ガスワイピングノズルおよびガスワイピング方法
【課題】帯状体の表面に付着した付着物を除去するのに用いられるガスワイピングノズルと、当該ガスワイピングノズルを用いたガスワイピング方法を提供する。
【解決手段】
外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されているガスワイピングノズルを用いる。
【解決手段】
外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されているガスワイピングノズルを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルと、当該ガスワイピングノズルを用いて相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を除去するガスワイピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明のガスワイピングノズル（以下、ノズルと略すこともある）は、帯状体の表面に付着したゴミ、汚れ、水滴等を噴出ガスで除去したり、過剰に付着した塗料、インク、接着剤、樹脂等の液状部材を噴出ガスで除去するのに用いられるガス噴出ノズルである。そして、溶融金属めっきの製造装置においては、金属帯の表面に付着した過剰の溶融金属を噴出ガスで除去するとき用いられるガス噴出ノズルである。以下、本発明のガスワイピングノズルの背景技術を、溶融金属めっきの製造装置に用いられるガスワイピングノズルを用いて説明する。
【０００３】
金属帯の溶融金属めっきでは、連続した金属帯を溶融金属からなるめっき浴中に引き込んだ後、シンクロールで方向転換し、めっき浴から引上げることで当該金属帯表面に溶融金属が付着される。その後、引上げられた金属帯は溶融金属が凝固する前に一対のガスワイピングノズル間に通され、表面に窒素等のワイピングガスが噴き付けられて過剰の溶融金属が除去され、金属帯表面に所定厚みの溶融金属めっき層が形成される。
【０００４】
溶融金属めっきでは、ワイピングガスで除去された過剰の溶融金属の大部分は金属帯を伝わってめっき浴に戻るものの、一部は金属帯表面から離脱して雰囲気中に飛散することが知られている。飛散した溶融金属は金属帯上に再付着したり、ノズルのガス噴出口に付着してノズルを目詰まりさせたり、酸化した溶融金属がめっき浴に戻ってめっき浴を汚染するので問題となる。したがって、ガスワイピングノズルを用いてワイピングガスを噴き付ける場合には、溶融金属の飛散が可能な限り発生しないようにするのが望ましいとされている。
【０００５】
ガスワイピングノズルを用いてワイピングガスを噴き付ける際、溶融金属の飛散を抑制するには、例えば特許文献１のように、金属帯の表面に角度をつけて直線的にワイピングガスを噴き付ける方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９は、矢印Ａの方向に移動する金属帯Ｔの表面に付着した溶融金属を、従来のガスワイピングノズルで除去する様子を説明した図である。特許文献１では、ノズル９Ａのように金属帯Ｔ表面に垂直にワイピングガスを噴き付けるよりも、ノズル９Ｂのように金属帯Ｔ表面に角度をつけてワイピングガスを噴き付けるほうが、溶融金属を除去する効果が高く飛散物Ｓの発生を抑制できるので好ましいとしている。しかしながら、ワイピングガスが金属帯Ｔ表面に直線的に噴き付けられる限り、このようなノズル配置にしても、金属帯Ｔ表面の溶融金属はワイピングガスに叩かれてしまうので、溶融金属の飛散物Ｓの発生を完全に防ぐことは困難である。
【０００８】
また、溶融金属の飛散を抑制するのに、金属帯Ｔ近くのノズル９Ｃの位置にガスワイピングノズルを配置し、ワイピングガスを金属帯Ｔ表面と平行に近い角度で噴き付ける方法も考えられる。このようなノズル配置にすれば、金属帯Ｔ表面の溶融金属はワイピングガスに叩かれにくくなるので、溶融金属の飛散が抑制され、金属帯Ｔ表面の過剰の溶融金属の大部分は、金属帯を伝わってめっき浴（不図示）に戻るようになると考えられる。
【０００９】
しかしながら、直線的にガスを噴出する従来のノズルでは、ノズルを金属帯Ｔに接近させることが難しく、ワイピングガスを噴き付ける角度θを小さくするのが困難である。そして、従来のノズルを金属帯Ｔに接近させた場合、ノズル９Ｃから噴出したワイピングガスの流れに上方から巻き込まれた空気が振動し、それにつられて金属帯Ｔが破線のようにたなびいて振動する可能性があり、このような金属帯Ｔの振動により、ノズルが金属帯Ｔ表面に触れてめっき付着量が不均一になったり、金属帯Ｔの表面から飛散した溶融金属がノズルのガス噴出口に付着して、ノズルを目詰まりさせたりする可能性もある。
【００１０】
また、従来のノズルを用いて直線的にガスを噴き付ける方法では、金属帯Ｔ表面のガス流が乱れてしまうので溶融金属の除去が不安定であり、金属帯Ｔ表面のめっき付着量にばらつきがでてしまう可能性がある。さらに、ノズル９Ｂとノズル９Ｂ’のように、金属帯Ｔの両面から直線的にガスを噴き付ける場合、直線的なガス流同士の干渉によりワイピングガスの状態が乱れて、金属帯Ｔ表裏面のめっき付着量にばらつきがでてしまう可能性もある。
【００１１】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するものであり、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルと、当該ガスワイピングノズルを用いて相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を除去するガスワイピング方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のガスワイピングノズルは、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物の一部あるいは全てを噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルであって、外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されていることを特徴としている。そして、前記凹部の少なくとも一部が、ワイピングガスの流れの中央に向かって傾斜していてもよい。
【００１３】
上記構成のガスワイピングノズルでは、胴部外周面が有する曲面の接線方向にワイピングガスが噴出されることで、噴出されたワイピングガスの少なくとも一部が、コアンダ効果により、胴部外周面の曲面に沿って向きを変えながら流速を増しながら流れるようになる。これにより、ガス噴出口を帯状体に接近させることなしに、帯状体の表面に略平行の狭角度でワイピングガスを噴き付けることができて、帯状体表面から付着物が飛散するのを抑制することが可能になる。なお、ここでいう略平行とは、平行から数度ずれた程度までの位置関係を示すものである。そして、上記構成のガスワイピングノズルでは、胴部外周面の曲面に沿った曲線的なガス流が形成されるので、帯状体表面に対して平行または略平行のワイピングガス流により、帯状体表面の付着物が安定的に除去できるようになり、帯状体の表面の付着物に流動性がある場合では、付着物を均一な厚みにまで安定して薄膜化することも可能になる。
【００１４】
また、上記構成のガスワイピングノズルでは、噴出口から噴出されたワイピングガスの流れの少なくとも一部が、胴部外周面に形成された凹部の段差面に沿って流れの向きを変えるものであり、段差面の少なくとも一部を、噴出口から噴出されたワイピングガスの流れが連続的に縮幅するように流れの中央に向かって傾斜した面にすることで、段差面に当接したワイピングガスの一部が、ワイピングガス全体の流れの中央に向かって流速を増しながら集中するようになる。これにより、ワイピングガスは噴出口から噴出された状態よりもガスが圧縮された状態にして帯状体に噴き付けられるようになるので、帯状体から効率的に付着物の除去ができるようになる。
【００１５】
以上に説明した、本発明のガスワイピングノズルが付着物を除去する能力は、帯状体の幅に対する、噴出口から噴出されるワイピングガスの幅にも関係するものであり、帯状体の表面の付着物を均一に除去するためには、帯状体の幅よりも広い噴出口を有するガスワイピングノズルを用いるのが好ましい。
【００１６】
そして、本発明のガスワイピングノズルでは、前記凹部を、複数の条溝からなる凹部としてもよい。凹部を複数の条溝にすることで、ワイピングガスの流れの向きを変える段差面も複数になり、ワイピングガスの流れの向きが多段に変えられるので、ワイピングガスの流れを所望の集中した流れにしやすくなる。
【００１７】
また、本発明のガスワイピングノズルは、前記ガスワイピングノズルに対して相対的に移動する帯状体を挟み込むよう、一対にして対向配置されてもよい。このようにすることで、帯状体の表裏面の付着物を同時に除去するのに好ましい構成にすることができる。
【００１８】
そして、本発明のガスワイピング方法は、前記ガスワイピングノズルを用いて、前記帯状体にワイピングガスを噴き付け、前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴としている。また、前記一対のガスワイピングノズルの間に、前記帯状体の移動方向と平行または略平行のワイピングガス流を形成し、該ワイピングガス流により前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することも特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
上記説明のように、本発明のガスワイピングノズルおよびガスワイピング方法によれば、従来技術で問題としていた、帯状体（金属帯）からの付着物（溶融金属）の飛散を抑制することができ、帯状体から効率良く付着物を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの断面構造を示す図である。
【図３】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルが採用し得る他の断面構造を示す図である。
【図４】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成された凹部を説明する図である。
【図５】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成され得る他の凹部形態を説明する図である。
【図６】本発明の第３実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す図である。
【図７】実験例においてステンレス箔片に作用するワイピング力を評価する装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】実験例においてステンレス箔片に作用する力（荷重）とワイピングガス流量の関係を示すグラフである。
【図９】従来技術の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明にかかるガスワイピングノズルおよびガスワイピング方法について、その各種態様に基づき図面を参照しながら説明する。
【００２２】
［第１実施態様］
本発明の第１実施態様について、図１から図５を用いて説明する。図１は、第１実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す斜視図、図２は、図１のガスワイピングノズルの断面構造を示す図、図３は、本実施態様のガスワイピングノズルが採用し得る他の断面構造の例を示す図。図４は、図１のガスワイピングノズルの外周面に形成された凹部を説明する図。図５は、本実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成され得る他の凹部形態の例を説明する図である。
【００２３】
図１に示す本実施態様のガスワイピングノズル１は、両端面が塞がれた円筒状の胴部１１と、外部からノズル１にワイピングガスＧを導入するガス導入管１４と、胴部１１に固定されて胴部１１との間にスリット状の噴出口１２を形成してワイピングガスＧを噴出させるスリット板１３と、胴部１１とスリット板１３の端面の隙間を封止してワイピングガスＧが漏れないようにする封止部１５とで構成されている。そして、胴部１１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。上記構成のガスワイピングノズル１は、図のように帯状体Ｔ表面に対向して配され、帯状体Ｔの表面にワイピングガスＧを噴き付けて、帯状体Ｔに付着した付着物（図示せず）を除去する。
【００２４】
図１の封止部１５は、胴部１１とスリット板１３の端面の隙間に樹脂や金属を充填したり、隙間自体を溶接することで形成することできるが、端面の隙間からワイピングガスＧを漏らさない構造であれば他の構造であってもよい。たとえば、胴部１１とスリット板１３の端面に板状の部材を貼り付けることで、端面の隙間からワイピングガスＧを漏らさない構造にしてもよい。
【００２５】
図２は、図１のガスワイピングノズル１の断面構造およびガスワイピングノズル１の内部でのワイピングガスＧの流れを示す図である。ガスワイピングノズル１は、内部が中空円筒状の胴部１１にスリット板１３とガス導入管１４が固定された構造であり、ワイピングガスＧは、ガス導入管１４を通じて胴部１１の内部に導入された後、貫通孔１６と、胴部１１とスリット板１３との間に形成されたスリット部１７を通って、噴出口１２からノズル外部に噴出される。
【００２６】
噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、コアンダ効果により胴部１１の外周面１８に沿って流れの向きを変え、帯状体Ｔ表面と略平行のガスの流れを安定的に形成するので、ガスワイピングノズル１では帯状体Ｔ表面の付着物が安定して除去されるようになる。また、ワイピングガスＧは帯状体Ｔの表面と略平行に流れて、帯状体Ｔ表面を殆ど叩かないので、ガスワイピングノズル１では帯状体Ｔ表面の付着物が飛散しにくくなる。
【００２７】
また、ガスワイピングノズル１は、帯状体Ｔの振動や帯状体Ｔからの飛散物の影響を受けるまで噴出口１２を接近させなくとも帯状体Ｔ表面と略平行のガス流を形成することができる。
【００２８】
さらに、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、コアンダ効果により周囲のガスを巻き込みながら円筒状の胴部１１の外周面１８に沿ったガス流を形成するようになる。これにより、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧより圧縮されたガスの流れが帯状体Ｔに作用するようになるので、ガスワイピングノズル１を用いることで効率よく帯状体Ｔ表面の付着物を除去することができるようになる。
【００２９】
そして、ワイピングガスＧは、帯状体Ｔ表面に付着した付着物を除去した後も、さらに一部は円筒状の胴部１１の外周面１８に沿って流れる。したがって、帯状体Ｔ表面から付着物の飛散が発生しても、その一部は円筒状の胴部１１の外周面１８に沿って帯状体Ｔから離れるようにして飛散するので、ガスワイピングノズル１を用いることで飛散した付着物が帯状体Ｔに再付着しにくくなる。
【００３０】
ガスワイピングノズル１からワイピングガスＧを噴出する噴出口１２は、ワイピングガスＧがコアンダ効果により外周面１８に沿って流れるよう、円筒外周面１８の曲面の接線方向にスリット状にして開口している。そして、ガス導入管１４に導入するワイピングガスの圧力を調整することは勿論であるが、胴部１１に対するスリット板１３の取付け位置を変えたり、スリット板１３の長さを変えることで、ガスワイピングノズル１は帯状体Ｔ表面の付着物に作用するワイピング力を調整することができる。また、胴部１１と帯状体Ｔとの距離を変えることによっても、ワイピング力を調整することができる。
【００３１】
図１および図２のガスワイピングノズル１は、円筒状の胴部１１を備えたものであるが、胴部１１の形状は必ずしも円筒状に拘るものではない。本発明のガスワイピングノズル１は、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧが、コアンダ効果により流れの向きを変え、帯状体Ｔの表面と略平行のワイピングガスＧの流れを形成し、帯状体Ｔに付着した付着物を除去できるような胴部１１の外周面１８形状であればよい。以上作用が得られる外周面１８の形状としては、円筒以外にも楕円のような２次曲線を端面に含む筒状の外周面１８であってもよい。
【００３２】
そして、ワイピングガスＧが表面に沿って流れる曲面は、必要な場所でワイピングガスＧの流れの向きが変えられれるよう、外周面１８の少なくとも一部にだけあればよく、その他の部分は、平面や凹凸面であってもよい。
【００３３】
図３は、ガスワイピングノズル１が採用し得る他の断面構造の例を示す図である。図３のように、ワイピングガスＧが噴出される噴出口１２付近の外周面１８の部分を円筒面状にして、帯状体Ｔに対向する外周面１８の部分を帯状体Ｔと平行な平面状にしている。このような外周面１８にすることで、ワイピングガスＧが帯状体Ｔの表面と略平行に流れる距離を長くでき、ワイピング作用の大きいガスワイピングノズル１にすることができる。
【００３４】
ガスワイピングノズル１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、凹部２０の形成によってもコアンダ効果が維持されて、外周面１８に沿ってワイピングガスＧが流れるよう、外周面１８に浅く形成されるものである。具体的には、その段差は、０．１〜０．２ｍｍ程度が好ましい。
【００３５】
図４は、ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成された凹部２０を詳細に説明する図である。（ａ）の図は、ガスワイピングノズル１の胴部１１の斜視図を示したものであり、胴部１１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、（ａ）の図におけるＡ−Ａ’部分の断面を示した（ｂ）の図のように、外周面１８からほぼ均一な深さに形成されており、段差面１９は、外周面１８に対してほぼ垂直に形成されている。段差面１９は、以後に説明するように、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの向きを変えるために形成されたものである。したがって、段差面１９は、外周面１８に対してゆるやかな角度に形成されるよりも、ある程度切り立った角度、具体的には、３０〜６０°程度に形成されたほうが好ましい。このような段差面１９を有する凹部２０は、外周面１８を機械加工することで形成することができるが、外周面１８上にマスクを形成して、サンドブラストあるいは化学エッチングにより形成することもできる。
【００３６】
図４の（ｃ）の図は、外周面１８に形成された凹部２０を帯状体Ｔ方向から見た状態を説明する図である。図のように、凹部２０は、噴出口１２から離れるに従い、その幅が狭くなる形状にして外周面１８上に形成されている。そして、凹部２０の境界である段差面１９の一部は、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの下流に向かって、凹部２０が連続的に縮幅するように形成されており、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの一部は、図の矢印のように段差面１９に沿って流れの向きを変え、噴出口１２から噴出された直後よりも圧縮されたガスの流れを形成するようになる。これにより、帯状体Ｔ表面に噴き付けられるワイピンガスＧの量が実質的に増えることになり、帯状体Ｔ上の付着物をより効率よく除去することが可能なワイピングガスＧとすることができる。
【００３７】
図５は、ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成され得る他の凹部形態を説明する図であり、（ａ）の図は、胴部１１の斜視図、（ｂ）の図は、（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面を説明する図、（ｃ）の図は、凹部２０を帯状体Ｔ側から見た状態を説明する図である。ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成される凹部２０は、（ａ）の図のように、複数の条溝からなる凹部２０であってもよい。これら条溝の断面は、（ｂ）の図のように、Ｖ字断面とすることができるが、底面を有したＵ字断面の条溝としてもよい。これら複数の条溝からなる凹部２０は、（ｃ）の図のように、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの中央に向かって傾斜した段差面１９を形成しており、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、図の矢印のように流れの向きを変え、噴出口１２から噴出された直後よりも圧縮されたガスの流れを形成するようになる。したがって、図４のガスワイピングノズル１と同様に、帯状体Ｔ表面に噴き付けられるワイピンガスＧの実質的な量が増えることになり、帯状体Ｔ上の付着物をより効率よく除去することが可能なワイピングガスＧとすることができる。
【００３８】
［第２実施態様］
本発明の第２実施様態について、図６を参照しながら説明する。図６は、第１実施様態の２個のガスワイピングノズル１を一対にして配し、帯状体Ｔの表裏面に付着した付着物を同時に除去する、ガスワイピングノズル６を説明する図である。
【００３９】
図６のガスワイピングノズル６は、２個のガスワイピングノズル１を帯状体Ｔを挟んで一対にして対向配置したものであり、これらガスワイピングノズル１は連結部材６１によって連結されている。ガスワイピングノズル１それぞれについて、配置およびガス噴出条件を任意に設定することもできるが、ガスワイピングノズル１と帯状体Ｔとの間隔、ガス流量、噴出口１２から噴出するワイピングガスの角度を同じ条件にして、２個のガスワイピングノズル１を、帯状体Ｔを対称軸に一対にして対称に配置するのが好ましい。かかる配置にすることにより、お互いのガスワイピングノズル１から噴出されたガス流は干渉することなしに、帯状体Ｔの表裏面に対して略平行で安定した下方向のガス流を形成することができる。
【００４０】
そして、図６のガスワイピングノズル６は、２個のガスワイピングノズル１の配置、およびワイピングガスＧの噴出条件を最適化することで、２個のガスワイピングノズル１の間に、帯状体Ｔと略平行なワイピングガス流を形成することができる。かかるガス流は、帯状体Ｔ表面から付着物の飛散するのを抑制するとともに、ガスワイピングノズル１と帯状体Ｔとの相対的移動方向と、ワイピングガスＧの流れの方向とが、平行あるいは略平行になるので、帯状体Ｔを安定してノズル間に配置させて、帯状体Ｔの振動も抑えることができる。したがって、上記のガスワイピングノズル６を用いたガスワイピング方法は、振動により破断しやすい帯状体、例えば、箔やフィルムのような帯状体のガスワイピングには、大変好ましいものである。
【００４１】
（実験例１）
本発明のガスワイピングノズル１が生じるがワイピング力の評価を、図６のように、２個のガスワイピングノズル１が一対になったガスワイピングノズル６を用いて行った。図７に評価に用いた装置の概略構成を示す。２個のガスワイピングノズル１は仕様が同じノズルであり、胴部１１の外径は２０ｍｍ、胴部１１の軸方向の長さは８ｍｍ、噴出口１２の形状は６ｍｍ×０．１ｍｍのスリット状とし、胴部１１の外周面１８には、図１のような段差面１９を有する凹部２０が形成されている。２個のガスワイピングノズル１は、垂直に垂らしたステンレス箔片Ｔ’（幅２ｍｍ，厚み０．２ｍｍ，長さ２００ｍｍ）の厚み方向に対して対称にして連結部材６１に取付けられ、２個のガスワイピングノズル１の胴部１１の間隔は１ｍｍに設定した。ガスワイピングノズル１は、連結部材６１の取り付け角度を調整して、ステンレス箔片Ｔ’の表面と噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧのなす角度θが２０度になるように調整した。ワイピングガスＧには圧縮空気を用い、２個のガスワイピングノズル１から噴出されるワイピングガスＧの量は、不図示のガス圧調整弁により調整した。
【００４２】
図７において、ステンレス箔片Ｔ’の上端は、接着部７２を介して秤量計７１に接続されていて、２個のガスワイピングノズル１からワイピングガスＧが噴出されてステンレス箔片Ｔ’にワイピング力が作用すると、ステンレス箔片Ｔ’はワイピング力によって引き下げられ、秤量計７１の示す値（荷重）が大きくなる。本実験では、かかる荷重を計測することで、ガスワイピングノズル１のガスワイピング力を比較・評価した。
【００４３】
図８に、秤量計７１が示した荷重のガス流量依存性を示す。評価したガスワイピングノズルは、（１）凹部の深さが０．１ｍｍのノズル、（２）凹部の深さが０．２ｍｍのノズル、（３）比較として凹部が形成されていないノズル、の３種類である。いずれのノズルも、ガス流量が増加するにしたがって荷重も増加する様子が計測されたが、凹部が形成されたノズルは、凹部が形成されていないノズルの、約２倍の荷重が計測され、胴部の外周面に凹部を形成することによって、ワイピング力の大きいノズルになることが確認できた。また、凹部が形成されたノズルでも、ある程度まで凹部が深いノズルのほうが荷重が大きくなることから、凹部の深さを最適化することで、ワイピングガスの流れがより集中してワイピング力が大きくなることが確認できた。
【符号の説明】
【００４４】
１：ガスワイピングノズル
１１：胴部
１２：噴出口
１３：スリット板
１４：ガス導入管
１５：封止部
１６：貫通孔
１７：スリット部
１８：外周面
１９：段差面
２０：凹部
２１：底面
６：ガスワイピングノズル
６１：連結部材
７１：秤量計
７２：接着部
Ｇ：ワイピングガス
Ｓ：飛散物
Ｔ：帯状体
Ｔ’：ステンレス箔片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルと、当該ガスワイピングノズルを用いて相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を除去するガスワイピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明のガスワイピングノズル（以下、ノズルと略すこともある）は、帯状体の表面に付着したゴミ、汚れ、水滴等を噴出ガスで除去したり、過剰に付着した塗料、インク、接着剤、樹脂等の液状部材を噴出ガスで除去するのに用いられるガス噴出ノズルである。そして、溶融金属めっきの製造装置においては、金属帯の表面に付着した過剰の溶融金属を噴出ガスで除去するとき用いられるガス噴出ノズルである。以下、本発明のガスワイピングノズルの背景技術を、溶融金属めっきの製造装置に用いられるガスワイピングノズルを用いて説明する。
【０００３】
金属帯の溶融金属めっきでは、連続した金属帯を溶融金属からなるめっき浴中に引き込んだ後、シンクロールで方向転換し、めっき浴から引上げることで当該金属帯表面に溶融金属が付着される。その後、引上げられた金属帯は溶融金属が凝固する前に一対のガスワイピングノズル間に通され、表面に窒素等のワイピングガスが噴き付けられて過剰の溶融金属が除去され、金属帯表面に所定厚みの溶融金属めっき層が形成される。
【０００４】
溶融金属めっきでは、ワイピングガスで除去された過剰の溶融金属の大部分は金属帯を伝わってめっき浴に戻るものの、一部は金属帯表面から離脱して雰囲気中に飛散することが知られている。飛散した溶融金属は金属帯上に再付着したり、ノズルのガス噴出口に付着してノズルを目詰まりさせたり、酸化した溶融金属がめっき浴に戻ってめっき浴を汚染するので問題となる。したがって、ガスワイピングノズルを用いてワイピングガスを噴き付ける場合には、溶融金属の飛散が可能な限り発生しないようにするのが望ましいとされている。
【０００５】
ガスワイピングノズルを用いてワイピングガスを噴き付ける際、溶融金属の飛散を抑制するには、例えば特許文献１のように、金属帯の表面に角度をつけて直線的にワイピングガスを噴き付ける方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９は、矢印Ａの方向に移動する金属帯Ｔの表面に付着した溶融金属を、従来のガスワイピングノズルで除去する様子を説明した図である。特許文献１では、ノズル９Ａのように金属帯Ｔ表面に垂直にワイピングガスを噴き付けるよりも、ノズル９Ｂのように金属帯Ｔ表面に角度をつけてワイピングガスを噴き付けるほうが、溶融金属を除去する効果が高く飛散物Ｓの発生を抑制できるので好ましいとしている。しかしながら、ワイピングガスが金属帯Ｔ表面に直線的に噴き付けられる限り、このようなノズル配置にしても、金属帯Ｔ表面の溶融金属はワイピングガスに叩かれてしまうので、溶融金属の飛散物Ｓの発生を完全に防ぐことは困難である。
【０００８】
また、溶融金属の飛散を抑制するのに、金属帯Ｔ近くのノズル９Ｃの位置にガスワイピングノズルを配置し、ワイピングガスを金属帯Ｔ表面と平行に近い角度で噴き付ける方法も考えられる。このようなノズル配置にすれば、金属帯Ｔ表面の溶融金属はワイピングガスに叩かれにくくなるので、溶融金属の飛散が抑制され、金属帯Ｔ表面の過剰の溶融金属の大部分は、金属帯を伝わってめっき浴（不図示）に戻るようになると考えられる。
【０００９】
しかしながら、直線的にガスを噴出する従来のノズルでは、ノズルを金属帯Ｔに接近させることが難しく、ワイピングガスを噴き付ける角度θを小さくするのが困難である。そして、従来のノズルを金属帯Ｔに接近させた場合、ノズル９Ｃから噴出したワイピングガスの流れに上方から巻き込まれた空気が振動し、それにつられて金属帯Ｔが破線のようにたなびいて振動する可能性があり、このような金属帯Ｔの振動により、ノズルが金属帯Ｔ表面に触れてめっき付着量が不均一になったり、金属帯Ｔの表面から飛散した溶融金属がノズルのガス噴出口に付着して、ノズルを目詰まりさせたりする可能性もある。
【００１０】
また、従来のノズルを用いて直線的にガスを噴き付ける方法では、金属帯Ｔ表面のガス流が乱れてしまうので溶融金属の除去が不安定であり、金属帯Ｔ表面のめっき付着量にばらつきがでてしまう可能性がある。さらに、ノズル９Ｂとノズル９Ｂ’のように、金属帯Ｔの両面から直線的にガスを噴き付ける場合、直線的なガス流同士の干渉によりワイピングガスの状態が乱れて、金属帯Ｔ表裏面のめっき付着量にばらつきがでてしまう可能性もある。
【００１１】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するものであり、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルと、当該ガスワイピングノズルを用いて相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物を除去するガスワイピング方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のガスワイピングノズルは、相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物の一部あるいは全てを噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルであって、外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されていることを特徴としている。そして、前記凹部の少なくとも一部が、ワイピングガスの流れの中央に向かって傾斜していてもよい。
【００１３】
上記構成のガスワイピングノズルでは、胴部外周面が有する曲面の接線方向にワイピングガスが噴出されることで、噴出されたワイピングガスの少なくとも一部が、コアンダ効果により、胴部外周面の曲面に沿って向きを変えながら流速を増しながら流れるようになる。これにより、ガス噴出口を帯状体に接近させることなしに、帯状体の表面に略平行の狭角度でワイピングガスを噴き付けることができて、帯状体表面から付着物が飛散するのを抑制することが可能になる。なお、ここでいう略平行とは、平行から数度ずれた程度までの位置関係を示すものである。そして、上記構成のガスワイピングノズルでは、胴部外周面の曲面に沿った曲線的なガス流が形成されるので、帯状体表面に対して平行または略平行のワイピングガス流により、帯状体表面の付着物が安定的に除去できるようになり、帯状体の表面の付着物に流動性がある場合では、付着物を均一な厚みにまで安定して薄膜化することも可能になる。
【００１４】
また、上記構成のガスワイピングノズルでは、噴出口から噴出されたワイピングガスの流れの少なくとも一部が、胴部外周面に形成された凹部の段差面に沿って流れの向きを変えるものであり、段差面の少なくとも一部を、噴出口から噴出されたワイピングガスの流れが連続的に縮幅するように流れの中央に向かって傾斜した面にすることで、段差面に当接したワイピングガスの一部が、ワイピングガス全体の流れの中央に向かって流速を増しながら集中するようになる。これにより、ワイピングガスは噴出口から噴出された状態よりもガスが圧縮された状態にして帯状体に噴き付けられるようになるので、帯状体から効率的に付着物の除去ができるようになる。
【００１５】
以上に説明した、本発明のガスワイピングノズルが付着物を除去する能力は、帯状体の幅に対する、噴出口から噴出されるワイピングガスの幅にも関係するものであり、帯状体の表面の付着物を均一に除去するためには、帯状体の幅よりも広い噴出口を有するガスワイピングノズルを用いるのが好ましい。
【００１６】
そして、本発明のガスワイピングノズルでは、前記凹部を、複数の条溝からなる凹部としてもよい。凹部を複数の条溝にすることで、ワイピングガスの流れの向きを変える段差面も複数になり、ワイピングガスの流れの向きが多段に変えられるので、ワイピングガスの流れを所望の集中した流れにしやすくなる。
【００１７】
また、本発明のガスワイピングノズルは、前記ガスワイピングノズルに対して相対的に移動する帯状体を挟み込むよう、一対にして対向配置されてもよい。このようにすることで、帯状体の表裏面の付着物を同時に除去するのに好ましい構成にすることができる。
【００１８】
そして、本発明のガスワイピング方法は、前記ガスワイピングノズルを用いて、前記帯状体にワイピングガスを噴き付け、前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴としている。また、前記一対のガスワイピングノズルの間に、前記帯状体の移動方向と平行または略平行のワイピングガス流を形成し、該ワイピングガス流により前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することも特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
上記説明のように、本発明のガスワイピングノズルおよびガスワイピング方法によれば、従来技術で問題としていた、帯状体（金属帯）からの付着物（溶融金属）の飛散を抑制することができ、帯状体から効率良く付着物を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの断面構造を示す図である。
【図３】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルが採用し得る他の断面構造を示す図である。
【図４】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成された凹部を説明する図である。
【図５】本発明の第１実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成され得る他の凹部形態を説明する図である。
【図６】本発明の第３実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す図である。
【図７】実験例においてステンレス箔片に作用するワイピング力を評価する装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】実験例においてステンレス箔片に作用する力（荷重）とワイピングガス流量の関係を示すグラフである。
【図９】従来技術の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明にかかるガスワイピングノズルおよびガスワイピング方法について、その各種態様に基づき図面を参照しながら説明する。
【００２２】
［第１実施態様］
本発明の第１実施態様について、図１から図５を用いて説明する。図１は、第１実施態様のガスワイピングノズルの概略構成を示す斜視図、図２は、図１のガスワイピングノズルの断面構造を示す図、図３は、本実施態様のガスワイピングノズルが採用し得る他の断面構造の例を示す図。図４は、図１のガスワイピングノズルの外周面に形成された凹部を説明する図。図５は、本実施態様のガスワイピングノズルの外周面に形成され得る他の凹部形態の例を説明する図である。
【００２３】
図１に示す本実施態様のガスワイピングノズル１は、両端面が塞がれた円筒状の胴部１１と、外部からノズル１にワイピングガスＧを導入するガス導入管１４と、胴部１１に固定されて胴部１１との間にスリット状の噴出口１２を形成してワイピングガスＧを噴出させるスリット板１３と、胴部１１とスリット板１３の端面の隙間を封止してワイピングガスＧが漏れないようにする封止部１５とで構成されている。そして、胴部１１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。上記構成のガスワイピングノズル１は、図のように帯状体Ｔ表面に対向して配され、帯状体Ｔの表面にワイピングガスＧを噴き付けて、帯状体Ｔに付着した付着物（図示せず）を除去する。
【００２４】
図１の封止部１５は、胴部１１とスリット板１３の端面の隙間に樹脂や金属を充填したり、隙間自体を溶接することで形成することできるが、端面の隙間からワイピングガスＧを漏らさない構造であれば他の構造であってもよい。たとえば、胴部１１とスリット板１３の端面に板状の部材を貼り付けることで、端面の隙間からワイピングガスＧを漏らさない構造にしてもよい。
【００２５】
図２は、図１のガスワイピングノズル１の断面構造およびガスワイピングノズル１の内部でのワイピングガスＧの流れを示す図である。ガスワイピングノズル１は、内部が中空円筒状の胴部１１にスリット板１３とガス導入管１４が固定された構造であり、ワイピングガスＧは、ガス導入管１４を通じて胴部１１の内部に導入された後、貫通孔１６と、胴部１１とスリット板１３との間に形成されたスリット部１７を通って、噴出口１２からノズル外部に噴出される。
【００２６】
噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、コアンダ効果により胴部１１の外周面１８に沿って流れの向きを変え、帯状体Ｔ表面と略平行のガスの流れを安定的に形成するので、ガスワイピングノズル１では帯状体Ｔ表面の付着物が安定して除去されるようになる。また、ワイピングガスＧは帯状体Ｔの表面と略平行に流れて、帯状体Ｔ表面を殆ど叩かないので、ガスワイピングノズル１では帯状体Ｔ表面の付着物が飛散しにくくなる。
【００２７】
また、ガスワイピングノズル１は、帯状体Ｔの振動や帯状体Ｔからの飛散物の影響を受けるまで噴出口１２を接近させなくとも帯状体Ｔ表面と略平行のガス流を形成することができる。
【００２８】
さらに、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、コアンダ効果により周囲のガスを巻き込みながら円筒状の胴部１１の外周面１８に沿ったガス流を形成するようになる。これにより、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧより圧縮されたガスの流れが帯状体Ｔに作用するようになるので、ガスワイピングノズル１を用いることで効率よく帯状体Ｔ表面の付着物を除去することができるようになる。
【００２９】
そして、ワイピングガスＧは、帯状体Ｔ表面に付着した付着物を除去した後も、さらに一部は円筒状の胴部１１の外周面１８に沿って流れる。したがって、帯状体Ｔ表面から付着物の飛散が発生しても、その一部は円筒状の胴部１１の外周面１８に沿って帯状体Ｔから離れるようにして飛散するので、ガスワイピングノズル１を用いることで飛散した付着物が帯状体Ｔに再付着しにくくなる。
【００３０】
ガスワイピングノズル１からワイピングガスＧを噴出する噴出口１２は、ワイピングガスＧがコアンダ効果により外周面１８に沿って流れるよう、円筒外周面１８の曲面の接線方向にスリット状にして開口している。そして、ガス導入管１４に導入するワイピングガスの圧力を調整することは勿論であるが、胴部１１に対するスリット板１３の取付け位置を変えたり、スリット板１３の長さを変えることで、ガスワイピングノズル１は帯状体Ｔ表面の付着物に作用するワイピング力を調整することができる。また、胴部１１と帯状体Ｔとの距離を変えることによっても、ワイピング力を調整することができる。
【００３１】
図１および図２のガスワイピングノズル１は、円筒状の胴部１１を備えたものであるが、胴部１１の形状は必ずしも円筒状に拘るものではない。本発明のガスワイピングノズル１は、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧが、コアンダ効果により流れの向きを変え、帯状体Ｔの表面と略平行のワイピングガスＧの流れを形成し、帯状体Ｔに付着した付着物を除去できるような胴部１１の外周面１８形状であればよい。以上作用が得られる外周面１８の形状としては、円筒以外にも楕円のような２次曲線を端面に含む筒状の外周面１８であってもよい。
【００３２】
そして、ワイピングガスＧが表面に沿って流れる曲面は、必要な場所でワイピングガスＧの流れの向きが変えられれるよう、外周面１８の少なくとも一部にだけあればよく、その他の部分は、平面や凹凸面であってもよい。
【００３３】
図３は、ガスワイピングノズル１が採用し得る他の断面構造の例を示す図である。図３のように、ワイピングガスＧが噴出される噴出口１２付近の外周面１８の部分を円筒面状にして、帯状体Ｔに対向する外周面１８の部分を帯状体Ｔと平行な平面状にしている。このような外周面１８にすることで、ワイピングガスＧが帯状体Ｔの表面と略平行に流れる距離を長くでき、ワイピング作用の大きいガスワイピングノズル１にすることができる。
【００３４】
ガスワイピングノズル１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、凹部２０の形成によってもコアンダ効果が維持されて、外周面１８に沿ってワイピングガスＧが流れるよう、外周面１８に浅く形成されるものである。具体的には、その段差は、０．１〜０．２ｍｍ程度が好ましい。
【００３５】
図４は、ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成された凹部２０を詳細に説明する図である。（ａ）の図は、ガスワイピングノズル１の胴部１１の斜視図を示したものであり、胴部１１の外周面１８には、段差面１９を有する凹部２０が形成されている。この凹部２０は、（ａ）の図におけるＡ−Ａ’部分の断面を示した（ｂ）の図のように、外周面１８からほぼ均一な深さに形成されており、段差面１９は、外周面１８に対してほぼ垂直に形成されている。段差面１９は、以後に説明するように、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの向きを変えるために形成されたものである。したがって、段差面１９は、外周面１８に対してゆるやかな角度に形成されるよりも、ある程度切り立った角度、具体的には、３０〜６０°程度に形成されたほうが好ましい。このような段差面１９を有する凹部２０は、外周面１８を機械加工することで形成することができるが、外周面１８上にマスクを形成して、サンドブラストあるいは化学エッチングにより形成することもできる。
【００３６】
図４の（ｃ）の図は、外周面１８に形成された凹部２０を帯状体Ｔ方向から見た状態を説明する図である。図のように、凹部２０は、噴出口１２から離れるに従い、その幅が狭くなる形状にして外周面１８上に形成されている。そして、凹部２０の境界である段差面１９の一部は、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの下流に向かって、凹部２０が連続的に縮幅するように形成されており、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの一部は、図の矢印のように段差面１９に沿って流れの向きを変え、噴出口１２から噴出された直後よりも圧縮されたガスの流れを形成するようになる。これにより、帯状体Ｔ表面に噴き付けられるワイピンガスＧの量が実質的に増えることになり、帯状体Ｔ上の付着物をより効率よく除去することが可能なワイピングガスＧとすることができる。
【００３７】
図５は、ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成され得る他の凹部形態を説明する図であり、（ａ）の図は、胴部１１の斜視図、（ｂ）の図は、（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面を説明する図、（ｃ）の図は、凹部２０を帯状体Ｔ側から見た状態を説明する図である。ガスワイピングノズル１の外周面１８に形成される凹部２０は、（ａ）の図のように、複数の条溝からなる凹部２０であってもよい。これら条溝の断面は、（ｂ）の図のように、Ｖ字断面とすることができるが、底面を有したＵ字断面の条溝としてもよい。これら複数の条溝からなる凹部２０は、（ｃ）の図のように、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧの流れの中央に向かって傾斜した段差面１９を形成しており、噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧは、図の矢印のように流れの向きを変え、噴出口１２から噴出された直後よりも圧縮されたガスの流れを形成するようになる。したがって、図４のガスワイピングノズル１と同様に、帯状体Ｔ表面に噴き付けられるワイピンガスＧの実質的な量が増えることになり、帯状体Ｔ上の付着物をより効率よく除去することが可能なワイピングガスＧとすることができる。
【００３８】
［第２実施態様］
本発明の第２実施様態について、図６を参照しながら説明する。図６は、第１実施様態の２個のガスワイピングノズル１を一対にして配し、帯状体Ｔの表裏面に付着した付着物を同時に除去する、ガスワイピングノズル６を説明する図である。
【００３９】
図６のガスワイピングノズル６は、２個のガスワイピングノズル１を帯状体Ｔを挟んで一対にして対向配置したものであり、これらガスワイピングノズル１は連結部材６１によって連結されている。ガスワイピングノズル１それぞれについて、配置およびガス噴出条件を任意に設定することもできるが、ガスワイピングノズル１と帯状体Ｔとの間隔、ガス流量、噴出口１２から噴出するワイピングガスの角度を同じ条件にして、２個のガスワイピングノズル１を、帯状体Ｔを対称軸に一対にして対称に配置するのが好ましい。かかる配置にすることにより、お互いのガスワイピングノズル１から噴出されたガス流は干渉することなしに、帯状体Ｔの表裏面に対して略平行で安定した下方向のガス流を形成することができる。
【００４０】
そして、図６のガスワイピングノズル６は、２個のガスワイピングノズル１の配置、およびワイピングガスＧの噴出条件を最適化することで、２個のガスワイピングノズル１の間に、帯状体Ｔと略平行なワイピングガス流を形成することができる。かかるガス流は、帯状体Ｔ表面から付着物の飛散するのを抑制するとともに、ガスワイピングノズル１と帯状体Ｔとの相対的移動方向と、ワイピングガスＧの流れの方向とが、平行あるいは略平行になるので、帯状体Ｔを安定してノズル間に配置させて、帯状体Ｔの振動も抑えることができる。したがって、上記のガスワイピングノズル６を用いたガスワイピング方法は、振動により破断しやすい帯状体、例えば、箔やフィルムのような帯状体のガスワイピングには、大変好ましいものである。
【００４１】
（実験例１）
本発明のガスワイピングノズル１が生じるがワイピング力の評価を、図６のように、２個のガスワイピングノズル１が一対になったガスワイピングノズル６を用いて行った。図７に評価に用いた装置の概略構成を示す。２個のガスワイピングノズル１は仕様が同じノズルであり、胴部１１の外径は２０ｍｍ、胴部１１の軸方向の長さは８ｍｍ、噴出口１２の形状は６ｍｍ×０．１ｍｍのスリット状とし、胴部１１の外周面１８には、図１のような段差面１９を有する凹部２０が形成されている。２個のガスワイピングノズル１は、垂直に垂らしたステンレス箔片Ｔ’（幅２ｍｍ，厚み０．２ｍｍ，長さ２００ｍｍ）の厚み方向に対して対称にして連結部材６１に取付けられ、２個のガスワイピングノズル１の胴部１１の間隔は１ｍｍに設定した。ガスワイピングノズル１は、連結部材６１の取り付け角度を調整して、ステンレス箔片Ｔ’の表面と噴出口１２から噴出されたワイピングガスＧのなす角度θが２０度になるように調整した。ワイピングガスＧには圧縮空気を用い、２個のガスワイピングノズル１から噴出されるワイピングガスＧの量は、不図示のガス圧調整弁により調整した。
【００４２】
図７において、ステンレス箔片Ｔ’の上端は、接着部７２を介して秤量計７１に接続されていて、２個のガスワイピングノズル１からワイピングガスＧが噴出されてステンレス箔片Ｔ’にワイピング力が作用すると、ステンレス箔片Ｔ’はワイピング力によって引き下げられ、秤量計７１の示す値（荷重）が大きくなる。本実験では、かかる荷重を計測することで、ガスワイピングノズル１のガスワイピング力を比較・評価した。
【００４３】
図８に、秤量計７１が示した荷重のガス流量依存性を示す。評価したガスワイピングノズルは、（１）凹部の深さが０．１ｍｍのノズル、（２）凹部の深さが０．２ｍｍのノズル、（３）比較として凹部が形成されていないノズル、の３種類である。いずれのノズルも、ガス流量が増加するにしたがって荷重も増加する様子が計測されたが、凹部が形成されたノズルは、凹部が形成されていないノズルの、約２倍の荷重が計測され、胴部の外周面に凹部を形成することによって、ワイピング力の大きいノズルになることが確認できた。また、凹部が形成されたノズルでも、ある程度まで凹部が深いノズルのほうが荷重が大きくなることから、凹部の深さを最適化することで、ワイピングガスの流れがより集中してワイピング力が大きくなることが確認できた。
【符号の説明】
【００４４】
１：ガスワイピングノズル
１１：胴部
１２：噴出口
１３：スリット板
１４：ガス導入管
１５：封止部
１６：貫通孔
１７：スリット部
１８：外周面
１９：段差面
２０：凹部
２１：底面
６：ガスワイピングノズル
６１：連結部材
７１：秤量計
７２：接着部
Ｇ：ワイピングガス
Ｓ：飛散物
Ｔ：帯状体
Ｔ’：ステンレス箔片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物の一部あるいは全てを噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルであって、外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されていることを特徴とするガスワイピングノズル。
【請求項２】
前記凹部の少なくとも一部が、ワイピングガスの流れの中央に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のガスワイピングノズル。
【請求項３】
前記凹部が、複数の条溝からなることを特徴とする請求項１または２に記載のガスワイピングノズル。
【請求項４】
前記ガスワイピングノズルに対して相対的に移動する帯状体を挟み込むよう、一対にして対向配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガスワイピングノズル。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載のガスワイピングノズルを用いて、前記帯状体にワイピングガスを噴き付け、前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴とするガスワイピング方法。
【請求項６】
請求項４に記載された一対のガスワイピングノズルの間に、前記帯状体の移動方向と平行または略平行のワイピングガス流を形成し、該ワイピングガス流により前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴とするガスワイピング方法。
【請求項１】
相対的に移動する帯状体の表面に付着した付着物の一部あるいは全てを噴出ガスで除去するのに用いられるガスワイピングノズルであって、外周面の少なくとも一部が曲面からなる筒状あるいは柱状の胴部と、前記曲面と一定間隙にして前記曲面の接線方向にワイピングガスを噴出可能に配された噴出口とを備え、前記曲面には凹部が形成され、当該凹部の少なくとも一部は、前記噴出口から噴出された前記ワイピングガスの流れが集中するように構成されていることを特徴とするガスワイピングノズル。
【請求項２】
前記凹部の少なくとも一部が、ワイピングガスの流れの中央に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のガスワイピングノズル。
【請求項３】
前記凹部が、複数の条溝からなることを特徴とする請求項１または２に記載のガスワイピングノズル。
【請求項４】
前記ガスワイピングノズルに対して相対的に移動する帯状体を挟み込むよう、一対にして対向配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のガスワイピングノズル。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載のガスワイピングノズルを用いて、前記帯状体にワイピングガスを噴き付け、前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴とするガスワイピング方法。
【請求項６】
請求項４に記載された一対のガスワイピングノズルの間に、前記帯状体の移動方向と平行または略平行のワイピングガス流を形成し、該ワイピングガス流により前記帯状体の表面に付着した付着物を除去することを特徴とするガスワイピング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５３３３２（Ｐ２０１３−５３３３２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１５７８（Ｐ２０１１−１９１５７８）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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