JP3220101B2 - 電解用電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被処理材に対し電気
化学的処理、とり分けアルミサッシなど大型の金属製部
材に対し、陽極酸化処理などの電解処理を施す際、好適
に使用し得る電解用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムなどの金属製部材の表面に
陽極酸化処理を施すことにより、耐食性皮膜を生成させ
る技術は古くから知られている。かかる陽極酸化処理
は、通常硫酸、シュウ酸、クロム酸等の電解質水溶液中
に被処理部材を浸漬してアノード分極することにより、
その表面に酸化皮膜を生成するものであるが、対極とな
るカソード電極として、近年チタン又はチタン基合金基
材に、白金族金属皮膜を焼成した非消耗型電極が開発さ
れ、数多く使用されている。

【０００３】ところで、アルミサッシなどの大型の金属
製部材等に陽極酸化処理を施すことにより耐食性皮膜を
生成するに当り、効率良く電解処理するためには、広い
有効極面を有する極間に大型の被処理材を挟持するよう
吊り下げて、処理することが望ましい。従って、かかる
電解槽は、充分な深さを有する大容量の電解槽が採用さ
れ、該槽内に電解質水溶液を充満し、該電解質水溶液中
に非消耗型のカソード電極を左右対象に吊り下げ、該電
極間に被処理部材を懸垂した後、電源を印加して陽極酸
化処理が施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電極として広い有効極
面を確保するためには、平板状電極基材が、より巾広
く、より丈長ければ足りるわけであるが、通常金属製板
材、例えばチタン製の板材であっても、一枚ものの大き
さはそれぞれ規格によって統一されており、しかも搬送
やメンテナンス時の取付けや取外し、電解槽と工場建屋
の設計などを考慮した場合、個々の最大寸法には自ら制
限がある。

【０００５】さらに、例えばチタン又はチタン基合金基
材を用いてなる電極の場合、導電性を高めることを主た
る目的として、極面に相当する面に白金族金属の被膜を
焼成することが多いが、このような焼成炉に収納される
寸法にも、又は電解によって皮膜を生成する場合の電解
槽の設計にも自ら制限がある。

【０００６】また、チタン又はチタン基合金基材を用い
てなる電極の場合、比較的高価な素材であるため、その
使用量を少なくすることが望まれ、具体的には板厚を極
力薄くする工夫がなされるため、基材の剛性が損なわれ
て電極に撓みが生じる畏れがある。また電極にある程度
の剛性が確保できないと、電解槽において、僅かな揺動
によって極面と被処理部材とが接触する畏れがあり、安
定した操業の妨げとなる。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は、運搬や取付け、取外
し、或いは表面処理加工等を容易に行うことが可能な電
解用電極を提供することにある。また本発明の目的は、
必要に応じて所望の有効極面を得ることができる電解用
電極を提供することにある。さらにまた本発明の目的
は、電解用電極の撓みを防止し、また電解槽内での振れ
を防いで被処理材への接触を防止した電解用電極を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために種々検討した結果、個々の電極の大
きさは運搬や取付け、取外しの支障にならず、また表面
処理加工なども容易な寸法を維持した状態で、しかも有
効極面を大ならしむる手段として、複数の電極を連結し
て用いることにより、上記課題を解決し得るという知見
を得、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち上記課題は、請求項１に係る本発
明によれば、相対する極間に被処理材が位置するよう懸
垂して用いられる平板状の金属製基材からなる非消耗型
の電解用電極であって、前記平板状の金属製基材の上下
方向の端部にはそれぞれ着脱可能に連結する手段が形成
され、少なくとも複数の前記平板状の金属製基材が長尺
方向に連結されてなる構成とすることにより解決され
る。

【００１０】このように本発明の電解用電極は、平板状
の金属製基材を連結手段により着脱可能に連結する構成
とされている。個々の金属製基材は比較的コンパクトな
構造であるため搬送や取り付け、取り外し等の作業性に
優れると共に、表面処理や機械加工を容易に行うことが
できる。また複数の金属製基材を連結させることによ
り、所望の有効極面を確保することが可能となる。

【００１１】また上記課題は、請求項２に係る本発明に
よれば、相対する極間に被処理材が位置するよう懸垂し
て用いられる金属製基材からなる非消耗型の電解用電極
であって、前記金属製基材は長尺平板状であって長尺方
向の側端部または短尺方向の側端部の少なくともいずれ
か一方を折り曲げた折曲部が形成されるとともに、上下
方向の端部にはそれぞれ連結する手段が設けられてお
り、少なくとも複数の前記平板状の金属製基材が長尺方
向に連結されてなることにより解決される。

【００１２】このように本発明の電解用電極を構成する
金属製基材は、長尺方向或いは短尺方向の側端部のいず
れか一方が折り曲げられているため、この折曲部におい
て強度が増しており、電解用電極を電解槽に設置したと
き、僅かな揺動による電解用電極自体への撓みの発生
や、電解槽内での振れを防止することができる。

【００１３】また前記連結する手段は、前記被処理材と
相対する極面部に突出しないように設けると好ましい。
このように極面部を平面とすることにより、電解用電極
と被処理材との間の空間を、障害物のない良好な空間と
することが可能となる。

【００１４】さらに上記金属製基材は、チタン又はチタ
ン基合金基材からなることが好ましく、さらには該基材
の表面に白金族金属を被覆してなることがより好まし
い。このように構成することにより、耐食性に優れ、ま
た導電性の高い電解用電極とすることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の態様】本発明における電解用電極は、平
板状の金属製基材１からなり、相対する極間に被処理部
材が位置するよう懸垂して用いられる非消耗型電極であ
る。また本発明における電解用電極には、金属製基材１
を着脱可能に連結する手段が設けられている。金属製基
材１は、少なくとも複数枚上下に連結して用いることが
必須の要件となる。

【００１６】連結する手段としては、金属製基材１が着
脱可能に係合し得るものであれば自由に選択することが
できる。なお、この際上記の機械的結合を介し、導電性
を維持し得ることも当然の要件となる。

【００１７】ところで、相対する極間は長尺で、比較的
大型の被処理部材を間に挟んで位置させる形で吊り下げ
られ、電解処理の都度に、該極間を引き上げたり、引き
降したりの操作が繰り返される。このため、安定した操
業と作業効率を確保する上で、電解用電極が電解槽中で
振れないことや、極間を突起物等の障害物のない空間と
して保つことが望まれる。

【００１８】従って、金属製基材１の長尺方向の側端部
または短尺方向の側端部の少なくともいずれか一方を折
り曲げた折曲部を形成して、金属製基材１の剛性を確保
し、撓みにくく、さらに電解槽中で振れにくい構成とす
る。また電解極面部には、連結する手段としての突起物
などが存在しないように構成する。

【００１９】本発明による電解用電極の連結手段として
の好ましい態様は、例えば図１に示すように、電解用電
極を構成する金属製基材１の短尺方向の側端部の一方
に、少なくとも一つ以上の連結孔２を設け、ネジ孔とし
て利用する。残る一方には、極面として利用しない側、
すなわち電極裏面側に雄ネジ３を植立させ、次いで雄ネ
ジ３の根部を点溶接することにより固定して、連結手段
として用いるものである。なお、この際雄ネジ３の根部
が電解用電極の極面に突出しないように植立する構造と
することは勿論である。

【００２０】また図１及び図２に示すように、金属製基
材１は長尺方向の側端部が直角に折り曲げられ、折曲部
５が形成されている。折曲部５は、金属製基材１の一方
の端部側の一部分では設けないように構成されている。

【００２１】上記構成からなる金属製基材１を連結する
ときには、連結孔２に雄ネジ３を係合させ、雄ネジ３に
ナットＮを螺合させたり、或いは溶接を施すことにより
連結させる。このとき、折曲部５が一方の端部側に形成
されていないので、図３に示すように連結部分で折曲部
５が重なることなく好適に連結することができる。

【００２２】また本発明における電解用電極の連結手段
の他の形態としては、例えば図４に示すように、金属製
基材１の短尺方向の側端部を、極面として利用しない
側、すなわち裏面側に直角に折り曲げて連結部４として
形成し、連結部４に少なくとも一つ以上の連結孔６を設
け、該連結孔６を介してボルトＢ及びナットＮにて連結
することも好ましく、一方、図７及び図８に示す如く、
金属製基材１の短尺方向の側端部を裏面側に折り曲げて
連結部４として形成し、連結孔６を設けることなくクリ
ップＱ等の係合用備品によって連結することを採用し得
る。

【００２３】上記のように本発明による複数の金属製基
材１の連結手段は、極面として用いない側、即ち電解用
電極の裏面側に設けられ、係合連結されるので、極間に
は被処理部材の移動に対し、妨げとなる突起物等の障害
は存在せず、スムースな作業が保証されることとなる。

【００２４】本発明における電解用電極は、複数の平板
状の金属製基材１からなるが、該金属製基材１として電
解浴に対する耐食性に優れるチタン又はチタン基合金を
用いることが好ましい。しかしながら、チタン又はチタ
ン基合金基材は、比較的高価な素材であるため、その使
用量を少なくすることが望まれ、具体的には板厚を極力
薄くする工夫がなされるため、基材の剛性が損なわれて
電極に撓みが生じる畏れがある。ところが、本発明にお
ける電解用電極は、相対する極間に被処理部材を挟持す
るよう懸垂して用いられる上に、金属製基材１を上下に
複数枚連結することが必須の要件となるため、電解槽中
である程度の剛性が確保できないと、僅かな揺動によっ
て極面と被処理部材とが接触する畏れがあり、安定した
操業の妨げとなる。

【００２５】そこで薄い平板状金属製基材に、優れた剛
性を備えるための好ましい態様として本発明において
は、平板状金属製基材の長尺方向の側端部を、図１に示
す如く極面として使用しない側、すなわち電解用電極の
裏面側に折り曲げることにより、折曲部５を設ける。こ
れにより電解用電極が薄い平板状の金属製基材１で製造
されたものであり、かつ複数枚上下に連結して用いた場
合であってもその剛性は確保され、撓みや、僅かな揺動
に起因する接触事故は未然に回避される。

【００２６】本発明による電解用電極は、チタン又はチ
タン基合金基材からなることが好ましく、これにより例
えば硫酸、シュウ酸、クロム酸等の電解質水溶液からな
る電解浴に対し、優れた耐食性を有する非消耗型の電極
を形成することができる。さらにまた該チタン又はチタ
ン基合金基材からなる電解用電極の少なくとも極面とし
て用いる表面に、白金族金属皮膜を形成することによ
り、優れた導電性を賦与せしめることも好ましい態様で
ある。

【００２７】この際の白金族金属としてはルテニウム、
ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金
等であるが、中でもパラジウム、イリジウムが好ましく
用いられ、電極極面への皮膜の生成手段は電解法、焼成
法など、化学的表面処理手段や物理的処理手段を適宜に
選択することが可能である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、使用部材、寸法、配置等は本発明を特定する
ものではなく、本発明の構成要件の範囲内において、適
宜に設計変更することが可能である。

【００２９】（実施例１）電解用電極は金属製基材１を
複数枚連結することにより構成されている。本実施例に
おける金属製基材１は、板厚１ｍｍ、全幅２１２ｍｍ、
全長１６４０ｍｍの純チタン製板材（ＪＩＳ２種相当
品）を用意し、図１に示すように、短尺方向の一方の側
端部１ａより５０ｍｍの範囲で、長手方向の側端部の左
右それぞれを１０ｍｍ幅で切断削除し、切り残し分を同
一方向に直角に折り曲げ、図１に示す折曲部５として作
成する。なお、金属製基材１の短尺方向の側縁部よりそ
れぞれ２５ｍｍの位置に、一方は直径１１ｍｍの連結孔
２を等間隔に３ケ穿孔し、他の一方は該連結孔２に対応
するよう直径９ｍｍの雄ネジ植立用の孔を３ケ穿孔し
た。

【００３０】次いで該雄ネジ植立用の孔に、全丈１０ｍ
ｍ、ネジ径９ｍｍの雄ネジ３を図１に示す如く植立した
後、極面部７側より点溶接することにより固定した。一
方、図１に示す金属製基材１を複数枚作成し、極面部７
に相当する部分には焼成によりイリジウム皮膜を形成
し、図２及び図３に示す要領で上下に４枚を連結すると
共に、シュウ酸水溶液を満した所定の電解槽に、極面部
が対応するよう数列をセットし、極間にアルミニウム部
材を吊り下げて陽極酸化処理を施した。

【００３１】繰り返しの電解処理に伴なう吊り降しや吊
り下げに際し、アルミニウム部材の極面部７への接触に
よる短絡事故や、該部材や電極の脱落もなく、効率的に
作業が進行し、電解用電極の剛性が健全に維持されてい
ることが確認された。

【００３２】なお、実施例１の電解用電極において、最
上部に専ら用いられる金属製基材１は雄ネジ３は不要と
なり、代わりに電源を印加するための治具や懸垂に要す
る取付手段が必要となり、最下部に専ら用いられる金属
製基材１の場合は連結孔２が不要となることは言うまで
もない。

【００３３】（実施例２）実施例１に用いたものと同一
の純チタン製板材を用意し、短尺方向の端部から１０ｍ
ｍの範囲で、長尺方向の側端部の左右それぞれを１０ｍ
ｍ幅で切断除去し、板材の四辺を、電解用電極の裏面と
なる側に直角に折り曲げることにより、図４に示すよう
なほぼ長方形函型の金属製基材１を作製した。すなわち
金属製基材１は長尺方向の側端部が折り曲げられて折曲
部５が形成され、短尺方向の側端部が折り曲げられて連
結部４が形成されている。連結部４には直径６ｍｍの連
結孔６を設けた。

【００３４】一方、上記構成からなる金属製基材１を複
数枚作製し、極面部７に相当する部分に実施例１と同様
の皮膜を形成し、図５及び図６に示すように連結孔６を
介し、ボルトＢ及びナットＮにて上下に４枚を連結して
実施例1と同様に電解槽にセットし、同様の電解作業を
繰り返した結果、ほぼ実施例１に相当する効果が確認さ
れた。

【００３５】なお、実施例２の電解用電極において、連
結部４に連結孔６を設けず、上下の連結を図８，図９に
示す要領でクリップ等の連結治具Ｑで係合することも可
能であり、また専ら最上部に用いられる金属製基材１に
は連結部４は設けず、電源を印加するための治具や懸垂
に要する取付手段を設けたり、専ら最下部に用いる金属
製基材１の場合は、連結部４が不要となる。

【００３６】（実施例３）板厚を２．５ｍｍとした以外
は実施例１と同様純チタン製板材を用意し、短尺方向の
側端部から１２ｍｍを同一方向へ直角に折り曲げて連結
部４を形成することにより、図７に示すような金属製基
材１を複数枚作製した。金属製基材１の極面部７には実
施例１と同様のイリジウム皮膜を形成し、図８及び図９
に示す要領でクリップ等の連結治具Ｑによって上下に４
枚を連結し、実施例１と同様に電解槽にセットし、同様
の電解作業を繰り返した結果、ほぼ実施例１に相当する
効果が確認された。

【００３７】なお、本実施例の電解用電極において連結
部4に連結孔を設けて、実施例２と同様の手段で係合連
結することも可能であり、また専ら最上部に用いられる
金属製基材１には連結部４を設けず、あるいは設けて、
電源を印加するための治具や懸垂に要する取付手段を設
けたり、専ら最下部に用いる金属製基材１には、連結部
４が不要となる。

【００３８】

【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明に
よる電解用電極は、複数の平板状の金属製基材を上下に
係合連結して用いる。金属製基材は比較的コンパクトな
構造であるため搬送や取り付け、取り外し等のメンテナ
ンスに伴なう作業性に優れると共に、表面処理や機械加
工も容易であり、しかも広い有効極面を確保することが
可能である。

【００３９】さらに複数の金属製基材を係合連結する手
段が、相対する極間に突起物が突出しないよう構成され
ているため、電解用電極と被処理材との間の空間を、障
害物のない良好な空間とすることが可能となり、極間に
吊り下げられる被処理部材に電解用電極が接触すること
を未然に防止することができる。

【００４０】一方、比較的板厚の薄い基材を用いた電極
であっても、その剛性を維持するよう、長尺方向或いは
短尺方向の側端部のいずれか一方が折り曲げられている
ため、僅かな揺動により電解用電極自体に撓みが生じた
り、電解用電極が電解槽内で振れたりすることを効果的
に防いでいる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解用電極を構成する実施例１に係る
金属製基材を示す斜視図である。

【図２】図１の連結部を示す斜視図である。

【図３】図２の連結状態を模式的に示す説明図である。

【図４】本発明の電解用電極を構成する実施例２に係る
金属製基材を示す斜視図である。

【図５】図４の連結部を示す斜視図である。

【図６】図５の連結状態を模式的に示す説明図である。

【図７】本発明の電解用電極を構成する実施例３に係る
金属製基材を示す斜視図である。

【図８】図７の連結状態の一例を示す斜視図である。

【図９】図８の連結状態を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ 金属製基材 ２ 連結孔 ３ 雄ネジ ４ 連結部 ５ 折曲部 ６ 連結孔 ７ 極面部 Ｂ ボルト Ｎ ナット Ｑ 連結治具（クリップ）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25B 11/10 C25D 17/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対する極間に被処理材が位置するよう
   懸垂して用いられる平板状の金属製基材からなる非消耗
   型の電解用電極であって、前記平板状の金属製基材の上
   下方向の端部にはそれぞれ着脱可能に連結する手段が形
   成され、少なくとも複数の前記平板状の金属製基材が長
   尺方向に連結されてなることを特徴とする電解用電極。
2. 【請求項２】 相対する極間に被処理材が位置するよう
   懸垂して用いられる金属製基材からなる非消耗型の電解
   用電極であって、前記金属製基材は長尺平板状であって
   長尺方向の側端部または短尺方向の側端部の少なくとも
   いずれか一方を折り曲げた折曲部が形成されるととも
   に、上下方向の端部にはそれぞれ連結する手段が設けら
   れており、少なくとも複数の前記平板状の金属製基材が
   長尺方向に連結されてなることを特徴とする電解用電
   極。
3. 【請求項３】 前記連結する手段は、前記被処理材と相
   対する極面部に突出しないように設けられることを特徴
   とする請求項１または２に記載の電解用電極。
4. 【請求項４】 前記金属製基材はチタン又はチタン合金
   基材からなることを特徴とする請求項１乃至３に記載の
   電解用電極。
5. 【請求項５】 前記チタン又はチタン合金基材の表面
   に、白金族金属を被覆してなることを特徴とする請求項
   ４に記載の電解用電極。