JP7070438B2 - Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造装置、及びＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体 - Google Patents

Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造装置、及びＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体 Download PDF

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Description

本開示は、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造方法、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造装置、及びＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体に関する。
Ｆｅ基アモルファス合金リボン（Ｆｅ基アモルファス合金薄帯）は、変圧器の鉄心材料として、その普及が進みつつある。
Ｆｅ基アモルファス合金リボンの一例として、長手方向にほぼ一定間隔で並ぶ幅方向谷部を有する波状凹凸が自由面に形成されており、谷部の平均振幅が２０ｍｍ以下である急冷Ｆｅ軟磁性合金薄帯が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献１］国際公開第２０１２／１０２３７９号
ところで、合金溶湯を冷却ロールに吐出してＦｅ基アモルファス合金リボンを形成し巻き取りロールで巻き取りを重ねていくことで合金リボンの巻き回体が製造される。
この巻き回体は、例えば鉄心（コア）の作製などに用いられる。しかし、巻き回体から合金リボンを引き出して巻き出しを開始すると、巻き回体が崩れてしまい（巻き出し崩れ）、合金リボンを取り出せない状態となることがある。
また、巻き回体を複数（例えば５巻）準備し、これらの巻き回体から合金リボンを巻き出して複数層（例えば５層）に積層して再び巻き取ることで、積層された巻き回体（積層巻き回体）を作製することがある。しかし、この場合にも、前記同様に巻き回体から合金リボンを引き出して巻き出しを開始すると、巻き回体が崩れてしまい（巻き出し崩れ）、積層巻き回体を作製することができないことがある。
一方で、連続的に製造されるＦｅ基アモルファス合金リボンの製造初期から占積率が低くなる現象がある。
そのため、巻き出し崩れの発生を抑制した巻き回体を作製することができ、かつ製造初期から占積率を高めた巻き回体が得られるＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法が求められている。
本開示は上記に鑑みなされたものであり、巻き出し崩れの発生を抑制した巻き回体が得られ、かつ製造初期からの高い占積率を達成したＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は鋭意検討した結果、合金溶湯を冷却ロールに吐出してＦｅ基アモルファス合金リボンを形成し巻き取りロールに巻き取る際の冷却ロールの研磨の条件と、巻き回体における巻き出し崩れの発生と、の間に相関があることを見出し、本開示に至った。
即ち、上記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
＜１＞ 外周面にＦｅ基アモルファス合金リボンの原料である合金溶湯の塗膜が形成され、前記外周面で前記塗膜を冷却することによりＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する冷却ロールと、
前記冷却ロールの前記外周面に向けて前記合金溶湯を吐出する溶湯ノズルと、
前記冷却ロールの外周面から前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段と、
剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを巻き取る巻き取りロールと、
ロール軸部材、及び前記ロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、下記条件（１）及び条件（２）を満たし、前記冷却ロールの周囲における前記剥離手段と前記溶湯ノズルとの間に配置され、前記冷却ロールとは逆方向に軸回転しつつ前記研磨ブラシを前記冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールと、
を備えるＦｅ基アモルファス合金リボン製造装置を用い、
前記研磨ブラシロールによる研磨後の前記冷却ロールの外周面に前記合金溶湯の塗膜を形成し、前記外周面で前記塗膜を冷却し、前記剥離手段によって剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを前記巻き取りロールで巻き取ることによってＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体を得るＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
・条件（１）：ブラシ毛の自由長３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
・条件（２）：ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下
＜２＞ 連続的に製造される前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、製造開始後５分～７分の間に製造された範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の初期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記初期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％～９４％であり、前記初期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚～４０μｍ／２０枚であり、
連続的に製造される前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、製造終了時の最終端１ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の終期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記終期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｅ］の前記占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００が±２％以下であり、前記終期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｅ］の前記ＷＣ［Ｓ］からの変化率（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００が－１２％～＋８０％である＜１＞に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
－ＷＣ：Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの測定－
短冊状の合金リボン試料を２０枚積層した積層体における長辺方向の一端部ＩＢと他端部ＯＢについてそれぞれ３点ずつ、端から０ｍｍ～１６ｍｍの範囲、端から１０ｍｍ～２６ｍｍの範囲、及び端から２０ｍｍ～３６ｍｍの範囲の厚さを、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて測定する。一端部側の最大値ＩＢｍａｘと他端部側の最小値ＯＢｍｉｎとの差及び一端部側の最小値ＩＢｍｉｎと他端部側の最大値ＯＢｍａｘとの差の大きい方を、ＷＣとする。なお、前記初期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｓ］とし、前記終期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｅ］とする。
＜３＞ 前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンがＦｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物からなり、
前記Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が１．８原子％～４．２原子％であり、Ｂの含有量が１３．８原子％～１６．２原子％であり、Ｃの含有量が０．０５原子％～０．４原子％である＜１＞又は＜２＞に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
＜４＞ 前記Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が２原子％～４原子％であり、Ｂの含有量が１４原子％～１６原子％であり、Ｃの含有量が０．２原子％～０．３原子％である＜３＞に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
＜５＞ 連続的に製造されたＦｅ基アモルファス合金リボンが１個又は複数個の巻き取りロール上に巻き取られた巻き回体であって、
前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、巻き回体の巻き始め側の端部から３０００ｍ～４２００ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の初期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記初期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％～９４％であり、前記初期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚～４０μｍ／２０枚であり、
前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、巻き回体の巻き終わり側の端部から１ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の終期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記終期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｅ］の前記占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００が±２％以下であり、前記終期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｅ］の前記ＷＣ［Ｓ］からの変化率（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００が－１２％～＋８０％であるＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体。
－ＷＣ：Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの測定－
短冊状の合金リボン試料を２０枚積層した積層体における長辺方向の一端部ＩＢと他端部ＯＢについてそれぞれ３点ずつ、端から０ｍｍ～１６ｍｍの範囲、端から１０ｍｍ～２６ｍｍの範囲、及び端から２０ｍｍ～３６ｍｍの範囲の厚さを、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて測定する。一端部側の最大値ＩＢｍａｘと他端部側の最小値ＯＢｍｉｎとの差及び一端部側の最小値ＩＢｍｉｎと他端部側の最大値ＯＢｍａｘとの差の大きい方を、ＷＣとする。なお、前記初期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｓ］とし、前記終期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｅ］とする。
＜６＞ 外周面にＦｅ基アモルファス合金リボンの原料である合金溶湯の塗膜が形成され、前記外周面で前記塗膜を冷却することによりＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する冷却ロールと、
前記冷却ロールの前記外周面に向けて前記合金溶湯を吐出する溶湯ノズルと、
前記冷却ロールの外周面から前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段と、
剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを巻き取る巻き取りロールと、
ロール軸部材、及び前記ロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、下記条件（１）及び条件（２）を満たし、前記冷却ロールの周囲における前記剥離手段と前記溶湯ノズルとの間に配置され、前記冷却ロールとは逆方向に軸回転しつつ前記研磨ブラシを前記冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールと、
を備えるＦｅ基アモルファス合金リボンの製造装置。
・条件（１）：ブラシ毛の自由長３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
・条件（２）：ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下
本開示によれば、巻き出し崩れの発生を抑制した巻き回体が得られ、かつ製造初期からの高い占積率を達成したＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法が提供される。
本開示の実施形態に好適な、単ロール法によるＦｅ基アモルファス合金リボン製造装置の一例を概念的に示す概略断面図である。
以下、本開示の実施形態について説明する。
本明細書中において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書中において、Ｆｅ基アモルファス合金リボンとは、Ｆｅ基アモルファス合金のみからなるリボン（薄帯）を指す。
また、本明細書中において、Ｆｅ基アモルファス合金とは、含有される金属元素の中で含有量（原子％）が最も多い元素がＦｅ（鉄）であるアモルファス合金を指す。
〔Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造方法（及び製造装置）〕
本実施形態のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法は、Ｆｅ基アモルファス合金リボン製造装置を用いてＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体を得る製造方法である。
Ｆｅ基アモルファス合金リボン製造装置は、外周面にＦｅ基アモルファス合金リボンの原料である合金溶湯の塗膜が形成され、前記外周面で前記塗膜を冷却することによりＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する冷却ロールと、前記冷却ロールの前記外周面に向けて前記合金溶湯を吐出する溶湯ノズルと、前記冷却ロールの外周面から前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段と、剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを巻き取る巻き取りロールと、ロール軸部材、及び前記ロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、下記条件（１）及び条件（２）を満たし、前記冷却ロールの周囲における前記剥離手段と前記溶湯ノズルとの間に配置され、前記冷却ロールとは逆方向に軸回転しつつ前記研磨ブラシを前記冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールと、を備える。
そして、前記研磨手段による研磨後の前記冷却ロールの外周面に前記合金溶湯の塗膜を形成し、前記外周面で前記塗膜を冷却し、前記剥離手段によって剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを前記巻き取りロールで巻き取ることによってＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体を得る。
・条件（１）：ブラシ毛の自由長３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
・条件（２）：ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下
本発明者は、合金溶湯を冷却ロールに吐出してＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する際に、特定の条件を満たす研磨ブラシロールによって冷却ロールの研磨を行いながら合金リボンを形成し巻き取って巻き回体を得ることで、この巻き回体から合金リボンの巻き出しを行う際に発生する巻き出し崩れ（合金リボンの巻き出し開始後に巻き回体が崩れてしまう現象）が抑制され、かつ製造初期から高い占積率が達成されることを見出した。
この効果が奏される理由は、以下の通り推察される。
合金溶湯を冷却ロールに吐出してＦｅ基アモルファス合金リボンを形成（鋳造）する際に、形成された合金リボンの巻き取りを重ねて巻き回体を製造していく内に、合金リボンの幅方向端部の厚さ偏差（一端側と他端側との厚さの差）が増加していくことがあった。その結果、巻き取りロールに巻き取られた合金リボンの巻き回体から、再び合金リボンの巻き出しを行う際に、巻き回体が幅方向の一方向に崩れ（巻き出し崩れ）易くなることがあった。
また、合金溶湯を冷却ロールに吐出してＦｅ基アモルファス合金リボンを形成（鋳造）する際に、形成された合金リボンの巻き取り開始の初期から、合金リボンの占積率が低くなることがあった。
なお、この現象は、特にＦｅ基アモルファス合金リボンの組成として、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときにＦｅの含有量が８１原子％以上となる合金リボンを形成（鋳造）する場合に、より顕著となる傾向にあった。
巻き出し崩れが発生するのは、合金リボン（特にＦｅの含有量が８１原子％以上となる合金リボン）の鋳造において、合金溶湯と冷却ロールの外周面の材料（例えばＣｕ合金等）との濡れ性が良いためであると考えられる。
つまり、溶湯ノズルから吐出された合金溶湯は、冷却ロールと接触し、急冷凝固されるが、その界面においては密着性に優れる。特に、Ｆｅの含有量が８１原子％以上となる合金リボンでは、従来のＦｅの含有量８０原子％程度の合金リボンに比べて、より急冷され易く、安定したアモルファス状態が得られやすい。
他方、合金リボンは、冷却ロールから連続的に剥離されるが、前述のように急冷凝固した合金リボンと冷却ロール（例えばＣｕ合金）との界面の密着力が大きいため、合金リボンが冷却ロールから剥離される際、冷却ロール表面のごく一部（Ｃｕ合金等）を合金リボンが剥ぎ取ることがあった。また、この現象は特に合金リボンの幅方向端部において顕著であることが判明した。このため、合金リボンにより冷却ロール表面の一部が剥ぎ取られた部分（特に幅方向端部）では、冷却ロール表面に凹部が発生し、溶湯ノズルと冷却ロールとのギャップ（距離）が大きくなり、合金リボンの幅方向端部の厚さが一端側だけ大きくなる現象が生じる。その結果、合金リボンを巻き取って得た巻き回体では幅方向端部の厚さ偏差（一端側と他端側との厚さの差）が増加して、この巻き回体から再び合金リボンの巻き出しを行う際に、巻き出し崩れが生じることが分かった。
なお、合金リボンによる冷却ロール表面の剥ぎ取りが、合金リボン幅方向の両端部で不均一に発生する場合には、鋳造時間の進行と共に（つまり合金リボンの巻き取りを重ねていく内に）ＷＣが大きくなり、上述した通り、巻き出し崩れが起こる。
一方で、合金リボンによる冷却ロール表面の剥ぎ取りが両端部で比較的同等に近い状態で発生すると、合金リボンの巻き取りが重ねられる前と後とでＷＣ及び占積率は変化しにくいものの、製造初期から占積率が低くなる。これは、形成される合金リボンの厚さが、幅方向両端部に比べて中央部の方が薄くなるために、発生しているものと考えられる。
これに対し本実施形態では、冷却ロールの周囲における剥離手段と溶湯ノズルとの間に、研磨ブラシを冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールを備えるＦｅ基アモルファス合金リボン製造装置を用いており、この研磨ブラシロールが、ロール軸部材及びロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、前記条件（１）に示されるブラシ毛の自由長、及び条件（２）に示されるブラシ毛の密度を満たす。
この条件の元で冷却ロールを研磨しつつ合金リボンを形成し巻き取りを重ねることで、剥離される合金リボンによって表面の一部が剥ぎ取られる部分も含めて、冷却ロール表面の幅方向全域が連続的に研磨され、幅方向端部に発生する凹部が顕在化する前に、幅方向全域を継続的に平坦化し得るものと考えられる。これにより、冷却ロール表面での凹部の発生が抑制され、合金リボンの幅方向端部の厚さが一端側だけ大きくなること（合金リボンの幅方向端部の厚さ偏差が大きくなること）が抑制され、この結果、巻き回体から合金リボンの巻き出しを行う際に発生する合金リボンの幅方向一端側への巻き出し崩れが抑制されるものと推察される。
また、本実施形態は、前記条件（１）に示されるブラシ毛の自由長、及び条件（２）に示されるブラシ毛の密度を満たす研磨ブラシロールによって冷却ロールを研磨しつつ、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの形成を行う。
これにより、冷却ロール表面の幅方向全域が連続的に研磨され、幅方向全域を継続的に平坦化し得るものと考えられる。これにより、形成される合金リボンにおいても幅方向両端部と中央部との厚さの差が低減され、その結果占積率ＬＦの低下が抑制され、製造初期から高い占積率が達成されるものと推察される。
ここで、本実施形態のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法の好適な例を、図を用いて説明する。
なお、本実施形態のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法としては、単ロール法が好ましい。
図１は、本実施形態に好適な、単ロール法によるＦｅ基アモルファス合金リボン製造装置の一例を概念的に示す概略断面図である。
図１に示すように、Ｆｅ基アモルファス合金リボン製造装置である合金リボン製造装置１００は、溶湯ノズル１０を備えた坩堝２０と、溶湯ノズル１０の先端に外周面が対向する冷却ロール３０と、を備えている。
図１は、合金リボン製造装置１００を、冷却ロール３０の軸方向及び合金リボン２２Ｃの幅方向に対して垂直な面で切断したときの断面を示している。ここで、合金リボン２２Ｃは本実施形態のＦｅ基アモルファス合金リボンの一例である。また、冷却ロール３０の軸方向と合金リボン２２Ｃの幅方向とは同一方向である。
坩堝２０は、合金リボン２２Ｃの原料となる合金溶湯２２Ａを収容しうる内部空間を有しており、この内部空間と溶湯ノズル１０内の溶湯流路とが連通されている。これにより、坩堝２０内に収容された合金溶湯２２Ａを、溶湯ノズル１０によって冷却ロール３０に吐出できるようになっている（図１では、合金溶湯２２Ａの吐出方向及び流通方向を矢印Ｑで示している）。なお、坩堝２０及び溶湯ノズル１０は、一体に成形されたものであってもよいし、別体として成形されたものであってもよい。
坩堝２０の周囲の少なくとも一部には、加熱手段としての高周波コイル４０が配置されている。これにより、合金リボンの母合金が収容された状態の坩堝２０を加熱して坩堝２０内で合金溶湯２２Ａを生成したり、外部から坩堝２０に供給された合金溶湯２２Ａの液体状態を維持できるようになっている。
・溶湯ノズル
また、溶湯ノズル１０は、合金溶湯を吐出するための開口部（吐出口）を有している。
この開口部は、矩形（スリット形状）の開口部とすることが好適である。
矩形の開口部の長辺の長さは、製造されるアモルファス合金リボンの幅に対応する長さとなっている。矩形の開口部の長辺の長さとしては、１００ｍｍ～５００ｍｍが好ましく、１００ｍｍ～４００ｍｍがより好ましく、１００ｍｍ～３００ｍｍが更に好ましく、１００ｍｍ～２５０ｍｍが特に好ましい。
溶湯ノズル１０の先端と冷却ロール３０の外周面との距離（最近接距離）は、溶湯ノズル１０によって合金溶湯２２Ａを吐出したときに、パドル２２Ｂ（溶湯溜まり）が形成される程度に近接している。
なお、合金溶湯の吐出圧力は、１０ｋＰａ～２５ｋＰａが好ましく、１５ｋＰａ～２０ｋＰａがより好ましい。
また、溶湯ノズル先端と冷却ロール外周面との距離は、０．２ｍｍ～０．４ｍｍが好ましい。
・冷却ロール
冷却ロール３０は、回転方向Ｐの方向に軸回転する。
冷却ロール３０の内部には水等の冷却媒体が流通されており、冷却ロール３０の外周面に形成された合金溶湯の塗膜を冷却できるようになっている。合金溶湯の塗膜を冷却することにより、合金リボン２２Ｃ（Ｆｅ基アモルファス合金リボン）が生成される。
冷却ロール３０の材質としては、Ｃｕ及びＣｕ合金（例えば、Ｃｕ－Ｂｅ合金、Ｃｕ－Ｃｒ合金、Ｃｕ－Ｚｒ合金、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金、Ｃｕ－Ｎｉ合金、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ合金、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｒ合金、Ｃｕ－Ｚｎ合金、Ｃｕ－Ｓｎ合金、Ｃｕ－Ｔｉ合金等）が挙げられ、熱伝導性と耐久性が高い点で、Ｃｕ合金が好ましく、Ｃｕ－Ｂｅ合金、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金、Ｃｕ－Ｎｉ合金、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ合金、又はＣｕ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｃｒ合金が選択できる。
冷却ロール３０外周面の表面粗さには特に限定はないが、冷却ロール３０外周面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．１μｍ～０．５μｍが好ましく、０．１μｍ～０．３μｍがより好ましい。冷却ロール３０外周面の算術平均粗さＲａが０．５μｍ以下であると、合金リボンを用いて変圧器を製造する際の占積率がより向上する。冷却ロール３０外周面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上であると、冷却ロール３０外周面の加工において、合金リボン幅方向（冷却ロール回転軸方向）に均質な加工が容易である。
上記冷却ロール３０外周面の算術平均粗さＲａは、合金リボン製造時に後述の研磨ブラシロールによって冷却ロール外周面が研磨されるため、合金リボン製造後であっても、同様のＲａを維持できる。
算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠して測定された表面粗さを指す。
冷却ロール３０の直径は、冷却能の観点から、２００ｍｍ～１０００ｍｍが好ましく、３００ｍｍ～８００ｍｍがより好ましい。
また、冷却ロール３０の回転速度は、単ロール法において通常設定される範囲とすることができるが、周速１０ｍ／ｓ～４０ｍ／ｓが好ましく、周速２０ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓがより好ましい。
・剥離手段
合金リボン製造装置１００は、更に、溶湯ノズル１０よりも冷却ロール３０の回転方向の下流側（以下、単に「下流側」ともいう）に、冷却ロールの外周面からＦｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段として、剥離ガスノズル５０を備えている。
本一例では、剥離ガスノズル５０から、冷却ロール３０の回転方向Ｐとは逆向き（図１中の破線の矢印の方向）に剥離ガスを吹きつけることによって、冷却ロール３０から合金リボン２２Ｃを剥離する。剥離ガスとしては、例えば、窒素ガスや圧縮空気等の高圧ガスを用いることができる。
・研磨ブラシロール
合金リボン製造装置１００は、更に、剥離ガスノズル５０よりも下流側に、冷却ロール３０の外周面を研磨するための研磨手段として、研磨ブラシロール６０を備えている。
研磨ブラシロール６０は、ロール軸部材６１と、ロール軸部材６１の周囲に配置された研磨ブラシ６２と、を含む。研磨ブラシ６２は、多数のブラシ毛を備える。
研磨ブラシロール６０は、回転方向Ｒの方向に軸回転することにより、その研磨ブラシ６２のブラシ毛によって冷却ロール３０の外周面を研磨する。図１に示すように、研磨ブラシロールの回転方向Ｒと冷却ロールの回転方向Ｐとは、反対方向となっている（図１において、回転方向Ｒは左回り、回転方向Ｐは右回り）。研磨ブラシロールの回転方向と冷却ロールの回転方向とが反対方向であることで、両者の接触部分では、冷却ロールの外周面の特定の地点と、研磨ブラシロールの特定のブラシ毛と、が同一方向に移動する。
－研磨ブラシの諸条件－
ブラシ毛の自由長（ブラシ毛のロール軸部材に固定されていない部分の長さ）は、前記条件（１）に示す通り、３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下である。好ましくは３０ｍｍ超え４０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ超え３５ｍｍ以下である。
ブラシ毛の自由長が３０ｍｍ超えであることで、冷却ロールに対し局部的に深い傷が生じることが抑制され、合金リボンにおける裂け目の発生が低減される。
ブラシ毛の自由長が５０ｍｍ以下であることで、合金リボンの幅方向端部の厚さが一端側だけ大きくなることが抑制され、巻き回体から合金リボンの巻き出しを行う際に発生する合金リボンの幅方向一端側への巻き出し崩れが抑制される。また、合金リボンにおける占積率ＬＦの低下も抑制される。
ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度（ブラシ毛先端での単位面積当たりの本数）は、前記条件（２）に示す通り、０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下である。好ましくは０．３５本／ｍｍ２～０．５０本／ｍｍ２であり、より好ましくは０．４０本／ｍｍ２～０．４５本／ｍｍ２である。
ブラシ毛の密度が０．３０本／ｍｍ２超えであることで、合金リボンの幅方向端部の厚さが一端側だけ大きくなることが抑制され、巻き回体から合金リボンの巻き出しを行う際に発生する合金リボンの幅方向一端側への巻き出し崩れが抑制される。また、合金リボンにおける占積率ＬＦの低下も抑制される。
ブラシ毛の密度が０．６０本／ｍｍ２以下であることで、冷却ロール外周面との摩擦熱による溶融を抑制できる。
ブラシ毛の断面形状としては特に制限はなく、円形（楕円形及び真円形を含む）、又は多角形（好ましくは四角形）、等が挙げられる。
ブラシ毛の直径（ブラシ毛の断面の外接円の直径）は、０．５ｍｍ～１．５ｍｍが好ましく、０．６ｍｍ～１．０ｍｍがより好ましい。
研磨ブラシロールの直径は、例えば１００ｍｍ～３００ｍｍとすることができ、１３０ｍｍ～２５０ｍｍが好ましい。
研磨ブラシロールの軸方向長さは、製造する合金リボンの幅に合わせて適宜設定される。
－研磨ブラシの材質－
研磨ブラシが備えるブラシ毛は、樹脂を含有することが好ましい。
ブラシ毛が樹脂を含有することにより、冷却ロールの外周面に深い研磨傷が生じにくくなる。
樹脂としては、６ナイロン、６１２ナイロン、及び６６ナイロン等のナイロン樹脂が好ましい。
また、ブラシ毛中の樹脂の含有量（ブラシ毛全量に対する樹脂の含有量。以下同じ。）は、５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。ブラシ毛中の樹脂の含有量が５０質量％以上であると、冷却ロールの外周面に深い研磨傷が生じる現象がより抑制される。
ブラシ毛中の樹脂の含有量の上限は、例えば８０質量％以下であってもよく、７０質量％以下であってもよい。
ブラシ毛は、上記樹脂中に無機研磨粉が分散されていることが好ましい。
ブラシ毛に無機研磨粉が分散されていることにより、冷却ロールの外周面に対する研磨能力がより向上する。
無機研磨粉としては、アルミナ、炭化ケイ素、等が挙げられる。
無機研磨粉の粒径は、４５μｍ～９０μｍが好ましく、５０μｍ～８０μｍがより好ましい。
ここで、「無機研磨粉の粒径」とは、無機研磨粉の粒子が通過できる篩（ふるい）のメッシュの目開きの大きさを表す。例えば、「無機研磨粉の粒径が４５μｍ～９０μｍである」とは、無機研磨粉が、目開き９０μｍのメッシュを通過し、かつ、目開き４５μｍのメッシュを通過しないことを表す。
ブラシ毛中の無機研磨粉の含有量は、ブラシ毛全量に対し、２０質量％～４０質量％であることが好ましく、２５質量％～３５質量％であることがより好ましい。
ブラシ毛中の無機研磨粉の含有量が４０質量％以下であると、合金溶湯への研磨粉の混入がより抑制され、研磨粉に起因する合金リボンの欠陥が抑制される。
－研磨ブラシロールによる冷却ロール外周面の研磨条件－
冷却ロール外周面に対する研磨ブラシ（ブラシ毛）の押し込み量は適宜調整されるが、例えば２ｍｍ～１０ｍｍとすることができる。
ここで押し込み量とは、ブラシ毛先端と冷却ロール外周面が接する距離を０ｍｍとして、ブラシ毛先端を冷却ロール側に押し込む距離である。
冷却ロールの回転速度に対する研磨ブラシの相対速度、つまり研磨ブラシの回転速度の冷却ロールの回転速度との差は、＋１０ｍ／ｓ～＋２０ｍ／ｓが好ましい。
相対速度が＋１０ｍ／ｓ以上であると、冷却ロールの外周面に対する研磨能力がより向上する。
相対速度が＋２０ｍ／ｓ以下であると、研磨時の摩擦熱低減の点で有利である。
相対速度は、＋１２ｍ／ｓ～＋１７ｍ／ｓがより好ましく、＋１３ｍ／ｓ～＋１８ｍ／ｓが更に好ましい。
ここで、冷却ロールの回転速度に対する研磨ブラシの相対速度は、研磨ブラシロールの回転方向と冷却ロールの回転方向とが反対方向である（図１に示す態様）ため、研磨ブラシロールの回転速度（絶対値）から冷却ロールの回転速度（絶対値）を引いた差の値を意味する。
また、冷却ロールの回転速度とは冷却ロールの外周面における回転方向の速度を意味し、研磨ブラシの回転速度とは研磨ブラシにおけるブラシ毛の先端における回転方向の速度を意味する。
・巻き取りロール
合金リボン製造装置１００は、冷却ロール３０から剥離された合金リボン２２Ｃを巻き取る巻き取りロール（不図示）を備えている。
合金リボン製造装置１００は、上述した要素以外のその他の要素（例えば、合金溶湯によるパドル２２Ｂ又はその近傍にＣＯ２ガスやＮ２ガス等を吹き付けるガスノズル等）を備えていてもよい。
その他、合金リボン製造装置１００の基本的な構成は、従来の単ロール法によるアモルファス合金リボン製造装置（例えば、国際公開第２０１２／１０２３７９号、特許第３４９４３７１号公報、特許第３５９４１２３号公報、特許第４２４４１２３号公報、特許第４５２９１０６号公報等参照）と同様の構成とすることができる。
・製造方法
次に、合金リボン製造装置１００を用いた合金リボン２２Ｃの製造方法の一例について説明する。
まず、坩堝２０に、合金リボン２２Ｃの原料となる合金溶湯２２Ａを準備する。合金溶湯２２Ａの温度は、合金の組成を考慮して適宜設定されるが、例えば１２１０℃～１４１０℃、好ましくは１２６０℃～１３６０℃である。
次に、回転方向Ｐに軸回転する冷却ロール３０の外周面に、溶湯ノズル１０によって合金溶湯を吐出し、パドル２２Ｂを形成しながら合金溶湯による塗膜を形成する。形成された塗膜を冷却ロール３０の外周面で冷却し、外周面上に合金リボン２２Ｃを形成する。次に、冷却ロール３０の外周面に形成された合金リボン２２Ｃを、剥離ガスノズル５０からの剥離ガスの吹きつけによって冷却ロール３０の外周面から剥離し、不図示の巻き取りロールによってロール状に巻き取って回収する。
一方、合金リボン２２Ｃが剥離した後の冷却ロール３０の外周面は、回転方向Ｒに軸回転する研磨ブラシロール６０の研磨ブラシ６２によって研磨される。研磨された冷却ロール３０の外周面に対し、再び合金溶湯が吐出される。
以上の動作が繰り返されることにより、長尺状の合金リボン２２Ｃが連続的に製造（鋳造）される。
上記一例に係る製造方法により、本実施形態のＦｅ基アモルファス合金リボンの一例である、合金リボン２２Ｃが製造される。
ここで、本実施形態に係る製造方法では、Ｆｅ基アモルファス合金リボンが連続的に製造（鋳造）されるが、ここでいう「連続的に」とは、溶湯ノズル１０から冷却ロール３０外周面への合金溶湯２２Ａの吐出が連続して行われることを意味する。なお、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造（鋳造）を開始すると、坩堝２０中の合金溶湯２２Ａの量は、溶湯ノズル１０からの吐出に応じて減じていく。しかし、枯渇する前に新たな合金溶湯２２Ａを断続的又は継続的に坩堝２０に供給することにより、溶湯ノズル１０から合金溶湯２２Ａを吐出し続けられ、Ｆｅ基アモルファス合金リボンの製造（鋳造）を継続することができる。
したがって、仮に冷却ロール３０から剥離されたのち複数個の異なる巻き取りロール上に巻き取られて複数個の巻き回体が得られた場合であっても、冷却ロール３０外周面に連続して吐出されて形成されたのであれば、「連続的に」製造された合金リボンである。
なお、本実施形態に係る製造方法では、Ｆｅ基アモルファス合金リボンを連続的に製造（鋳造）する際、例えば鋳造時間６０分～３００分、鋳造速度（つまり冷却ロール３０の周速）２０ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓとの条件にて、連続的に製造（鋳造）することができる。
・合金リボンのサイズ、物性
－サイズ－
本実施形態の製造方法によって得られる合金リボンは、その平均厚さＴが１０μｍ～３０μｍであることが好ましい。
厚さＴが１０μｍ以上であることにより、合金リボンの機械的強度が確保され、合金リボンの破断が抑制される。これにより、合金リボンの連続鋳造を行ない易くなる。合金リボンの厚さＴは、１５μｍ以上であることがより好ましい。
また、厚さＴが３０μｍ以下であることにより、合金リボンにおいて、安定したアモルファス状態が得られる。合金リボンの厚さＴは、２８μｍ以下であることがより好ましい。
ここで、平均厚さＴ（ｍ）は、合金リボンの長手方向１ｍを切り出して質量Ｍ（ｋｇ）を測定し、合金リボンの幅Ｗ（ｍ）と合金の比重ρ（密度）（ｋｇ／ｍ３）から、下記計算式により得られる。
Ｔ＝Ｍ／（Ｗ×ρ）（ｍ）
合金リボンの幅（幅方向の長さ）は、１００ｍｍ～５００ｍｍであることが好ましい。
合金リボンの幅が１００ｍｍ以上であると、大容量で実用的な変圧器が得られる。合金リボンの幅が５００ｍｍ以下であると、合金リボンの生産性（製造適性）に優れる。
合金リボンの幅は、合金リボンの生産性（製造適性）の観点から、４００ｍｍ以下がより好ましく、３００ｍｍ以下が更に好ましく、２５０ｍｍ以下が特に好ましい。
－占積率－
本実施形態の製造方法によって連続的に製造（鋳造）される合金リボンでは、製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％～９４％であることが好ましい。より好ましくは８８％～９４％であり、さらに好ましくは８９％～９４％である。
製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％以上であることで、合金リボンを積層し作製された鉄心の、単位積層厚さあたりの磁束が多く得られる。よって、見かけの鉄心体積の小型化が可能となる。
一方、理論では合金リボンを隙間なく積層すれば占積率は１００％となるが、合金リボンの製造（鋳造）において、原理的に幅方向の厚さばらつきが不可避的に発生すること等により、上限は９４％と考えられる。
また、本実施形態の製造方法によって連続的に製造（鋳造）される合金リボンでは、製造終期（製造終了の直前）における占積率ＬＦ［Ｅ］の製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００）が±２％以下であることが好ましく、より好ましくは±１％以下である。
製造終期における占積率ＬＦ［Ｅ］の製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率が±２％以下であることで、品質のムラが抑制された合金リボンの巻き回体が得られる。また、製造終期（製造終了の直前）に鋳造された合金リボンを積層し作製された鉄心の、単位積層厚さあたりの磁束が多く得られ、よって見かけの鉄心体積の小型化が可能となる。
なお、占積率ＬＦとは、ＡＳＴＭ Ａ９００／Ａ９００Ｍ－０１（２００６）に準拠して測定された占積率（％）を指す。
ここで、連続的に製造（鋳造）される合金リボンの「製造初期」における占積率ＬＦ［Ｓ］の測定は、まず製造開始（合金溶湯の吐出開始）後５分～７分の間に製造された範囲の合金リボンから、長手方向（合金リボンの巻き取り方向）に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断する。なお、製造開始後５分～７分の間に製造された範囲が不明な巻き回体の場合には、巻き回体の巻き始め側の端部から３０００ｍ～４２００ｍの範囲の合金リボンを用いる。こうして、合金リボンにおける幅方向が長辺となり、かつ合金リボンにおける長手方向が短辺となる短冊状の「初期合金リボン試料」が２０枚採取される。この２０枚の初期合金リボン試料について、上記方法により測定した占積率を、「製造初期」における占積率ＬＦ［Ｓ］とする。
また、連続的に製造（鋳造）される合金リボンの「製造終期（製造終了の直前）」における占積率ＬＦ［Ｓ］の測定は、まず製造終了時の最終端（巻き回体の巻き終わり側の端部）から１ｍの範囲の合金リボンから、長手方向（合金リボンの巻き取り方向）に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断する。こうして、合金リボンにおける幅方向が長辺となり、かつ合金リボンにおける長手方向が短辺となる短冊状の「終期合金リボン試料」が２０枚採取される。この２０枚の終期合金リボン試料について、上記方法により測定した占積率を、「製造終期（製造終了の直前）」における占積率ＬＦ［Ｅ］とする。
－ＷＣ－
本実施形態の製造方法によって連続的に製造（鋳造）される合金リボンでは、製造初期における合金リボンを２０枚積層した積層体におけるＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚～４０μｍ／２０枚であることが好ましい。より好ましくは５μｍ／２０枚～３０μｍ／２０枚であり、さらに好ましくは５μｍ／２０枚～２０μｍ／２０枚である。
製造初期におけるＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚以上であることで、巻き取りロールに巻き取られた直後の、合金リボンの積層方向に隣接する合金リボンとの幅方向の位置ずれ（幅方向への滑り）の発生が抑制される。
一方、製造初期におけるＷＣ［Ｓ］が４０μｍ／２０枚以下であることで、巻き回体から合金リボンの巻き出しを行う際に発生する合金リボンの幅方向一端側への巻き出し崩れや、占積率の低下がより抑制され易くなる。
また、本実施形態の製造方法によって連続的に製造（鋳造）される合金リボンでは、製造終期（製造終了の直前）における合金リボンを２０枚積層した積層体におけるＷＣ［Ｅ］の製造初期におけるＷＣ［Ｓ］からの変化率（（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００）が－１２％～＋８０％であることが好ましい。より好ましくは－１２％～＋６０％であり、さらに好ましくは－１２％～＋４０％である。
製造終期におけるＷＣ［Ｅ］の製造初期におけるＷＣ［Ｓ］からの変化率が＋８０％以下であることで、品質のムラが抑制された合金リボンの巻き回体が得られる。また、製造終期（製造終了の直前）に鋳造された合金リボンから得た巻き回体から、再び合金リボンの巻き出しを行う際に発生する幅方向一端側への巻き出し崩れや、占積率の低下がより抑制され易くなる。
一方、製造終期におけるＷＣ［Ｅ］の製造初期におけるＷＣ［Ｓ］からの変化率が－１２％以上であることで、品質のムラが抑制された合金リボンの巻き回体が得られる。また、製造終期（製造終了の直前）に鋳造され巻き取りロールに巻き取られた直後の、合金リボンの積層方向に隣接する合金リボンとの幅方向の位置ずれ（幅方向への滑り）の発生が抑制される。
なお、ＷＣ（Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の測定は、合金リボンを、長手方向に２０ｍｍ毎に２０枚切断し、合金リボン幅方向が長辺、２０ｍｍが短辺となる短冊状の合金リボンを得る。前記短冊状合金リボンを２０枚積層し、２０枚積層した積層体とする。この積層体における長辺方向（幅方向）の一端部（ＩＢ）と他端部（ＯＢ）について、それぞれ３点ずつ、端から０ｍｍ～１６ｍｍの範囲、端から１０ｍｍ～２６ｍｍの範囲、及び端から２０ｍｍ～３６ｍｍの範囲の厚さを、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて測定する。一端部側の最大値（ＩＢｍａｘ）と他端部側の最小値（ＯＢｍｉｎ）との差、及び一端部側の最小値（ＩＢｍｉｎ）と他端部側の最大値（ＯＢｍａｘ）との差の大きい方を、ＷＣ（Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）とする。
そして、前記「初期合金リボン試料」について測定したＷＣを「ＷＣ［Ｓ］」とし、前記「終期合金リボン試料」について測定したＷＣを「ＷＣ［Ｅ］」とする。
・合金リボンの組成
本実施形態におけるＦｅ基アモルファス合金リボンの組成は、含有される金属元素の中で含有量（原子％）が最も多い元素がＦｅ（鉄）である組成であれば特に制限はない。
Ｆｅ基アモルファス合金は、少なくともＦｅ（鉄）を含有するが、更に、Ｓｉ（ケイ素）及びＢ（ホウ素）を含有することが好ましい。Ｆｅ基アモルファス合金は、更に、合金溶湯の原料となる純鉄等に含まれる元素である、Ｃ（炭素）を含んでいてもよい。
Ｆｅ基アモルファス合金としては、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が１．８原子％～４．２原子％であり、Ｂの含有量が１３．８原子％～１６．２原子％であり、Ｃの含有量が０．０５原子％～０．４原子％であり、残部がＦｅ及び不純物からなるＦｅ基アモルファス合金が好ましい。Ｆｅ基アモルファス合金におけるＦｅの含有量としては、８０～８３原子％が好ましい。
さらには、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が２原子％～４原子％であり、Ｂの含有量が１４原子％～１６原子％であり、Ｃの含有量が０．２原子％～０．３原子％であり、残部がＦｅ及び不純物からなるＦｅ基アモルファス合金が好ましい。Ｆｅ基アモルファス合金におけるＦｅの含有量としては、８１～８３原子％が好ましい。
上記Ｆｅ基アモルファス合金におけるＦｅの含有量が８０原子％以上であると、合金リボンの飽和磁束密度がより高くなるので、合金リボンを用いて製造される磁心のサイズの増加又は重量の増加がより抑制される。
上記Ｆｅの含有量が８３原子％以下であると、合金のキュリー点の低下及び結晶化温度の低下がより抑制されるので、磁心の磁気特性の安定性がより向上する。
また、Ｆｅ基アモルファス合金における上記Ｃ（炭素）の含有量が０．４原子％以下であると、合金リボンの脆化がより抑制される。
Ｆｅ基アモルファス合金における上記Ｃ（炭素）の含有量が０．２原子％以上であると、合金溶湯及び合金リボンの生産性に優れる。
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例に制限されるものではない。
〔実施例１～５、比較例１～１０〕
＜Ｆｅ基アモルファス合金リボンの作製＞
図１に示した合金リボン製造装置１００と同様の構成の合金リボン製造装置を準備した。
冷却ロールとしては、外周面の材質がＣｕ－Ｎｉ合金であり、直径が４００ｍｍであり、外周面の算術平均粗さＲａが０．３μｍである冷却ロールを用いた。
まず、坩堝内で、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物からなる合金溶湯（以下、「Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃ系合金溶湯」ともいう。）を調製した。具体的には、純鉄、フェロシリコン、及びフェロボロンを混合して溶解させ、Ｆｅ及び不純物、Ｓｉ、Ｂ、並びにＣの総含有量を１００原子％としたときの、Ｆｅ及び不純物、Ｓｉ、Ｂ、並びにＣの含有量が下記表１に記載の組成の合金溶湯を調製した。この原子％の数値は、溶湯から合金の一部を採取して、Ｓｉ、Ｂ、及びＣをＩＣＰ発光分光分析法等により測定された量から原子％に換算した値であり、残部をＦｅ及び不純物とした。
次に、このＦｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃ系合金溶湯を、長辺の長さ２１３．４ｍｍ×短辺の長さ０．６ｍｍの矩形（スリット形状）の開口部を有する溶湯ノズルの該開口部から、回転する冷却ロールの外周面に吐出し、急冷凝固させて、リボン幅２１３．４ｍｍ、平均厚さ２５μｍのアモルファス合金リボンを作製（鋳造）した。鋳造時間は１２０分であり、合金リボンが切れることなく連続して鋳造された（ただし、比較例６においては、巻き取り中に合金リボンに切れが発生した）。
上記鋳造は、冷却ロール外周面を研磨ブラシロールの研磨ブラシ（ブラシ毛）によって研磨しながら行った。この研磨は、研磨ブラシロールの研磨ブラシが冷却ロール外周面の幅方向全体に接触するようにして行った。合金溶湯は、研磨された冷却ロールの外周面に対して吐出した（図１参照）。
上記鋳造の詳細な条件を以下に示す。
－鋳造条件－
合金溶湯温度：１３２０℃
冷却ロールの周速：２３ｍ／ｓ
合金溶湯の吐出圧力：１８ｋＰａ～２２ｋＰａの範囲内で調整
溶湯ノズル先端と冷却ロールの外周面との距離（ギャップ）：０．１ｍｍ～０．４ｍｍの範囲内で調整
鋳造時間：１２０分
－研磨ブラシロール－
また、研磨ブラシロールとしては、樹脂としての６１２ナイロン及び無機研磨粉としての炭化ケイ素からなるブラシ毛を有する研磨ブラシロールを用いた。
研磨ブラシロール及び研磨条件は以下のとおりである。
ブラシ毛の断面形状：円形状
研磨ブラシロールの直径：ブラシ毛の自由長によって異なる
（ブラシ毛自由長４２ｍｍの場合、直径１３０ｍｍ）
研磨ブラシロールの軸方向長さ：３００ｍｍ
ブラシ毛の径（直径）：（表１に記載）
ブラシ毛の自由長：（表１に記載）
ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度：（表１に記載）
ブラシ毛（研磨ブラシ）中の研磨粉の粒径：（表１に記載）
ブラシ毛（研磨ブラシ）中の研磨粉の含有率：（表１に記載）
－研磨条件－
冷却ロールに対する研磨ブラシの相対速度：１０ｍ／ｓ～１８ｍ／ｓの範囲内で調整
研磨ブラシロールの回転方向と冷却ロールの回転方向との関係：反対方向（接触部分では、冷却ロールの外周面の特定の地点と、研磨ブラシロールの特定のブラシ毛と、が同一方向に移動）
冷却ロール外周面に対する研磨ブラシ（ブラシ毛）の押し込み量：５ｍｍ
＜占積率の測定（占積率評価）＞
占積率ＬＦは、合金リボンを積層した積層体の断面積における合金リボンの断面積の割合のことであり、１００％に近いほど積層体中に合金リボンが占める割合が高いことを示す。
合金リボン製造１２０分間の製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］及び製造終期（製造終了の直前）における占積率ＬＦ［Ｅ］は、ＡＳＴＭ Ａ９００／Ａ９００Ｍ－０１（２００６）に準拠して測定された占積率（％）を指す。
なお、占積率ＬＦ［Ｓ］は前述の「初期合金リボン試料」を２０枚採取して測定し、一方占積率ＬＦ［Ｅ］は前述の「終期合金リボン試料」を２０枚採取して測定した。
また、製造終期（製造終了の直前）における占積率ＬＦ［Ｅ］の製造初期における占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００）を算出した。
＜ＷＣの測定＞
ＷＣの測定は、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて行う。合金リボンを、長手方向に２０ｍｍ毎に２０枚切断し、合金リボン幅方向が長辺、２０ｍｍが短辺となる短冊状の合金リボンを得る。前記短冊状合金リボンを２０枚積層し、２０枚積層した積層体における幅方向の一端部（ＩＢ）と他端部（ＯＢ）についてそれぞれ３点ずつ（端から０～１６ｍｍの範囲、端から１０～２６ｍｍの範囲、及び端から２０～３６ｍｍの範囲の３点）厚さを測定し、一端部側の最大値（ＩＢｍａｘ）と他端部側の最小値（ＯＢｍｉｎ）との差及び一端部側の最小値（ＩＢｍｉｎ）と他端部側の最大値（ＯＢｍａｘ）との差の大きい方を、「ＷＣ（Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」とした。
なお、製造初期におけるＷＣ［Ｓ］は前述の「初期合金リボン試料」を２０枚採取して測定し、一方製造終期（製造終了の直前）におけるＷＣ［Ｅ］は前述の「終期合金リボン試料」を２０枚採取して測定した。
また、製造終期（製造終了の直前）におけるＷＣ［Ｅ］の製造初期におけるＷＣ［Ｓ］からの変化率（（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００）を算出した。
なお、形成した合金リボンは、平均厚さ２５μｍ、密度７．３３ｇ／ｃｍ３＝７３３０ｋｇ／ｍ３、幅２１３ｍｍであり、１つの巻き回体の質量を８００ｋｇとし、１巻き回体長さをＸ（ｍ）とすると、
２５×１０－６(m)×２１３×１０－３(m)×Ｘ(m)×７３３０(kg)＝８００(kg)
この式を解くと、Ｘは約２０４９６ｍとなる。つまり、１巻き回体の合金リボン長さは２１ｋｍ程度となる。
一方、鋳造開始後１２０分間で形成した合金リボンの長さは、速度が２３ｍ／ｓであるため「２３(m/s)×６０(s)×１２０(m)＝１６６(km)」となる。
１巻き回体の合金リボン長さを２１ｋｍとすると、１２０分間で形成した合金リボン１６６ｋｍは、約８倍であり、８巻き回体分となる。
＜巻き回体の巻き出し性評価＞
合金リボン形成１２０分間で作製された、８巻分の巻き回体について巻き回体からの合金リボンの巻き出しを行い、リボンの幅方向一端側への巻き出し崩れ（合金リボンの巻き出し開始後に巻き回体が崩れてしまう現象）の発生の有無を確認した。ここでは、複数の巻き回体の内、１巻きでも巻き出し中の崩れが発生した場合、崩れ有りとした。
またその他、合金リボン形成１２０分後において観察された現象を、下記表２及び表３に示す。
Figure 0007070438000001
Figure 0007070438000002
Figure 0007070438000003
なお、巻き回体の巻き出し性評価の試験の際、以下の現象が見られた。
比較例２では、巻き取り中に局部的に深い傷が入りリボンに裂け目が発生した。
比較例６では、リボンが脆く巻き取り中の切れが頻発して巻き取ることができなかった。
比較例８では、巻き取り中に局部的に深い傷が入りリボンに裂け目が発生した。
比較例１０では、研磨ブラシロールのブラシ毛が溶け研磨することができずリボンが脆くなった。
表１～表３に示すように、条件（１）及び条件（２）を満たす研磨ブラシロールで冷却ロールの研磨を行った各実施例の合金リボンでは、巻き出し中の崩れの発生が抑制されていた。
また、占積率について、実施例１～５において、製造初期の値（ＬＦ［Ｓ］）は８７．８％以上であり、製造終期（１２０分後、ＬＦ［Ｅ］）であっても、製造初期の値（ＬＦ［Ｓ］）からの変化率は、±１％以内であった。
これに対し、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の自由長が５０ｍｍを超えかつ密度が０．３０本／ｍｍ２以下である比較例１及び５では、合金リボンの巻き出し中に崩れが発生していた。
一方で、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の自由長が３０ｍｍ以下かつ密度が０．３０本／ｍｍ２以下である比較例２では、局部的に深い傷が入り合金リボンに裂け目が発生した。
また、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の自由長が５０ｍｍを超えかつ密度が０．３０本／ｍｍ２以下であり、さらにブラシ毛の径を比較例１より細くしかつ研磨粉の粒径を比較例１よりも小さくした比較例６では、合金リボンが脆くなって巻き取り中の切れが頻発し、巻き取りすることができなかった。
また、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の径を比較例１より太くしかつ研磨粉の粒径を比較例１よりも大きくした比較例３や、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の径を比較例１より太くした比較例４では、合金リボンの製造初期から占積率ＬＦ［Ｓ］が低い値となった。
さらに、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の自由長が５０ｍｍを超える比較例７では、合金リボンの巻き出し中に崩れが発生した。
また、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の密度が０．３０本／ｍｍ２以下である比較例９では、合金リボンの巻き出し中に崩れが発生した。
また、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の自由長が３０ｍｍ以下である比較例８では、局部的に深い傷が入り合金リボンに裂け目が発生した。
また、研磨ブラシロールにおけるブラシ毛の密度が０．６０本／ｍｍ２を超える比較例１０では、ブラシ毛の溶けが発生して研磨ブラシロールによって研磨を行うことが不可となり、製造される合金リボンが脆くなった。
以上のように、研磨ブラシロールとして条件（１）及び条件（２）を満たすものを用いて冷却ロールの研磨を行いつつ合金リボンを形成する場合に、巻き出し中の崩れの発生が抑制され、高い占積率を維持できることが確認された。
なお、日本出願２０１７－０２５１７５の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１０ 溶湯ノズル
２０ 坩堝
２２Ａ 合金溶湯
２２Ｂ パドル（溶湯溜まり）
２２Ｃ 合金リボン
２２Ｆ 自由凝固面
２２Ｒ ロール面
３０ 冷却ロール
４０ 高周波コイル
５０ 剥離ガスノズル
６０ 研磨ブラシロール
６１ ロール軸部材
６２ 研磨ブラシ
１００ 合金リボン製造装置
Ｐ 冷却ロールの回転方向
Ｑ 合金溶湯の吐出方向
Ｒ 研磨ブラシロールの回転方向

Claims (6)

  1. 外周面にＦｅ基アモルファス合金リボンの原料である合金溶湯の塗膜が形成され、前記外周面で前記塗膜を冷却することによりＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する冷却ロールと、
    前記冷却ロールの前記外周面に向けて前記合金溶湯を吐出する溶湯ノズルと、
    前記冷却ロールの外周面から前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段と、
    剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを巻き取る巻き取りロールと、
    ロール軸部材、及び前記ロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、下記条件（１）及び条件（２）を満たし、前記冷却ロールの回転方向に従って、前記冷却ロールの周囲における前記剥離手段から前記溶湯ノズルまでの間に配置され、前記冷却ロールとは逆方向に軸回転しつつ前記研磨ブラシを前記冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールと、
    を備えるＦｅ基アモルファス合金リボン製造装置を用い、
    前記研磨ブラシロールによる研磨後の前記冷却ロールの外周面に前記合金溶湯の塗膜を形成し、前記外周面で前記塗膜を冷却し、前記剥離手段によって剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを前記巻き取りロールで巻き取ることによってＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体を得るＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
    ・条件（１）：ブラシ毛の自由長３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
    ・条件（２）：ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下
  2. 連続的に製造される前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、製造開始後５分～７分の間に製造された範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の初期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記初期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％～９４％であり、前記初期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚～４０μｍ／２０枚であり、
    連続的に製造される前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、製造終了時の最終端１ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の終期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記終期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｅ］の前記占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００が±２％以下であり、前記終期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｅ］の前記ＷＣ［Ｓ］からの変化率（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００が－１２％～＋８０％である請求項１に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
    －ＷＣ：Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの測定－
    短冊状の合金リボン試料を２０枚積層した積層体における長辺方向の一端部ＩＢと他端部ＯＢについてそれぞれ３点ずつ、端から０ｍｍ～１６ｍｍの範囲、端から１０ｍｍ～２６ｍｍの範囲、及び端から２０ｍｍ～３６ｍｍの範囲の厚さを、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて測定する。一端部側の最大値ＩＢｍａｘと他端部側の最小値ＯＢｍｉｎとの差及び一端部側の最小値ＩＢｍｉｎと他端部側の最大値ＯＢｍａｘとの差の大きい方を、ＷＣとする。なお、前記初期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｓ］とし、前記終期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｅ］とする。
  3. 前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンがＦｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物からなり、
    前記Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が１．８原子％～４．２原子％であり、Ｂの含有量が１３．８原子％～１６．２原子％であり、Ｃの含有量が０．０５原子％～０．４原子％である請求項１又は請求項２に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
  4. 前記Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、及び不純物の総含有量を１００原子％としたときに、Ｓｉの含有量が２原子％～４原子％であり、Ｂの含有量が１４原子％～１６原子％であり、Ｃの含有量が０．２原子％～０．３原子％である請求項３に記載のＦｅ基アモルファス合金リボンの製造方法。
  5. 連続的に製造されたＦｅ基アモルファス合金リボンが１個又は複数個の巻き取りロール上に巻き取られた巻き回体であって、
    前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、巻き回体の巻き始め側の端部から３０００ｍ～４２００ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の初期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記初期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｓ］が８７％～９４％であり、前記初期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｓ］が５μｍ／２０枚～４０μｍ／２０枚であり、
    前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンの、巻き回体の巻き終わり側の端部から１ｍの範囲から、長手方向に向かって２０ｍｍ毎に連続して２０枚の試料を切断することで、前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンにおける幅方向が長辺となりかつ長手方向が短辺となる短冊状の終期合金リボン試料を２０枚採取したとき、前記終期合金リボン試料における占積率ＬＦ［Ｅ］の前記占積率ＬＦ［Ｓ］からの変化率（ＬＦ［Ｅ］－ＬＦ［Ｓ］）／ＬＦ［Ｓ］×１００が±２％以下であり、前記終期合金リボン試料を２０枚積層した積層体について下記方法で測定されたＷＣ［Ｅ］の前記ＷＣ［Ｓ］からの変化率（ＷＣ［Ｅ］－ＷＣ［Ｓ］）／ＷＣ［Ｓ］×１００が－１２％～＋８０％であるＦｅ基アモルファス合金リボンの巻き回体。
    －ＷＣ：Ｗｅｄｇｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの測定－
    短冊状の合金リボン試料を２０枚積層した積層体における長辺方向の一端部ＩＢと他端部ＯＢについてそれぞれ３点ずつ、端から０ｍｍ～１６ｍｍの範囲、端から１０ｍｍ～２６ｍｍの範囲、及び端から２０ｍｍ～３６ｍｍの範囲の厚さを、φ１６ｍｍのアンビルを使用したマイクロメーターにて測定する。一端部側の最大値ＩＢｍａｘと他端部側の最小値ＯＢｍｉｎとの差及び一端部側の最小値ＩＢｍｉｎと他端部側の最大値ＯＢｍａｘとの差の大きい方を、ＷＣとする。なお、前記初期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｓ］とし、前記終期合金リボン試料について測定したＷＣをＷＣ［Ｅ］とする。
  6. 外周面にＦｅ基アモルファス合金リボンの原料である合金溶湯の塗膜が形成され、前記外周面で前記塗膜を冷却することによりＦｅ基アモルファス合金リボンを形成する冷却ロールと、
    前記冷却ロールの前記外周面に向けて前記合金溶湯を吐出する溶湯ノズルと、
    前記冷却ロールの外周面から前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを剥離する剥離手段と、
    剥離された前記Ｆｅ基アモルファス合金リボンを巻き取る巻き取りロールと、
    ロール軸部材、及び前記ロール軸部材の周囲に配置された複数のブラシ毛を備える研磨ブラシを有し、下記条件（１）及び条件（２）を満たし、前記冷却ロールの回転方向に従って、前記冷却ロールの周囲における前記剥離手段から前記溶湯ノズルまでの間に配置され、前記冷却ロールとは逆方向に軸回転しつつ前記研磨ブラシを前記冷却ロールの外周面に接触させて研磨する研磨ブラシロールと、
    を備えるＦｅ基アモルファス合金リボンの製造装置。
    ・条件（１）：ブラシ毛の自由長３０ｍｍ超え５０ｍｍ以下
    ・条件（２）：ブラシ毛先端部におけるブラシ毛の密度０．３０本／ｍｍ２超え０．６０本／ｍｍ２以下
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