特許7569000溝深さ監視システム、電磁鋼板の製造装置、溝深さ監視方法、及び溝深さ監視プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-08
(45)【発行日】2024-10-17
(54)【発明の名称】溝深さ監視システム、電磁鋼板の製造装置、溝深さ監視方法、及び溝深さ監視プログラム
(51)【国際特許分類】
B23K 26/00 20140101AFI20241009BHJP
B23K 26/364 20140101ALI20241009BHJP
C21D 8/12 20060101ALI20241009BHJP
C21D 9/46 20060101ALI20241009BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20241009BHJP
C22C 38/06 20060101ALI20241009BHJP
H01F 1/147 20060101ALI20241009BHJP
H01F 41/02 20060101ALI20241009BHJP
【ＦＩ】
B23K26/00 M
B23K26/364
C21D8/12 D
C21D9/46 501B
C22C38/00 303U
C22C38/06
H01F1/147 175
H01F41/02 A
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2024538493
(86)(22)【出願日】2024-03-01
(86)【国際出願番号】 JP2024007872
【審査請求日】2024-06-24
(31)【優先権主張番号】P 2023036047
(32)【優先日】2023-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】濱村 秀行
(72)【発明者】
【氏名】杉山 公彦
【審査官】山下 浩平
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１２２２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－３３１３３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１７１１２９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０
Ｃ２１Ｄ ８／１２
Ｃ２１Ｄ ９／４６
Ｃ２２Ｃ ３８／００
Ｃ２２Ｃ ３８／０６
Ｈ０１Ｆ １／１４７
Ｈ０１Ｆ ４１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得部と、前記トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、
を備える溝深さ監視システム。
【請求項2】
前記鋼板の前記表面に前記ビームを照射して前記溝を形成する際に発生するスパッタ量を取得するスパッタ量取得部を備え、前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記トルク取得部で取得した回転トルクと、前記基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する、
請求項１に記載の溝深さ監視システム。
【請求項3】
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量が前記基準スパッタ量以上で、前記トルク取得部で取得した回転トルクが前記基準回転トルク以下の場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、請求項２に記載の溝深さ監視システム。
【請求項4】
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に前記基準値の深さの前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、前記基準回転トルクは、前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる、
請求項２又は請求項３に記載の溝深さ監視システム。
【請求項5】
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（１）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、
請求項４に記載の溝深さ監視システム。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｃ２≦Ｔ／Ｔ０≦Ｃ３・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【請求項6】
前記Ｃ１が、０．８３とされ、前記Ｃ２が、０．８９とされ、
前記Ｃ３が、１．１１とされる、
請求項５に記載の溝深さ監視システム。
【請求項7】
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、あるいは、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、
請求項４に記載の溝深さ監視システム。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ１：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｔ２：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【請求項8】
前記Ｃ１が、０．８３とされ、前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされ、
前記Ｔ２が、１０００［Ｎｍ]とされる、
請求項７に記載の溝深さ監視システム。
【請求項9】
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる、請求項１に記載の溝深さ監視システム。
【請求項10】
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、前記溝深さ判定部は、式（３）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、
請求項９に記載の溝深さ監視システム。
Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ０・・・（３）
ただし、
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
である。
【請求項11】
前記Ｔ０が、９００［Ｎｍ]とされ前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされる、
請求項１０に記載の溝深さ監視システム。
【請求項12】
電磁鋼板の材料である鋼板の表面にビームを照射して溝を形成するビーム照射装置と、前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した付着物を除去する研磨ブラシロールと、
請求項１～請求項３、及び請求項９～請求項１１の何れか１項に記載の電磁鋼板の溝深さ監視システムと、
を備える電磁鋼板の製造装置。
【請求項13】
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を備える溝深さ監視方法。
【請求項14】
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を含む処理をコンピュータに実行させる溝深さ監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願が開示する技術は、溝深さ監視システム、電磁鋼板の製造装置、溝深さ監視方法、及び溝深さ監視プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
方向性電磁鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成することで、方向性電磁鋼板の磁区を細分化し、鉄損を改善する方向性電磁鋼板の製造方法がある（例えば、特開２０１７－１２２２６４号公報参照）。
【0003】
また、レーザビームによって、方向性電磁鋼板の表面に形成される溝の形態を監視するレーザ溝加工モニタリング方法がある（例えば、特開２０１９－５１２０４７号公報参照）。
【0004】
特開２０１９－５１２０４７号公報に開示されたレーザ溝加工モニタリング方法では、方向性電磁鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成する際に発生するスパッタを監視し、当該スパッタに基づいて、方向性電磁鋼板の表面に形成される溝の形態を判定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、電磁鋼板の材料である圧延鋼板の表面にレーザビーム又は電子ビーム等のビームを照射して溝を形成する際に、ビームの出力が低下したり、当該表面に対するビームのフォーカス（焦点）がずれたりすると、溝が浅くなり、電磁鋼板の鉄損改善率が低下する可能性がある。
【0006】
しかしながら、圧延鋼板の表面にビームを照射して溝を形成する際に発生するスパッタ量を監視するだけでは、圧延鋼板の表面に対するビームの出力低下、又はビームのフォーカスのずれを検知することができない場合があり、電磁鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなる可能性がある。
【0007】
本願が開示する技術は、上記の事実を考慮し、電磁鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第１態様に係る溝深さ監視システムは、
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得部と、
前記トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、
を備える。
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得部と、
前記トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、
を備える。
【0009】
上記態様によれば、トルク取得部は、ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得する。溝深さ判定部は、トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、鋼板の表面に形成された溝の深さが基準値以上か否かを判定する。
【0010】
ここで、例えば、トルク取得部で取得した回転トルクを監視することで、ビームの出力低下によって、溝の深さが基準値未満の鋼板を検出することができる。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することができる。
【0011】
第２態様に係る溝深さ監視システムは、第１態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記鋼板の前記表面に前記ビームを照射して前記溝を形成する際に発生するスパッタ量を取得するスパッタ量取得部を備え、
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記トルク取得部で取得した回転トルクと、前記基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する。
前記鋼板の前記表面に前記ビームを照射して前記溝を形成する際に発生するスパッタ量を取得するスパッタ量取得部を備え、
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記トルク取得部で取得した回転トルクと、前記基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する。
【0012】
上記態様によれば、スパッタ量取得部は、鋼板の表面にビームを照射して溝を形成する際に発生するスパッタ量を取得する。そして、溝深さ判定部は、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、トルク取得部で取得した回転トルクと、基準回転トルクと、に基づいて、鋼板の表面に形成された溝の深さが基準値以上か否かを判定する。
【0013】
これにより、例えば、ビームの出力低下や、鋼板の表面に対するビームのフォーカスのずれ等によって、溝の深さが基準値未満の鋼板を検出することができる。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することができる。
【0014】
ここで、鋼板の表面にビームを照射して溝を形成する際に発生するスパッタ量は、基本的に、当該表面に形成された溝の深さが浅くなるに従って減少する。そのため、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量を監視することで、鋼板の表面に形成される溝の深さを推定することができる。
【0015】
ただし、鋼板の表面に対するビームのフォーカスのずれ量が小さい範囲では、ビームのフォーカスのずれ量が大きくなるに従って、スパッタ量が一旦減少した後、再び増加する。そのため、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量を監視するだけでは、鋼板の表面に対するビームのフォーカスのずれ量が小さい範囲において、ビームのフォーカスのずれを検出することができない場合がある。
【0016】
ここで、鋼板の表面に対するビームのフォーカスのずれ量が小さい範囲では、鋼板の表面温度の変化等によって、発生するスパッタの粘度が高くなり、鋼板の表面に付着するスパッタ等の付着物の粒径が大きくなる。この結果、鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクも大きくなる。
【0017】
そこで、溝深さ判定部は、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量に加えて、トルク取得部で取得した回転トルクも監視する。これにより、鋼板の表面に対するビームのフォーカスのずれ量が小さい範囲においても、ビームのフォーカスのずれを検出することができる。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることをさらに抑制することができる。
【0018】
第３態様に係る溝深さ監視システムは、第２態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量が前記基準スパッタ量以上で、前記トルク取得部で取得した回転トルクが前記基準回転トルク以下の場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量取得部で取得したスパッタ量が前記基準スパッタ量以上で、前記トルク取得部で取得した回転トルクが前記基準回転トルク以下の場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
【0019】
上記態様によれば、溝深さ判定部は、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量が基準スパッタ量以上で、トルク取得部で取得した回転トルクが基準回転トルク以下の場合に、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上であると判定する。これにより、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0020】
第４態様に係る溝深さ監視システムは、第２態様又は第３態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に前記基準値の深さの前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に前記基準値の深さの前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
【0021】
上記態様によれば、基準スパッタ量は、鋼板の表面に基準値の深さの溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められる。また、基準回転トルクは、基準値の深さの溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
【0022】
そして、溝深さ判定部は、スパッタ量取得部で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、トルク取得部で取得した回転トルクと、基準回転トルクと、に基づいて、鋼板の表面に形成された溝の深さが基準値以上か否かを判定する。これにより、溝深さ判定部の判定精度が高められる。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることをさらに抑制することができる。
【0023】
第５態様に係る溝深さ監視システムは、第４態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（１）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｃ２≦Ｔ／Ｔ０≦Ｃ３・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（１）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｃ２≦Ｔ／Ｔ０≦Ｃ３・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【0024】
上記態様によれば、溝深さ判定部は、式（１）を満たす場合に、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上であると判定する。これにより、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0025】
第６態様に係る溝深さ監視システムは、第５態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記Ｃ１が、０．８３とされ、
前記Ｃ２が、０．８９とされ、
前記Ｃ３が、１．１１とされる。
前記Ｃ１が、０．８３とされ、
前記Ｃ２が、０．８９とされ、
前記Ｃ３が、１．１１とされる。
【0026】
上記態様によれば、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0027】
第７態様に係る溝深さ監視システムは、第４態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、あるいは、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ１：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｔ２：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
前記基準スパッタ量は、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記鋼板の前記表面に前記溝を形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定められ、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、あるいは、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：鋼板の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ１：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｔ２：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【0028】
上記態様によれば、溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上であると判定する。これにより、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0029】
第８態様に係る溝深さ監視システムは、第７態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記Ｃ１が、０．８３とされ、
前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされ、
前記Ｔ２が、１０００［Ｎｍ]とされる。
前記Ｃ１が、０．８３とされ、
前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされ、
前記Ｔ２が、１０００［Ｎｍ]とされる。
【0030】
上記態様によれば、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0031】
第９態様に係る溝深さ監視システムは、第１態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
【0032】
上記態様によれば、基準回転トルクは、鋼板の表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０の場合に、ビームによって基準値の深さの溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
【0033】
そして、溝深さ判定部は、トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、鋼板の表面に形成された溝の深さが基準値以上か否かを判定する。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することができる。
【0034】
第１０態様に係る溝深さ監視システムは、第９態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（３）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ０・・・（３）
ただし、
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
である。
Ｔ０：基準回転トルク
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
である。
前記基準回転トルクは、前記鋼板の前記表面に照射されるビームのフォーカスのずれ量が０、かつ、前記ビームのパワーが基準値の場合に、前記ビームによって前記基準値の深さの前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した前記付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められ、
前記溝深さ判定部は、式（３）を満たす場合に、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する。
Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ０・・・（３）
ただし、
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
である。
Ｔ０：基準回転トルク
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
である。
【0035】
第１１態様に係る溝深さ監視システムは、第１０態様に係る溝深さ監視システムにおいて、
前記Ｔ０が、９００［Ｎｍ]とされ
前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされる。
前記Ｔ０が、９００［Ｎｍ]とされ
前記Ｔ１が、８００［Ｎｍ]とされる。
【0036】
上記態様によれば、溝深さ判定部は、式（３）を満たす場合に、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上であると判定する。これにより、鋼板の表面に形成された溝の深さが、基準値以上か否かを容易に判定することができる。
【0037】
第１２態様に係る鋼板の製造装置は、
鋼板の材料である鋼板の表面にビームを照射して溝を形成するビーム照射装置と、
前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した付着物を除去する研磨ブラシロールと、
第１態様～第１１態様の何れか１つに係る鋼板の溝深さ監視システムと、
を備える。
鋼板の材料である鋼板の表面にビームを照射して溝を形成するビーム照射装置と、
前記溝が形成された前記鋼板の前記表面に付着した付着物を除去する研磨ブラシロールと、
第１態様～第１１態様の何れか１つに係る鋼板の溝深さ監視システムと、
を備える。
【0038】
上記態様によれば、基準値以上の深さの溝が表面に形成された鋼板を製造することができる。
【0039】
第１３態様に係る溝深さ監視方法は、
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、
前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を備える。
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、
前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を備える。
【0040】
上記態様によれば、トルク取得工程では、ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得する。溝深さ判定工程では、トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、鋼板の表面に形成された溝の深さが基準値以上か否かを判定する。
【0041】
ここで、例えば、トルク取得工程で取得した回転トルクを監視することで、ビームの出力低下によって、溝の深さが基準値未満の鋼板を検出することができる。したがって、鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することができる。
【0042】
第１４態様に係る溝深さ監視プログラムは、
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、
前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を含む処理をコンピュータに実行させる。
ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得工程と、
前記トルク取得工程で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を含む処理をコンピュータに実行させる。
【0043】
上記態様によれば、第１３態様に係る溝深さ監視方法と同様の作用及び効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0044】
本願が開示する技術によれば、電磁鋼板の表面に形成される溝の深さが浅くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置を冷間圧延鋼板の幅方向から見た側面図である。
【図2】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置を冷間圧延鋼板の幅方向から見た側面図である。
【図3】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図4】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置が有する溝深さ監視システムを冷間圧延鋼板の搬送方向前側から見た斜視図である。
【図5】一実施形態に係る溝深さ監視システムの制御装置のハードウェア構成図である。
【図6】一実施形態に係る溝深さ監視システムの制御装置の機能ブロック図である。
【図7】一実施形態に係る溝深さ監視処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験の試験結果を示す表である。
【図9】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面に形成された溝の深さと、方向性電磁鋼板の鉄損改善率との関係を示すグラフである。
【図10】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面に対するレーザビームのフォーカスのずれ量と、方向性電磁鋼板の表面に形成された溝の深さとの関係を示すグラフである。
【図11】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面に対するレーザビームのフォーカスのずれ量と、方向性電磁鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成した際に発生するスパッタ量との関係を示すグラフである。
【図12】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面に対するレーザビームのフォーカスのずれ量と、方向性電磁鋼板の表面を研磨ブラシロールによって研磨する際に研磨ブラシロールに発生する回転トルクとの関係を示すグラフである。
【図13】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成した際に発生するスパッタ量と、方向性電磁鋼板の表面に形成された溝の深さとの関係を示すグラフである。
【図14】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、方向性電磁鋼板の表面を研磨ブラシロールによって研磨する際に研磨ブラシロールに発生する回転トルクと、方向性電磁鋼板の表面に形成された溝の深さとの関係を示すグラフである。
【図15】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、基準スパッタ量に対するスパッタ量の比率と、方向性電磁鋼板の表面を研磨ブラシロールによって研磨する際に研磨ブラシロールに発生する回転トルクとの関係を示すグラフである。
【図16】一実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造試験において、基準スパッタ量に対するスパッタ量の比率と、基準回転トルクに対する回転トルクＴの比率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0046】
以下、図面を参照しながら、一実施形態について説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素には、同一の参照符号を付与している。また、特に断りが無い限り、各構成要素は、一つに限定されず、複数存在しても良い。
【0047】
（方向性電磁鋼板）
先ず、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の構成について説明する。
先ず、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の構成について説明する。
【0048】
方向性電磁鋼板は、結晶粒の磁化容易軸（体心立方晶の＜１００＞方向）が、鋼板の圧延方向（長手方向、搬送方向）に略揃った電磁鋼板である。また、方向性電磁鋼板は、圧延方向に磁化の方向が揃った複数の磁区を有している。なお、方向性電磁鋼板は、電磁鋼板の一例である。
【0049】
方向性電磁鋼板は、その特徴的な磁区の構成から、通常の鋼板に比べて鉄損が少ないという特性を有している。方向性電磁鋼板の鉄損を更に少なくするために、方向性電磁鋼板（又は、方向性電磁鋼板の材料となる冷間圧延鋼板）の表面にレーザビームを照射して複数の溝を形成することが行われている。複数の溝は、方向性電磁鋼板の幅方向（方向性電磁鋼板の圧延方向に垂直な方向）又は方向性電磁鋼板の幅方向から若干傾いた方向に延びるように形成されるとともに、方向性電磁鋼板の圧延方向に一定間隔で配列されるように形成される。これらの溝によって、方向性電磁鋼板の磁区が細分化され、方向性電磁鋼板の鉄損が改善されている。
【0050】
方向性電磁鋼板は、方向性電磁鋼板の圧延方向に磁化し易い性質を有しているため、磁力線が流れる方向が略一定となる巻トランスの巻鉄心（鉄心材料）の材料として用いられる。巻鉄心は、例えば、方向性電磁鋼板を複数枚積層し、積層された方向性電磁鋼板を鉄心の形状となるように曲げ加工する（巻く）ことで形成される。
【0051】
なお、方向性電磁鋼板の表面に溝を形成する際には、方向性電磁鋼板の幅方向に延びるように溝を形成することが、鉄損の改善効率を良くすることができるため望ましい。ただし、例えば、方向性電磁鋼板をトランスの巻鉄心にするために、溝が形成された方向性電磁鋼板を、方向性電磁鋼板の幅方向に沿った折り曲げ線で折り曲げ加工しようとすると、溝を起点に方向性電磁鋼板が破断する可能性が高まる。そこで、方向性電磁鋼板の幅方向から若干傾いた方向に延びるように溝を形成する。この場合、方向性電磁鋼板の鉄損の改善効率は多少悪化するものの、方向性電磁鋼板を折り曲げ加工する際の破断の可能性を低減することができる。方向性電磁鋼板の表面に、方向性電磁鋼板の幅方向から若干傾いた方向に延びる溝を形成する場合、溝の傾きの角度は、適宜設定することができる。この溝の傾きの角度は、方向性電磁鋼板の鉄損の改善効率と破断の可能性とを勘案すると、例えば、０°より大きく、２０°以下にすることが好ましい。
【0052】
方向性電磁鋼板は、Ｓｉを含有する鉄合金で構成されている。この方向性電磁鋼板の組成は、一例として、Ｓｉ；２．５質量％以上４．０質量％以下、Ｃ；０．００１質量％以上０．１０質量％以下、Ｍｎ；０．０５質量％以上０．２０質量％以下、酸可溶性Ａｌ；０．００１質量％以上０．０４０質量％以下、Ｎ；０．０００２質量％以上０．０１２質量％以下、Ｓ０１質量％以上０．０３０質量％以下、Ｐ；０．０１質量％以上０．０４質量％以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である。方向性電磁鋼板の厚さは、例えば０．１５ｍｍ以上で、かつ０．３５ｍｍ以下である。
【0053】
方向性電磁鋼板の表面は、グラス被膜で被膜されている。グラス被膜は、例えば、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）及びコージライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８）、といった複合酸化物によって構成されている。このグラス被膜の厚さは、例えば１μｍである。
【0054】
グラス被膜は、絶縁被膜でさらに被膜されている。絶縁被膜は、例えば、コロイド状シリカとリン酸塩（リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウムなど）を主体とする絶縁被膜剤（コーティング液）、又はアルミナゾルとホウ酸を混合した絶縁被膜剤（コーティング液）によって構成されている。
【0055】
（方向性電磁鋼板の製造装置）
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置の構成について説明する。
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置の構成について説明する。
【0056】
図１及び図２には、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置１０を冷間圧延鋼板１２の幅方向から見た側面図が示されている。方向性電磁鋼板の製造装置１０（以下、「製造装置１０」ともいう）は、方向性電磁鋼板１４（図２参照）を製造する装置である。図１と図２とは、製造装置１０の製造ラインとして連続している。方向性電磁鋼板１４の材料となる熱間圧延鋼板は、図１に示すように、製造装置１０に含まれる各装置で処理された後、図２に示すように、製造装置１０に含まれる各装置で処理されることで、鉄損が改善された方向性電磁鋼板１４となる。なお、冷間圧延鋼板は、圧延鋼板、及び鋼板の一例である。
【0057】
製造装置１０は、一例として、仕上げ圧延機１５、油膜除去装置２０、ビーム照射装置３０、研磨装置４０、脱炭焼鈍装置５０、焼鈍分離剤塗布装置５５、最終仕上げ焼鈍装置６０、絶縁被膜剤塗布装置７０、及び、平坦化焼鈍装置８０を備えている。これらの仕上げ圧延機１５、油膜除去装置２０、ビーム照射装置３０、研磨装置４０、脱炭焼鈍装置５０、焼鈍分離剤塗布装置５５、最終仕上げ焼鈍装置６０、絶縁被膜剤塗布装置７０、及び、平坦化焼鈍装置８０は、方向性電磁鋼板１４（図２参照）の製造ラインに沿って、方向性電磁鋼板１４の搬送方向に向かって、この順番で配置されている。
【0058】
（仕上げ圧延機）
図１に示されるように、仕上げ圧延機１５は、公知の複数の粗圧延機で圧延されることで生成されるとともに方向性電磁鋼板１４（図２参照）の材料となる熱間圧延鋼板を、所望の板厚となるように圧延（冷間圧延）することで、冷間圧延鋼板１２を生成する圧延機である。本実施形態に係る仕上げ圧延機１５としては、公知の仕上げ圧延機を適宜使用することができる。
図１に示されるように、仕上げ圧延機１５は、公知の複数の粗圧延機で圧延されることで生成されるとともに方向性電磁鋼板１４（図２参照）の材料となる熱間圧延鋼板を、所望の板厚となるように圧延（冷間圧延）することで、冷間圧延鋼板１２を生成する圧延機である。本実施形態に係る仕上げ圧延機１５としては、公知の仕上げ圧延機を適宜使用することができる。
【0059】
なお、矢印Ｘは、冷間圧延鋼板１２（方向性電磁鋼板１４）の搬送方向及び圧延方向を示す。また、以下では、矢印Ｘが示す方向を搬送方向Ｘという。また、搬送方向Ｘは、冷間圧延鋼板１２（方向性電磁鋼板１４）の長手方向と一致する。
【0060】
（油膜除去装置）
油膜除去装置２０は、仕上げ圧延機１５によって生成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した油膜を除去する装置である。
油膜除去装置２０は、仕上げ圧延機１５によって生成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した油膜を除去する装置である。
【0061】
ここで、仕上げ圧延機１５によって冷間圧延鋼板１２を生成する際には、仕上げ圧延機１５の圧延ロールと冷間圧延鋼板１２（熱間圧延鋼板）と間の摩擦を低減するために、圧延ロール及び冷間圧延鋼板１２（熱間圧延鋼板）の少なくとも一方に油（圧延油）を差したうえで、冷間圧延鋼板１２（熱間圧延鋼板）が圧延される。そのため、圧延直後の冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂには、圧延油が油膜となって付着している。油膜除去装置２０は、このように冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した圧延油（油膜）を除去する。
【0062】
油膜除去装置２０は、一対の洗浄ブラシロール２２を有している。一対の洗浄ブラシロール２２は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ側及び裏面１２Ｂ側に配置されている。
【0063】
洗浄ブラシロール２２は、ロール２２Ａ及び洗浄ブラシ２２Ｂを有している。ロール２２Ａは、その回転軸の方向が、冷間圧延鋼板１２の幅方向と平行となるように配置されている。また、ロール２２Ａの軸方向の両端側は、図示しない軸受けによって回転可能にそれぞれ支持されている。ロール２２Ａ、すなわち洗浄ブラシロール２２は、図示しないモータ等によって回転される。なお、洗浄ブラシロール２２の回転方向は、特に限定されない。ただし、洗浄ブラシロール２２の回転方向を冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘと逆方向とした方が、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂの洗浄を効率的に行うことができるため好ましい。
【0064】
洗浄ブラシ２２Ｂは、ロール２２Ａから放射状に延び出す複数の毛材を有している。洗浄ブラシ２２Ｂは、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ又は裏面１２Ｂに付着した油膜を除去可能なように、複数の毛材の先端部が冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ又は裏面１２Ｂに接触するように配置されている。洗浄ブラシ２２Ｂの毛材は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ又は裏面１２Ｂに疵等のダメージを与えないように、後述する研磨ブラシ４４Ｂよりも柔らかいナイロン等によって形成されている。この洗浄ブラシ２２Ｂには、図示しない洗浄液供給ノズルから、油膜を除去可能な洗浄剤が供給される。洗浄剤としては、例えば、アルカリ洗浄剤が用いられる。油膜除去装置２０は、ロール２２Ａの回転に応じて、洗浄ブラシ２２Ｂの複数の毛材を冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ又は裏面１２Ｂに順次擦り付ける。これにより、油膜除去装置２０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ又は裏面１２Ｂに広がった油膜を、洗浄剤を適宜用いつつ、削ぎ落すことができる。
【0065】
なお、油膜除去装置２０の直後に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した洗浄剤等を乾燥させるための図示しない乾燥機を設けても良い。
【0066】
（ビーム照射装置）
ビーム照射装置３０は、一例として、油膜除去装置２０によって油膜が除去された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、レーザビームＬを照射して溝を形成する装置である。
ビーム照射装置３０は、一例として、油膜除去装置２０によって油膜が除去された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、レーザビームＬを照射して溝を形成する装置である。
【0067】
具体的には、ビーム照射装置３０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂのうち、冷間圧延鋼板１２の表面１２ＡにレーザビームＬを照射する。そして、ビーム照射装置３０は、レーザビームＬで冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａを走査することで、当該表面１２Ａに、冷間圧延鋼板１２の幅方向に平行な方向又は冷間圧延鋼板１２の幅方向から所定の角度（好ましくは、０°より大きく、２０°以下の角度）だけ傾いた方向（これらの方向を、走査方向とも称する）に延びる溝を形成する。
【0068】
また、ビーム照射装置３０は、走査方向に延びる溝を、冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘに所定ピッチで複数形成する。これらの溝によって、方向性電磁鋼板１４（図２参照）の磁区を細分化することで、方向性電磁鋼板１４の鉄損が改善される。
【0069】
なお、レーザビームＬの種類としては、例えば、ファイバーレーザ、ＹＡＧレーザ、又はＣＯ２レーザを用いることができる。また、レーザビームＬの波長としては、例えば、１０６０～１０９０ｎｍ、又は１０．６μｍを用いることができる。さらに、レーザビームＬの波長としては、例えば、１５０ｎｍ～１１０００ｎｍ（１１μｍ）を用いることができる。各溝の深さは、例えば２０μｍとされる。また、溝の幅は、例えば５０μｍとされる。さらに、溝の間隔（ピッチ）は、例えば３ｍｍとされる。
【0070】
また、ビーム照射装置３０は、レーザビームに限らず、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、電子ビームを照射して溝を形成する装置でもよい。
【0071】
（研磨装置）
研磨装置４０は、ビーム照射装置３０によるレーザビームＬの照射後で、かつ、後述する脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍する前に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、当該表面１２Ａに溝を形成する際に発生したスパッタや溶融物等に起因して付着した溶融突起や飛散物等の付着物を、研磨又は研削して除去する装置である。
研磨装置４０は、ビーム照射装置３０によるレーザビームＬの照射後で、かつ、後述する脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍する前に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、当該表面１２Ａに溝を形成する際に発生したスパッタや溶融物等に起因して付着した溶融突起や飛散物等の付着物を、研磨又は研削して除去する装置である。
【0072】
研磨装置４０は、一対のバックアップロール４２及び研磨ブラシロール４４を有している。バックアップロール４２は、その回転軸の方向が、冷間圧延鋼板１２の幅方向と平行となるように配置されている。また、バックアップロール４２の軸方向の両端側は、図示しない軸受けによって回転可能にそれぞれ支持されている。バックアップロール４２は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂのうち、溝が形成されていない裏面１２Ｂ側に配置され、当該裏面１２Ｂを支持している。
【0073】
研磨ブラシロール４４は、冷間圧延鋼板１２に対してバックアップロール４２の反対側（溝が形成された表面１２Ａ側）に配置されている。この研磨ブラシロール４４は、ロール４４Ａ及び研磨ブラシ４４Ｂを有している。ロール４４Ａは、その回転軸の方向が、冷間圧延鋼板１２の幅方向と平行となるように配置されている。また、ロール４４Ａの軸方向の両端側は、図示しない軸受けによって回転可能にそれぞれ支持されている。ロール４４Ａ、すなわち研磨ブラシロール４４は、図示しないモータ等によって回転される。なお、研磨ブラシロール４４の回転方向は、特に限定されない。ただし、研磨ブラシロール４４の回転方向を冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘと逆方向とした方が、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａの研磨を効率的に行うことができるため好ましい。
【0074】
研磨ブラシ４４Ｂは、ロール４４Ａから放射状に延び出す複数の毛材を有している。複数の毛材は、前述した洗浄ブラシ２２Ｂよりも硬いナイロンや、砥粒入りのナイロン等によって形成される。複数の毛材の先端部は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに接触するように配置されている。研磨装置４０は、研磨ブラシロール４４の回転に応じて、研磨ブラシ４４Ｂの毛材の先端部を冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに順次擦り付ける。これにより、研磨装置４０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａから突出した溶融突起等の付着物を、削ぎ落すことができる。
【0075】
なお、本実施形態では、前述したビーム照射装置３０のレーザビームＬの走査方向が、冷間圧延鋼板１２の幅方向に平行な方向である場合、及び冷間圧延鋼板１２の幅方向から所定の角度だけ傾いた方向である場合のいずれの場合であっても、洗浄ブラシロール２２及び研磨ブラシロール４４の回転軸の方向は、冷間圧延鋼板１２の幅方向と平行な方向とされる。しかし、レーザビームＬの走査方向が冷間圧延鋼板１２の幅方向から所定の角度だけ傾いた方向である場合で、かつ、冷間圧延鋼板１２の搬送速度等を調整することで、冷間圧延鋼板１２の蛇行を抑制可能な場合は、洗浄ブラシロール２２及び研磨ブラシロール４４の回転軸の方向を、冷間圧延鋼板１２の幅方向と平行な方向から上記の所定角度までの範囲内で、冷間圧延鋼板１２の幅方向に対して傾けても良い。
また、研磨装置４０の直後に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した研磨剤や水分等を乾燥させるための図示しない乾燥機を設けても良い。
また、研磨装置４０の直後に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した研磨剤や水分等を乾燥させるための図示しない乾燥機を設けても良い。
【0076】
（脱炭焼鈍装置）
脱炭焼鈍装置５０は、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍する装置である。より具体的には、脱炭焼鈍装置５０は、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を、所定の温度（例えば、７００℃～９００℃）、及び所定の加熱時間（例えば、１分～３分）等で脱炭焼鈍（連続焼鈍）する。これにより、後述するように、冷間圧延鋼板１２内に一次再結晶（結晶粒径：１０～３０μｍ）が生成されるとともに、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに、シリカ（ＳｉＯ２）を主体とする酸化物層が形成される。
脱炭焼鈍装置５０は、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍する装置である。より具体的には、脱炭焼鈍装置５０は、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を、所定の温度（例えば、７００℃～９００℃）、及び所定の加熱時間（例えば、１分～３分）等で脱炭焼鈍（連続焼鈍）する。これにより、後述するように、冷間圧延鋼板１２内に一次再結晶（結晶粒径：１０～３０μｍ）が生成されるとともに、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに、シリカ（ＳｉＯ２）を主体とする酸化物層が形成される。
【0077】
ここで、脱炭焼鈍装置５０によって冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍すると、冷間圧延鋼板１２が脱炭されるとともに、冷間圧延鋼板１２内に一次再結晶（結晶粒径：１０～３０μｍ）が生成される。また、冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍すると、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに、シリカ（ＳｉＯ２）を主体とする酸化物層が形成される。
【0078】
なお、例えば、脱炭焼鈍中又は脱炭焼鈍後で、かつ、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂ上に焼鈍分離剤を塗布する前に、含アンモニア雰囲気での熱処理によって冷間圧延鋼板１２を窒化することも可能である（例えば１５０～３００ｐｐｍ）。
【0079】
（焼鈍分離剤塗布装置）
焼鈍分離剤塗布装置５５は、脱炭焼鈍によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂ上に形成された酸化物層の上に、マグネシア（ＭｇＯ）を主体とする焼鈍分離剤を塗布する装置である。冷間圧延鋼板１２は、焼鈍分離剤塗布装置５５によって焼鈍分離剤が塗布された後、図示しない巻き取り装置によってコイル状に巻き取られる。
焼鈍分離剤塗布装置５５は、脱炭焼鈍によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂ上に形成された酸化物層の上に、マグネシア（ＭｇＯ）を主体とする焼鈍分離剤を塗布する装置である。冷間圧延鋼板１２は、焼鈍分離剤塗布装置５５によって焼鈍分離剤が塗布された後、図示しない巻き取り装置によってコイル状に巻き取られる。
【0080】
（最終仕上げ焼鈍装置）
図２に示されるように、最終仕上げ焼鈍装置６０は、脱炭焼鈍装置５０によって脱炭焼鈍された冷間圧延鋼板１２を焼鈍し、二次再結晶を生成する装置である。より具体的には、最終仕上げ焼鈍装置６０は、脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍されるとともに、焼鈍分離剤塗布装置５５で焼鈍分離剤が塗布されたコイル状の冷間圧延鋼板１２を、バッチ式炉内に挿入して熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、加熱温度が１１００℃～１３００℃で、加熱時間が２０～２４時間である。この熱処理によって、冷間圧延鋼板１２内において、冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘと磁化容易軸とが一致した、いわゆるゴス粒が優先的に結晶成長する（二次再結晶が生成される）。この結果、結晶方位性（結晶配向性）が高い方向性電磁鋼板１４が得られる。また、最終仕上げ焼鈍装置６０による最終仕上げ焼鈍の際に、酸化物層と焼鈍分離剤とが反応し、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂにフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）からなるグラス被膜が形成され、方向性電磁鋼板１４が形成される。
図２に示されるように、最終仕上げ焼鈍装置６０は、脱炭焼鈍装置５０によって脱炭焼鈍された冷間圧延鋼板１２を焼鈍し、二次再結晶を生成する装置である。より具体的には、最終仕上げ焼鈍装置６０は、脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍されるとともに、焼鈍分離剤塗布装置５５で焼鈍分離剤が塗布されたコイル状の冷間圧延鋼板１２を、バッチ式炉内に挿入して熱処理を行う。熱処理条件は、例えば、加熱温度が１１００℃～１３００℃で、加熱時間が２０～２４時間である。この熱処理によって、冷間圧延鋼板１２内において、冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘと磁化容易軸とが一致した、いわゆるゴス粒が優先的に結晶成長する（二次再結晶が生成される）。この結果、結晶方位性（結晶配向性）が高い方向性電磁鋼板１４が得られる。また、最終仕上げ焼鈍装置６０による最終仕上げ焼鈍の際に、酸化物層と焼鈍分離剤とが反応し、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂにフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）からなるグラス被膜が形成され、方向性電磁鋼板１４が形成される。
【0081】
（絶縁被膜剤塗布装置）
絶縁被膜剤塗布装置７０は、コイル状に巻き取られるとともに、二次再結晶が生成された方向性電磁鋼板１４を巻き解くことで板状に伸ばす。また、絶縁被膜剤塗布装置７０は、伸ばされた方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂ上のグラス被膜の上に、電気絶縁性を付与可能で、かつ、表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに所定の張力を付与可能な絶縁被膜剤（コーティング液）を塗布する。
絶縁被膜剤塗布装置７０は、コイル状に巻き取られるとともに、二次再結晶が生成された方向性電磁鋼板１４を巻き解くことで板状に伸ばす。また、絶縁被膜剤塗布装置７０は、伸ばされた方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂ上のグラス被膜の上に、電気絶縁性を付与可能で、かつ、表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに所定の張力を付与可能な絶縁被膜剤（コーティング液）を塗布する。
【0082】
（平坦化焼鈍装置）
平坦化焼鈍装置８０は、絶縁被膜剤が塗布された方向性電磁鋼板１４を、搬送装置によって搬送しながら、所定温度（例えば、８００℃～８５０℃）、所定時間（例えば、１０秒以上１２０秒以下）で焼鈍し、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに絶縁被膜剤の焼付けを行う。これにより、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに絶縁被膜を形成する。また、方向性電磁鋼板１４には、搬送装置から方向性電磁鋼板１４の搬送方向Ｘに張力（通板張力）が付与される。この結果、最終仕上げ焼鈍の際に方向性電磁鋼板１４に加わった巻癖やひずみが除去され、方向性電磁鋼板１４が平坦化される。また、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂの絶縁被膜によって、方向性電磁鋼板１４に電気的な絶縁性が付与される。
平坦化焼鈍装置８０は、絶縁被膜剤が塗布された方向性電磁鋼板１４を、搬送装置によって搬送しながら、所定温度（例えば、８００℃～８５０℃）、所定時間（例えば、１０秒以上１２０秒以下）で焼鈍し、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに絶縁被膜剤の焼付けを行う。これにより、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに絶縁被膜を形成する。また、方向性電磁鋼板１４には、搬送装置から方向性電磁鋼板１４の搬送方向Ｘに張力（通板張力）が付与される。この結果、最終仕上げ焼鈍の際に方向性電磁鋼板１４に加わった巻癖やひずみが除去され、方向性電磁鋼板１４が平坦化される。また、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂの絶縁被膜によって、方向性電磁鋼板１４に電気的な絶縁性が付与される。
【0083】
（方向性電磁鋼板の製造方法）
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法の一例について説明する。
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法の一例について説明する。
【0084】
図３に示されるように、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法は、一例として、鋳造工程、熱間圧延工程、焼鈍工程、冷間圧延工程、油膜除去工程、ビーム照射工程、研磨工程、脱炭焼鈍工程、焼鈍分離剤塗布工程、最終仕上げ焼鈍工程、絶縁被膜剤塗布工程、及び平坦化焼鈍工程を備えている。
【0085】
（鋳造工程～焼鈍工程）
先ず、鋳造工程（ステップＰ１０、連続鋳造工程）において、図示しない連続鋳造機によってスラブを形成する。次に、熱間圧延工程（ステップＰ１２）において、図示しない粗圧延機等によってスラブを熱間圧延し、所定厚さの鋼板（以下、「熱間圧延鋼板」という）を形成する。次に、焼鈍工程（ステップＰ１４）において、熱間圧延鋼板を所定温度で焼鈍する。
先ず、鋳造工程（ステップＰ１０、連続鋳造工程）において、図示しない連続鋳造機によってスラブを形成する。次に、熱間圧延工程（ステップＰ１２）において、図示しない粗圧延機等によってスラブを熱間圧延し、所定厚さの鋼板（以下、「熱間圧延鋼板」という）を形成する。次に、焼鈍工程（ステップＰ１４）において、熱間圧延鋼板を所定温度で焼鈍する。
【0086】
（冷間圧延工程）
次に、図１に示されるように、冷間圧延工程（ステップＰ１６）において、例えば、表面及び裏面に圧延油（冷間圧延油）が塗布された熱間圧延鋼板を、仕上げ圧延機１５によって圧延し、搬送方向Ｘに引き延ばすことで、所定厚さの冷間圧延鋼板１２を形成する。
次に、図１に示されるように、冷間圧延工程（ステップＰ１６）において、例えば、表面及び裏面に圧延油（冷間圧延油）が塗布された熱間圧延鋼板を、仕上げ圧延機１５によって圧延し、搬送方向Ｘに引き延ばすことで、所定厚さの冷間圧延鋼板１２を形成する。
【0087】
（油膜除去工程）
次に、油膜除去工程（ステップＰ１８）において、油膜除去装置２０を用いて、冷間圧延鋼板１２の両側の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した油膜を除去する。
次に、油膜除去工程（ステップＰ１８）において、油膜除去装置２０を用いて、冷間圧延鋼板１２の両側の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに付着した油膜を除去する。
【0088】
（ビーム照射工程）
次に、ビーム照射工程（ステップＰ２０）において、搬送装置によって搬送されるとともに、油膜が除去された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、ビーム照射装置３０を用いてレーザビームＬを照射して複数の溝（レーザ溝）を形成する。
次に、ビーム照射工程（ステップＰ２０）において、搬送装置によって搬送されるとともに、油膜が除去された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、ビーム照射装置３０を用いてレーザビームＬを照射して複数の溝（レーザ溝）を形成する。
【0089】
具体的には、搬送装置によって搬送された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、ビーム照射装置３０からレーザビームＬを照射し、当該表面１２Ａに冷間圧延鋼板１２の幅方向に平行な方向又は冷間圧延鋼板１２の幅方向から所定の角度（好ましくは、０°より大きく、２０°以下の角度）だけ傾いた方向に沿った溝を形成する。
【0090】
また、ビーム照射装置３０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘに所定の間隔（ピッチ）で複数の溝を形成する。これらの溝によって、方向性電磁鋼板１４の磁区が細分化され、方向性電磁鋼板１４の鉄損が改善される。
【0091】
（研磨工程）
次に、研磨工程（ステップＰ２２）において、レーザビームＬによって溝が形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した溶融突起や飛散物等の付着物を、冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍する前に、研磨装置４０を用いて除去する。
次に、研磨工程（ステップＰ２２）において、レーザビームＬによって溝が形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した溶融突起や飛散物等の付着物を、冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍装置５０で脱炭焼鈍する前に、研磨装置４０を用いて除去する。
【0092】
具体的には、研磨装置４０において、図示しない研磨液供給ノズルから冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに砥粒を含む研磨液を供給しながら、図示しないモータによって研磨ブラシロール４４を回転させる。又は、研磨装置４０において、研磨液供給ノズルから冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに水からなる研磨液を供給しながら、図示しないモータによって砥粒入りのナイロン等の毛材を有する研磨ブラシロール４４を回転させる。これにより、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物が、回転する研磨ブラシロール４４に取り付けられた研磨ブラシ４４Ｂによって研磨され、除去される。
【0093】
（脱炭焼鈍工程）
次に、脱炭焼鈍工程（ステップＰ２４）において、脱炭焼鈍装置５０を用いて、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を所定温度（例えば、７００℃～９００℃）で脱炭焼鈍（連続焼鈍）する。これにより、冷間圧延鋼板１２が脱炭されるとともに、冷間圧延鋼板１２内に、一次再結晶（結晶粒径：１０～３０μｍ）が生成される。また、冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍することで、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに、シリカ（ＳｉＯ２）を主体とする酸化物層が形成される。
次に、脱炭焼鈍工程（ステップＰ２４）において、脱炭焼鈍装置５０を用いて、溝が形成された冷間圧延鋼板１２を所定温度（例えば、７００℃～９００℃）で脱炭焼鈍（連続焼鈍）する。これにより、冷間圧延鋼板１２が脱炭されるとともに、冷間圧延鋼板１２内に、一次再結晶（結晶粒径：１０～３０μｍ）が生成される。また、冷間圧延鋼板１２を脱炭焼鈍することで、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂに、シリカ（ＳｉＯ２）を主体とする酸化物層が形成される。
【0094】
（焼鈍分離剤塗布工程）
次に、焼鈍分離剤塗布工程（ステップＰ２６）において、焼鈍分離剤塗布装置５５を用いて、脱炭焼鈍の際に形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂの酸化物層の上に、マグネシア（ＭｇＯ）を主体とする焼鈍分離剤を塗布する。その後、図示しない巻き取り装置によって、冷間圧延鋼板１２をコイル状に巻き取る。
次に、焼鈍分離剤塗布工程（ステップＰ２６）において、焼鈍分離剤塗布装置５５を用いて、脱炭焼鈍の際に形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂの酸化物層の上に、マグネシア（ＭｇＯ）を主体とする焼鈍分離剤を塗布する。その後、図示しない巻き取り装置によって、冷間圧延鋼板１２をコイル状に巻き取る。
【0095】
（最終仕上げ焼鈍工程）
次に、図２に示されるように、最終仕上げ焼鈍工程（ステップＰ２８）において、最終仕上げ焼鈍装置６０を用いて、コイル状の冷間圧延鋼板１２を、所定温度（例えば、約１２００℃）、所定時間（例えば、約２０時間）で焼鈍（バッチ焼鈍）する。熱処理条件は、例えば、加熱温度が１１００～１３００℃で、加熱時間が２０～２４時間である。
次に、図２に示されるように、最終仕上げ焼鈍工程（ステップＰ２８）において、最終仕上げ焼鈍装置６０を用いて、コイル状の冷間圧延鋼板１２を、所定温度（例えば、約１２００℃）、所定時間（例えば、約２０時間）で焼鈍（バッチ焼鈍）する。熱処理条件は、例えば、加熱温度が１１００～１３００℃で、加熱時間が２０～２４時間である。
【0096】
これにより、冷間圧延鋼板１２内に二次再結晶が生成され、磁化容易軸が冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘに略揃った結晶方位が生じるとともに、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａ及び裏面１２Ｂ上にグラス被膜が形成される。この結果、方向性電磁鋼板１４が形成される。その後、コイル状の方向性電磁鋼板１４は、巻き解かれる。
【0097】
ここで、方向性電磁鋼板１４は、例えば、ＭｎＳやＡｌＮ等のインヒビターを含む。これにより、最終仕上げ焼鈍工程では、方向性電磁鋼板１４の搬送方向Ｘに磁化容易軸が略揃ったゴス方位の結晶粒が優先的に結晶成長する。この結果、結晶方位性（結晶配向性）が高い方向性電磁鋼板１４が形成される。
【0098】
（絶縁被膜剤塗布工程）
次に、絶縁被膜剤塗布工程（ステップＰ３０）において、絶縁被膜剤塗布装置７０を用いて、電気絶縁性を有するとともに方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに所定の張力を付与可能な絶縁被膜剤（コーティング液）を、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに塗布する。なお、通常は、絶縁被膜剤塗布装置７０での絶縁被膜剤の塗布は、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂの残留未反応のマグネシアを洗浄し、乾燥後に行う。
次に、絶縁被膜剤塗布工程（ステップＰ３０）において、絶縁被膜剤塗布装置７０を用いて、電気絶縁性を有するとともに方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに所定の張力を付与可能な絶縁被膜剤（コーティング液）を、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに塗布する。なお、通常は、絶縁被膜剤塗布装置７０での絶縁被膜剤の塗布は、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂの残留未反応のマグネシアを洗浄し、乾燥後に行う。
【0099】
（平坦化焼鈍工程）
次に、平坦化焼鈍工程（ステップＰ３２）において、平坦化焼鈍装置８０を用いて、絶縁被膜剤が塗布された方向性電磁鋼板１４を搬送装置で搬送しながら、所定温度（例えば、８００℃～８５０℃）、所定時間（例えば、１０秒以上１２０秒以下）で焼鈍（平坦化焼鈍）する。
次に、平坦化焼鈍工程（ステップＰ３２）において、平坦化焼鈍装置８０を用いて、絶縁被膜剤が塗布された方向性電磁鋼板１４を搬送装置で搬送しながら、所定温度（例えば、８００℃～８５０℃）、所定時間（例えば、１０秒以上１２０秒以下）で焼鈍（平坦化焼鈍）する。
【0100】
この際、方向性電磁鋼板１４には、搬送装置から方向性電磁鋼板１４の搬送方向Ｘに張力（通板張力）が付与される。これにより、最終仕上げ焼鈍時の方向性電磁鋼板１４の巻癖やひずみが除去され、方向性電磁鋼板１４が平坦化される。
【0101】
また、平坦化焼鈍工程において、方向性電磁鋼板１４が焼鈍されると、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂに絶縁被膜剤が焼き付けられ、絶縁被膜剤によって方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａ及び裏面１４Ｂが絶縁被膜される。その後、方向性電磁鋼板１４が冷却される。
【0102】
（溝深さ監視システム）
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置が有する溝深さ監視システムについて説明する。
次に、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造装置が有する溝深さ監視システムについて説明する。
【0103】
図４は、本実施形態に係る溝深さ監視システム１００を、冷間圧延鋼板１２の搬送方向Ｘの前側から見た斜視図である。本実施形態に係る溝深さ監視システム１００は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを監視するシステムである。図４に示されるように、この溝深さ監視システム１００は、制御装置１３０を備えている。図４に示す実施形態では、溝深さ監視システム１００は、制御装置１３０と、スパッタ量検出装置１１０と、トルク検出装置１２０とを備える。制御装置１３０には、スパッタ量検出装置１１０及びトルク検出装置１２０（図１参照）が有線又は無線で通信可能に接続されている。
【0104】
（スパッタ量検出装置）
スパッタ量検出装置１１０は、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量を検出する装置である。このスパッタ量検出装置１１０は、撮像機器１１２、及び減光フィルタ１１４を備えている。
スパッタ量検出装置１１０は、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量を検出する装置である。このスパッタ量検出装置１１０は、撮像機器１１２、及び減光フィルタ１１４を備えている。
【0105】
撮像機器（撮像部）１１２は、例えば、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、溝Ｇ周辺に飛散するスパッタＳＰを撮影するカメラとされる。この撮像機器１１２は、一例として、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、搬送装置１６によって搬送される冷間圧延鋼板１２の幅方向外側から溝Ｇ周辺の所定領域を撮影し、撮影した画像情報を後述する制御装置１３０に出力する。
【0106】
なお、撮像機器１１２は、溝Ｇ周辺の所定領域の動画を撮影しても良いし、静止画を撮影しても良い。
【0107】
減光フィルタ１１４は、撮像機器１１２によってスパッタＳＰを撮影する際に、撮像機器１１２に入射するスパッタＳＰ以外の光を減光するフィルタである。この減光フィルタ１１４の減光率は、例えば、７５％に設定される。
【0108】
なお、減光フィルタ１１４の減光率は、１０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。また、減光フィルタ１１４の減光率は、９５％以下が好ましく、７５％以下がより好ましい。
【0109】
（トルク検出装置）
トルク検出装置１２０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを検出する。即ち、トルク検出装置１２０は、図１に示されるように、ビーム照射装置３０で溝Ｇを形成する際に生じた冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着したスパッタＳＰ（図４参照）等の付着物を、研磨装置４０によって除去する際に、研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを検出する装置である。
トルク検出装置１２０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを検出する。即ち、トルク検出装置１２０は、図１に示されるように、ビーム照射装置３０で溝Ｇを形成する際に生じた冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着したスパッタＳＰ（図４参照）等の付着物を、研磨装置４０によって除去する際に、研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを検出する装置である。
【0110】
トルク検出装置１２０は、例えば、研磨ブラシロール４４を回転駆動する図示しないモータに供給される電流値を計測する電流計とされる。このトルク検出装置１２０は、計測した電流値を、後述する制御装置１３０に出力する。
【0111】
（制御装置の概要）
制御装置１３０は、溝深さ監視システム１００の全体の動作を制御する。また、制御装置１３０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。そして、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが、基準値未満の場合に、例えば、後述する入出力装置１４８（図５参照）の表示部に警告等を表示する。
制御装置１３０は、溝深さ監視システム１００の全体の動作を制御する。また、制御装置１３０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。そして、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが、基準値未満の場合に、例えば、後述する入出力装置１４８（図５参照）の表示部に警告等を表示する。
【0112】
（制御装置のハードウェア構成）
先ず、制御装置１３０のハードウェア構成について説明する。
先ず、制御装置１３０のハードウェア構成について説明する。
【0113】
制御装置１３０は、例えば、図５に示されるコンピュータ１４０で実現される。コンピュータ１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４２、一時記憶領域としてのメモリ１４４と、不揮発性の記憶部１４６とを備えている。また、コンピュータ１４０は、入出力装置１４８を備えている。これらのＣＰＵ１４２、メモリ１４４、記憶部１４６、及び入出力装置１４８は、バス１４９を介して互いに接続されている。なお、ＣＰＵ１４２は、制御部の一例である。
【0114】
記憶部１４６は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記録媒体としての記憶部１４６には、コンピュータ１４０を、制御装置１３０として機能させるための溝深さ監視プログラムが予め記憶されている。また、記憶部１４６には、各種のデータを記憶する記憶領域が設けられている。
【0115】
入出力装置１４８は、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、及び表示部を含み、各種の入力を行うために使用される。
【0116】
ＣＰＵ１４２は、溝深さ監視プログラムを記憶部１４６から読み出してメモリ１４４に展開して実行する。これにより、溝深さ監視プログラムを実行したコンピュータ１４０が、制御装置１３０として機能する。
【0117】
（制御装置の機能）
次に、制御装置１３０の機能について説明する。
次に、制御装置１３０の機能について説明する。
【0118】
図６に示されるように、制御装置１３０は、前述した溝深さ監視プログラムを実行する際に、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。具体的には、制御装置１３０は、機能的に、スパッタ量取得部１３２と、トルク取得部１３３と、溝深さ判定部１３４と、報知部１３６とを有している。これらのスパッタ量取得部１３２、溝深さ判定部１３４、及び報知部１３６は、ＣＰＵ１４２が、記憶部１４６に記憶された溝深さ監視プログラムを読み出して実行することで実現される。
【0119】
（スパッタ量取得部）
スパッタ量取得部１３２は、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量を取得する。具体的には、スパッタ量取得部１３２は、スパッタ量検出装置１１０の撮像機器１１２で撮影された画像情報を処理し、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、溝Ｇ周辺に飛散するスパッタ量を算出して取得する。
スパッタ量取得部１３２は、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量を取得する。具体的には、スパッタ量取得部１３２は、スパッタ量検出装置１１０の撮像機器１１２で撮影された画像情報を処理し、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、溝Ｇ周辺に飛散するスパッタ量を算出して取得する。
【0120】
なお、スパッタ量とは、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、溝Ｇ周辺に飛散するスパッタＳＰ（図４参照）の量である。
【0121】
スパッタ量取得部１３２は、一例として、撮像機器１１２から入力された画像情報の各画素を、明るさ（輝度値）に応じて複数のランク（例えば、２５６段階（０～２５５））に分類する。そして、スパッタ量取得部１３２は、撮像機器１１２から入力された画像情報のうち、ランクが基準ランク以上の画素の数をスパッタ量（スパッタ画素数）として算出（カウント）する。
【0122】
なお、基準ランクは、例えば、１５０に設定される。この画素の基準ランクは、減光フィルタ１１４の減光率や、スパッタＳＰを撮影する環境の照度に基づいて適宜設定される。また、スパッタ量（スパッタ画素数）は、撮像機器１１２によって撮影された溝Ｇ周辺の所定領域（撮影領域）のうち、画素の明るさのランクが基準ランク以上の領域の面積と捉えることができる。
【0123】
（トルク取得部）
トルク取得部１３３は、トルク検出装置１２０によって検出された研磨ブラシロール４４の回転トルクを取得する。具体的には、トルク取得部１３３は、トルク検出装置１２０から、当該トルク検出装置１２０によって検出されたモータの電流値を取得し、取得した電流値に基づいて研磨ブラシロール４４の回転トルクを算出する。
トルク取得部１３３は、トルク検出装置１２０によって検出された研磨ブラシロール４４の回転トルクを取得する。具体的には、トルク取得部１３３は、トルク検出装置１２０から、当該トルク検出装置１２０によって検出されたモータの電流値を取得し、取得した電流値に基づいて研磨ブラシロール４４の回転トルクを算出する。
【0124】
トルク取得部１３３は、一例として、下記式に基づいて、回転トルクを算出する。
回転トルク（Ｎ・ｍ）＝Ｋｔ×Ｉａ
ただし、
Ｋｔ：トルク定数（Ｎ・ｍ／Ａ）
Ｉａ：モータの電流値（Ａ）
である。
回転トルク（Ｎ・ｍ）＝Ｋｔ×Ｉａ
ただし、
Ｋｔ：トルク定数（Ｎ・ｍ／Ａ）
Ｉａ：モータの電流値（Ａ）
である。
【0125】
なお、トルク定数Ｋｔは、研磨ブラシ４４Ｂの仕様（材質及び長さ等）、研磨液の仕様（種類及び供給量等）、及び研磨ブラシロール４４を回転させるモータの仕様（出力等）等に応じて設定される。
【0126】
また、トルク検出装置１２０は、研磨ブラシロール４４を回転駆動するモータに供給される電流値に限らず、周知の方法によって研磨ブラシロール４４の回転トルクを検出しても良い。
【0127】
なお、本実施形態では、トルク取得部１３３が、トルク検出装置１２０によって検出された電流値に基づいて、研磨ブラシロール４４の回転トルクを算出した。しかし、トルク検出装置１２０に研磨ブラシロール４４の回転トルクの算出機能を設けても良い。この場合、トルク取得部１３３は、トルク検出装置１２０から研磨ブラシロール４４の回転トルクを取得する。
【0128】
（溝深さ判定部）
溝深さ判定部１３４は、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、トルク取得部１３３で取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクと、予め定められた基準回転トルクとに基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。
溝深さ判定部１３４は、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、トルク取得部１３３で取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクと、予め定められた基準回転トルクとに基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。
【0129】
具体的には、溝深さ判定部１３４は、後述する製造試験の結果から得られた下記式（１）を満たす場合に、溝Ｇの深さが基準値以上であると判定する。一方、溝深さ判定部１３４は、下記式（１）を満たさない場合に、溝Ｇの深さが基準値未満であると判定する。
【0130】
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｃ２≦Ｔ／Ｔ０≦Ｃ３・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【0131】
なお、式（１）については、製造試験において後述する。
【0132】
（報知部）
報知部１３６は、溝深さ判定部１３４によって、溝Ｇの深さが基準値未満であると判定された場合、例えば、入出力装置１４８の表示部に警告等のメッセージを表示する。なお、報知部１３６は、警告等のメッセージに限らず、例えば、警報等を発生するように構成されても良い。
報知部１３６は、溝深さ判定部１３４によって、溝Ｇの深さが基準値未満であると判定された場合、例えば、入出力装置１４８の表示部に警告等のメッセージを表示する。なお、報知部１３６は、警告等のメッセージに限らず、例えば、警報等を発生するように構成されても良い。
【0133】
（方向性電磁鋼板の溝深さ監視方法）
次に、制御装置１３０の動作について説明しつつ、方向性電磁鋼板の溝深さ監視方法の一例について説明する。
次に、制御装置１３０の動作について説明しつつ、方向性電磁鋼板の溝深さ監視方法の一例について説明する。
【0134】
前述した冷間圧延鋼板１２通板中（方向性電磁鋼板１４の製造中）に、制御装置１３０において、例えば、溝深さ監視処理が定期的に実行される。溝深さ監視処理は、スパッタ量取得工程と、トルク取得工程と、溝深さ判定工程とを有している。なお、溝深さ監視処理は、電磁鋼板の溝深さ監視方法の一例である。また、スパッタ量取得工程及びトルク取得工程は、冷間圧延鋼板１２通板中に実施し、溝深さ判定工程は、冷間圧延鋼板１２通板中に実施しても良い。溝深さ判定工程は、方向性電磁鋼板１４の製造後に実施しても良い。
【0135】
（スパッタ量取得工程）
図７に示されるように、先ず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１４２は、前述したビーム照射工程と並行して、スパッタ量取得工程を実施し、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生したスパッタ量Ｓを取得する。
図７に示されるように、先ず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１４２は、前述したビーム照射工程と並行して、スパッタ量取得工程を実施し、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生したスパッタ量Ｓを取得する。
【0136】
具体的には、ＣＰＵ１４２は、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、スパッタ量検出装置１１０の撮像機器１１２を制御しても良い。これにより、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に、溝Ｇ周辺に飛散したスパッタＳＰが撮像機器１１２によって撮影され、撮影された画像情報が制御装置１３０に出力される。ＣＰＵ１４２は、撮像機器１１２から出力された画像情報に基づき、輝度値が高い箇所を判定することで、スパッタ量Ｓを算出（検出）する。
【0137】
（トルク取得工程）
次に、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ１２において、前述した研磨工程と並行してトルク取得工程を実施し、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって研磨する際に、研磨ブラシロール４４に発生した回転トルクＴを取得する。
次に、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ１２において、前述した研磨工程と並行してトルク取得工程を実施し、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって研磨する際に、研磨ブラシロール４４に発生した回転トルクＴを取得する。
【0138】
具体的には、ＣＰＵ１４２は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって研磨する際に、トルク検出装置１２０を制御しても良い。トルク検出装置１２０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨装置４０の研磨ブラシロール４４によって研磨する際に、研磨ブラシロール４４を回転する図示しないモータに供給される電流値を検出し、検出した電流値を制御装置１３０に出力する。ＣＰＵ１４２は、トルク検出装置１２０から出力された電流値に基づいて、研磨ブラシロール４４に発生した回転トルクＴを算出することで、回転トルクＴを取得する。
【0139】
なお、スパッタ量取得工程及びトルク取得工程は、冷間圧延鋼板１２通板中（方向性電磁鋼板１４の製造中）に、連続的又は定期的に実施される。
【0140】
（溝深さ判定工程）
次に、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ１４において、溝深さ判定工程を実施し、スパッタ量取得工程において取得したスパッタ量Ｓ、基準スパッタ量Ｓ０、トルク取得工程において取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクＴ、及び、基準回転トルクに基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが、基準値以上か否かを判定する。
次に、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ１４において、溝深さ判定工程を実施し、スパッタ量取得工程において取得したスパッタ量Ｓ、基準スパッタ量Ｓ０、トルク取得工程において取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクＴ、及び、基準回転トルクに基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが、基準値以上か否かを判定する。
【0141】
具体的には、ＣＰＵ１４２は、上記式（１）を満たす場合に、溝Ｇの深さが基準値以上であると判定し、処理を終了する。一方、ＣＰＵ１４２は、上記式（１）を満たさない場合に、溝Ｇの深さが基準値未満であると判定し、ステップＳ１６に移行する。
【0142】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１４２は、入出力装置１４８の表示部に警告等を表示し、処理を終了する。
【0143】
（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【0144】
本実施形態に係る溝深さ監視システム１００は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに、ビーム照射装置３０からレーザビームＬを照射して溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量Ｓを取得する。また、溝深さ監視システム１００は、ビーム照射装置３０のレーザビームＬによって溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に、研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを取得する。
【0145】
そして、溝深さ監視システム１００は、取得したスパッタ量Ｓと、予め定められた基準スパッタ量Ｓ０と、取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクＴと、予め定められた基準回転トルクＴ０と、に基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。より具体的には、監視システム１００は、上記式（１）に基づいて冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。
【0146】
これにより、例えば、ビーム照射装置３０のレーザビームＬの出力低下、及び冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームＬのフォーカスのずれによって、溝Ｇの深さが基準値未満の冷間圧延鋼板１２を検出することができる。したがって、方向性電磁鋼板１４の表面１４Ａに形成される溝Ｇの深さが浅くなることを抑制することができる。
【0147】
また、溝深さ監視システム１００は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さをリアルタイムで監視する。そのため、溝Ｇの深さが基準値未満の冷間圧延鋼板１２を早期に検出することができる。したがって、溝Ｇの深さが基準値未満の方向性電磁鋼板１４の製造量を低減することができる。
【0148】
ここで、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量Ｓは、基本的に、当該表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが浅くなるに従って減少する。そのため、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量Ｓを監視することで、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成される溝Ｇの深さを推定することができる。
【0149】
ただし、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームＬのフォーカスのずれ量が小さい範囲では、レーザビームＬのフォーカスのずれ量が大きくなるに従って、スパッタ量Ｓが一旦減少した後、再び増加する。そのため、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量Ｓを監視するだけでは、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームＬのフォーカスのずれ量が小さい範囲において、レーザビームＬのフォーカスのずれを検出することができない場合がある。
【0150】
ここで、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームＬのフォーカスのずれ量が小さい範囲では、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａの温度変化等によって、発生するスパッタの粘度が高くなり、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着するスパッタ等の付着物の粒径が大きくなる。この結果、研磨ブラシロール４４によって、冷間圧延鋼板１２の表面
１２Ａに付着した付着物を研磨する際に、研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクＴも大きくなる。
１２Ａに付着した付着物を研磨する際に、研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクＴも大きくなる。
【0151】
そこで、溝深さ監視システム１００では、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量Ｓに加えて、トルク検出装置１２０によって検出された研磨ブラシロール４４の回転トルクＴも監視する。
【0152】
具体的には、溝深さ監視システム１００のＣＰＵ１４２は、上記式（１）を満たす場合に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上であると判定する。これにより、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームＬのフォーカスのずれ量が小さい範囲においても、レーザビームＬのフォーカスのずれを検出することができる。したがって、溝深さ監視システム１００の判定精度が高められる。また、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成される溝Ｇの深さが浅くなることをさらに抑制することができる。
【0153】
（製造試験）
次に、製造試験について説明する。
次に、製造試験について説明する。
【0154】
本製造試験では、先ず、試験１として、方向性電磁鋼板の表面に対するレーザビームのフォーカス（焦点）のずれ量をパラメータとし、前述した製造方法によって方向性電磁鋼板を製造した。そして、製造された方向性電磁鋼板の溝の深さ、及び鉄損改善率を評価した。
【0155】
次に、試験２として、ビーム照射装置から方向性電磁鋼板の表面に照射するレーザビームのレーザパワー（出力）をパラメータとし、前述した製造方法によって方向性電磁鋼板を製造した。そして、製造された方向性電磁鋼板の溝の深さ、及び鉄損改善率を評価した。
【0156】
（溝の加工条件）
ビーム照射装置によって方向性電磁鋼板の表面に形成する溝の加工条件は、次のとおりである。
レーザビームのスキャン速度（走査速度）：４５［ｍ／ｓ］
溝のピッチ（間隔） ：３［ｍｍ］
レーザビームの形状 ：２５×５０［μｍ］
レーザパワー（試験１） ：２０００[Ｗ]、
レーザパワー（試験２） ：図８参照
ビーム照射装置によって方向性電磁鋼板の表面に形成する溝の加工条件は、次のとおりである。
レーザビームのスキャン速度（走査速度）：４５［ｍ／ｓ］
溝のピッチ（間隔） ：３［ｍｍ］
レーザビームの形状 ：２５×５０［μｍ］
レーザパワー（試験１） ：２０００[Ｗ]、
レーザパワー（試験２） ：図８参照
【0157】
（研磨ブラシロール）
研磨ブラシの材質等 ：砥粒入りナイロンブラシ、線径（直径）１．４［ｍｍ］、砥粒番手８０、３本束タイプ
研磨ブラシロールの回転数 ：１２００［ｒｐｍ］
研磨ブラシロールの回転方向：方向性電磁鋼板の搬送方向と反対方向
研磨ブラシロールの圧下量 ：３[ｍｍ]
研磨液 ：水（砥粒を含まない）
研磨液の温度 ：５０℃
回数１パス ：バックアップロール方式
方向性電磁鋼板の搬送速度 ：６０[ｍ／ｍ］
トルク定数Ｋｔ ：９.５（Ｎ・ｍ／Ａ）
研磨ブラシの材質等 ：砥粒入りナイロンブラシ、線径（直径）１．４［ｍｍ］、砥粒番手８０、３本束タイプ
研磨ブラシロールの回転数 ：１２００［ｒｐｍ］
研磨ブラシロールの回転方向：方向性電磁鋼板の搬送方向と反対方向
研磨ブラシロールの圧下量 ：３[ｍｍ]
研磨液 ：水（砥粒を含まない）
研磨液の温度 ：５０℃
回数１パス ：バックアップロール方式
方向性電磁鋼板の搬送速度 ：６０[ｍ／ｍ］
トルク定数Ｋｔ ：９.５（Ｎ・ｍ／Ａ）
【0158】
【0159】
図８に示されるように、各試験１，２では、以下の基準値以上の方向性電磁鋼板を合格（実施例）とし、基準値未満の方向性電磁鋼板を比較例とした。
＜基準値＞
溝の深さ ：２０[μｍ]
鉄損改善率η：１８[％]
＜基準値＞
溝の深さ ：２０[μｍ]
鉄損改善率η：１８[％]
【0160】
なお、溝の深さの基準値は、適宜変更可能であり、例えば、２０[μｍ]以上、２５[μｍ]以下の範囲で設定される。これと同様に、鉄損改善率ηの基準値も適宜変更可能である。
【0161】
方向性電磁鋼板の表面に形成された溝の深さは、測定装置（キーエンス（登録商標）ＷＩ－５０００、ＷＩ－００１）で測定した。溝の深さは、例えば、溝の無い任意の範囲で計測した方向性電磁鋼板の表面の平均高さをＨ０（＞０）とし、溝の最大深さ（溝の底）の高さをＨ（＞０）としたときに、上記測定装置を用いて、その差分（Ｈ０－Ｈ）に当たる長さを測定することで得ることができる。
【0162】
また、方向性電磁鋼板の鉄損改善率ηは、素材鋼板の鉄損を基準として下記式から求めた。
鉄損改善率η[％]＝（（素材鋼板の鉄損－方向性電磁鋼板の鉄損）／素材鋼板の鉄損）×１００
鉄損改善率η[％]＝（（素材鋼板の鉄損－方向性電磁鋼板の鉄損）／素材鋼板の鉄損）×１００
【0163】
ここで、素材鋼板の製造方法は、ビーム照射工程、及び研磨工程を実施しない点で、上記実施形態に係る製造方法と相違する。つまり、素材鋼板には、溝が形成されてない。
【0164】
また、各素材鋼板、実施例１～６、及び比較例１～１０に係る方向性電磁鋼板の鉄損[Ｗ／ｋｇ]は、以下の１０枚の試験片に対し、最大磁束密度１．７テスラ、５０Ｈｚの磁場を付与したときの鉄損であり、ＳＳＴ（Single Sheet Tester）測定器で測定した。なお、素材鋼板の鉄損は、０．８６[Ｗ／ｋｇ]である。
＜試験片＞
試験片の寸法：６０×３００[ｍｍ]
試験片の板厚：０．２３[ｍｍ]
＜試験片＞
試験片の寸法：６０×３００[ｍｍ]
試験片の板厚：０．２３[ｍｍ]
【0165】
また、本製造試験では、実施例１における溝の加工条件の場合、すなわちレーザビームのフォーカスのずれ量が０[ｍｍ]、かつ、レーザビームのレーザパワーが基準値（２０００[Ｗ]）の場合に、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量を、基準スパッタ量Ｓ０（＝１２００００[画素]）とした。これと同様に、実施例１における溝の加工条件の場合に、トルク取得部１３３で取得した研磨ブラシロール４４の回転トルクを、基準回転トルクＴ０（＝９００[Ｎｍ]）とした。
【0166】
そして、各実施例１～６及び比較例１～１０について、基準スパッタ量Ｓ０に対するスパッタ量Ｓの比率（Ｓ／Ｓ０）、及び基準回転トルクＴ０に対する回転トルクＴの比率（Ｔ／Ｔ０）を求めた。
【0167】
【0168】
次に、図１１には、レーザビームのフォーカスのずれ量とスパッタ量Ｓとの関係が示されている。この図１１に示されるように、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．６[ｍｍ]以上の場合、レーザビームのフォーカスのずれ量が大きくなるに従ってスパッタ量Ｓが減少する。
【0169】
これに対してレーザビームのフォーカスのずれ量が０．６[ｍｍ]以下の場合は、次のようになる。すなわち、レーザビームのフォーカスのずれ量が０～０．３[ｍｍ]の範囲では、レーザビームのフォーカスのずれ量が大きくなるに従ってスパッタ量Ｓが減少する。一方、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲では、レーザビームのフォーカスのずれ量が大きくなるに従ってスパッタ量Ｓが増加する。
【0170】
このことから、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量Ｓを監視するだけでは、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに対するレーザビームのフォーカスのずれ量が小さい範囲（０．６[ｍｍ]以下）では、レーザビームのフォーカスのずれを検出することが難しいことが分かる。
【0171】
次に、図１２には、レーザビームのフォーカスのずれ量と回転トルクＴとの関係が示されている。この図１２、及び前述した図１１に示されるように、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲では、回転トルクＴ及びスパッタ量Ｓが同じ傾向を示している。すなわち、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲では、レーザビームのフォーカスのずれ量が大きくなるに従って、回転トルクＴ、及びスパッタ量Ｓが増加する。
【0172】
ここで、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲では、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａの温度変化等によって、発生するスパッタの粘度が高くなり、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着するスパッタ等の付着物の粒径が大きくなる。そのため、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲では、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨する際に発生する回転トルクＴが大きくなったと考えられる。
【0173】
このことから、回転トルクＴを監視することで、レーザビームのフォーカスのずれ量が０．３～０．６[ｍｍ]の範囲において、フォーカスのずれを検出可能になることが分かる。つまり、スパッタ量Ｓに加えて、回転トルクＴも監視することで、溝の深さの推定精度を高めることができる。
【0174】
具体的には、図１３には、スパッタ量Ｓと溝の深さとの関係が示されている。この図１３に示されるように、溝の深さが基準値２０[μｍ]以上となるスパッタ量Ｓの条件は、１０００００[画素]以上となる。また、図１４には、回転トルクＴと溝の深さとの関係が示されている。この図１４に示されるように、溝の深さが基準値２０[μｍ]以上となる回転トルクＴの条件は、８００［Ｎｍ]以上、１０００［Ｎｍ]以下となる。つまり、溝の深さの基準値２０[μｍ]を満たすスパッタ量Ｓ及び回転トルクＴの条件は、下記式（ａ）のようになる。
【0175】
Ｓ≧１０００００[画素]、かつ、８００［Ｎｍ]≦Ｔ≦１０００［Ｎｍ]・・・（ａ）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
である。
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
である。
【0176】
ここで、上記式（ａ）におけるスパッタ量Ｓの条件を一般化すると、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに基準値の深さの溝Ｇを形成する際に発生する最小スパッタ量（１０００００[画素]）以上となる。また、上記式（ａ）における回転トルクＴの条件を一般化すると、ビーム照射装置３０によって基準値の深さの溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を、研磨ブラシロール４４によって除去する際に研磨ブラシロール４４に発生する最大回転トルク（１０００［Ｎｍ]）以下となる。そのため、上記式（ａ）では、上記の最小スパッタ量が基準スパッタ量となり、上記の最大回転トルクが基準回転トルクとなる。
【0177】
この場合、上記式（ａ）では、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量Ｓが基準スパッタ量以上で、かつ、トルク取得部１３３で取得した回転トルクＴが基準回転トルク以下の場合に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝の深さが、基準値以上か否かを判定することができる。
【0178】
なお、図８に示されるように、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量Ｓが、基準スパッタ量（１０００００［画素］）以上の場合、トルク取得部１３３で取得した回転トルクＴは、８００［Ｎｍ］以上となる。そのため、上記式（ａ）の回転トルクＴの下限値（８００［Ｎｍ］）は、省略可能である。
【0179】
次に、図１５には、基準スパッタ量Ｓ０に対するスパッタ量Ｓの比率（Ｓ／Ｓ０）と、回転トルクＴとの関係が示されている。ここでの基準スパッタ量Ｓ０は、前述したように、実施例１における溝の加工条件の場合、すなわちレーザビームのフォーカスのずれ量が０[ｍｍ]、かつ、レーザビームのレーザパワーが基準値（２０００[Ｗ]）の場合に、スパッタ量取得部１３２で取得したスパッタ量（＝１２００００[画素]）である。
【0180】
図１５に示されるように、溝の深さが基準値（２０[μｍ]）以上となる条件は、下記式（２）のようになる。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ１：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｔ２：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ２・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ１：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｔ２：基準回転トルクであり、深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【0181】
なお、本製造試験では、Ｃ１が０．８３、Ｔ１が８００［Ｎｍ]、Ｔ２が１０００［Ｎｍ]となるが、Ｃ１、Ｔ１、及びＴ２は適宜変更可能である。
【0182】
また、図１６には、基準スパッタ量Ｓ０に対するスパッタ量Ｓの比率（Ｓ／Ｓ０）と、基準回転トルクＴ０に対する回転トルクＴの比率（Ｔ／Ｔ０）との関係が示されている。ここでの基準回転トルクＴ０は、前述したように、実施例１における溝の加工条件の場合に、トルク取得部１３３で取得した研磨ブラシロール４４の回転トルク（＝９００[Ｎｍ]）である。
【0183】
図１６に示されるように、溝の深さが基準値（２０[μｍ]）以上となる条件は、前述した式（１）のようになる。
【0184】
１≧Ｓ／Ｓ０≧Ｃ１、かつ、Ｃ２≦Ｔ／Ｔ０≦Ｃ３・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
ただし、
Ｓ ：スパッタ量取得部で取得したスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｃ１：Ｓ１／Ｓ０
Ｓ１：冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に深さが基準値の溝を形成する際に発生する最小スパッタ量
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｃ２：Ｔ１／Ｔ０
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
Ｃ３：Ｔ２／Ｔ０
Ｔ２：深さが基準値の溝が形成された冷間圧延鋼板（鋼板）の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最大回転トルク
である。
【0185】
なお、本製造試験では、Ｃ１が０．８３、Ｃ２が０．８９、Ｃ３が１．１１となるが、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は適宜変更可能である。
【0186】
このように式（ａ）、式（１）、又は式（２）を用いることで、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝の深さが、基準値（２０[μｍ]）以上か否かを判定することができる。
【0187】
（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【0188】
上記式（ａ）において、基準スパッタ量は、例えば、上記の最小スパッタ量に所定の安全率を乗じたスパッタ量としても良い。また、上記式（ａ）において、基準スパッタ量は、例えば、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに基準値以上の深さの溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量を複数回計測し、計測された複数のスパッタ量の平均値としても良い。
【0189】
このように式（ａ）における基準スパッタ量は、ビーム照射装置３０によって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに基準値以上の深さの溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定めることができる。
【0190】
また、上記式（ａ）において、基準回転トルクは、例えば、上記の最大回転トルクに所定の安全率を乗じた回転トルクとしても良い。また、上記式（ａ）において、基準回転トルクは、例えば、ビーム照射装置３０によって基準値以上の深さの溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を、研磨ブラシロール４４によって除去する際に研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクを複数回計測し、計測された複数の回転トルクの平均値としても良い。
【0191】
このように式（ａ）における基準回転トルクは、ビーム照射装置３０によって基準値以上の深さの溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を、研磨ブラシロール４４によって除去する際に研磨ブラシロール４４に発生する回転トルクに基づいて定めることができる。
【0192】
次に、上記式（１）及び式（２）において、基準スパッタ量Ｓ０は、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量に、所定の安全率を乗じたスパッタ量としても良い。また、基準スパッタ量Ｓ０は、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量を複数回計測し、計測した複数のスパッタ量の平均値としても良い。
【0193】
このように上記式（１）及び式（２）における基準スパッタ量Ｓ０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに溝Ｇを形成する際に発生するスパッタ量に基づいて定めることができる。
【0194】
また、上記式（１）及び式（２）において、基準回転トルクＴ０は、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に発生する回転トルクに、所定の安全率を乗じた回転トルクとしても良い。また、例えば、上記式（１）及び式（２）において、基準回転トルクＴ０は、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に発生する回転トルクを複数回計測し、計測した複数の回転トルクの平均値としても良い。
【0195】
このように上記式（１）及び式（２）における基準回転トルクＴ０は、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０、かつ、レーザビームＬのレーザパワーが基準値の場合に、当該レーザビームＬによって溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を研磨ブラシロール４４によって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定めることができる。
【0196】
また、上記実施形態では、制御装置１３０（溝深さ判定部１３４）が、スパッタ量検出装置１１０によって検出されたスパッタ量Ｓと、予め定められた基準スパッタ量Ｓ０と、トルク検出装置１２０によって検出された研磨ブラシロール４４の回転トルクＴと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定する。
【0197】
しかし、例えば、ビーム照射装置３０から冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量がない場合、又はフォーカスのずれ量が無視可能な程度に微小な場合、制御装置１３０（溝深さ判定部１３４）は、次のようにしても良い。すなわち、制御装置１３０（溝深さ判定部１３４）は、トルク検出装置１２０によって検出された研磨ブラシロール４４の回転トルクＴと、予め定められた基準回転トルクＴ０と、に基づいて、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定しても良い。
【0198】
より具体的には、制御装置１３０（溝深さ判定部１３４）は、下記式（３）を満たす場合に、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝Ｇの深さが基準値以上か否かを判定しても良い。なお、下記式（３）における基準回転トルクＴ０は、例えば、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに照射されるレーザビームＬのフォーカスのずれ量が０の場合に、レーザビームＬによって基準値の深さの溝Ｇが形成された冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに付着した付着物を、研磨ブラシロール４４によって除去する際に発生する回転トルクに基づいて定められる。
【0199】
Ｔ１≦Ｔ≦Ｔ０・・・（３）
ただし、
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
である。
ただし、
Ｔ ：トルク取得部で取得した回転トルク
Ｔ０：基準回転トルク
Ｔ１：深さが基準値の溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する最小回転トルク
である。
【0200】
この場合、図８に示される試験２の結果から分かるように、ビーム照射装置３０のレーザビームの出力低下によって、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成される溝Ｇの深さが基準値未満の冷間圧延鋼板１２を検出することができる。したがって、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成される溝Ｇの深さが浅くなることを抑制することができる。
【0201】
なお、上記製造試験では、Ｔ０が９００［Ｎｍ]となり、Ｔ１が＝８００［Ｎｍ]となるが、Ｔ０、Ｔ１は適宜変更可能である。
【0202】
また、冷間圧延鋼板１２の表面１２Ａに形成された溝の深さが基準値以上か否かの判定基準は、式（ａ）、式（１）、式（２）、及び式（３）に限らず、適宜変更可能である。
【0203】
また、上記実施形態における研磨ブラシロール４４の形状、大きさ、回転速度、回転方向、研磨ブラシ４４Ｂの材質等は、必要に応じて適宜変更可能である。
【0204】
また、上記実施形態では、製造装置１０に、仕上げ圧延機１５、油膜除去装置２０、脱炭焼鈍装置５０、焼鈍分離剤塗布装置５５、最終仕上げ焼鈍装置６０、絶縁被膜剤塗布装置７０、及び、平坦化焼鈍装置８０が設けられている。しかし、仕上げ圧延機１５、油膜除去装置２０、脱炭焼鈍装置５０、焼鈍分離剤塗布装置５５、最終仕上げ焼鈍装置６０、絶縁被膜剤塗布装置７０、及び、平坦化焼鈍装置８０は、必要に応じて製造装置１０に設ければ良く、適宜省略可能である。
【0205】
また、上記実施形態において、ＣＰＵ１４２がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した溝深さ監視処理は、ＣＰＵ１４２以外の各種のプロセッサが実行しても良い。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、溝深さ監視処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行しても良いし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行しても良い。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【0206】
また、上記実施形態では、溝深さ監視プログラムが記憶部１４６に予め記憶されている。しかし、溝深さ監視プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の記録媒体（非一時的記録媒体、コンピュータ可読記録媒体）に記録された形態で提供されても良い。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置から制御装置１３０にダウンロードされる形態としても良い。
Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ等の記録媒体（非一時的記録媒体、コンピュータ可読記録媒体）に記録された形態で提供されても良い。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置から制御装置１３０にダウンロードされる形態としても良い。
【0207】
以上、一実施形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0208】
また、２０２３年３月８日に出願された日本国特許出願２０２３－０３６０４７号の開示は、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、および技術規格は、個々の文献、特許出願、およ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。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、およ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。
【0209】
なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【0210】
（付記１）
方向性電磁鋼板の製造装置であって、
前記方向性電磁鋼板の材料である冷間圧延鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成するレーザ照射装置と、
前記溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、回転しながら研磨して除去する研磨ブラシロールと、
前記冷間圧延鋼板の表面に形成された溝の深さを判定する溝深さ監視システムと、
を有し、
前記溝深さ監視システムは、
前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に溝を形成する際に発生するスパッタ量を検出するスパッタ量検出部と、
前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生するトルクを検出する研磨トルク検出部と、
前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクと、予め定められた基準研磨トルクと、に基づいて、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、
を備える、方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記２）
前記基準スパッタ量は、前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に前記基準値以上の深さの溝を形成する際に発生する最小スパッタ量であり、
前記基準研磨トルクは、前記レーザ照射装置を用いて前記基準値の深さの溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生する最大トルクである、付記１に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記３）
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量が前記基準スパッタ量以上で、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクが前記基準研磨トルク以下の場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記４）
前記溝深さ判定部は、前記基準研磨トルクが１０００［Ｎｍ］で、式（１）を満たす場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
Ｓ／Ｓ０≧０．８３、かつ、８００［Ｎｍ]≦Ｔ≦１０００［Ｎｍ]・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量検出部によって検出されたスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｔ ：研磨トルク検出部によって検出された研磨ブラシロールのトルク
である。
（付記５）
前記溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
Ｓ／Ｓ０≧０．８３、かつ、０．８９≦Ｔ／Ｔ０≦１．１１・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量検出部によって検出されたスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｔ ：研磨トルク検出部によって検出された研磨ブラシロールのトルク
Ｔ０：基準研磨トルク
である。
（付記６）
方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記方向性電磁鋼板の材料である冷間圧延鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成するレーザ照射装置と、
前記溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、回転しながら研磨して除去する研磨ブラシロールと、
前記冷間圧延鋼板の表面に形成された溝の深さを判定する溝深さ監視システムと、
を有する製造装置を用い、
前記溝深さ監視システムを用いて、
スパッタ量検出部で、前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に溝を形成する際に発生するスパッタ量を検出するスパッタ量検出工程と、
研磨トルク検出部で、前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生するトルクを検出する研磨トルク取得工程と、
溝深さ判定部で、前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクと、予め定められた基準研磨トルクと、に基づいて、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を備える、方向性電磁鋼板の製造方法。
方向性電磁鋼板の製造装置であって、
前記方向性電磁鋼板の材料である冷間圧延鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成するレーザ照射装置と、
前記溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、回転しながら研磨して除去する研磨ブラシロールと、
前記冷間圧延鋼板の表面に形成された溝の深さを判定する溝深さ監視システムと、
を有し、
前記溝深さ監視システムは、
前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に溝を形成する際に発生するスパッタ量を検出するスパッタ量検出部と、
前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生するトルクを検出する研磨トルク検出部と、
前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクと、予め定められた基準研磨トルクと、に基づいて、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、
を備える、方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記２）
前記基準スパッタ量は、前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に前記基準値以上の深さの溝を形成する際に発生する最小スパッタ量であり、
前記基準研磨トルクは、前記レーザ照射装置を用いて前記基準値の深さの溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生する最大トルクである、付記１に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記３）
前記溝深さ判定部は、前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量が前記基準スパッタ量以上で、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクが前記基準研磨トルク以下の場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
（付記４）
前記溝深さ判定部は、前記基準研磨トルクが１０００［Ｎｍ］で、式（１）を満たす場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
Ｓ／Ｓ０≧０．８３、かつ、８００［Ｎｍ]≦Ｔ≦１０００［Ｎｍ]・・・（１）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量検出部によって検出されたスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｔ ：研磨トルク検出部によって検出された研磨ブラシロールのトルク
である。
（付記５）
前記溝深さ判定部は、式（２）を満たす場合に、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが、前記基準値以上であると判定する、付記２に記載の方向性電磁鋼板の製造装置。
Ｓ／Ｓ０≧０．８３、かつ、０．８９≦Ｔ／Ｔ０≦１．１１・・・（２）
ただし、
Ｓ ：スパッタ量検出部によって検出されたスパッタ量
Ｓ０：基準スパッタ量
Ｔ ：研磨トルク検出部によって検出された研磨ブラシロールのトルク
Ｔ０：基準研磨トルク
である。
（付記６）
方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記方向性電磁鋼板の材料である冷間圧延鋼板の表面にレーザビームを照射して溝を形成するレーザ照射装置と、
前記溝が形成された前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を、回転しながら研磨して除去する研磨ブラシロールと、
前記冷間圧延鋼板の表面に形成された溝の深さを判定する溝深さ監視システムと、
を有する製造装置を用い、
前記溝深さ監視システムを用いて、
スパッタ量検出部で、前記レーザ照射装置を用いて前記冷間圧延鋼板の表面に溝を形成する際に発生するスパッタ量を検出するスパッタ量検出工程と、
研磨トルク検出部で、前記冷間圧延鋼板の表面に付着した付着物を前記研磨ブラシロールによって除去する際に前記研磨ブラシロールに発生するトルクを検出する研磨トルク取得工程と、
溝深さ判定部で、前記スパッタ量検出部によって検出された前記スパッタ量と、予め定められた基準スパッタ量と、前記研磨トルク検出部によって検出された前記研磨ブラシロールのトルクと、予め定められた基準研磨トルクと、に基づいて、前記冷間圧延鋼板の表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定工程と、
を備える、方向性電磁鋼板の製造方法。
【要約】
溝深さ監視システムは、ビームによって溝が形成された鋼板の表面に付着した付着物を、研磨ブラシロールによって除去する際に発生する回転トルクを取得するトルク取得部と、前記トルク取得部で取得した回転トルクと、予め定められた基準回転トルクと、に基づいて、前記鋼板の前記表面に形成された前記溝の深さが基準値以上か否かを判定する溝深さ判定部と、を備える。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
