性に優れた材料、例えば鉄や銅からなるパッキン３６にてシールされている。つまり、支持部３１４は、パッキン３６を介して段付部３２ａを支持している。また、絶縁体３２の段付部３２ｂと取付金具３１の支持部３１３との間は、耐熱性に優れた材料、例えば鉄や銅からなるパッキン３７にてシールされている。つまり、支持部３１３は、パッキン３７を介して段付部３２ｂを支持している。
【００３５】
なお、段付部３２ｂにパッキン３７を配置してから、取付金具３１の他端部３１２側から取付金具３１の内部へ絶縁体３２を挿入し、その後、段付部３２ａにパッキン３６を配置してから、取付金具３１の他端部３１２側を内方へ曲げるようにかしめることにより、パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂと支持部３１４、３１３との間で押圧されて変形する。この結果、パッキン３６、３７が、段付部３２ａ、３２ｂおよび支持部３１４、３１３に密接した状態となる。
【００３６】
そして、絶縁体３２の外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４の近傍に位置する所定部位には、導電材料およびガラス系絶縁材料からなる導電皮膜３９が形成されている。本実施形態では、段付部３２ａの全周と、段付部３２ａから間隙Ｃ側（図１中上方）に所定寸法（例えば６ｍｍ）だけ延びる延部３２ｃの全周と、絶縁体３２の外周部のうち、段付部３２ａから間隙Ｃの反対側（図１中下方）に所定寸法（例えば１ｍｍ）だけ延びる延部３２ｄの全周とから、上記所定部位を構成している。
【００３７】
また、延部３２ｃは、支持部３１４に対向する対向部３２０ｃと、対向部３２０ｃから間隙Ｃ側（図１中上方、段付部３２ａの反対側）に延びる延部３２１ｃとから構成される。この延部３２１ｃの軸方向（図１、２中上下方向）の寸法Ｍ（図２参照）は、例えば５ｍｍとしている。また、間隙Ｃの径方向（図１、２中左右方向）の寸法Ｌ（図１参照）は、従来と同じく例えば０．４ｍｍとしている。
【００３８】
そして、導電皮膜３９は、段付部３２ａの全周に形成される第１部位３９ａと、上記延部３２ｃの全周に形成される第２部位３９ｃと、上記延部３２ｄの全周に形成される第３部位３９ｄとから構成される。また、第２部位３９ｃは、上記対向部３２０ｃに形成される対向部３９０ｃと、上記延部３２１ｃに形成される延部３９１ｃとから構成される。
【００３９】
そして、導電皮膜３９の第１部位３９ａが、全周にわたってパッキン３６を介して取付金具３１に電気的に接続されており、導電皮膜３９の第３部位３９ｄが、全周にわたって取付金具３１に電気的に接続されている。
導電皮膜３９は、膜厚を２０μｍとしたときの１平方ミリ当たりの抵抗値が１０8 Ωであり。５ｗｔ％のＲｕＯ2 （導電材料）と、８５ｗｔ％のホウケイ酸ガラス（ガラス系絶縁材料）と、１０ｗｔ％の助剤および添加剤とが混ざりあった材料からなる。導電皮膜３９の膜厚は、あまり薄いと後述するスパイク状ノイズを抑制する効果が良好に得られず、あまり厚いと製造性が悪いため、１０〜６０μｍとするのがよく、本実施形態では２０μｍとしている。
【００４０】
また、絶縁体３２の外周部のうち、延部３２ｄよりも他端部３２２側には、ホウケイ酸ガラス（ガラス系絶縁材料）からなるガラス系絶縁皮膜３２０が全面的に形成されている。
図３は、本発明のスパークプラグ３を適用したイオン電流検出装置１０を示している。点火コイル１は一次巻線１１および二次巻線１２を備え、この一次巻線１１には、パワートランジスタ２および車載電源８が直列に接続されており、パワートランジスタ２により、一次巻線１１に発生する一次電流を断続するものである。そして、スパークプラグ３は、リード線９１を介して二次巻線１２に直列に接続され、放電用高電圧が印加されることにより、燃焼室Ｒ（図１参照）内の混合気を着火する。なお、スパークプラグ３のステム部３４（図１参照）の一端部３４１に上記リード線９１が電気的に接続されている。
【００４１】
また、二次巻線１２の正極側にはコンデンサ４が接続され、このコンデンサ４とアースとの間には、イオン電流を電圧に変換する抵抗７が接続されている。この抵抗７に発生する電圧は、コンピュータ６により検出されるようになっている。このコンピュータ６により検出されたイオン電流により、内燃機関の燃焼室Ｒにおける混合気の燃焼状態を検出できる。
【００４２】
そして、上記燃焼状態に応じて、コンピュータ６により、燃料噴射量や点火時期を制御して、最適な燃焼状態を保持するようにしている。また、抵抗７およびコンデンサ４に並列的に、定電圧ダイオード５が接続されている。この定電圧ダイオード５により、コンデンサ４の充電電圧を任意に設定できる。なお、点火コイル１、パワートランジスタ２および車載電源８により、電圧供給手段を構成し、コンデンサ４、コンピュータ６および抵抗７により、イオン電流検出手段を構成している。
【００４３】
そして、このイオン電流検出装置１０は、内燃機関の点火時期には、二次巻線１２に負極性の放電用高電圧（約−３５ｋＶ）が生じ、図３中実線矢印で示す経路に放電電流が流れ、スパークプラグ３の放電ギャップ３８間に放電を生じる。また、この放電電流によってコンデンサ４が充電される。
このとき、混合気の燃焼に伴いイオンが発生する。ここで、コンデンサ４が充電されているため、中心電極３３と接地電極３５との間に電圧が印加され、図３中点線矢印で示す経路にイオン電流が流れ、このイオン電流により抵抗７に発生する電圧を検出することにより、混合気の燃焼を確認できる。
【００４４】
以下に、上記構成のスパークプラグ３における導電皮膜３９およびガラス系絶縁皮膜３２０の形成方法を、図２（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。
まず、ＲｕＯ2 粉末（導電材料）を例えば２０ｗｔ％、ホウケイ酸ガラス（ガラス系絶縁材料）を例えば５０ｗｔ％、バインダおよび溶剤を例えば３０ｗｔ％の割合で混合して導電ペーストを形成し（導電ペースト形成行程）、この導電ペースト３９０を、絶縁体３２の段付部３２ａ、および、延部３２ｃ、３２ｄに塗布する（導電ペースト塗布行程、請求項でいう導電材料塗布行程）。
【００４５】
その後、ホウケイ酸鉛ガラスの粉末（ガラス系絶縁材料、ＳｉＯ2 が例えば４５ｗｔ％、ＰｂＯが例えば３０ｗｔ％、Ｂ2 Ｏ3 が例えば２０ｗｔ％、添加剤が例えば５ｗｔ％の割合からなる）を所定粘度となるように水に溶かしてガラス系絶縁ペーストを形成する（ガラス系絶縁ペースト形成行程）。そして、絶縁体３２の他端部３２２から、間隙Ｃの反対側に延びる延部３２ｄにかけて、全面的にガラス系絶縁ペースト３２００を塗布する（ガラス系絶縁ペースト塗布行程、請求項でいうガラス系絶縁材料塗布行程）。これにより、導電ペースト３９０の一端部３９０ａ、他端部３９０ｂを含む全表面にも、ガラス系絶縁ペースト３２００が塗布される。
【００４６】
その後、焼成温度（例えば８００℃）に設定した炉中に絶縁体３２を所定時間（例えば２０分）配置して加熱することにより、導電材料およびガラス系絶縁材料を焼成する（焼成行程）。この結果、図２（ａ）に示すように、ガラス系絶縁材料および導電材料を包含する材料からなる導電皮膜３９と、ガラス系絶縁材料からなるガラス系絶縁皮膜３２０が形成される。
【００４７】
ここで、導電ペースト３９０の一端部３９０ａ、他端部３９０ｂがガラス系絶縁ペースト３２００にて覆われた状態で、上記焼結行程を行なっているので、導電皮膜３９の一端部３９１、他端部３９２では、導電皮膜３９の中央部に比べて導電材料の混合割合が小さく、抵抗も大きくなっている。よって、導電皮膜３９の他端部３９２は空気と接触しているが、この他端部３９２における電界の集中を抑制できる。
【００４８】
なお、導電ペースト３９０の膜厚に対して、ガラス系絶縁ペースト３２００の膜厚が大きすぎると、導電皮膜３９の導電性が良好に得られなくなる恐れがあるので、ガラス系絶縁ペースト３２００の膜厚は、導電ペースト３９０の膜厚に対して２倍〜１０倍とするのがよい。
（第２の実施形態）
本実施形態では、上記ガラス系絶縁ペースト塗布行程において、図４（ｂ）に示すように、導電ペースト３９０の両端部３９０ａ、３９０ｂのうち、空気に接触しない端部３９０ａには、ガラス系絶縁ペースト３２０を塗布していない。この結果、図４（ａ）に示すように、導電皮膜３９の両端部３９１、３９２のうち、空気に接触しない端部３９１は、主に導電材料から構成される。このような構造によっても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４９】
（第３の実施形態）
本実施形態は、絶縁体３２の段付部３２ａと、取付金具３１の支持部３１４との間のシール構造を変更したものであり、図５に示すように、絶縁体３２の段付部３２ａと、取付金具３１の支持部３１４との間に、タルク粉末を充填してなる充填部３６０と、金属製の第１、第２パッキン３６１、３６２とを設けている。なお、第１パッキン３６１は充填部３６０の一端部側に、第２パッキン３６２は充填部３６０の他端部側に配置されている。
【００５０】
そして、導電皮膜３９は、絶縁体３２の外周部のうち、取付金具３１の支持部３１４の近傍に位置する部位（つまり、支持部３１４を含む金具３１と対向する対向部３２０ｃの全周、および、対向部３２０ｃから絶縁体３２の他端部３２２側に延びる延部３２１ｃの全周）に形成されており、この導電皮膜３９の全周が、第２パッキン３６２を介して取付金具３１に電気的に接続されている。なお、絶縁体３２の段付部３２ａには導電皮膜を形成してない。また、本実施形態の導電皮膜３９の形成方法は、上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
（他の実施形態）
まず、上記第１、第２の実施形態においては、段付部３２ａおよび延部３２ｃ、３２ｄに、導電皮膜３９を形成していたが、延部３２ｃのみに導電皮膜３９を形成してもよいし、延部３２ｃおよび段付部３２ａのみに導電皮膜３９を形成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、段付部３２ａ、延部３２ｃ、３２ｄ、対向部３２０ｃ、および、延部３２２ｃの全周にわたって導電皮膜３９を形成していたが、段付部３２ａ、延部３２ｃ、３２ｄ、対向部３２０ｃ、および、延部３２２ｃの一部に導電皮膜３９を形成してもよい。
また、上記実施形態において、取付金具３１の他端部３１２の形状を、角ばった形状ではなく、丸みを持たせた形状とすることにより、この他端部３１２近傍の間隙Ｃに形成される電界が集中することをより抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のスパークプラグの半断面図である。
【図２】（ａ）は第１の実施形態のスパークプラグの部分拡大断面図、（ｂ）は皮膜形成途中におけるスパークプラグの部分拡大断面図である。
【図３】本発明のイオン電流検出装置の回路図である。
【図４】（ａ）は第２の実施形態のスパークプラグの部分拡大断面図、（ｂ）は皮膜形成途中におけるスパークプラグの部分拡大断面図である。
【図５】第３の実施形態のスパークプラグの部分拡大断面図である。
【図６】従来技術のスパークプラグの半断面図である。
【図７】従来技術における、イオン電流の検出波形を示すグラフである。
【符号の説明】
３１…取付金具、３１１、３１２…取付金具の一端部、他端部、
３１４…支持部、３２…絶縁体、３２１、３２２…絶縁体の一端部、他端部、
３２ａ…段付部、３２ｃ、３２ｄ…延部、３３…中心電極、
３３１…中心電極の一端部、３５…接地電極、３８…放電ギャップ、
３９…導電皮膜、３９０…導電ペースト、３２００…ガラス系絶縁ペースト。
【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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