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公開番号2025140717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040273
出願日2024-03-14
発明の名称センサ素子の製造方法およびスラリー付着装置
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類G01N 27/409 20060101AFI20250919BHJP(測定;試験)
要約【課題】素子本体の前端周辺の所定領域を被覆する多孔質保護層の前端側および/または後端側が部分的に薄くなるのを抑制する。
【解決手段】センサ素子20の製造方法は、素子本体60を準備する第1工程と、素子本体60の所定領域に焼成前スラリー77を付着させる第2工程とを含む。そして、第2工程は、第1処理を1回実行した後に、第2処理を少なくとも1回実行する。第1処理は、上方から下方に流れるスラリー流85を用いて素子本体60の所定領域の少なくとも一部に焼成前スラリー77を付着させる。第2処理は、焼成前スラリー77の前端側または後端側をスラリー流85から露出させて露出部分を乾燥させ、露出部分をスラリー流85内に戻して所定領域の少なくとも一部に焼成前スラリー77を付着させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
長手方向に沿った両端である前端および後端と前記長手方向に沿った表面である側面とを有すると共に前記前端側が被測定ガスに晒される素子本体と、前記素子本体の前記前端周辺の所定領域を被覆する多孔質保護層とを備えるセンサ素子の製造方法であって、
焼成前または焼成後の前記素子本体を準備する第１工程と、
前記素子本体の前記所定領域に、焼成後に前記多孔質保護層となるスラリーである焼成前スラリーを付着させる第２工程と、
を含み、
前記第２工程は、
上方から下方に流れるスラリー流を用いて前記素子本体の前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる第１処理を実行した後に、
前記焼成前スラリーの前端側または後端側を前記スラリー流から露出させて露出部分を乾燥させ、前記露出部分を前記スラリー流内に戻して前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる第２処理、を少なくとも１回実行する、
センサ素子の製造方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２処理は、前記露出部分に温風を当ててまたは赤外線を照射して乾燥させる、
センサ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２処理における１回当たりの前記露出部分の前記長手方向における長さは、前記第２工程の完了後の前記焼成前スラリーの前記長手方向における長さの１０％以上である、
センサ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２工程は、前記素子本体を前記長手方向に延在する軸周りに回転させる、
センサ素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記素子本体は、直方体形状であって、４つの前記側面を有し、
前記第２工程は、前記４つの側面のうち面積が最小の側面が上側となるように前記素子本体を配置する、
センサ素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第１処理は、前記スラリー流内に前記素子本体の前記所定領域の少なくとも一部を進入させて前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる、または、前記長手方向が前記スラリー流の流通方向に対して傾いた状態の前記素子本体に前記スラリー流を当てて前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる、
センサ素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２工程の後に、前記焼成前スラリーの前記前端側および前記後端側のうち一方が下側、他方が上側となるように前記素子本体を配置して前記焼成前スラリーを乾燥させる第３工程を更に含み、
前記第２処理は、前記焼成前スラリーの前記前端側および前記後端側のうち前記第３工程で上側となる方を少なくとも１回露出させて乾燥させる、
センサ素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２処理は、前記焼成前スラリーの前記前端側および前記後端側のうち前記第３工程で上側となる方の前記スラリー流からの露出時の乾燥程度を、前記第３工程で下側となる方の前記スラリー流からの露出時の乾燥程度よりも大きくする、
センサ素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記乾燥程度は、乾燥時間または乾燥回数である、
センサ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１または２記載のセンサ素子の製造方法であって、
前記第２工程は、前記スラリー流における前記素子本体に付着せずに落下した前記スラリーを前記素子本体の上方に流通させて前記スラリー流に再利用する、
センサ素子の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ素子の製造方法およびスラリー付着装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、略平板状に形成した素子本体の前端側、具体的には、被測定ガスに晒される部分を、スラリー内に浸漬させ、引き上げることによって多孔質保護層を形成するセンサ素子の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このセンサ素子の製造方法では、素子本体をスラリー内に浸漬させ、引き上げる際に、素子本体を、長手軸方向に沿って上下動させるのに加えて、長手軸方向に直交する方向へも移動させる。このようにして、素子本体がスラリー内を移動する際に発生するずり応力を大きくし、スラリーの粘度を低くして濡れ性を向上させた状態で素子本体の表面に多孔質保護層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許５５３３７６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のセンサ素子の製造方法では、多孔質保護層の前端側および／または後端側が部分的に薄くなりやすい場合がある。素子本体および多孔質保護層は水を含んだ被測定ガスに晒されるため、多孔質保護層の一部が部分的に薄くなっている場合、その部分の耐被水性が低下する懸念がある。
【０００５】
本発明のセンサ素子の製造方法およびスラリー付着装置は、素子本体の前端周辺の所定領域を被覆する多孔質保護層の前端側および／または後端側が部分的に薄くなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のセンサ素子の製造方法およびスラリー付着装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
［１］本発明のセンサ素子の製造方法は、
長手方向に沿った両端である前端および後端と前記長手方向に沿った表面である側面とを有すると共に前記前端側が被測定ガスに晒される素子本体と、前記素子本体の前記前端周辺の所定領域を被覆する多孔質保護層とを備えるセンサ素子の製造方法であって、
焼成前または焼成後の前記素子本体を準備する第１工程と、
前記素子本体の前記所定領域に、焼成後に前記多孔質保護層となるスラリーである焼成前スラリーを付着させる第２工程と、
を含み、
前記第２工程は、
上方から下方に流れるスラリー流を用いて前記素子本体の前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる第１処理を実行した後に、
前記焼成前スラリーの前端側または後端側を前記スラリー流から露出させて露出部分を乾燥させ、前記露出部分を前記スラリー流内に戻して前記所定領域の少なくとも一部に前記焼成前スラリーを付着させる第２処理、を少なくとも１回実行する、
ことを要旨とする。
【０００８】
本発明のセンサ素子の製造方法では、焼成前または焼成後の素子本体を準備する第１工程と、素子本体の所定領域に、焼成後に多孔質保護層となるスラリーである焼成前スラリーを付着させる第２工程とを含む。そして、第２工程は、第１処理を１回実行した後に、第２処理を少なくとも１回実行する。第１処理は、上方から下方に流れるスラリー流を用いて素子本体の所定領域の少なくとも一部に焼成前スラリーを付着させる。第２処理は、焼成前スラリーの前端側または後端側をスラリー流から露出させて露出部分を乾燥させ、露出部分をスラリー流内に戻して所定領域の少なくとも一部に焼成前スラリーを付着させる。これにより、付着スラリーの前端側および／または後端側ひいては多孔質保護層の前端側および／または後端側が部分的に薄くなるのを抑制することができる。
【０００９】
［２］上述したセンサ素子の製造方法（［１］に記載のセンサ素子の製造方法）において、前記第２処理は、前記露出部分に温風を当ててまたは赤外線を照射して乾燥させてもよい。こうすれば、露出部分を自然乾燥させる場合に比して、露出部分の乾燥に要する時間を短縮することができる。
【００１０】
［３］上述したセンサ素子の製造方法（［１］または［２］に記載のセンサ素子の製造方法）において、前記第２処理における１回当たりの前記露出部分の前記長手方向における長さは、前記第２工程の完了後の前記焼成前スラリーの前記長手方向における長さの１０％以上であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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