(57)【要約】  縦方向に搬送される被成膜材の両面にＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、被成膜材のバタつきを抑制できる表面処理設備を提供する。上記表面処理設備は、チャンバを有し、上記チャンバ内を縦方向に搬送される被成膜材の両面に、ＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、上記被成膜材を搬送する搬送機構と、上記チャンバ内の上記被成膜材の両面側で縦方向に成膜ガスを送風する送風機構と、を更に備え、上記成膜ガスの風速を単位ｍ／ｍｉｎでＸとし、上記被成膜材の搬送速度を単位ｍ／ｍｉｎでＹとしたとき、Ｘ／Ｙで表される比が０．４〜３．０の範囲内である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバを有し、前記チャンバ内を縦方向に搬送される被成膜材の両面に、ＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、
前記被成膜材を搬送する搬送機構と、
前記チャンバ内の前記被成膜材の両面側で縦方向に成膜ガスを送風する送風機構と、を更に備え、
前記成膜ガスの風速を単位ｍ／ｍｉｎでＸとし、前記被成膜材の搬送速度を単位ｍ／ｍｉｎでＹとしたとき、Ｘ／Ｙで表される比が０．４〜３．０の範囲内である、表面処理設備。
【請求項２】
前記Ｘ／Ｙで表される比が、０．６〜２．０の範囲内である、請求項１に記載の表面処理設備。
【請求項３】
前記Ｘ／Ｙで表される比が、０．８〜１．５の範囲内である、請求項１または２に記載の表面処理設備。
【請求項４】
前記被成膜材が、金属帯である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理設備。
【請求項５】
前記被成膜材が、フォルステライト被膜を有しない方向性電磁鋼板である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、変圧器および発電機等の鉄心材料として用いられる軟磁性材料である。方向性電磁鋼板は、鉄の磁化容易軸である〈００１〉方位が、鋼板の圧延方向に高度に揃った結晶組織を有する。このような集合組織は、方向性電磁鋼板の製造工程において、いわゆるＧｏｓｓ方位と称される｛１１０｝〈００１〉方位の結晶粒を優先的に巨大成長させる、仕上げ焼鈍を通じて形成される。方向性電磁鋼板の製品の磁気特性としては、磁束密度が高く、鉄損が低いことが要求される。【０００３】
方向性電磁鋼板の磁気特性は、鋼板表面に引張応力（張力）を印加することによって良好になる。鋼板に引張応力を印加する従来技術としては、鋼板表面に厚さ２μｍ程度のフォルステライト被膜を形成し、その上に、厚さ２μｍ程度の珪リン酸塩被膜を形成する技術が一般的である。鋼板と比べて低い熱膨張率を有する珪リン酸塩被膜を高温で形成し、それを室温まで低下させ、鋼板と珪リン酸塩被膜との熱膨張率の差によって、鋼板に引張応力を印加する。【０００４】
仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板における鋼板表面を平滑化することにより、被膜の引張応力による鉄損の低下を、より大きくすることができる。
しかし、仕上げ焼鈍により鋼板表面に形成されるフォルステライト被膜は、アンカー効果により鋼板に密着する。そのため、必然的に鋼板表面の平滑度は劣化する。
また、珪リン酸塩と金属との密着性は低いため、フォルステライト被膜を除去して平滑化した鋼板表面に直接的に珪リン酸塩被膜を形成することはできない。【０００５】
そこで、フォルステライト被膜を除去して平滑化した鋼板表面上に、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法を用いて、ＴｉＮなどからなるセラミックス被膜を形成する技術が知られている（特許文献１〜２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０１−１７６０３４号公報
【特許文献２】特開昭６２−０４０３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、搬送される鋼板（フォルステライト被膜を有しない仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板）などの被成膜材に対して、ＰＶＤ法により連続的に成膜する態様を検討した。より詳細には、チャンバ内を縦方向に搬送される被成膜材の両面側を同時に成膜する態様を検討した。上記態様では、ＰＶＤ法に用いるターゲットを、縦方向に搬送される被成膜材の両面側に配置し、かつ、成膜ガスを、被成膜材の両側で縦方向に送風した。【０００８】
検討の結果、上記態様では、被成膜材にバタつきが生じる場合があることが分かった。搬送中の被成膜材にバタつきが生じると、チャンバ内の部材等と接触して被成膜材が破断するおそれがある。【０００９】
更に、上記態様において、被成膜材にバタつきが生じると、形成される被膜の膜厚差（被成膜材の一面を「Ａ面」、他面を「Ｂ面」とした場合、Ａ面の膜厚とＢ面の膜厚との差）が大きくなるおそれがある。【００１０】
膜厚差の問題は、ＰＶＤ法に特有の問題である。すなわち、ＣＶＤ法では、高温にした被成膜材の表面上でしか反応（成膜）が進行しないため、仮に被成膜材にバタつきが生じても、膜厚差は発生しにくい。【００１１】
これに対して、ＰＶＤ法（とりわけ、イオンプレーティング法）では、ターゲット（スパッタされる金属等の固体）から、金属イオン（例えばＴｉイオン等）が、マイナスに帯電された被成膜材に広がりながら飛んで付着することにより被膜が形成される。このため、ターゲットと被成膜材との距離が遠いと被膜が薄くなり、同時に成膜範囲は広くなる。一方、ターゲットと被成膜材との距離が近いと被膜が厚くなり、同時に成膜範囲は狭くなる。こうして、形成される被膜の膜厚差が大きくなる。【００１２】
被成膜材が、フォルステライト被膜を有しない仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板である場合、その表面上に形成されるセラミックス被膜の膜厚差が大きいと、鉄損などの磁気特性の劣化にもつながるおそれがある。【００１３】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、縦方向に搬送される被成膜材の両面にＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、被成膜材のバタつきを抑制できる表面処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。【００１５】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供する。
［１］チャンバを有し、上記チャンバ内を縦方向に搬送される被成膜材の両面に、ＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、上記被成膜材を搬送する搬送機構と、上記チャンバ内の上記被成膜材の両面側で縦方向に成膜ガスを送風する送風機構と、を更に備え、上記成膜ガスの風速を単位ｍ／ｍｉｎでＸとし、上記被成膜材の搬送速度を単位ｍ／ｍｉｎでＹとしたとき、Ｘ／Ｙで表される比が０．４〜３．０の範囲内である、表面処理設備。
［２］上記Ｘ／Ｙで表される比が、０．６〜２．０の範囲内である、上記［１］に記載の表面処理設備。
［３］上記Ｘ／Ｙで表される比が、０．８〜１．５の範囲内である、上記［１］または［２］に記載の表面処理設備。
［４］上記被成膜材が、金属帯である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の表面処理設備。
［５］上記被成膜材が、フォルステライト被膜を有しない方向性電磁鋼板である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の表面処理設備。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、縦方向に搬送される被成膜材の両面にＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備であって、被成膜材のバタつきを抑制できる表面処理設備を提供することができる。被成膜材のバタつきを抑制することにより、膜厚を均一にして成膜できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】表面処理設備を概略的に示す模式図である。
【図２】成膜設備の成膜室を拡大して示す断面図である。
【図３】ターゲットの配列を示す模式図である。
【図４】ターゲットの別の配列を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［表面処理設備］
本発明の表面処理設備は、概略的には、チャンバを有し、上記チャンバ内を縦方向に搬送される被成膜材の両面に、ＰＶＤ法により連続的に成膜する表面処理設備である。
そして、本発明の表面処理設備は、上記被成膜材を搬送する搬送機構と、上記チャンバ内の上記被成膜材の両面側で縦方向に成膜ガスを送風する送風機構と、を更に備え、上記成膜ガスの風速を単位ｍ／ｍｉｎでＸとし、上記被成膜材の搬送速度を単位ｍ／ｍｉｎでＹとしたとき、Ｘ／Ｙで表される比が０．４〜３．０の範囲内である。これにより、被成膜材のバタつきが抑制される。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１９】
まず、図１に基づいて、表面処理設備１の構成を説明する。その後、表面処理設備１が備える成膜設備４１を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、表面処理設備１を概略的に示す模式図である。表面処理設備１は、ペイオフリール１９を有する。ペイオフリール１９には、被成膜材Ｓの搬送前コイル１１が掛けられている。ペイオフリール１９から引き出された被成膜材Ｓは、表面処理設備１の各部を搬送され、巻取りリール２０で再び巻き取られて、搬送後コイル１８となる。
【００２１】
ペイオフリール１９および巻取りリール２０、ならびに、各部に設けられたロール（後述するロール３３およびロール４３を含む）などが、被成膜材Ｓを搬送する搬送機構を構成する。搬送機構を構成する各部の駆動により、被成膜材Ｓの搬送速度が制御される。
【００２２】
表面処理設備１は、被成膜材Ｓの搬送方向順に、複数段の入側減圧室２２を有する入側減圧設備２１、前処理室３２を有する前処理設備３１、チャンバとしての成膜室４２を有する成膜設備４１、および、複数段の出側減圧室５２を有する出側減圧設備５１を備える。入側減圧室２２、前処理室３２、成膜室４２、および、出側減圧室５２の内部を除き、被成膜材Ｓは、大気圧雰囲気中を搬送される。
【００２３】
被成膜材Ｓの組成や材質は、特に限定されず、被成膜材Ｓとしては、例えば、金属帯、フィルム、半導体などが挙げられる。被成膜材Ｓが鋼板などの金属帯である場合、被成膜材Ｓは、例えば圧延方向に搬送される。
【００２４】
以下では、被成膜材Ｓが、金属帯の１種である、仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板である場合を例に説明する。すなわち、ペイオフリール１９には、仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板Ｓ（以下、単に「鋼板Ｓ」とも表記する）の搬送前コイル１１が掛けられている。
仕上げ焼鈍を経た方向性電磁鋼板は、通常、フォルステライト被膜を有する。
鋼板Ｓがフォルステライト被膜を有する場合、鋼板Ｓは、入側減圧設備２１の入側減圧室２２に導入される前に、図示しない研磨設備などで研磨され、フォルステライト被膜が除去される。一方、鋼板Ｓがフォルステライト被膜などの酸化物被膜を有しないものである場合には、研磨されずに、入側減圧設備２１の入側減圧室２２に導入される。
【００２５】
複数段の入側減圧室２２の内圧は、前処理室３２に接近するに従い、段階的に減少する。こうして、入側減圧室２２に導入された鋼板Ｓ（フォルステライト被膜を有しない方向性電磁鋼板）にかかる圧が、大気圧から、前処理室３２および成膜室４２の内圧に近づく。入側減圧室２２の段数は、３段以上が好ましい。
【００２６】
図１に示すように、入側減圧室２２を通過した鋼板Ｓは、前処理室３２に導入される。前処理室３２において、鋼板Ｓは、複数のロール３３に張り渡されて搬送される。搬送中の鋼板Ｓに対して、減圧条件下で前処理が施される。前処理によって、鋼板Ｓの表面に付着した酸化物等の不純物が除去される。これにより、被膜（例えば、窒化物被膜）の鋼板Ｓに対する密着性が顕著に向上する。このため、前処理設備３１は、必須の設備ではないが、設けることが好ましい。
前処理の方法としては、イオンスパッタリングが好ましい。イオンスパッタリングの場合、使用するイオン種としては、アルゴンおよび窒素などの不活性ガスのイオン、または、ＴｉおよびＣｒなどの金属のイオンを用いることが好ましい。
前処理室３２の内部は減圧され、スパッタリングイオンの平均自由工程を上げるために、前処理室３２の内圧は０．０００１〜１Ｐａが好適である。鋼板Ｓを陰極として、−１００〜−１０００Ｖのバイアス電圧を印加することが好ましい。
【００２７】
前処理が施された鋼板Ｓは、成膜設備４１の成膜室４２に導入される。成膜室４２を搬送される鋼板Ｓの表面上に、減圧条件下で成膜が施される。成膜設備４１および成膜室４２の詳細は、後述する。
【００２８】
成膜後の鋼板Ｓは、出側減圧設備５１の出側減圧室５２に導入される。複数段の出側減圧室５２の内圧は、成膜室４２から離反するに従い、段階的に上昇する。こうして、鋼板Ｓにかかる圧が、前処理室３２および成膜室４２の内圧から、大気圧に戻される。出側減圧室５２の段数は、３段以上が好ましい。
【００２９】
出側減圧設備５１を出た鋼板Ｓは、巻取りリール２０に巻き取られて、搬送後コイル１８となる。その後、鋼板Ｓに対して、公知の張力絶縁被膜を形成したり、歪取焼鈍を行なったりしてもよい。
【００３０】
〈成膜設備〉
次に、図２〜図４に基づいて、成膜設備４１をより詳細に説明する。
図２は、成膜設備４１の成膜室４２を拡大して示す断面図である。成膜設備４１の成膜室４２の内部は、後述する吸引口４５からの排気（吸引）により、減圧空間となっている。成膜室４２の減圧空間を、図２中に示す矢印の方向（搬送方向ともいう）に、鋼板Ｓが搬送される。
【００３１】
図２において、成膜室４２を搬送される鋼板Ｓは、搬送方向の順に、ロール４３ａ、ロール４３ｂ、ロール４３ｃおよびロール４３ｄ（以下、これらをまとめて「ロール４３」ともいう）に張り渡されている。鋼板Ｓは、各ロールを通過する際に、９０度の方向転換がなされている。これにより、例えば、ロール４３ａとロール４３ｂとの間、および、ロール４３ｃとロール４３ｄとの間において、鋼板Ｓは縦方向（垂直方向）に搬送される。ここで、垂直方向は、水平面または地平面に対して直角の方向である。
【００３２】
鋼板Ｓが縦方向に搬送される場合、一般的に、重力による鋼板Ｓの変形が危惧される。しかし、後述するように、ＰＶＤ法における成膜温度は高くても６００℃程度であるため、鋼板のヤング率はそれほど低下しないから、変形は起こりにくい。
【００３３】
鋼板Ｓを縦方向に持ち上げる高さ（例えば、図２では、ロール４３ａとロール４３ｂとの間の距離）が５０ｍ程度であれば、鋼板Ｓの変形は起こりにくい。このため、鋼板Ｓを縦方向に持ち上げる高さは、５０ｍ以下が好ましい。一方、成膜に必要な距離を考慮すると、この高さは、１ｍ以上が好ましい。
【００３４】
例えば、ロール４３ｂとロール４３ｃとの間のように、成膜室４２において、鋼板Ｓが横方向（水平方向）に搬送される箇所があっても差し支えない。
【００３５】
図２に示すように、成膜室４２の内部においては、縦方向に搬送される鋼板Ｓの両面側に、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法に用いるターゲットＴが配置されている。ターゲットＴは、図示しない保持具に保持されている。
【００３６】
図２の例示では、ロール４３ａとロール４３ｂとの間、および、ロール４３ｃとロール４３ｄとの間で、それぞれ、鋼板Ｓの片面ずつ２列のターゲットＴを配置しているが、これに限定されない。もっとも、ターゲットＴの列数は、多すぎると成膜室４２が長くなりすぎる等の問題が生じ得ることから、８０列以下くらいが好ましい。
【００３７】
ここで、１列ごとのターゲットＴの個数（鋼板Ｓの幅方向に配置されるターゲットＴの個数）について説明する。図３および図４を参照されたい。
【００３８】
図３は、ターゲットＴの配列を示す模式図である。１列ごとのターゲットＴの個数は、特に限定されず、鋼板Ｓの幅方向の長さに応じて、適宜設定される。例えば、図３に示すように、１列ごとに、７個のターゲットＴが配置されていてもよい。図３においては、ターゲットＴは、鋼板Ｓの搬送方向に沿って、仮想線Ｌ１のように、直線状に配列されている。
【００３９】
図４は、ターゲットＴの別の配列を示す模式図である。ターゲットＴは、図４に示すように、鋼板Ｓの搬送方向に沿って、仮想線Ｌ２のように、千鳥配列（稲妻形に配列）されていてもよい。この場合、鋼板Ｓの幅方向に偏りなく、ターゲットＴを用いた成膜が施されるため、好ましい。
【００４０】
再び図２の説明に戻る。図２に示すように、縦方向に搬送される鋼板Ｓの両面側には、成膜ガスＧを噴出する噴出口４４が配置されている。成膜ガスＧは、窒素ガスやＴｉＣｌ４のガスなどの成膜に用いるガスである。
噴出口４４は、ターゲットＴの上流側または下流側に位置する。例えば、図２を参照すると、ロール４３ａとロール４３ｂとの間の噴出口４４は、ターゲットＴよりも、鋼板Ｓの搬送方向の上流側に位置する。一方、ロール４３ｃとロール４３ｄとの間の噴出口４４は、ターゲットＴよりも、鋼板Ｓの搬送方向の下流側に位置する。
噴出口４４は、図示しない噴出装置に接続されており、ターゲットＴと、ターゲットＴに対面する鋼板Ｓとの間に向けて、成膜ガスＧを噴出する。
【００４１】
鋼板Ｓの両面側には、噴出口４４に対応させて、吸引口４５が配置されている。吸引口４５は、噴出口４４と同様に、ターゲットＴの上流側または下流側に位置する。ただし、吸引口４５は、ターゲットＴを挟んで、噴出口４４の反対側に位置する。例えば、図２を参照すると、ロール４３ａとロール４３ｂとの間の吸引口４５は、ターゲットＴよりも下流側に位置する。一方、ロール４３ｃとロール４３ｄとの間の吸引口４５は、ターゲットＴの下流側に位置する。
吸引口４５は、図示しない吸引ポンプに接続されており、成膜室４２の内部を排気（吸引）し、減圧空間を実現する。
更に、吸引口４５は、ターゲットＴと、ターゲットＴに対面する鋼板Ｓとの間に向けて配置されており、噴出口４４から噴出された成膜ガスＧを吸引する。
【００４２】
噴出口４４および吸引口４５は、鋼板Ｓの両面側で縦方向に成膜ガスＧを送風する送風機構を構成する。
噴出口４４からの成膜ガスＧの噴出量、および／または、吸引口４５からの吸引量を調整することによって、成膜ガスＧの風速が制御される。
噴出口４４から噴出された成膜ガスＧ（の少なくとも一部）は、ターゲットＴと鋼板Ｓとの間を通過し、対応する吸引口４５から吸引される。吸引口４５からの排気（吸引）が強すぎると、成膜ガスＧが鋼板Ｓまで十分にたどり着かない場合があること等を考慮して、所望の内圧となるように排気する。
【００４３】
噴出口４４の先端と、吸引口４５の先端と、ターゲットＴとによって規定される空間を、便宜的に、成膜空間４７と称する。基本的に、成膜空間４７において、鋼板Ｓに対する成膜が行なわれる。
【００４４】
図２において、ロール４３ａとロール４３ｂとの間では、成膜ガスＧの送風方向は、鋼板Ｓの搬送方向と同じ方向である。これに対して、ロール４３ｃとロール４３ｄとの間では、成膜ガスＧの送風方向は、鋼板Ｓの搬送方向とは反対の方向である。
このように、成膜ガスＧの送風方向は、鋼板Ｓの搬送方向と同じ方向であっても、反対方向であってもよい。
【００４５】
成膜室４２の内部には、ロール４３の表面に成膜ガスＧなどが回り込んで成膜されることを防ぐために、仕切り板４６が設置されている。
例えば、図２に示すように、ロール４３ａと噴出口４４との間に仕切り板４６が配置され、更に、吸引口４５とロール４３ｂとの間にも仕切り板４６が配置されている。
【００４６】
このような構成において、成膜室４２では、鋼板Ｓを縦方向に搬送し、鋼板Ｓの両面側で成膜ガスＧを送風して、ＰＶＤ法により、連続的に成膜が行なう。成膜に際しては、ターゲットＴにスパッタリングやアーク放電が施される。ターゲットＴは、図示しないヒータによって加熱される。
より詳細には、例えば、ターゲットＴを陰極とし、陽極との間でアーク放電を発生させて、ターゲットＴがイオン化する。このイオン（金属イオン）は、プラズマの維持にも用いられる。鋼板Ｓには、負のバイアス電圧が印加され、プラズマ中の金属イオンを引き寄せる。ＴｉＮ等の窒化物被膜を形成する場合には、成膜ガスＧとして窒素ガスなどが導入される。
【００４７】
このとき、成膜ガスＧの風速をＸ（単位：ｍ／ｍｉｎ）とし、鋼板Ｓの搬送速度をＹ（単位：ｍ／ｍｉｎ）とする。そして、Ｘ／Ｙで表される比（以下、「Ｘ／Ｙ比」ともいう）が０．４〜３．０の範囲内である場合に、搬送される鋼板Ｓのバタつきが抑制される。
これは、上記Ｘ／Ｙ比が上記範囲内であることにより、鋼板Ｓの搬送速度と成膜ガスＧの風速とが同期したような状態となり、その結果、鋼板Ｓのバタつきが抑制されると考えられる。
【００４８】
鋼板Ｓのバタつきが抑制されることにより、例えば、鋼板Ｓが仕切り板４６などに接触して破断することが防止される。
鋼板Ｓのバタつきが抑制されることにより、ＰＶＤ法により形成される被膜の膜厚差（鋼板Ｓの一面を「Ａ面」、他面を「Ｂ面」とした場合、Ａ面の膜厚とＢ面の膜厚との差）を小さくすることができる。膜厚差を小さくすることにより、鉄損などの磁気特性の劣化も抑制できる。
【００４９】
成膜ガスＧの風速は、成膜空間４７の縦方向の中間位置４８の風速とする。成膜ガスＧの風速を測定する手段は特に限定されず、公知の測定手段を適宜採用できる。
成膜ガスＧの風速は、鋼板Ｓの両面側で同じ速度とする。
【００５０】
鋼板Ｓのバタつきがより抑制されるという理由から、上記Ｘ／Ｙ比は、０．６〜２．０の範囲内が好ましく、０．８〜１．５の範囲内がより好ましい。
【００５１】
鋼板Ｓは、成膜の際に加熱されることが好ましい。鋼板Ｓを加熱する手段としては、成膜室４２の内部が減圧空間であることから、必然的にバーナーなどは使用できない。代わりに、例えば、誘導加熱（ＩＨ）、電子ビーム照射、レーザー、赤外線などの酸素を必要としない手段であれば特に限定されず、適宜用いられる。
【００５２】
ＰＶＤ法は、イオンプレーティング法が好ましい。成膜温度は、３００〜６００℃が好ましく、成膜室４２の内部の圧力（内圧）は、０．１〜１００Ｐａが好ましい。成膜に際しては、鋼板Ｓを陰極として−１０〜−１００Ｖのバイアス電圧を印加することが好ましい。原料のイオン化にプラズマを用いることにより、成膜速度を上げることができる。
【００５３】
鋼板Ｓに形成される被膜としては、窒化物被膜が好ましく、金属窒化物被膜がより好ましく、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｙ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｚｒ、ＷおよびＴａからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属窒化物被膜が更に好ましい。これらは岩塩型構造をとりやすく、鋼板Ｓの地鉄の体心立方格子と整合しやすいため、被膜の密着性を向上させることができる。
【００５４】
鋼板Ｓに形成される被膜は、単層からなる被膜であってもよく、複数の層からなる被膜であってもよい。
【実施例】
【００５５】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。【００５６】
〈Ｎｏ．１〜１０〉
仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板Ｓ（板厚：０．２３ｍｍ）の搬送前コイル１１（総質量８ｔ）を、図１〜図４に基づいて説明した表面処理設備１に供して成膜した。より詳細には、まず、機械研磨によりフォルステライト被膜を除去した鋼板Ｓを、前処理室３２に導入して、Ａｒイオンスパッタリングにより表面の不純物を除去した。【００５７】
次いで、成膜室４２にて、ターゲットＴを用いて、鋼板Ｓの表面に、ＰＶＤ法により、ＴｉＮ被膜（片面の狙い膜厚：０．４μｍ）を形成した。ＰＶＤ法は、イオンプレーティング法とし、成膜温度は５００℃とした。１列ごとのターゲットＴの個数は３個とした。ターゲットＴの形状は、φ１００ｍｍ、高さ５０ｍｍとした。
このとき、成膜室４２において、各例ごとに、成膜ガスＧの風速Ｘ（単位：ｍ／ｍｉｎ）、および、鋼板Ｓの搬送速度Ｙ（単位：ｍ／ｍｉｎ）を制御して、風速Ｘ／搬送速度Ｙ（Ｘ／Ｙ比）を、下記表１に示すように調整した。【００５８】
成膜室４２の出側にて、鋼板Ｓの両面（一面を「Ａ面」、他面を「Ｂ面」とする）に形成されたＴｉＮ被膜の膜厚を検査した。膜厚は、蛍光Ｘ線でＴｉ強度を測定することにより検査した。結果を下記表１に示す。
下記表１には、膜厚差（Ａ面の膜厚とＢ面の膜厚との差）も記載した。膜厚差が小さいほど、鋼板Ｓのバタつきが抑制されていると評価できる。
更に、下記表１には、「膜厚差／片面の狙い膜厚×１００」の値も記載した。【００５９】
その後、ＴｉＮ被膜を形成した鋼板Ｓの表面に、珪リン酸ガラスからなる張力絶縁被膜（膜厚：２μｍ）を形成した。より詳細には、所定の処理液をロール塗布した後、乾燥し、次いで、窒素雰囲気中、８５０℃で１５秒間の焼付けを施した。その後、窒素雰囲気中８００℃で３時間の歪取焼鈍を行なった。
このようにして、鋼板／ＴｉＮ被膜／張力絶縁被膜からなる方向性電磁鋼板を得た。得られた方向性電磁鋼板について、鉄損Ｗ１７／５０（単位：Ｗ／ｋｇ）を測定した。結果を下記表１に示す。【００６０】
【表１】
2019188683.tif 000003
【００６１】
上記表１に示すように、Ｘ／Ｙ比が０．４〜３．０の範囲外であるＮｏ．１および１０よりも、Ｘ／Ｙ比が０．４〜３．０の範囲内であるＮｏ．２〜９の方が、膜厚差が小さく、鋼板Ｓのバタつきがより抑制され、かつ、鉄損の値もより小さかった。
【符号の説明】
【００６２】
１：表面処理設備
１１：搬送前コイル
１８：搬送後コイル
１９：ペイオフリール
２０：巻取りリール
２１：入側減圧設備
２２：入側減圧室
３１：前処理設備
３２：前処理室
３３：ロール
４１：成膜設備
４２：成膜室（チャンバ）
４３（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ）：ロール
４４：噴出口
４５：吸引口
４６：仕切り板
４７：成膜空間
４８：中間位置
５１：出側減圧設備
５２：出側減圧室
Ｇ：成膜ガス
Ｓ：被成膜材、仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板（鋼板）
Ｔ：ターゲット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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