(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の冷却ロールと、
第２の冷却ロールと、
前記第１および第２の冷却ロールを回転させる駆動手段と、
前記第１の冷却ロールの外周面および前記第２の冷却ロールの外周面に対して交互に合金溶湯を供給する供給手段と、
を備え、
前記供給手段は、前記第１の冷却ロール及び前記第２の冷却ロールのうち、一方の外周面に対して前記合金溶湯を供給しているときは、他方の外周面に対しては前記合金溶湯を供給しないことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項２】
前記第１および第２の冷却ロールは、内部に冷却水が流通する水冷ロールであることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の冷却ロールは、内部が中空であり、一方の側面の中央部が開口しており、前記開口部を介して前記冷却水が供給され、他方の側面で軸支されていることを特徴とする請求項２記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項４】
前記冷却水を冷却する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項５】
前記第１および第２の冷却ロールの肉厚は２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項６】
前記第１および第２の冷却ロールの直径は０．４ないし２．０メートルであり、前記第１の冷却ロールの幅は製造しようとする非晶質合金箔帯の幅の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項７】
前記供給手段は、前記冷却ロールの周方向に沿って複数本のスリットが配列されたノズルを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造装置。
【請求項８】
第１の冷却ロールを回転させながら前記第１の冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する工程と、一時溶湯の供給を中断して溶湯供給装置を移動した後、回転する第２の冷却ロールの外周面に溶湯の供給を再開する工程を、交互に行なうことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項９】
前記各工程において、溶湯の供給を中断している冷却ロールにも冷却水を流通させることを特徴とする請求項８記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１０】
前記第１および第２の冷却ロールには、内部が中空であり、一方の側面の中央部が開口している冷却ロールを使用し、前記開口部を介して前記冷却水を供給し、他方の側面で前記第１および第２の冷却ロールを軸支することを特徴とする請求項９記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１１】
前記冷却水を冷却することを特徴とする請求項９または１０に記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１２】
前記第１および第２の冷却ロールには、肉厚が２５ｍｍ以上である冷却ロールを使用することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の冷却ロールには、直径が０．４ないし２．０ｍであり、幅が製造しようとする非晶質合金箔帯の幅の１．５倍以上である冷却ロールを使用することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１４】
前記第１工程においては、前記第１の冷却ロールの周方向に沿って複数本のスリットが配列されたノズルにより、前記第１の冷却ロールの外周面に向けて合金溶湯を吐出し、前記第２工程においては、前記第２の冷却ロールの周方向に沿って複数本のスリットが配列されたノズルにより、外周面に向けて合金溶湯を吐出することを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１５】
前記非晶質合金箔帯の板厚が３３μｍ以上であることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１６】
前記合金の組成を、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、ガラス転移点が５００℃以上となる組成とすることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【請求項１７】
前記合金に、０．０１ないし１．０質量％の錫を含有させることを特徴とする請求項１６記載の非晶質合金箔帯の製造方法
【請求項１８】
ピンホールの数密度が２５個／ｍ２以下であることを特徴とする請求項８〜１７のいずれか１つに記載の非晶質合金箔帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非晶質（アモルファス）合金箔帯の製造装置および製造方法に関し、特に、冷却ロールを備えた非晶質合金箔帯の製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランスやモータの鉄心に、電力損失が少ない鉄基非晶質合金を用いることが検討され、トランスについては一部で実用化されている。しかしながら、モータにおいては全く実用化されておらず、トランスにおいても巻鉄心に限られている。この理由は、工業規模で生産される非晶質合金箔帯の板厚が２５μｍ以下ときわめて薄いことによる。厚い箔帯が工業的に製造されれば、モータや積鉄心トランスへの適用も可能になる。箔帯の厚肉化により鉄心加工工程の作業効率が向上するとともに、占積率が高まる。また、箔帯の剛性が向上することにより鉄心の機械的強度が著しく高まる。すなわち箔帯を積層して鉄心とするモータや積鉄心への適用が可能になる。
【０００３】
非晶質合金のもっとも一般的製造方法は、熱伝導率が高い金属または合金製のロールを高速で回転させながら、合金の溶湯をロールの外周面に接触させることにより、合金溶湯を急速に冷却して箔帯状に凝固させるロール液体急冷法である。しかしながら、ロール液体急冷法で製造できる非晶質箔帯には厳しい制約があり、厚さが十分な厚い箔帯を製造することはできなかった。
【０００４】
そこで、本発明者等は、ロールの周方向に沿って複数本のスリットを配列させた多重スリットノズル法を開発し、特許文献１において開示した。この多重スリットノズル法によれば、各スリットから吐出された合金溶湯はノズルとロールの間の狭い空間にスリットの数に応じた複数の湯溜り（パドル）を形成する。上流側から数えて第１のパドルのロールに接触した部分は、ロールの外周面上で冷却され、粘度を増した過冷却流体層をロールにより引き出し、その上に下流側のパドルから引き出された高粘度層が重なる。スリットの間隔は、上流側で形成された高粘度層が過冷却液体の状態で次のパドルが重なるように設定されているので層間の境界のない一体化した非晶質合金の箔帯が得られる。このとき箔帯の板厚も従来のシングルスリットノズルを用いた場合と比較して、より厚い非晶質合金箔帯となる。
【０００５】
しかしながら、多重スリットノズル法においても、以下に示すような問題がある。すなわち、ロール液体急冷法には、非水冷ロールを使用する方法と、水冷ロールを使用する方法とがある。非水冷ロールは、ロール自体の熱容量によって合金溶湯を冷却する。非水冷ロールを使用する場合、製造初期のロール温度が低い状態においては、合金溶湯を効率的に冷却することができ、ある程度の量の厚い非晶質合金箔帯を製造することができる。しかし、非水冷ロールは、ロールの温度が上がると冷却効率が低下するため、長時間、使用することができない。このため、非晶質合金箔帯を工業的に量産する場合には不向きであった。
【０００６】
前記の理由で工業的には、水冷ロールを使用することが好ましい。水冷ロールには水冷機構が内蔵されているため、ロール自体の熱容量が小さくても、冷却水を介して排熱することができる。しかし、水冷ロールでも板厚２５μｍをこえる厚肉の非晶質合金は工業的規模で量産することは困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−１０８１４４号公報
【特許文献２】実開平６−８６８４７号公報
【特許文献３】特公昭６１−０５９８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、板厚が大きな非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することができる非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、第１の冷却ロールと、第２の冷却ロールと、前記第１および第２の冷却ロールを回転させる駆動手段と、前記第１の冷却ロールの外周面および前記第２の冷却ロールの外周面に対して交互に合金溶湯を供給する供給手段と、を備え、前記供給手段は、前記第１の冷却ロール及び前記第２の冷却ロールのうち、一方の外周面に対して前記合金溶湯を供給しているときは、他方の外周面に対しては前記合金溶湯を供給しないことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の一態様によれば、第１の冷却ロールを回転させながら前記第１の冷却ロールの外周面に対して合金溶湯を供給する工程と、一時溶湯の供給を中断して溶湯供給装置を移動した後、回転する第２の冷却ロールの外周面に溶湯の供給を再開する工程を、交互に行なうことを特徴とする非晶質合金箔帯の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、板厚の大きい非晶質合金箔帯を工業的な規模で製造することが可能な非晶質合金箔帯の製造装置および非晶質合金箔帯の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図であり、
図２は、図１において合金溶湯が冷却ロールと接触する部分を例示する断面図であり、
図３は、図１における冷却ロールを流通する冷却水の経路を示す概念図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置１は、主に鉄基の非晶質合金箔帯（以下、単に「箔帯」ともいう）Ｓを製造するものである。製造装置１においては、駆動手段１１の両側には２基の冷却ロール１３ａおよび１３ｂ（以下、総称して「冷却ロール１３」ともいう」が設けられている。冷却ロール１３ａおよび１３ｂは、それぞれ回転軸部材１２ａおよび１２ｂによって軸支されている。駆動手段１１にはモータ（図示せず）が内蔵されており、一対の回転軸部材１２ａおよび１２ｂを介して冷却ロール１３を回転させる。回転軸部材１２および冷却ロール１３は、軸受け４１、４１ａ、および４１ｂにより支持されている。
【００１４】
冷却ロール１３ａおよび１３ｂは、熱伝導性が高い金属または合金により形成されており、例えば、銅または銅合金により形成されている。
【００１５】
また、製造装置１においては、合金溶湯Ａ（図２参照）を保持する坩堝（るつぼ）１４が設けられており、坩堝１４の下端には、坩堝１４内の合金溶湯Ａを坩堝１４の外部に向けて吐出するノズル１５が取り付けられている。ここで、坩堝とは広義に解釈し、溶湯を蓄え供給する手段をすべて含む。合金の溶解装置から合金溶湯を受け、ノズルを介して冷却ロールに合金溶湯を供給できるものは坩堝と呼ぶ。
【００１６】
更に、製造装置１には、冷却ロール１３ａから冷却ロール１３ｂに向かう方向に延びるレール１６が設けられている。これにより、坩堝１４はレール１６に案内されて、合金溶湯Ａを冷却ロール１３ａの外周面に対して直角方向から吐出可能となる位置と、冷却ロール１３ｂの外周面に対して直角方向から吐出可能となる位置との間を移動可能とされている。ノズル１５の吐出口、すなわちノズル開口部１７はロール外周面に対して直角方向を向いており、冷却ロール１３ａまたは１３ｂの外周面との間に、僅かな隙間が保たれている。坩堝１４、ノズル１５およびレール１６により、合金溶湯Ａの供給手段が構成されている。
【００１７】
図２に示すように、ノズル１５は多重スリットノズルである。すなわち、ノズル１５の吐出口の形状は、冷却ロール１３の周方向に沿って複数本、例えば２本のスリット１７ａおよび１７ｂが配列された形状となっている。各スリット１７ａと１７ｂの長手方向は、冷却ロール１３の軸方向（ロール幅方向）と同一である。また、スリット１７ａとｂの間の距離は、例えば１０ｍｍ（ミリメートル）以下であり、例えば６ｍｍ以下である。なお、ノズル１５として、吐出口に３本以上のスリットが形成された多重スリットノズルを使用してもよく、１本のスリットのみが形成されたシングルスリットノズルを使用してもよい。
【００１８】
ノズル１５は、合金溶湯Ａが濡れにくい耐火物によって形成されており、例えば、ボロンナイトライド、ジルコニア、もしくはアルミナなどによって形成されている。これにより、合金溶湯Ａによってスリットが閉塞しにくくなっている。すなわち、湯切れがよい。前記の耐火物以外に、合金溶湯と濡れる耐火物であっても、表面に合金溶湯が濡れにくい物質を溶射などによりコーティングすれば、ノズル１５の材料として使用することができる。例えば、シリコンナイトライドは、強度および熱衝撃性が優れている。また、シリコンカーバイドとボロンカーバイドとの複合材料は、耐熱性のほかに導電性があり、待機中のノズルの温度保持が容易である。ただし、これらの材料は合金溶湯の鉄と反応するため、上述のボロンナイトライド、ジルコニア、もしくはアルミナ等の濡れにくい物質で被覆する必要がある。
【００１９】
図３は本発明の非晶質合金箔帯の製造における冷却水Ｗの経路を簡略化して示している。図３において、冷却ロール１３を冷却する冷却水Ｗは、貯水槽４２からポンプ（図示せず）により給水管２５を経由して冷却ロール内部の水路２４に供給され、水路２４を流通したのち排水管２６を経由して貯水槽に戻される。冷却水は鋳造中、所定の温度、例えば室温より低く保持するため、冷却水Ｗの経路の途中、例えば、貯水槽４２に冷却水Ｗを冷却する手段４３を設ける。冷却手段としては、ヒートポンプを応用した機器の設置や、氷など室温より低い物質を投入する方法などがある。
【００２０】
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る製造装置１の動作、すなわち、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法について説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、駆動手段１１を駆動させることにより、回転軸部材１２ａおよび１２ｂを介して、冷却ロール１３ａおよび１３ｂを回転させる。次に、一方の冷却ロール１３ａの外周面に、所定の間隔で近接して配置されたノズル１５を介して坩堝１４から合金溶湯Ａを吐出する。これにより、ノズル１５と冷却ロール１３ａとの間に、パドルＰが形成される。そうすると、パドルＰを形成する合金溶湯のうち、冷却ロールに接触している部分は冷却されて粘度が高くなり、冷却ロール１３ａの回転によってパドルＰから引き出される。引き出された合金は、この時点では過冷却液体であるが、ロールにより急冷されてガラス遷移温度以下になり非晶質合金箔帯Ｓとなる。パドルから引き出された箔帯（あるいは過冷却液体）が非晶質化するために必要な冷却速度は、鉄基合金の場合、例えば、１×１０５℃／秒以上である。
【００２２】
本実施形態においては、図２に示すように、ノズル１５にスリット１７が２本形成されている。このため、形成される箔帯の板厚は、冷却ロールの周速が同じであっても、シングルスリットを使用する場合に比べて厚くなる。パドルを分割することにより、冷却ロールに伝達する熱流を分散させることができるからである。
【００２３】
非晶質合金箔帯を形成するために合金溶湯および箔帯から冷却ロール１３ａに伝達された熱は冷却ロール１３ａの外周部分から内部に伝わり、水路２４内を流通する冷却水Ｗに伝達される。すなわち、合金溶湯Ａの熱は、合金溶湯Ａ→冷却ロール１３ａ→冷却水Ｗの経路で排出される。
【００２４】
そして、箔帯Ｓの鋳造に伴い、冷却ロール１３ａの温度が所定値に達したら、ノズル１５を閉じ、合金溶湯Ａの吐出を停止する。次に、レール１６に沿って坩堝１４を移動させ他方の冷却ロール１３ｂの外周面にノズル１５を近接配置する。続いてノズル１５を再び開き、合金溶湯Ａを冷却ロール１３ｂの外周面に向けて吐出する。これにより、冷却ロール１３ａの動作と同じ動作により、冷却ロール１３ｂによって箔帯Ｓを鋳造する。すなわち、図４に示すように、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１３ａから冷却ロール１３ｂに切り替える。この間、冷却ロール１３ａは待機状態となるが、冷却ロール１３ａにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却ロール１３ａを冷却する。
【００２５】
更に、冷却ロール１３ｂの温度が所定値に達したら、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを冷却ロール１３ｂから冷却ロール１３ａに切り替える。この時点までに、冷却ロール１３ａは鋳造前の温度に戻っており、箔帯Ｓの鋳造を再開することができる。なお、この間、待機状態にある冷却ロール１３ｂにも冷却水Ｗを流し続け、冷却を続行する。以下、同様に、図４に示すように、冷却ロール１３ａおよび冷却ロール１３ｂを交互に使用し、箔帯Ｓを製造し続ける。
【００２６】
このように、冷却ロール１３ａを回転させながら冷却ロール１３ａの外周面に対して合金溶湯Ａを供給すると共に、冷却ロール１３ｂの外周面に対しては合金溶湯Ａを供給せずに、冷却ロール１３ａを冷却する工程と、を交互に繰り返すことにより、常に所定値以下の温度の冷却ロールを使用して箔帯Ｓを鋳造し続けることができる。
【００２７】
以下、本実施形態における数値例を示す。
図５は、本実施形態において製造される鉄基非晶質合金箔帯の組成を例示する３元系組成図である。本実施形態において製造される鉄基非晶質箔帯Ｓは、その幅が例えば６０ｍｍ以上であり、厚さ（板厚）が例えば３０μｍ（マイクロメートル）以上、例えば３３μｍ以上、例えば４０μｍ以上である。なお、本明細書において、箔帯の厚さは、重量板厚で定義する。重量板厚とは、箔帯の重量を箔帯の面積および密度で除した値である。
【００２８】
更に、図５に示すように、この鉄基非晶質合金箔帯Ｓの組成は、例えば、鉄（Ｆｅ）に半金属であるシリコン（Ｓｉ）、および、ホウ素（Ｂ）を添加したものである。この箔帯Ｓを電磁用途に使用する場合には、鉄の濃度を７０原子％以上とすることが好ましい。箔帯の組成は、例えば、図５において破線で囲んだ領域Ｒ内の組成、すなわち、鉄の含有率が７０ないし８１原子％であり、シリコンの含有率が３ないし１７原子％であり、ホウ素の含有率が９ないし２３原子％であり、且つ、ガラス遷移温度Ｔｇが５００℃以上となるような組成とする。ここで、鉄、シリコン、および、ホウ素、と不可避的不純物の総和は１００原子％である。なお、鉄の一部は、コバルト（Ｃｏ）、またはニッケル（Ｎｉ）で置換してもよい。置換量は、合計で２０原子％以下とする。また、シリコンあるいはホウ素の一部を２．０原子％以下の炭素で置換してもよい。ただし、炭素の置換量は、ガラス遷移温度Ｔｇが５００℃以上である範囲とする。
【００２９】
ガラス遷移温度Ｔｇを組成選択の要件とする理由は次の通りである。従来、合金の非晶質化容易性（非晶質形成能）は、合金の融点Ｔｍとガラス遷移温度Ｔｇの比、Ｔｍ／Ｔｇ（ここでは絶対温度）で評価されてきた。しかし、実際には、融点Ｔｍよりガラス遷移温度Ｔｇの寄与のほうが顕著であることから、合金組成の領域ＲをＴｇの大きさにより定めた。合金のガラス遷移温度Ｔｇを５０℃高めると、非晶質化可能な箔帯の限界板厚は少なくとも１０％厚くなる。なお、ガラス遷移温度Ｔｇの測定は鉄基合金においては測定が困難なため、ほぼ同じ温度とされる結晶化ピーク温度Ｔｐ１で代用した。図５の数値は結晶化ピーク温度Ｔｐ１（℃）を表している。
【００３０】
図５に示す領域Ｒ内の組成のうち、飽和磁束密度が高いグループ、すなわち飽和磁束密度Ｂｓが１．５Ｔ（テスラ）以上であるグループと、ヒステリシス損が低いグループについてそれぞれ具体的な組成を表１に示す。ヒステリシス損は、周波数５０Ｈｚ（ヘルツ）、磁束密度１．３Ｔにおけるヒステリシス損Ｗｈ１３／５０である。表１において、右欄に示した組成のＷｈ１３／５０はいずれも、最適条件で熱処理するとき、その値は、０．０８Ｗ／ｋｇ以下である。なお、表１に示す数字は各成分の原子％を示している。
【００３１】
【表１】
0005114241.tif 000002
【００３２】
また、箔帯Ｓには、０．０１ないし１．０質量％の錫（Ｓｎ）を含有させてもよい。箔帯の結晶化は表面から始まるが、錫は表面に偏析する傾向が強く、箔帯表面層の結晶化を抑制する効果がある。これにより、結晶化に伴う磁気特性の劣化が抑制される。
【００３３】
次に、本発明において使用される製造装置および製造方法について詳述する。
冷却ロール１３の肉厚は２５ｍｍ以上とする。ここで冷却ロールの肉厚は図６のように、冷却ロールの外周面から冷却水に接触するロール内面にいたる距離である。水路２４に直交する断面が、例えば、円形のパイプ状の場合、図６（ａ）に示すように外周面にもっとも近い部分から外周面までの距離を冷却ロールの肉厚２９とする。水路の断面が矩形の場合、フィン２８の付いた矩形の場合は、それぞれ、図６（ｂ）、（ｃ）に示す距離を冷却ロールの肉厚２９とする。
【００３４】
従来、冷却ロールの肉厚は、連続的に長時間の鋳造を前提に設計されており、その肉厚は薄いほど抜熱には有利とされ、２０ｍｍ以下が採用されてきた。例えば、特許文献２には、冷却ロール（冷却スリーブ）の肉厚は、３〜１０ｍｍに規定され、その理由が述べられている。それによると、１０ｍｍを超えると、冷却速度の低下が大きく、非晶質合金箔帯の局所脆化が激しくなり、特に、板厚２５μｍ以上の密着曲げできる箔帯が得られないため、とされている。また、３ｍｍ以下では、冷却ロールの熱変形が大きく、急冷箔帯の厚みむらが生ずるためとされている。さらに前記公報には、非晶質合金箔帯の厚肉化の手段として、冷却水の噴流をロールの内面に衝突させる方法が提案されている。しかし、この方法でも、ロールと水の間の熱伝達率を高める効果は限定的で板厚３０μｍを超える非晶質合金箔帯を製造することは困難であった（特許文献２）。
【００３５】
肉の薄い従来の冷却ロールで厚い非晶質合金箔帯が得られない理由を、実験的知見と伝熱計算に基づいて説明する。図７は、（ａ）鋳造中の箔帯（未凝固の流体を含む）の温度の時間変化（パドルから下流方向の距離に対応する）および（ｂ）冷却ロールの表面の温度変化を模式的に示している。図中の曲線は、（１）は肉厚の小さいロール（従来法、例えば１０ｍｍ）で薄肉の箔帯（例えば、２５μｍ）、（２）肉厚の小さいロール（従来法、例えば１０ｍｍ）で厚肉の箔帯（例えば４０μｍ）、（３）肉厚の大きいロール（本発明、例えば３０ｍｍ）で厚肉の箔帯（例えば、４０μｍ）、を製造する場合の温度変化を表している。
【００３６】
箔帯に対する前記（１）の曲線は、非晶質合金箔帯が得られた場合で、合金の融点Ｔｍからガラス遷移温度Ｔｇにいたる時間ｔ１が短く、箔帯は非晶質化に必要な冷却速度で冷却されている。一方、（２）は同じ冷却ロールを用いて厚肉箔帯を製造する場合で、ガラス遷移温度Ｔｇに近づくにつれ温度曲線の勾配が（１）の勾配にくらべ急減するため、ＴｍからＴｇにいたる時間ｔ２は大幅に長くなる。すなわち、非晶質化に必要な冷却速度が得られない。
【００３７】
肉厚の冷却ロールを用いて厚肉箔帯を作製する場合（本発明）の冷却曲線は（３）のようになり、ガラス遷移温度Ｔｇ付近における勾配の低下が（２）の条件に比べて小さい。これにより、Ｔｇにいたる時間ｔ２はｔ３より大幅に短縮されるので非晶質化に必要な冷却速度で箔帯は冷却され、厚い非晶質箔帯が形成される。
【００３８】
冷却ロールの肉厚を設計する基準は、製造しようとする非晶質合金箔帯の板厚である。箔帯の板厚に応じて冷却ロール１３の肉厚を厚くする。板厚３０μｍ以上の厚い箔帯を形成するためには、冷却ロールの肉厚は、２５ｍｍ以上とすることが好ましい。例えば、箔帯Ｓの板厚が４５μｍ以下であるときは、冷却ロール１３の肉厚を３０ｍｍとし、箔帯Ｓの板厚が４５ないし６０μｍであるときは、冷却ロールの肉厚を５０ｍｍとし、箔帯Ｓの板厚が６０ないし１２０μｍであるときは、冷却ロールの肉厚を１００ｍｍとする。
【００３９】
本発明を実施するにあたり、冷却ロールの周速は、例えば１０ないし３０ｍ／秒とし、例えば２０ｍ／秒とする。本発明のツインロールによる交互鋳造方式において、切り替えのタイミングは、例えば、冷却ロール１３の表面温度によって設定する。冷却ロール１３ａのパドル上流側の温度が、例えば２００℃に達したら、鋳造に使用する冷却ロールを冷却ロール１３ｂに切り替える。このとき、冷却ロール温度の測定位置は、例えばノズル１５から上流側に、例えば２０ｃｍ離隔した位置とする。また、箔帯Ｓの板厚、幅、および鋳造条件が一定であれば、前もって計測された数値をもとに切り替えることもできる。
【００４０】
本発明者等の知見と伝熱計算によれば、直径が１．２ｍ、幅が４０ｃｍ、ロール肉厚が３０ｍｍの冷却ロール１３を使用すると、幅が１５ｃｍ、板厚が３３μｍの箔帯Ｓを、１つの冷却ロールで連続して２００秒間鋳造し続けることができる。すなわち、２００秒ごとに冷却ロール１３を切り替えることで、ほぼ連続的に鋳造することが可能になる。また、板厚が４０μｍの箔帯Ｓを作製する場合には、１つの冷却ロールで連続して鋳造できる時間は１４０秒であり、板厚が４５μｍの箔帯Ｓを製造する場合の時間は、１００秒である。
【００４１】
従来の、１つの冷却ロールのみによって非晶質箔帯を製造する場合には、板厚が３０μｍより大きい箔帯を連続的に鋳造することはきわめて困難である。冷却ロールの形状、サイズ、冷却機構を現実的な範囲でどのように設計しても、鋳造時間と共に冷却ロール外周面の温度が上がり続ける。そして、冷却ロール外周面の温度が上述の限界温度（例えば、２００℃）を超えて上昇すると、非晶質化に必要な冷却速度が得られなくなり、箔帯は結晶化し始める。
【００４２】
前記の、伝熱挙動の理解を助けるため、図８を用いて説明する。図８は、（ａ）肉薄冷却ロール（例えば、肉厚１０ｍｍ）で厚肉箔帯（例えば、板厚４０μｍ）、（ｂ）厚肉冷却ロール（例えば、肉厚３０ｍｍ）で厚肉箔帯（例えば、板厚４０μｍ）、を作製する際の冷却ロール外周面温度の推移を模式的に示している。温度の測定位置は、パドルの上流たとえば２０ｃｍである。（ａ）、（ｂ）ともに鋳造の初期は急激に上がり、その後、温度の上昇率は低下するが一定の勾配で直線的に上昇する。
【００４３】
また、形成される箔帯の構造は、肉薄冷却ロールの場合、ロール表面温度Ｔａｆ１までは非晶質であるが、それを超えると結晶化が始まる。さらに、時間が経過すると，Ｔｐｂ１でパドルブレークが発生し、それ以後は箔帯が形成されなくなる。肉厚冷却ロールの場合も傾向は同じであるが、結晶化が始まるまでの時間、パドルブレークが発生するまでの時間が大幅に長くなる。直線の勾配は、肉厚の冷却ロールの方が大きい。
【００４４】
さらに、結晶化が始まる冷却ロールの表面温度Ｔａｆ、パドルブレークが発生するロール表面温度Ｔｐｂは、いずれも肉厚ロールのほうが高い。すなわち、Ｔａｆ１＜Ｔａｆ２、Ｔｐｂ１＜Ｔｐｂ２、である。この理由は、肉厚ロールの肉厚部分が熱溜め効果を有するからである。非晶質化には、融点Ｔｍからガラス遷移温度Ｔｇにいたる温度区間で急冷が必要であるが、箔帯が厚くなると従来の肉薄ロールでは対応できなくなる。たとえ、ロールの直径を大きくしても前記温度区間での熱流を吸収することはできない。肉薄ロールは、熱容量が小さいためである。一方、肉厚ロールはそれ自身の熱容量で、一時的に多量の熱を溜めることができる。この熱の大部分はロールが一周する間に冷却水に伝わり放出される。しかし一部は冷却ロールに蓄積されロール温度を上昇させる。ロールから水への伝熱をはやめるには、ロールの直径、幅を大きくするのが効果的である。また、冷却水の温度を低く保持するのが効果的である。これらの手段を講じることにより、１つの冷却ロール１３で連続して鋳造できる時間を長くすることができる。
【００４５】
前記の伝熱機構をもとに、冷却ロール１３の直径、幅を設計することができる。すなわち、冷却ロール１３の肉厚部分が厚くなるほど、図８における、冷却ロール外周面の温度曲線における直線部分の勾配が大きくなる。この勾配を小さくして、鋳造切り替えまでの時間を長くするためには、冷却ロール１３の直径、幅を大きくするのが効果的である。冷却ロール１３の直径を大きくすると、１回転中、冷却ロール内面と冷却水が接触する時間が長くなり、冷却ロールから冷却水に伝わる熱量が大きくなるからである。
【００４６】
本実施形態では、冷却ロール１３の直径は、０．４ないし２．０ｍとすることが好ましい。冷却ロール１３の直径を０．４ｍ以上とすることにより、冷却ロールが１回転する間の時間が十分に確保される。この結果、合金溶湯から冷却ロール１３の外周面に伝わった熱は、効率よく冷却水に排熱される。一方、冷却ロール１３の直径を２．０ｍ以下とすることにより、製造装置１が過度に大型化することを避け、操業が容易になると共に、冷却ロール１３の軸受等、機械部分の強度を確保することが容易になる。
【００４７】
また、冷却ロール１３の幅は、例えば、製造しようとする箔帯Ｓの幅の１．５倍以上とすることが好ましい。これにより、合金溶湯Ａから冷却ロール１３に伝達された熱が、幅方向にも拡がり冷却ロール１回転ごとの冷却水への排熱量が増大する。
【００４８】
前記冷却ロールの冷却効率をさらに高めるため、冷却水Ｗを冷却する。冷却ロール１３内に供給する冷却水Ｗの温度は、２０℃以下とすることが好ましく、１０℃以下とすることがより好ましい。冷却水の温度が低いほど、冷却ロール１３を効率的に冷却することができ、製造可能な非晶質合金箔帯の板厚が増大するからである。
更に、冷却水に溶質を溶解させて凝固点を降下させたうえで、冷却ロール１３内に供給する際の冷却水Ｗの温度を０℃以下としてもよい。
【００４９】
冷却ロール１３に供給する冷却水Ｗの温度を室温以下に保持するために、図３に例示する冷却水Ｗの経路の途中、例えば貯水槽４２に、冷却手段４３、例えば、冷蔵庫や空調設備に使われているヒートポンプを設置してもよい。貯水槽４２に、氷を投入する手段でも前記の目的は達成できる。なお、冷却ロールの外周面の温度が室温より低くなると、結露する恐れがある。結露を防止するためには、冷却ロールの外周面に乾燥空気、窒素など水分を含まないガスを吹付ければよい。ガスの吹き付けは、鋳造開始まえから行なう。鋳造が開始されると、冷却ロールの外周面温度はすぐに室温を超えるため、ガスの吹き付けは不要になる。
【００５０】
更に、冷却ロール１３の材料は、熱伝導率が大きいことが好ましく、例えば、２５０Ｗ／ｍＫ、よりも熱伝導率が大きい材料であることが好ましい。さらに好ましくは、３００Ｗ／ｍＫ以上である。しかし、熱伝導率の大きな材料は、機械的強度や耐摩耗性が劣る傾向がある。そこで、冷却ロールの外周面の強度、または硬度が不足する場合には、外周部の表面層のみを硬化させてもよい。表面層の硬化は、例えば、イオン注入等によって実現できる。この場合、熱応力によるクラックの発生を防止するために、注入するイオンに濃度勾配をつけることが好ましい。
【００５１】
本発明の非晶質合金箔帯の製造において用いるノズル１３はスリットノズルであり、冷却ロールの周方向に測ったスリットの幅は、０．２ないし１．２ｍｍであり、例えば、０．３ないし０．８ｍｍである。ノズルのタイプは、単スリットでもよいが、生産性の点で多重スリットがより好ましい。単スリットノズルの場合、冷却ロール１３の周速は遅目に設定する。経験によると、板厚は周速に反比例する。冷却ロール１３の周速は、例えば１０ないし３０ｍ／秒とし、例えば１５ないし２５ｍ／秒とする。ノズル１５と冷却ロール外周面の間の距離（ギャップ）は、例えば０．１ないし０．４ｍｍであり、例えば、０．１５ないし０．２５ｍｍである。また、合金溶湯Ａの吐出圧は、例えば１０ないし４０ｋＰａとし、例えば２０ないし３０ｋＰａとする。
【００５２】
冷却ロール１３の外周面にノズル１５を介して合金溶湯Ａの供給（注湯）を始めると、冷却ロール外周面の温度は注湯開始直後を除いて、ゆるやかに上昇する。冷却ロール１３の外周面温度が上昇しても、例えば２００℃以下であれば、箔帯の板厚はほぼ一定であり、非晶質化に必要な冷却速度は確保される。すなわち、非晶質合金箔帯Ｓが得られる。ここで、冷却ロール外周面の温度の計測は、例えば、ロール幅の中央、パドルＰの上流側２０ｃｍで行う。冷却ロール外周面温度の計測には、例えば、接触式温度計を用いる。具体例は、特許文献３に記載されている。
【００５３】
鋳造切り替えのタイミングは、形成される箔帯Ｓの表面温度を計測することによっても決めることができる。測定位置は冷却ロールから箔帯Ｓが剥離する前の適当な位置が好ましい。前記の接触温度計を使用できるが、Ｆｅ基合金の場合、赤外線放射温度計も利用できる。箔帯Ｓの温度の監視は、鋳造中の箔帯の非晶質性を判断するうえで、より直接的手段である。
【００５４】
なお、本実施形態に係る製造装置１において、片側の冷却ロール１３のみを使用して、断続的に鋳造してもよい。すなわち、冷却ロールを回転させ、冷却水を供給している状態で、箔帯の鋳造を行い、冷却ロールの外周面温度が所定値に達したら、合金溶湯の供給を停止する。このとき、冷却ロールの回転および冷却水の供給は継続する。鋳造の停止と冷却水の供給継続により、冷却ロール外周面の温度は急速に冷却される。その後、ロール外周面の温度が、例えば、室温に戻った時点で鋳造を再開する。このようにして断続的ではあるが、１つの冷却ロールを使用して、厚肉の非晶質合金箔帯を工業的規模で製造することができる。
【００５５】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、非晶質合金箔帯の製造装置１に２つの冷却ロール１３ａおよび１３ｂが設けられており、これらを交互に使用して箔帯Ｓを鋳造する。これにより、１つの冷却ロールについては、鋳造と冷却が繰り返されることになり、温度を所定値以下に抑えることができる。この結果、板厚の大きい非晶質合金箔帯をほぼ連続的に鋳造することができ、工業的な規模で製造することができる。このような非晶質合金箔帯は、例えば、電力用トランスおよびモータのコアとして使用することができる。また、磁気シールド材としても使用することができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、ノズル１５として多重スリットノズルを使用しているため、箔帯Ｓの板厚を均一化すると共に、ピンホールの発生を低減することができる。パドルＰの微小な振動や冷却ロール１３の局所的な欠陥などにより、箔帯Ｓの表面性状は微視的には乱れており、乱れが大きいとフィッシュスケールと呼ばれる魚鱗状の縞模様やピンホールが箔帯Ｓに形成され、肉眼でも観察できる。多重スリットノズル法を使うと、上流側のパドルから引き出された流体層に形成されたこれらの欠陥が、下流側のパドルで補償されるので、表面性状が良好でピンホールのきわめて少ない箔帯Ｓが製造できる。
【００５７】
前述のように、多重スリットノズル法で製造された非晶質合金箔帯の表面は平滑でピンホールがきわめて少ない。箔帯におけるピンホールの数密度は、例えば、２５個／ｍ２以下であり、例えば、１０個／ｍ２以下であり、例えば、皆無である。ピンホールの減少、および表面平滑化などにより箔帯を積層したときの占積率が向上する。例えば、本実施形態において、板厚が３３μｍ以上の箔帯を製造し、この箔帯で巻鉄心を作製すると、その占積率は８０％以上、板厚が４０μｍ以上の箔帯を製造し、この箔帯によって鉄心を作製すると、その占積率は８５％以上となる。板厚が例えば、４０μｍ以上の場合、その占積率は９０％以上となる。また、例えば、５０μｍ以上の箔帯では、その占積率は９３％以上となる。表面が平滑でピンホールの少ない箔帯は、磁壁移動の障害が少ないためヒステリシス損が小さく、電磁用の鉄心材料として好ましい。更に、占積率を高めることは飽和磁束密度Ｂｓを高めることと同じ意義がある。例えば、占積率を８０％から９０％に高めることは、Ｂｓを１．６０Ｔから１．７８Ｔに高めることと実用上同じ効果がある。
【００５８】
また、本実施形態においては、製造装置１には肉厚の大きな冷却ロール１３を用いているので、冷却ロールの機械的強度がつよい。これにより、冷却ロールの不均一な熱膨張による箔帯Ｓの板厚や特性の変動の発生を最小限に抑え、均質な非晶質合金箔帯の製造が可能になる。
【００５９】
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
図９は、製造装置２における冷却ロール１３の構造を示す斜視図である。図９のように、冷却ロール１３は内部が空洞になっており、駆動手段１１が配置されている側（以下、「駆動側」という）の反対側（以下、「給水側」という）の側面１９の中心部には、開口部２０が形成されている。開口部２０の形状は円形であり、その中心軸は冷却ロール１３の中心軸と一致している。すなわち、冷却ロール１３はオープンロール形状である。
【００６０】
また、冷却ロール１３の外周面から中心軸に向かう断面を、図１０に示す。図１０において、冷却ロールの内周面２１には、冷却ロール１３の周方向に沿って延びる複数本の仕切板２２が形成されており、給水側の側面１９、複数本の仕切板２２および駆動側の側面２３の相互間は、それぞれ水路２４となっている。
【００６１】
冷却ロール１３の内部には、開口部２０を介して、給水管２５および排水管２６が引き込まれている。給水管２５は、給水手段（図示せず）に接続されており、排水管２６はポンプ（図示せず）に接続されている。給水管２５からは、水路２４と同数の枝管２５ａが分岐しており、各枝管を介して各水路２４に冷却水を供給するようになっている。また、排水管２６からも、水路２４と同数の枝管２６ａが分岐しており、枝管２６ａを介して、各水路から冷却水が排出されるようになっている。枝管２６ａにおける長手方向に直交する断面の形状は、例えば、冷却ロール１３の周方向に沿って流線型である。これにより、冷却ロール１３は、内部に冷却水Ｗが流通する水冷ロールとして機能する。
【００６２】
次に、本発明第２の実施形態の動作について述べる。まず、図９に示すように、駆動手段１１を駆動させることにより、回転軸部材１２ａおよび１２ｂを介して、冷却ロール１３ａおよび１３ｂを回転させる。このとき、冷却ロール１３の回転速度は、水路２４における遠心力が重力よりも大きくなるような回転速度とする。
【００６３】
この状態で、図１０に示すように、給水管２５を介して、冷却ロール１３ａおよび１３ｂの各水路に冷却水Ｗを供給する。これにより、各水路２４内の冷却水Ｗは、冷却ロール１３と共に回転し、各水路２４の全体に行きわたる。すなわち、冷却水Ｗは遠心力によって冷却ロール１３の内面に張り付き、冷却ロール１３の上部においても落下しない。このとき、枝管２６ａの先端部は、冷却水Ｗ内に挿入される。
【００６４】
一方、ポンプ（図示せず）を作動させることにより、排水管２６を介して、各水路２４から冷却水を排出する。これにより、冷却ロール１３内においては、一定量の冷却水Ｗが保持される。このとき、水路２４は冷却ロール１３の中心に向かって開口しているため、冷却水Ｗにおける冷却ロール１３の中心側の表面は自由面となる。
【００６５】
そして、図９に示すように、レール１６により、坩堝１４を一方の冷却ロール１３、例えば、冷却ロール１３ａの側方に配置する。そして、ノズル１５からスリット１７を介して、合金溶湯Ａを冷却ロールの外周面に向けて吐出し、冷却ロール１３ａの外周面に接触させる。これにより、スリット１７と冷却ロール１３ａとの間にパドルＰが形成される。そうすると、パドルＰを形成する合金溶湯Ａのうち、冷却ロール１３ａに接触している部分は冷却されて粘度が高くなり、冷却ロール１３ａの外周面に引きずられて冷却ロール１３ａの回転方向に移動しつつ、冷却ロール１３ａによって冷却されて過冷却の金属流体となり、ついで凝固し、ガラス転移点よりも低温になり、非晶質合金箔帯Ｓとなる。このときの冷却速度は、例えば、１×１０５℃／秒以上である。
【００６６】
合金溶湯Ａから冷却ロール１３ａに伝わった熱は、冷却ロール１３ａからロール内部を経て冷却水Ｗに伝達される。そして、冷却水Ｗに伝達された熱は、排水管２６を介して冷却水Ｗと共に冷却ロールの外部に排出される。すなわち、合金溶湯Ａの熱は、合金溶湯Ａ→冷却ロール１３ａ→冷却水Ｗの経路で伝達される。
【００６７】
箔帯Ｓの鋳造に伴い、冷却ロール１３ａの温度は次第に上昇する。冷却ロール外周面の温度が所定値に達したら、ノズル１５を閉じ、合金溶湯Ａの吐出を停止する。次に、レール１６に沿って坩堝１４を移動させ、他方の冷却ロール１３、すなわち、冷却ロール１３ｂの側方に位置させる。そして、ノズル１５を開き、合金溶湯Ａを冷却ロール１３ｂの外周面に向けて吐出する。これにより、上述の冷却ロール１３ａの動作と同じ動作により、冷却ロール１３ｂによって箔帯Ｓを鋳造する。すなわち、図４に示すように、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１３ａから冷却ロール１３ｂに切り替える。この間、冷却ロール１３ａは待機状態となるが、冷却ロール１３ａにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却ロール１３ａを冷却する。
【００６８】
そして、冷却ロール１３ｂの温度が所定値に達したら、箔帯Ｓの鋳造に使用する冷却ロールを、冷却ロール１３ｂから冷却ロール１３ａに切り替える。この時点までに、冷却ロールは十分に冷却されており、箔帯Ｓの鋳造を再開することができる。なお、この間、待機状態にある冷却ロール１３ｂにも冷却水Ｗを供給し続け、冷却を継続する。以下、同様に、図４に示すように、冷却ロール１３ａおよび１３ｂを交互に使用し、箔帯Ｓを製造し続ける。
【００６９】
本発明第２の実施形態で用いる冷却ロールを冷却するメカニズムは、冷却水の対流による伝熱である。冷却ロール１３は高速で回転しているので冷却水には強い遠心力が働く。この遠心力の大きさは重力の５０ないし１５０倍である。このため、冷却水の、ロールに近接する部分の温度が上昇し、密度が小さくなったこの部分には大きな浮力が作用する。これが駆動力となり強制対流が生じる。このため、冷却水はロールに相対的にほとんど静止しているが十分な伝熱効果を有する。
【００７０】
更に、冷却ロールとして、オープンロールを採用する利点は、ロールの内面に空気泡が残留することがないことである。空気泡は強い遠心力により浮上し、自由面で消滅する。内蔵した水路を介して水を流す方式においては、残留空気による冷却むらの影響で形成される箔帯の材質が部分的に劣化することがある。本実施形態における上記以外の構成、動作および効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００７１】
次に本発明第２の実施形態の変形例１について述べる。そこにおいて使用される冷却ロールは、内部が中空で一方の側面が開口したオープンロール構造としている。また、内周面に仕切板２２を設けることにより、冷却ロールの周方向に延びる複数の水路２４を形成している。更に、図１１（ａ）に示すように、バルブ４４を備えた水路２４ごとに、給水管２５の枝管２５ａおよび排水管２６の枝管２６ａを設けている。これにより、水路２４ごと、すなわち、冷却ロール１３の幅方向における位置ごとに、冷却水の流量を調節することができ、熱流量を制御することができる。また、水路ごとに異なる水温に設定することができる。これを利用し、冷却ロール１３の幅方向の温度分布を均一にして、冷却ロールの幅方向における冷却能を均一化することができる。
【００７２】
図１１（ａ）はまた、前記の変形例１において用いる冷却ロール３０の断面を示している。図１１（ｂ）には、１つの水路に、例えば３本のフィン２８が設けられている。仕切板２７、フィン２８は、いずれも周方向に延びており、長手方向に直交する断面の形状は三角形である。フィンの高さは水没するように仕切板の高さより小さくする。フィン２８を設けることにより熱伝達効率を一層、高めることができる。
【００７３】
次に、本発明における前記第２の実施形態の変形例２について説明する。
図１２は、本実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置３の冷却ロール周辺を例示する断面図である。図１２に示すように、本変形例の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置３においては、前記第２の実施形態に係る製造装置２（図９参照）と同様に、駆動手段１１（図９参照）の両側に、一対の冷却ロール３３が設けられている。
【００７４】
そして、冷却ロール３３の内部には排水管２６（図９参照）が引き込まれておらず、冷却ロール３３の駆動側から遠い部分に、給水側から外周方向に向けて冷却水を流す貫通孔３４が形成されている。また、冷却ロール３３の外周面における貫通孔３４よりも駆動側に近い部分に、断面が凸の、凸部３５が冷却ロールの外周面に沿って設けられている。さらに、冷却ロール３３における給水側の端部、すなわち、貫通孔３４および凸部３５が形成されている部分を覆うように、フランジ３６が設けられている。フランジ３６は冷却ロール３３には接触しておらず、床面に対して固定されている。フランジ３６の底部には、排水口３７が設けられている。
【００７５】
更にまた、フランジ３６の側面には引込口が設けられており、この引込口３８および開口部２０を介して、給水管３９が冷却ロール３３の内部に引き込まれている。給水管３９には枝管は設けられておらず、冷却ロール３３内における駆動側の部分に対して、冷却水Ｗを供給するようになっている。更にまた、冷却ロール３３の内周面には仕切板２２（図１０参照）は形成されていない。本実施形態における上記以外の構成は、前述の、本発明第２の実施形態に係る製造装置２（図９参照）と同様である。
【００７６】
次に、本実施形態に係る製造装置３の動作について説明する。
本実施形態においては、給水管２５を介して冷却ロール３３内に供給された冷却水Ｗは、遠心力によって冷却ロール３３の内周面に張り付き、冷却ロール３３の回転と共に冷却ロール３３の周方向に回転しつつ、冷却ロール３３の軸方向に沿って駆動側から給水側に移動する。この過程で、冷却ロール３３との間で熱交換を行う。そして、冷却水Ｗは、遠心力により、貫通孔３４を介して冷却ロール３３の外部に排出される。貫通孔３４から排出された冷却水Ｗは、フランジ３６によって受け止められ、重力によってフランジ３６の下部に集められ、排水口３７を介して排出される。本実施形態における上記以外の動作は、前述の本発明第２の実施形態と同様である。すなわち、一対の冷却ロール３３を交互に使用して、箔帯Ｓを鋳造する。
【００７７】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、冷却ロール３３の内部で高速回転する冷却水Ｗ内に排水管を挿入する必要がないため、水の抵抗による振動等が発生しにくく、機械的な信頼性が高い。また、冷却水Ｗの水流が安定する。本実施形態における上記以外の効果は、前述の本発明第２に係る実施形態と同様である。
【００７８】
なお、冷却水Ｗとの間の接触面積を増加させるために、冷却ロール３３の内部にフィンを設けてもよい。この場合は、冷却ロール３３の軸方向に沿って冷却水Ｗが移動可能となるように、フィンに切れ込みを形成する。これにより、温度が上昇した冷却水Ｗの排出が容易になる。
【００７９】
以上、実施形態および変形例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態および各変形例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態および各変形例は、相互に組み合わせて実施することも可能である。例えば、冷却ロールの数に対応して複数の坩堝を設け、別の給湯手段により順次給湯する方法、冷却ロールを３基以上備えた製造装置の使用、１つの坩堝に複数の開口部を設け順次複数の冷却ロールに給湯する方法など、は本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する正面図である。
【図２】図１において合金溶湯が冷却ロールと接触する部分を例示する断面図である。
【図３】図１において冷却ロールを冷却する冷却水の経路を例示する概念図である。
【図４】横軸に時間をとり、縦軸に冷却ロールをとって、第１の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造方法を例示するタイミングチャートである。
【図５】本発明において製造される鉄基非晶質合金箔帯の組成を例示する三元系組成図である。
【図６】本発明における冷却ロールの肉厚を定義する説明図である。
【図７】鋳造中の、（ａ）箔帯温度の時間的推移、（ｂ）ロール外周表面温度の時間的推移、を例示する模式図であり、次の条件を比較する図である。（１）肉厚の小さいロールで薄い箔帯、（２）肉厚の小さいロールで厚い箔帯、（３）肉厚の大きいロールで厚い箔帯。時間的推移は、パドル位置から剥離位置にいたる箔帯およびロール表面の温度変化である。
【図８】厚い箔帯を鋳造中のロール表面温度の時間変化を、（ａ）肉薄のロールを使用した場合、（ｂ）肉厚ロールを使用した場合、で比較する模式図である。
【図９】本発明第２の実施形態に係る非晶質合金箔帯の製造装置を例示する斜視図である。
【図１０】図９に示す冷却ロール周辺を例示する断面図である。
【図１１】図９における冷却ロールの周辺の断面図で、（ａ）バルブを設けた枝管、（ｂ）フィン付きロール、を例示する。
【図１２】本発明第２の実施形態の変形例に係る非晶質合金箔帯製造装置における冷却ロール周辺の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１、２、３  製造装置、１１  駆動手段、１２ａ、１２ｂ、  回転軸部材、１３ａ、１３ｂ  冷却ロール、１４  坩堝、１５  ノズル、１６  レール、１７  スリット、１７ａ、１７ｂ  吐出口（スリット開口部）、１９  オープンロール側面、２０  オープンロール開口部、２１  内周面、２２  仕切板、２３  側面、２４  水路、２５  給水管、２５ａ  枝管、２６  排水管、  ２６ａ  枝管、２７  仕切板、２８  フィン、３０  冷却ロール、３３  冷却ロール、３４  貫通孔、３５  凸部、３６  フランジ、３７  排水口、３８  引込口、３９  給水管、４１、４１ａ、４１ｂ  軸受け、４２  貯水槽、４３  冷却手段、４４  バルブ、Ａ  合金溶湯、Ｐ  パドル、Ｒ  領域、Ｓ  箔帯、Ｗ  冷却水
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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