(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加した後にシート状に成形したグリーンシートに、通電されることにより発熱する発熱パターンを複数組形成し、各発熱パターンが独立するようにグリーンシートを複数のグリーンシート片に切断し、その切断時に各グリーンシート片を分離せず、各グリーンシート片をほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片の表面に、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加したセラミックスペーストを塗布し、各グリーンシート片のセラミックスペーストが塗布された面の上にセラミックス基材を載置し、そのセラミックス基材が各グリーンシート片に載置された状態で各グリーンシート片を分離する第１の工程と、
各グリーンシート片をセラミックス基材の外周に巻き付け、セラミックスペーストの塗布面をセラミックス基材に密着させる第２の工程と、
グリーンシート片と発熱パターンとセラミックスペーストとセラミックス基材とを一体焼成する第３の工程とを備えたセラミックスヒータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックスヒータの製造方法において、
前記第１の工程では、各グリーンシート片の寸法形状に対応した各分離板の上に各グリーンシート片の位置を合わせて載置し、各分離板に対して各グリーンシート片を密着固定させた状態で、各分離板の間隔を広げることにより、各グリーンシート片を分離することを特徴とするセラミックスヒータの製造方法。
【請求項３】
セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加した後にシート状に成形したグリーンシートに、通電されることにより発熱する発熱パターンを複数組形成し、各発熱パターンが独立するようにグリーンシートを複数のグリーンシート片に切断し、その切断時に各グリーンシート片を分離せず、各グリーンシート片をほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片の表面に、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加したセラミックスペーストを塗布し、そのセラミックスペーストが塗布された各グリーンシート片を分離し、その分離された各グリーンシート片のセラミックスペーストが塗布された面の上にセラミックス基材を載置する第１の工程と、
各グリーンシート片をセラミックス基材の外周に巻き付け、セラミックスペーストの塗布面をセラミックス基材に密着させる第２の工程と、
グリーンシート片と発熱パターンとセラミックスペーストとセラミックス基材とを一体焼成する第３の工程とを備えたセラミックスヒータの製造方法であって、
前記第１の工程では、各グリーンシート片の寸法形状に対応した各分離板の上に各グリーンシート片の位置を合わせて載置し、各分離板に対して各グリーンシート片を密着固定させた状態で、各分離板の間隔を広げることにより、各グリーンシート片を分離することを特徴とするセラミックスヒータの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のセラミックスヒータの製造方法において、
前記分離板における前記グリーンシート片の載置面には透孔が穿設され、その透孔から空気を引き抜いて前記グリーンシート片を真空吸着することにより、前記分離板に対して前記グリーンシート片を密着固定させることを特徴とするセラミックスヒータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミックスヒータの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、各種センサの加熱、グローシステム、半導体の加熱、石油ファンヒータの点火などの用途で、セラミックスヒータが広く使用されている。例えば、内燃機関の排気管中に装着されて排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサでは、特に低温時に酸素センサを良好に機能させるためにセンサの素子部を加熱する必要があり、その加熱用にセラミックスヒータが使用されている。
【０００３】
本出願人においても、この種のセラミックスヒータとして、円筒形のセラミックス碍管（基材）の表面に、第１のセラミックス層，第２のセラミックス層，発熱パターン，第３のセラミックス層をこの順番で積層巻回した構造のものを種々提案している（特開平１−２２５０８７号、特開平４−３２９２９１号など）。
【０００４】
このような構造のセラミックスヒータは以下の工程を経て製造される。
工程Ａ：第２および第３のセラミックス層を形成するための原料粉末（アルミナ粉末など）を混合してスラリー状とし、それを薄板状に成形して第１および第２の２枚の矩形状のグリーンシートを作成する。
【０００５】
工程Ｂ：第２のグリーンシートの表面に、高融点金属ペースト（タングステンペーストなど）から成る複数組の発熱パターンをペースト印刷法を用いて形成する。このとき、発熱パターンの各組が第２のグリーンシートの長手方向に配置されるようにする。
【０００６】
工程Ｃ：第２のグリーンシートにおける発熱パターンが形成された面の上に第１のグリーンシートを重ね合わせ、第１および第２のグリーンシートを圧着する。
工程Ｄ：発熱パターンが１組ずつ独立するように、積層した第１および第２のグリーンシートを長手方向に対して垂直に切断分離して、短冊状のグリーンシート片を作成する。
【０００７】
工程Ｅ：第１のセラミックス層を形成するための原料粉末（アルミナ粉末など）を混合してスラリー状としたセラミックスペーストを作成する。そして、当該セラミックスペーストを各グリーンシート片の表面に塗布する。
工程Ｆ：各グリーンシート片のセラミックスペーストが塗布された面の上に、予め作成しておいたセラミックス碍管を載置する。このとき、各グリーンシート片の長手方向に対して平行な所定位置にセラミックス碍管が配置されるように、各グリーンシート片に対してセラミックス碍管を１本ずつ載置する。
【０００８】
工程Ｇ：グリーンシート片をセラミックス碍管の外周に巻き付け、セラミックスペーストの塗布面をセラミックス碍管に密着させる。
工程Ｈ：セラミックス碍管，セラミックスペースト，第１のグリーンシート，発熱パターン，第２のグリーンシートを一体焼成して相互に密着固定させる。その結果、セラミックスペーストが第１のセラミックス層になると共に、第１および第２のグリーンシートがそれぞれ第２および第３のセラミックス層になり、丸棒状のセラミックスヒータが完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記工程Ｄにおいて、積層した第１および第２のグリーンシートを切断分離して各グリーンシート片を作成する際には、各グリーンシート片に余分な力がかかって変形しないように、細心の注意を払いながら分離作業を進めなければならない。そのため、分離作業に相当の時間を要することになり、製造ＴＡＴ（Turn  Around  Time）が長くなるという問題があった。
【００１０】
また、前記工程Ｆにおいては、各グリーンシート片を切断分離した後にセラミックス基材を載置するため、セラミックス基材を載置する際の各グリーンシート片に対するセラミック基材の位置決めが難しいことから、位置決めに注意を払いながらセラミックス基材の載置作業を進めなければならない。そのため、載置作業に相当の時間を要することになり、製造ＴＡＴが長くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、セラミックスペーストが塗布されたグリーンシート片を分離するに際して、その分離作業を確実かつ速やかに行うことが可能なセラミックスヒータの製造方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、セラミックスペーストが塗布されたグリーンシート片にセラミックス基材を載置するに際して、その載置作業を確実かつ速やかに行うことが可能なセラミックスヒータの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、以下の第１〜第３の工程を備える。第１の工程では、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加した後にシート状に成形したグリーンシートに、通電されることにより発熱する発熱パターンを複数組形成し、各発熱パターンが独立するようにグリーンシートを複数のグリーンシート片に切断し、その切断時に各グリーンシート片を分離せず、各グリーンシート片をほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片の表面に、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加したセラミックスペーストを塗布し、各グリーンシート片のセラミックスペーストが塗布された面の上にセラミックス基材を載置し、そのセラミックス基材が各グリーンシート片に載置された状態で各グリーンシート片を分離する。次に、第２の工程では、各グリーンシート片をセラミックス基材の外周に巻き付け、セラミックスペーストの塗布面をセラミックス基材に密着させる。続いて、第３の工程では、グリーンシート片と発熱パターンとセラミックスペーストとセラミックス基材とを一体焼成する。
【００１３】
従って、本発明においては、グリーンシート片の切断時に各グリーンシート片を分離せず、各グリーンシート片をほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片の表面にセラミックスペーストを塗布し、その塗布面の上にセラミックス基材を載置し、そのセラミックス基材が各グリーンシート片に載置された状態で各グリーンシート片を分離する。そのため、各グリーンシート片を切断分離した後にセラミックス基材を載置する場合に比べて、セラミックス基材を載置する際の各グリーンシート片に対するセラミック基材の位置決めがし易くなり、載置作業を確実かつ速やかに行うことができる。
【００１４】
ところで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のセラミックスヒータの製造方法において、前記第１の工程では、各グリーンシート片の寸法形状に対応した各分離板の上に各グリーンシート片の位置を合わせて載置し、各分離板に対して各グリーンシート片を密着固定させた状態で、各分離板の間隔を広げることにより、各グリーンシート片を分離するようにしてもよい。
【００１５】
従って、本発明によれば、各分離板の間隔を広げることにより、各分離板に密着固定されている各グリーンシート片が同時に引き離され、各グリーンシート片はセラミックス基材が載置された状態で同時に分離される。このとき、各グリーンシート片はほぼ密着しているため、各グリーンシート片の表面に塗布されたセラミックスペーストの粘着力によって各グリーンシート片が粘着し合うことから、各グリーンシート片を引き離すのにある程度以上の力が必要になる。しかし、各グリーンシート片は各分離板に密着固定されているため、セラミックスペーストの粘着力に抗して各グリーンシート片を引き離した際に、各グリーンシート片が各分離板から離脱したり位置ずれを起こすのを防止することができる。そのため、各グリーンシート片の分離に際して、セラミックス基材に力がかかることはなく、グリーンシート片に対するセラミックス基材の位置ずれを確実に防止することができる。また、各グリーンシート片に余分な力がかかって変形するのを防止することもできる。加えて、各グリーンシート片を同時に分離することが可能になる。そのため、分離作業を確実かつ速やかに行うことができる。
【００１６】
次に、請求項３に記載の発明は、以下の第１〜第３の工程を備える。第１の工程では、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加した後にシート状に成形したグリーンシートに、通電されることにより発熱する発熱パターンを複数組形成し、各発熱パターンが独立するようにグリーンシートを複数のグリーンシート片に切断し、その切断時に各グリーンシート片を分離せず、各グリーンシート片をほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片の表面に、セラミックス原料粉末に溶剤および結合剤を添加したセラミックスペーストを塗布し、そのセラミックスペーストが塗布された各グリーンシート片を分離し、その分離された各グリーンシート片のセラミックスペーストが塗布された面の上にセラミックス基材を載置する。第２の工程は、各グリーンシート片をセラミックス基材の外周に巻き付け、セラミックスペーストの塗布面をセラミックス基材に密着させる。第３の工程は、グリーンシート片と発熱パターンとセラミックスペーストとセラミックス基材とを一体焼成する。そして、前記第１の工程では、各グリーンシート片の寸法形状に対応した各分離板の上に各グリーンシート片の位置を合わせて載置し、各分離板に対して各グリーンシート片を密着固定させた状態で、各分離板の間隔を広げることにより、各グリーンシート片を分離する。
【００１７】
従って、本発明によれば、各分離板の間隔を広げることにより、各分離板に密着固定されている各グリーンシート片が同時に引き離されて分離される。このとき、各グリーンシート片はほぼ密着しているため、各グリーンシート片の表面に塗布されたセラミックスペーストの粘着力によって各グリーンシート片が粘着し合うことから、各グリーンシート片を引き離すのにある程度以上の力が必要になる。しかし、各グリーンシート片は各分離板に密着固定されているため、セラミックスペーストの粘着力に抗して各グリーンシート片を引き離した際に、各グリーンシート片が各分離板から離脱したり位置ずれを起こすのを防止することができる。また、各グリーンシート片に余分な力がかかって変形するのを防止することもできる。加えて、各グリーンシート片を同時に分離することが可能になる。そのため、分離作業を確実かつ速やかに行うことができる。
【００１９】
ところで、請求項４に記載の発明のように、請求項２又は３に記載のセラミックスヒータの製造方法において、前記分離板における前記グリーンシート片の載置面には透孔が穿設され、その透孔から空気を引き抜いて前記グリーンシート片を真空吸着することにより、前記分離板に対して前記グリーンシート片を密着固定させるようにしてもよい。
【００２０】
従って、本発明によれば、各分離板に対する各グリーンシート片の真空吸着力を十分に大きく設定しておけば、セラミックスペーストの粘着力に抗して各グリーンシート片を引き離した際に、各グリーンシート片が各分離板から離脱したり位置ずれを起こすのを確実に防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面と共に説明する。
図４は、本実施形態により作成されたセラミックスヒータ１を示す一部断面斜視図である。
【００２２】
セラミックスヒータ１は、円筒形のセラミックス碍管（基材）２の表面に、第１のセラミックス層３、第２のセラミックス層４、発熱パターン５、第３のセラミックス層６がこの順番で積層巻回されて構成されている。
図５は、セラミックスヒータ１の各部材３〜６がセラミックス碍管２に対して積層巻回される前の状態を示す分解斜視図である。
【００２３】
発熱パターン５は、発熱部１１、コンタクト部１２，１３、リード部１４，１５から構成されている。発熱部１１は、セラミックスヒータ１の先端側に配置され、セラミックスヒータ１の長手方向に対して垂直方向に複数回蛇行するように形成されている。尚、発熱部１１の形状および寸法は、セラミックスヒータ１の使用目的に応じ、加熱対象に合わせて設定されている。また、各コンタクト部１２，１３はセラミックスヒータ１の後端側に配置されている。そして、各コンタクト部１２，１３は各リード部１４，１５を介して発熱部１１の両端部とそれぞれ接続されている。
【００２４】
セラミックス層６におけるセラミックスヒータ１の表面側には、各コンタクト部１２，１３とそれぞれ対応する位置に各端子部２１，２２が設けられている。そして、各端子部２１，２２は、セラミックス層６に形成された各スルーホール２３，２４を介して、各コンタクト部１２，１３とそれぞれ接続されている。そのため、各端子部２１，２２間に電圧を印加すると、各端子部２１，２２から各スルーホール２３，２４および各コンタクト部１２，１３を介して発熱パターン５に通電がなされ、発熱パターン５が発熱する。
【００２５】
次に、セラミックスヒータ１の製造工程について、図１〜図９に基づいて説明する。
［工程１（図６参照）］
まず、各部材２〜４，６を形成するためのセラミックス原料粉末を作成する。
【００２６】
すなわち、平均粒径１.５μm，純度９９.９％の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）粉末を主材料とし、平均粒径２μm，純度９８％の二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）粉末と、平均粒径２μm，純度９０％の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末と、平均粒径２μm，純度９３％の酸化カルシウム（ＣａＯ）粉末とを焼結促進剤として、これらを９７.２：２.５：０.１：０.１の割合で配合し、ボールミルで２０〜６０時間湿式混合した後で脱水乾燥することにより、セラミックス原料粉末を作成する。
【００２７】
尚、セラミックス原料粉末の主材料としてはＡｌ2Ｏ3が好適であるが、特に熱伝導特性に優れた高温高強度材料とするために、Ａｌ2Ｏ3の平均結晶粒径は１０μm以下が適当であり（望ましくは２μm以下）、相対理論密度９４％以上、純度９０％以上が適当である。
【００２８】
また、セラミックス原料粉末の主材料としては、高温高強度セラミックスであればどのようなもの（例えば、ムライトやスピネル等のアルミナ類似のセラミックスなど）を用いてもよい。
そして、焼成促進剤としては、ＳｉＯ2，ＭｇＯ，ＣａＯ以外に酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を配合してもよく、焼成過程において酸化物、ひいては所定の網目構造となりえるもの、例えば、炭酸塩などの各種塩や水酸化物として配合してもよい。
【００２９】
次に、セラミックス原料粉末からグリーンシートを作成する。
すなわち、セラミックス原料粉末に、溶剤および結合剤としてポリビニルブチラール８％，ＤＢＰ４％，メチルエチルケトン，トルエン７０％を添加し、ボールミルで混合してスラリー状とする。そして、減圧脱泡後、加圧成形法（例えば、静水圧成形法，ドクターブレード法など）または押出成形法により、セラミックス層４と成る厚さ０.０５〜０.１mmの矩形シート状の第１のグリーンシート４ａを作成すると共に、セラミックス層６と成る厚さ０.２〜０.４mmの矩形シート状の第２のグリーンシート６ａを作成する。
【００３０】
［工程２（図５，図６参照）］
まず、グリーンシート６ａの表面に、厚さ１０〜３０μmの高融点金属ペーストから成る複数組の発熱パターン５をペースト印刷法を用いて形成する。このとき、各発熱パターン５がグリーンシート６ａの長手方向に配置されるようにする。
【００３１】
次に、グリーンシート６ａの裏面において、表面側に形成された発熱パターン５の各コンタクト部１２，１３とそれぞれ対向する位置に、厚さ１０〜３０μmの高融点金属ペーストから成る各端子部２１，２２をペースト印刷法を用いて形成する。
【００３２】
続いて、各コンタクト部１２，１３と各端子部２１，２２とをそれぞれ連通する透孔をグリーンシート６ａに開口し、当該透孔内に高融点金属ペーストを充填して各スルーホール２３，２４を形成する。
尚、高融点金属ペーストとしては、主にタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を用い、これに、白金（Ｐｔ）やロジウム（Ｒｈ）などの高融点金属成分を混合して用いるとよい。また、抵抗特性の向上のために、ＰｔやＲｈを単独で用いてもよい。ちなみに、悪影響を与えない限りにおいて、セラミックス層３，４，６と同材料の酸化物等が発熱パターン５の材料中に若干混在していてもよい。
【００３３】
また、発熱パターン５および各端子部２１，２２と成る導電性膜は、ペースト印刷法以外の適宜な方法（化学メッキ法，ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法，ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法など）を用いて形成してもよい。
【００３４】
［工程３（図６参照）］
グリーンシート６ａにおける発熱パターン５が形成された面の上にグリーンシート４ａを重ね合わせ、各グリーンシート４ａ，６ａを圧着する。
［工程４（図７参照）］
各発熱パターン５が独立するように、積層した各グリーンシート４ａ，６ａを長手方向に対して垂直に切断して、短冊状の各グリーンシート片ＧＰを作成する。このとき、各グリーンシート片ＧＰを分離せずに各グリーンシート片ＧＰがほぼ密着した状態にして、切断前の各グリーンシート４ａ，６ａの全体の形状（セラミックスヒータ１の長手方向に対して垂直方向に長く伸びた形状）が保持されるようにする。
【００３５】
［工程５（図８参照）］
まず、工程１にて作成したセラミックス原料粉末からセラミックスペースト３ａを作成する。すなわち、セラミックス原料粉末に、溶剤および結合剤としてポリビニルブチラール２５％，ＤＢＰ８％，ブチルカルビドール３０％を添加し、ボールミルで混合してスラリー状にすることにより、セラミックスペースト３ａを作成する。
【００３６】
次に、セラミックスペースト３ａを各グリーンシート片ＧＰの表面に塗布する。尚、工程４において切断した各グリーンシート片ＧＰを分離しなかったのは、スクリーンマスクを使用することにより、各グリーンシート片ＧＰの表面に対してセラミックスペースト３ａを均一に且つ一度に塗布するためである。
【００３７】
［工程６（図９参照）］
まず、工程１にて作成したセラミックス原料粉末からセラミックス碍管２を作成する。すなわち、セラミックス原料粉末に、溶剤および結合剤としてメチルセルロース１％，マイクロクリスタリンワックス１５％，水１０％を添加して混練する。そして、押出成形法で円筒状に成形し、所定寸法に切断後、１２００℃で仮焼することにより、セラミックス碍管２を作成する。
【００３８】
次に、各グリーンシート片ＧＰのセラミックスペースト３ａが塗布された面の上に、セラミックス碍管２を載置する。このとき、各グリーンシート片ＧＰの長手方向に対して平行な所定位置にセラミックス碍管２が配置されるように、各グリーンシート片ＧＰに対してセラミックス碍管２を１本ずつ載置する。
【００３９】
［工程７（図１〜図３参照）］
セラミックス碍管２が載置された各グリーンシート片ＧＰを分離せず、各グリーンシート片ＧＰがほぼ密着した状態のまま、シート分離装置５１へ供給する。
図１は、シート分離装置５１の構造を説明するための概略構成図である。
【００４０】
シート分離装置５１は、複数の分離板５２，配管５３，真空ポンプ５４，分離板間隔可変装置５５から構成されている。
短冊状で表面が平坦な各分離板５２の寸法形状はグリーンシート片ＧＰの寸法形状に対応して設定され、特に、各分離板５２の幅Ｗ１は図９に示すグリーンシート片ＧＰの幅Ｗ１と同じに設定されている。また、各分離板５２の数は、切断した各グリーンシート片ＧＰの数と同じに設定されている。
【００４１】
各分離板５２におけるグリーンシート片ＧＰの載置面には、複数の透孔５６が穿設されている。そして、各分離板５２の各透孔５６は、それぞれ配管５３を介して真空ポンプ５４に接続されている。
各分離板５２は接続機構（図示略）を介して接続されており、当該接続機構により各分離板５２の間隔は、図１（ｂ）に示すように、一定幅Ｗ２まで広がるようになっている。
【００４２】
分離板間隔可変装置５５は、伸縮ロッド５７と、その伸縮ロッド５７を伸縮させるための空圧シリンダ５８とから構成されている。各分離板５２のうち、図示右端に位置する分離板５２ａは固定され、図示左端に位置する分離板５２ｂは伸縮ロッド５７に接続されている。そのため、図１（ａ）に示すように、伸縮ロッド５７が伸びると、分離板５２ｂが図示右方向（矢印Ａ方向）へ移動し、その移動に伴って各分離板５２の間隔が狭まり各分離板５２が密着した状態になる。また、図１（ｂ）に示すように、伸縮ロッド５７が縮むと、分離板５２ｂが図示左方向（矢印Ｂ方向）へ移動し、その移動に伴って各分離板５２の間隔が一定幅Ｗ２まで広がる。尚、各分離板５２は接続機構を介して接続されているため、各分離板５２は矢印Ａ，Ｂ方向にのみ移動し、図示上下方向（矢印Ａ，Ｂ方向と垂直な方向）に動くことはない。
【００４３】
図２（ａ）は、密着した各グリーンシート片ＧＰを密着した各分離板５２上に載置した状態を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
図３（ａ）は、各グリーンシート片ＧＰを分離した状態を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００４４】
まず、図２に示すように、伸縮ロッド５７を伸ばして各分離板５２を密着した状態にし、その各分離板５２上に各グリーンシート片ＧＰの位置を合わせて載置する。このとき、各分離板５２の両端面から各グリーンシート片ＧＰの両端がはみ出さないようにする。そして、真空ポンプ５４を駆動し、各分離板５２の各透孔５６から空気を引き抜く。その結果、各グリーンシート片ＧＰはそれぞれ各分離板５２に対して真空吸着される。
【００４５】
次に、図３に示すように、伸縮ロッド５７を縮めて各分離板５２の間隔を一定幅Ｗ２まで広げると、各分離板５２に真空吸着されている各グリーンシート片ＧＰが同時に引き離される。その結果、各グリーンシート片ＧＰはセラミックス碍管２が載置された状態で同時に分離される。
【００４６】
ここで、図２に示す状態において、各グリーンシート片ＧＰはほぼ密着しているため、各グリーンシート片ＧＰの表面に塗布されたセラミックスペースト３ａの粘着力によって各グリーンシート片ＧＰが粘着し合うことから、各グリーンシート片ＧＰを引き離すのにある程度以上の力が必要になる。
【００４７】
しかし、各分離板５２に対する各グリーンシート片ＧＰの真空吸着力を十分に大きく設定しておけば、セラミックスペースト３ａの粘着力に抗して各グリーンシート片ＧＰを引き離した際に、各グリーンシート片ＧＰが各分離板５２から離脱したり位置ずれを起こすのを防止することができる。
【００４８】
［工程８（図４，図５参照）］
グリーンシート片ＧＰをセラミックス碍管２の外周に巻き付け、セラミックスペースト３ａの塗布面をセラミックス碍管２に密着させる。
［工程９（図４参照）］
セラミックスペースト３ａを接合材としてグリーンシート片ＧＰが巻き付けられたセラミックス碍管２を２５０℃で樹脂抜きした後、水素雰囲気中にて１５００〜１６００℃で一体焼成して相互に密着固定させる。その結果、セラミックスペースト３ａがセラミックス層３になると共に、各グリーンシート４ａ，６ａがそれぞれ各セラミックス層４，６になり、丸棒状のセラミックスヒータ１が完成する。
【００４９】
その後、各端子部２１，２２の表面に防錆性を高めるためのメッキ処理（例えば、ニッケルメッキなど）を施してメッキ層（図示略）を形成し、そのメッキ層に電源から引き出されたリード線（図示略）をロウ付けにて接続する。
尚、セラミックス碍管２と発熱パターン５との間にセラミックス層４を挟んであるのは、高融点金属ペーストから成る発熱パターン５とセラミックス碍管２とをセラミックスペースト３ａを用いて直接接合させると、発熱パターン５とセラミックス碍管２との密着性が不十分になって焼成時に気孔が発生し、その気孔により発熱パターン５が酸化しやすくなって断線を起こすおそれがあることから、これを防止するためである。
【００５０】
また、各部材２〜６の相互密着性を高めるために同時焼成することが好ましく、その焼成方法としては、型加圧（ＨＰ，ＨＩＰ）焼結，雰囲気加圧焼結，常圧焼結，反応焼結などを用いればよく、その焼結温度は１４５０〜１６００℃の範囲から選択するのが適当である。
【００５１】
また、焼成時の雰囲気は、水素などの還元雰囲気以外にも、不活性ガス雰囲気（例えば、アルゴン（Ａｒ），窒素（Ｎ2）など），酸化性雰囲気（例えば、大気中）としてもよい。
このように作成されたセラミックスヒータ１は、特に高温下で長時間使用される内燃機関の空燃比制御用の酸素センサを加熱するためのヒーターとして好適である。この場合、セラミックスヒータ１は、試験管型固体電解質酸素センサ素子の内部に挿入してもよく、酸素センサ素子に付設してもよい。
【００５２】
以上詳述したように、本実施形態においては以下の作用および効果を得ることができる。
▲１▼グリーンシート片ＧＰの切断時に各グリーンシート片ＧＰを分離せず、各グリーンシート片ＧＰをほぼ密着した状態にしておき、その状態で各グリーンシート片ＧＰの表面にセラミックスペースト３ａを塗布し、その塗布面の上にセラミックス碍管２を載置し、そのセラミックス碍管２が各グリーンシート片ＧＰに載置された状態で各グリーンシート片ＧＰを分離する。そのため、各グリーンシート片ＧＰを切断分離した後にセラミックス碍管２を載置する場合に比べて、セラミックス碍管２を載置する際の各グリーンシート片ＧＰに対するセラミック碍管２の位置決めがし易くなり、載置作業に要する時間を短くして製造ＴＡＴを短縮することができる上に、載置作業を確実に行うことができる。
【００５３】
▲２▼シート分離装置５１を用いるため、各グリーンシート片ＧＰを分離する際にセラミックス碍管２に力がかかることはなく、グリーンシート片ＧＰに対するセラミックス碍管２の位置ずれを確実に防止することができる。また、各グリーンシート片ＧＰに余分な力がかかって変形するのを防止することができる。加えて、各グリーンシート片ＧＰを同時に分離することができる。そのため、分離作業に要する時間を短くして製造ＴＡＴを短縮することができる上に、分離作業を確実に行うことができる。
【００５４】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよく、その場合でも、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
（１）上記実施形態においては、グリーンシート片ＧＰの切断時に各グリーンシート片ＧＰを分離せず、セラミックス碍管２を載置した後に各グリーンシート片ＧＰを分離するようにしたが、グリーンシート片ＧＰの切断時に各グリーンシート片ＧＰを分離し、分離した各グリーンシート片ＧＰに対してそれぞれセラミックス碍管２を載置するようにしてもよい。この場合には上記▲１▼の効果は得られなくなるものの、上記▲２▼の効果については得ることができる。
【００５５】
（２）セラミックス碍管２の形状は、円筒状に限らず、適宜な形状（例えば、四角筒状，多角形筒状など）にしてもよい。また、セラミックス碍管２を適宜な形状（例えば、棒状，板状など）のセラミックス基材に置き換えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態のシート分離装置の構造を説明するための概略構成図。
【図２】図２（ａ）は一実施形態のシート分離作業を説明するための平面図。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】図３（ａ）は一実施形態のシート分離作業を説明するための平面図。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図４】一実施形態のセラミックスヒータの一部断面斜視図。
【図５】一実施形態のセラミックスヒータの製造方法を説明するための分解斜視図。
【図６】一実施形態のセラミックスヒータの製造方法を説明するための分解斜視図。
【図７】一実施形態のセラミックスヒータの製造方法を説明するための斜視図。
【図８】一実施形態のセラミックスヒータの製造方法を説明するための斜視図。
【図９】一実施形態のセラミックスヒータの製造方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
１…セラミックスヒータ    ２…セラミックス碍管（基材）
３ａ…セラミックスペースト    ４ａ，６ａ…グリーンシート
５…発熱パターン    ５１…シート分離装置    ５２…分離板
５３…配管    ５４…真空ポンプ    ５５…分離板間隔可変装置
５７…伸縮ロッド    ５８…空圧シリンダ    ＧＰ…グリーンシート片
【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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