(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極基体と、
被処理部材に対向する側を表側として、前記電極基体の表側に取り付けられるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成される網状耐食性基材と、その裏面側に一体化されるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成されるバックプレートと、前記網状耐食性基材の網目を形成する線状部分に担持される二酸化鉛からなる導電性活物質層とを有し、前記電極基体に取り付けられた状態において、片面が被めっき物に対向する放電面を形成する複数の電極セグメントと、
を備えたことを特徴とする電極。
【請求項２】
前記電極セグメントの前記網状耐食性基材は、板厚方向に貫通する複数の切れ目が全面に千鳥状に形成された耐食性金属板を、その切れ目の形成方向と交差する向きに変形させ、前記切れ目をその変形方向に開口することにより菱形状の網目が形成されたものが使用される請求項１記載の電極。
【請求項３】
前記菱形状の網目の間隔Ｄを、その長対角線の寸法Ｔと短対角線の寸法Ｓとの平均値で定義したときに、場合該Ｄが１．５〜５０ｍｍに調整される請求項２記載の電極。
【請求項４】
前記網目を形成する線状部分の断面径が０．３〜３ｍｍに調整される請求項２又は３に記載の電極。
【請求項５】
前記電極基体は、被処理部材に対向する側を表側として、該表側から裏面側へ至る液体流通部が形成されており、
また、前記バックプレートには板厚方向の貫通孔が形成されており、
前記電極セグメントの前記網状耐食性基材の網目と、前記バックプレートの貫通孔と、前記電極基体に形成された液体流通部とを介して、前記電極セグメントの放電面側と、前記電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造を有している請求項１ないし４のいずれかに記載の電極。
【請求項６】
前記電極基体は、被処理部材に対向する側を表側として、該表側から裏面側へ至る液体流通部が形成されており、
複数の前記電極セグメントが該電極基体に対し、互いに隣接するものの間に所定量の隙間が形成されるように取り付けられ、
それら電極セグメント間の隙間と、前記電極基体に形成された液体流通部とを介して、前記電極セグメントの放電面側と、前記電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造を有している請求項１ないし５のいずれかに記載の電極。
【請求項７】
各電極セグメントの裏面側に形成されたセグメント側取付支持部と、前記電極基体側に形成された基体側取付支持部と、それらセグメント側取付支持部と基体側取付支持部とを着脱可能に結合する結合部材とを備え、前記電極基体から、前記基体側取付支持部、前記結合部及び前記セグメント側取付支持部を経て各電極セグメントに至る給電経路が形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の電極。
【請求項８】
前記電極基体は、
鋼製の芯材と、
その芯材に対し基端部が結合されるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａの１種又は２種以上からなる耐食性金属からなる前記基体側取付支持部と、
前記芯材の外面を覆うとともに、該芯材と基体側取付支持部との結合部においては、前記基体側取付支持部の基端部外面へまたがる形でこれを覆う、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属ライニングとを含む請求項７記載の電極。
【請求項９】
電極基体と、
被処理部材に対向する側を表側として、前記電極基体の表側に取り付けられるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成される耐食性基材と、その耐食性基材の表面を覆う二酸化鉛からなる導電性活物質層とを有する電極セグメントと、
各電極セグメントの裏面側に形成されたセグメント側取付支持部と、
前記電極基体側に形成された基体側取付支持部と、
それらセグメント側取付支持部と基体側取付支持部とを着脱可能に結合する結合部材とを備え、
前記電極基体から、前記基体側取付支持部、前記結合部材及び前記セグメント側取付支持部を経て各電極セグメントに至る給電経路が形成されるとともに、前記電極基体は、
鋼製の芯材と、
その芯材に対し基端部が結合される形で該芯材外面から突出配置されるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属からなる前記基体側取付支持部と、
前記芯材の外面を覆うとともに、該芯材と基体側取付支持部との結合部においては、前記基体側取付支持部の基端部外面へまたがる形でこれを覆う、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属ライニングとを含むことを特徴とする電極。
【請求項１０】
長手方向に搬送される被処理部材の板面に対向配置され、当該被処理部材に連続的に電気化学的処理を行うために使用される請求項１ないし９のいずれかに記載の電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、メッキその他の電気化学的処理を部材に施すために使用される電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば鋼板にＺｎやＣｒ等の金属をメッキする技術においては、電極基材の表面を不溶性の二酸化鉛からなる導電性活物質層で覆って放電面を形成した構造の電極が使用されている。導電性活物質層はＰｔからなるものも使用できるが、二酸化鉛からなるものこれに遜色ないメッキ性能を発揮できる上に安価であり、また、Ｃｒメッキの場合には三価クロムを六価クロムに酸化する能力が大きいため、良好なＣｒメッキを行うのに好都合な利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二酸化鉛系の導電性活物質層は、脆い酸化物にて構成されているため、以下のような問題を生じやすい。
(1)電極基材への付着力が小さく、処理中に一部が剥離・脱落すると、例えば被処理部材と送りロールとの間に巻き込まれたりしたときに、被処理部材に押し傷等の欠陥を生じやすい。
(2)板状の電極基材を使用する場合は、導電性活物質層の基材表面への担持量をそれ程大きくすることができず、電極寿命が短くなりがちである。また、導電性活物質層の局所的な消耗がひどくなれば、メッキに寄与する放電面の消耗がそれほど進行していなくとも電極全体の交換を余儀なくされ、極めて不経済である。
（３）電極セグメントを電極基体に取り付ける構造として、板状のセグメントの表面、つまり導電性活物質層の側から取付ねじを貫通させ、これを電極基体側にねじ込む方式のものが多く使用されている。この構造の場合、電極基体の表面に取付ねじの頭部が露出するため、そこでめっき電流等が不均一化する懸念が生ずる。また、ねじ頭部の座面が噛み込んだ際に導電性活物質層の剥離等が生じやすい欠点がある。さらに、コスト低減のために、取付基体を安価な鋼製芯材にＴｉやＮｂ、Ｔａ等のライニングにて覆った電極基体構造を採用しようとすると、ねじ孔形成用の耐食性のボスを芯材に埋設する必要が生ずるなど、基体側に形成する取付ねじ部付近の構造が複雑化しやすく、また着脱を繰り返すうちに、ライニングによる密封構造が破れやすい難点がある。
【０００４】
本発明の課題は、電極基材に対し、十分な量の二酸化鉛系の導電性活物質層を強固に担持させることができ、ひいては高性能で長寿命の電極を提供すること、あるいは、電極セグメントの電極基体への取付構造が単純で着脱が容易であり、さらに着脱に際して導電性活物質層への損傷等を生じにくい構造の電極を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明の電極の第一の構成は、
被処理部材に対向する側を表側として、該表側から裏面側へ至る液体流通部が形成された電極基体と、
電極基体に各々着脱可能に取り付けられるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成された網状耐食性基材に対し、複数形成された網目の全部又は一部が貫通状態を維持する程度に、該網状耐食性基材の網目を形成する線状部分に二酸化鉛からなる導電性活物質層を担持させた構造を有し、片面が被めっき物に対向する放電面を形成するように、電極基体の表側に取り付けられる複数の電極セグメントとを備え、
網状耐食性基材の貫通状態の網目と、電極基体に形成された液体流通部とを介して、電極セグメントの放電面側と、電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造を有したことを特徴とする。
【０００６】
上記の構造によれば、電極セグメントの使用により、一部の電極セグメントに消耗や損傷等の不具合が生じたとしても、その不具合を賞した電極セグメントのみを交換すれば事足り、修復を容易に行うことができる。他方、その電極セグメントの基材（電極基材）として網状耐食性基材が使用され、その網目を形成する線状部分に二酸化鉛からなる導電性活物質層を担持させているので、導電性活物質の単位重量当りの担持面積が大きくなり、ひいては導電性活物質の電極基材への付着力を大きくすることができる。これにより、めっき等の処理中に導電性活物質の剥離・脱落等が生じにくくなる。また、導電性活物質層の基材表面への担持量も比較的大きくできるから、電極寿命を延ばすことができる。
【０００７】
なお、本発明の電極は、長手方向に搬送される鋼板ストリップ等の被処理部材の板面に対向配置し、当該被処理部材に連続的にメッキ等の電気化学的処理を行うために使用することができる。この場合、上記の第一の構成によれば、以下のような新たな効果を奏することができる。まず、電極板をセグメント分割する方法において、従来の電極では、隣接する電極セグメント間になるべく隙間が生じないよう、密に配列した形で電極基体に取り付けるようにしていた。ところが、このような電極を、例えば鋼板ストリップ等を被メッキ物とする連続メッキラインにて使用する場合、被メッキ物の速度が大きいと、電極と被めっき物との隙間内に負圧が生じ、被メッキ物が電極側に吸い寄せられて、ショートやそれに伴うメッキ不良等のトラブルを招く場合がある。また、このような不具合を解消するために、被メッキ物Ｓの送り速度を小さくすると、当然のことながらメッキ処理の能率低下を招くこととなる。
【０００８】
そこで、上記本発明の電極の第一の構成では、網状耐食性基材の貫通状態の網目と、電極基体に形成された液体流通部とを介して、電極セグメントの放電面側と、電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造を有していることから、放電面に面した状態で鋼材ストリップ等の被処理部材が高速移動して液流が発生しても、放電部材の連通部と電極基体の貫通部とを介して電極表面側と裏面側とで液体（例えばメッキ液等の電解液）が流通可能となっているので、被処理部材と電極との間に負圧が発生しにくい。その結果、負圧発生により被処理部材と電極とが吸引・接近してショート等のトラブルを招く不具合を、極めて効果的に防止することができる。また、負圧発生の心配が軽減されることから、被処理部材の送り速度を増大させることが可能となり、該電極を用いたメッキや電解酸洗等の電気化学処理の能率を大幅に向上させることができる。結果、被処理部材が高速移動するメッキラインに適用した場合でも、電極と被処理物との間の隙間に負圧が発生しにくく、ショート等のトラブルが生じにくい構造を有し、かつメッキむら等の少ない良好な処理が可能な電極が実現される。さらに、網状耐食性基材の使用により、負圧発生が生じにくくなることにより、被処理物と電極との距離を小さくすることが可能となるので、液抵抗が減ずる分だけ処理電圧が低くなり、ひいては省エネルギーを図ることができる。また、処理中に発生する水素ガスが網目を介して放出されるため付着しにくくなることも、処理電圧の低減に寄与する。
【０００９】
次に、本発明の電極の第二の構成は、
電極基体と、
被処理部材に対向する側を表側として、電極基体の表側に取り付けられるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成される網状耐食性基材と、その裏面側に一体化されるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成されるバックプレートと、網状耐食性基材の網目を形成する線状部分に担持される二酸化鉛からなる導電性活物質層とを有し、電極基体に取り付けられた状態において、片面が被めっき物に対向する放電面を形成する複数の電極セグメントとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構造によれば、電極セグメントの使用により、第一の構成と同様に修復を容易に行うことができる。他方、その電極セグメントの基材として網状耐食性基材が使用されていることから、導電性活物質の単位重量当りの担持面積が大きくなり、ひいては導電性活物質の電極基材への付着力を大きくすることができる。これにより、めっき等の処理中に導電性活物質の剥離・脱落等が生じにくくなる。また、導電性活物質層の基材表面への担持量も比較的大きくできるから、電極寿命を延ばすことができる。さらに、網状耐食性基材の裏面にバックプレートを一体化することで、電極セグメントの剛性が高められ、基材変形による導電性活物質の剥離・脱落をより生じにくくすることができる。この場合、導電性活物質を、基材の網目を形成する線状部分に加え、基材が重ね合わされているバックプレート表面側にもまたがるように付着させることで、導電性活物質層の担持量をさらに増大させることができる。
【００１１】
なお、上記第二の構成においては、次の要件の少なくとも一方を、さらに付加することが可能である。これにより、前記した本発明の第二の課題も同時に解決することができる。
(1)電極基体に、被処理部材に対向する側を表側として、該表側から裏面側へ至る液体流通部を形成し、
また、バックプレートに板厚方向の貫通孔（プレート縁部や角部に切欠を形成する場合は、その切欠も広義に貫通孔とみなす）を形成し、
電極セグメントの網状耐食性基材の網目と、バックプレートの貫通孔と、電極基体に形成された液体流通部とを介して、電極セグメントの放電面側と、電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造とする。
(2)電極基体に、被処理部材に対向する側を表側として、該表側から裏面側へ至る液体流通部を形成し、
複数の電極セグメントを該電極基体に対し、互いに隣接するものの間に所定量の隙間が形成されるように取り付け、
それら電極セグメント間の隙間と、電極基体に形成された液体流通部とを介して、電極セグメントの放電面側と、電極基体の裏面側との間での液体の流通が許容される構造とする。
【００１２】
次に、本発明の電極の第三の構成は、
電極基体と、
被処理部材に対向する側を表側として、電極基体の表側に取り付けられるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属により構成される耐食性基材と、その耐食性基材の表面を覆う二酸化鉛からなる導電性活物質層とを有する電極セグメントと、
各電極セグメントの裏面側に形成されたセグメント側取付支持部と、
電極基体側に形成された基体側取付支持部と、
それらセグメント側取付支持部と基体側取付支持部とを着脱可能に結合する結合部材とを備え、電極基体から、基体側取付支持部、結合部及びセグメント側取付支持部を経て各電極セグメントに至る給電経路が形成されるとともに、電極基体は、
鋼製の芯材と、
その芯材に対し基端部が結合される形で該芯材外面から突出配置されるとともに、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属からなる基体側取付支持部と、
芯材の外面を覆うとともに、該芯材と基体側取付支持部との結合部においては、基体側取付支持部の基端部外面へまたがる形でこれを覆う、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性金属ライニングとを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構造によれば、電極セグメントの使用により、第一の構成と同様に修復を容易に行うことができる。また、電極セグメントの裏面側に形成されたセグメント側取付支持部と、電極基体側に形成された基体側取付支持部とを、結合部材により着脱可能に結合する構造であるから、電極セグメントを貫通する取付ねじ等が存在せず、構造が簡単である。他方、導電性活物質層にて形成される放電面にねじ頭部等が露出しないため、セグメントの表面側のすべてを放電面として活用することが可能であり、めっき電流の不均一化等も生じにくい。さらに、ねじ頭部の座面の噛み込み等による導電性活物質層の剥離といった不具合も懸念する必要がなくなる。さらに、電極基体において、芯材の外面を覆う耐食性金属ライニングが、該基体に突設された基体側取付支持部の基端部を、その外面にまたがる形にて覆っていることから、鋼製の芯材のライニングによる密封状態を良好に保つことができ、電極セグメントの着脱を繰り返してもその密封構造が破れにくい。この場合、基体側取付支持部の表面の、結合部材の結合位置は耐食性金属ライニングに覆われないようにしておけば、さらに効果的である。
【００１４】
なお、上記本発明の電極の第三の構成には、前記の第一の構成及び第二の構成の少なくともいずれかを組み合わせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例たる電極２０１の正面図を、平面図及びＡ−Ａ及びＢ−Ｂの両断面図とともに表したものである。該電極２０１は、電極基体２０２を備え、これに複数の電極セグメント２１１，２５０を取り付けた構造を有する。電極セグメント２１１，２５０は、図５に示すように、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる網状耐食性基材２３０の表面を二酸化鉛からなる導電性活物質層２３１により覆った構造を有している。電極セグメント２１１，２５０においては、上記の導電性活物質層２３１が放電面を形成する。導電性活物質層２３１の厚さは、例えば５０μｍ〜５ｍｍ程度（本実施例では８００μｍ程度）である。
【００１６】
図２に概念的に示すように、上記の電極２０１は、電解液としてのメッキ液ＳＬ中を、長手方向に連続搬送される被処理部材としての鋼材ストリップＳＳに対し、被メッキ面（この実施例では両面）となる板面に放電面が対向する形で配置される。また、電解液Ｌへの浸漬部分において鋼材ストリップＳＳと対向する側に、放電面を形成する電極セグメント２１１，２５０（図１）が配置される。そして、電極側をアノード、鋼材ストリップ側をカソードとしてメッキ液ＳＬを介して通電することにより、メッキ液ＳＬ中の金属カチオンが鋼材ストリップＳＳの表面に析出し、連続メッキ処理されることとなる。なお、鋼材ストリップＳＳは、送りロール５１あるいはガイドロール５０等によりメッキ液ＳＬ中を搬送される。本実施例では、鋼材ストリップＳＳを長手方向に連続搬送しつつ、これに電解液Ｌからなるメッキ浴によりクロムメッキを施す場合を例にとっており、メッキ浴として、メッキ効率を向上させるため、ケイフッ化ナトリウムを配合したフッ化物浴が使用されている。
【００１７】
電極２０１において、網状耐食性基材２３０をＴｉ、Ｎｂ及びＴａの１種又は２種以上からなる耐食性金属で構成するのは、これらの金属がメッキ液等の電解液による腐食への耐性に優れているためである。なお、上記耐食性金属は、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａの１種又は２種以上（例えばＮｂとＴａとの２種）からなる主成分金属元素の含有率が５０重量％以上、望ましくは７０重量％以上であることが、耐食性確保の観点で望ましい。
【００１８】
電極２０１をＣｒメッキに適用する場合、メッキ液として前記のフッ化物浴を使用することが望ましいが、このようなフッ素を含有したメッキ液を使用する際には、耐食性金属として特に、ＮｂあるいはＴａを主成分とするものを選定することが望ましい。この実施例では、網状耐食性基材２３０が例えばＮｂの網材で構成され、図５に示すように、その網目２１１ｐを形成する線状部分に、二酸化鉛からなる導電性活物質層２３１を担持させている。このような導電性活物質層２３１は、例えば網状耐食性基材２３０上に硝酸鉛浴あるいは一酸化鉛浴から電着させる方法により形成することができる。なお、導電性活物質層２３１の密着性を高めるために、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等のＰｔ族金属又はそれらの酸化物からなる下地層を形成してもよい。
【００１９】
網状耐食性基材２３０による導電性活物質層２３１の担持状態は、図６に示すように、複数形成された網目２１１ｐの全部又は一部が貫通状態を維持する程度、換言すれば、電着等により成長する導電性活物質層２３１が、網目２１１ｐのすべてを塞がず、液流通を許容する程度の貫通孔２３１ａを残留させる程度のものとされている。導電性活物質層２３１は網目面内方向に成長しやすいが、各網目の導電性活物質層２３１による閉塞面積率は、例えば１％〜５０％程度とするのがよい。また、網状耐食性基材２３０とこれに担持させた導電性活物質層２３１とからなる電極セグメント２１１（あるいは２５０）の開口面積率は、０．０３〜０．５、望ましくは０．１〜０．３５に調整するのがよい。他方、例えば静止めっきの場合のように、負圧発生抑制を目的とした液流通を特に考慮する必要がない場合においては、各網目の導電性活物質層２３１による閉塞面積率や電極セグメント２１１（あるいは２５０）の開口面積率は、上記数値範囲の下限値よりもさらに小さくなっていてもよい。
【００２０】
網状耐食性基材２３１は、この実施例では図６に示すように、板厚方向に貫通する複数の切れ目が全面に千鳥状に形成された耐食性金属板を、その切れ目の形成方向と交差する向きに変形させ、切れ目をその変形方向に開口することにより菱形状の網目が形成されたものが使用されている。これは、いわゆるエキスパンドメタルと称されるもので、板状の素材に切れ目を入れて引き伸ばすことにより比較的安価に製造できる利点がある。また、二酸化鉛からなるするやや脆い導電性活物質層２３１を担持させる上で、以下のような特有の利点がある。すなわち、線材を編み合わせて製造した通常の網材の場合、縦横の線材は交差位置において本質的に非結合であり、温度変化に曝された際の膨張・収縮により微量ではあるが互いに摺動する。このような摺動が繰り返されると、線材の交差位置において担持されている導電性活物質層にクラック等が生じやすくなり、ひいては電性活物質層２３１の剥離・脱落が生じやすくなる場合がある。しかしながら、上記のようなエキスパンドメタルでは、網目を形成する線状部分がすべて一体不可分に結合されているので、上記のような不具合が生じにくい。
【００２１】
なお、菱形状の網目の間隔Ｄを、その長対角線の寸法Ｔと短対角線の寸法Ｓとの平均値（≡（Ｔ＋Ｓ）／２）で定義したときに、該Ｄは１．５〜５０ｍｍに調整されているのがよい。Ｄが１．５ｍｍ未満では液流通効果が不十分となる。逆に５０ｍｍを超えると、放電表面積を十分に確保することが困難となり、導電性活物質層の消耗が加速されて寿命が尽きやすくなる場合がある。Ｄは、さらに望ましくは２〜２４ｍｍに調整されているのがよい。一方、網目を形成する線状部分の断面径（線状部分の、長手方向におけるほぼ中央位置での軸断面の円換算径を断面径として定義する）は、０．３〜３ｍｍに調整されているのがよい。断面径が０．３ｍｍ未満では網状耐食性基材としての強度確保が困難となり、断面径が３ｍｍを超えると、液流通効果を十分達成するには網目間隔Ｄを相当大きくしなければならず、電流密度が過剰になりやすくなる。
【００２２】
次に、図１に示すように電極基体２０１には、電極セグメント２１１が取り付けられている表側から、裏面側へ至る液体流通部２３５が形成されている。ここでは電極基体２０１はフレーム状に形成されており、表層部のみをＮｂ又はＴａからなる耐食性金属により構成している。
【００２３】
具体的には電極基体２０２は、電極２０１の幅方向両側において縦方向に互いに略平行に配置された縦フレーム２０２ａ，２０２ａの上端部同士を、横フレーム２０２ｂにより連結した、略コの字状の本体部２０２ｍを有する。縦フレーム２０２ａ，２０２ａには、縦方向に所定の間隔で並ぶ横長梁状の電極セグメント支持体２０４の両端部がそれぞれ取り付けられている。そして、それら電極セグメント支持体２０４の間に形成される隙間が液体流通部２３５とされている。
【００２４】
一方、横フレーム２０２ｂの長手方向中間部には、縦長の懸架支持部２０２ｃ，２０２ｃの下端側が結合される一方、それら懸架支持部２０２ｃ，２０２ｃの上端部には、横方向の給電部２０３が結合されており、その一方の端部に受電用の端子部２０３ａが形成されている。また、懸架支持部２０２ｃ，２０２ｃの裏側には、図示しない電極支持梁等に電極２０２を懸架するためのフック２０２ｄ，２０２ｄが設けられている。
【００２５】
電極基体２０２の本体部２０２ｍ、電極セグメント支持体２０４、懸架支持部２０２ｃ，２０２ｃ、給電部２０３（端子部２０３ａは除く）は、いずれも表層部のみを前述の耐食性金属にて構成する態様として、炭素鋼などの鋼材からなる芯材の表面を耐食性金属ライニング（以下、単にライニングともいう）により覆った構造を有している。電極セグメント支持体２０４を例にとれば、図５に示すように、耐食性金属（Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなるもの：例えばＮｂ）の薄板からなるライニング２２６により芯材２０４ａ，２０４ｂの周囲を覆い、ライニング２２６の継ぎ目部分を図示しない溶接部により封止・密封した構成としている。
【００２６】
ここでは、電極セグメント２５０，２１１の取り付けのため、基体側取付支持部としての横長の基体側取付プレート（これも耐食性金属からなる）２０５を、厚さ方向に分割された芯材２０４ａ，２０４ｂの間に挟み込み、第一分割芯材２０４ｂの側から基材側取付プレート２０５を貫いて第二分割芯材２０４ａにボルト２２２をねじ込むことにより、これらを一体的に結合している。そして、第一分割芯材２０４ｂに形成した座ぐり部２０４ｃにボルト２２２の頭部２２２ａを収容して外側を周方向にライニング２２６により包み、該ライニング２２６の縁を基材側取付プレート２０５の基端部の両面にそれぞれ溶接封着している。その結果、芯材２０４ａ，２０４ｂの外面が耐食性金属ライニング２２６にて覆われるとともに、芯材２０４ａ，２０４ｂと基体側取付支持部（基体側取付プレート）２０５との結合部において、ライニング２２６が基体側取付支持部２０５の基端部外面へまたがる形でこれを覆う構造が実現されている。
【００２７】
電極セグメント２１１，２５０は、電極基体２０２に対し、少なくとも表層部がＮｂ又はＴａからなる耐食性金属にて構成された結合部材２７０により、着脱可能に取り付けられる。この実施例では、横長の耐食性金属板材を幅方向中間位置にてＬ字状断面となるように曲げ、その片側をセグメント２１１，２５０の裏面側幅方向に固着してセグメント側取付支持部２３６を形成している。そして、そのセグメント側取付部２３６を基体側取付プレート（基体側取付支持部）２０５に重ね合せ、それらを貫通するボルト２２３にナット２２４（いずれも耐食性金属にて構成されている）を螺合・締結する。すなわち、これらボルト２２３及びナット２２４が結合部材２７０を構成する。なお、基体側取付プレートのボルト２２３の挿通孔２０５ｈ（すなわち、結合部材２７０の結合位置）は耐食性金属ライニング２２６により覆われていない。また、符号２２５，２２５は耐食性金属製のワッシャである。
【００２８】
上記電極２０１は、図２に示すように、メッキ浴中にて被メッキ物たる金属ストリップ（例えば鋼板ストリップ）ＳＳを長手方向に搬送しつつ、その金属ストリップＳＳの片面に主放電面２４０を対向させてこれにメッキを施すメッキ用電極として使用される。このとき、電極基体２０６から、基体側取付支持部２０５、結合部２７０及びセグメント側取付支持部２３６を経て各電極セグメント２１１，２５０に至る給電電経路が形成される。図３に示すように、電極セグメント２５０は金属ストリップＳＳの送り方向に複数枚配列されており、電極セグメント２１１は金属ストリップＳＳの送り方向及び幅方向にそれぞれ複数枚配列されている。
【００２９】
また、金属ストリップＳＳの送り方向に生ずる電極セグメント２５０及び電極セグメント２１１の突き合わせ縁部（符号２５０ｉあるいは２１１ｓ）は、該送り方向に対して傾斜して形成している。上記ような突き合わせ縁部は、メッキ電流密度がやや不均一になりやすい部分であるが、金属ストリップＳＳの送り方向に対してこれを傾けることで、ストリップ幅方向においてメッキ電流密度の不均一部の位置が常に同じとなる不具合が解消され、ひいては均一なメッキを行う上で有利となる。
【００３０】
なお、電極セグメント交換を行う際には、被交換セグメントの電極上の位置により形状や大きさが異なっていたのでは、多数の種類の予備電極セグメントを用意する必要が生じて不経済であるし、また、予備を備えていない形状のセグメントに不具合が生じた場合には、修復を即時に行えない問題も生ずる。従って、全ての電極セグメントの形状及び大きさが同一となるようにすることが有利であるといえる。そして、上記のような傾斜した突き合わせ縁部を形成する場合は、少なくとも電極セグメント２１１に関しては、図３に示す通り、略同一寸法及び略同一形状の平行四辺形状に形成しておくことが望ましい。この場合、その第一対辺２１１ｐ，２１１ｐが金属ストリップＳＳの幅方向に沿って位置し、第二対辺２１１ｓ，２１１ｓが金属ストリップＳＳの送り方向に対して傾斜した突き合わせ縁部を形成するように配列されることとなる。
【００３１】
他方、電極セグメント２５０に関しては、電極セグメント２１１と同様の平行四辺形上に形成してもよいが、電極幅方向両側における副放電面２５０の縁を直線状に揃えるためには、図３に示す通り、以下のような構成とすることが望ましい。すなわち、各電極セグメント２５０を、略同一寸法及び略同一形状を有するとともに、第一対辺２５０ｐ，２５０ｐが互いに略平行であり、かつ第二対辺の一方が第一対辺２５０ｐ，２５０ｐと略直交する直交縁２５０ｖであり、他方が第一対辺２５０ｐ，２５０ｐと斜交する斜交縁２５０ｉである台形状に形成する。そして、その斜交縁２５０ｉが電極セグメント２１１の第二対辺２１１ｓとの間に傾斜した突き合わせ縁部を形成するように配置する。このようにすることで、突き合わせ縁部が傾斜しているにも拘わらず、全体が方形の電極放電面を、電極セグメント２５０，２１１により合理的に埋め尽くすことができる。なお、図４に示すように、電極セグメント２１１と電極セグメント２５０との突き合わせ縁部は、金属ストリップＳＳの幅方向において千鳥状に分散形成することもできる。ここでは、各セグメント２５０，２１１は長方形状に形成されている。
【００３２】
上記電極２０１によれば、電極セグメント２１１，２５０の網状耐食性基材２３０の網目を形成する線状部分に、二酸化鉛からなる導電性活物質層２３１を担持させているので、導電性活物質２３１の単位重量当りの担持面積を大きくできる。その結果、導電性活物質２３１の基材への付着力が大きくなり、導電性活物質の剥離・脱落等が生じにくくなる。また、導電性活物質２３１の基材表面への担持量も比較的大きくできるから、電極寿命を延ばすことができる。他方、図５に破線の矢印にて示す通り、網状耐食性基材２３０の貫通状態の網目２１１ｐ（２３１ａ）と、電極基体側の液体流通部２３５とを介して、電極セグメント２１１（２５０）の放電面側と、電極基２０６の裏面側との間での液体の流通が許容される。その結果、図２において、放電面に面した状態で鋼材ストリップＳＳが高速移動して液流が発生しても、上記液体の流通により鋼材ストリップＳＳと電極２０６との間に負圧が発生しにくい。その結果、負圧発生により鋼材ストリップＳＳと電極２０６とが吸引・接近してショート等のトラブルを招く不具合を効果的に防止することができる。また、電極セグメント２１１，２５０に消耗や損傷等の不具合が生じたときは、損傷等の生じた電極セグメントのみを交換すれば事足り、修復を容易に行うことができる。
【００３３】
図７は電極セグメントの変形例を示すものである（図５と共通の部分には同一の符号を付与して詳細な説明を省略する）。該電極セグメント２６０では、網状耐食性基材２３０の裏面に、前記の耐食性金属からなるバックプレート２４０が一体化されている。これにより、電極セグメント２１１，２５０の剛性を高めることができる。この実施例では網状耐食性基材２３０は、スポット溶接により複数箇所にてバックプレート２４０に固着されている。また、セグメント側取付支持部２３６は、スポット溶接によりバックプレート２４０の裏面側に結合されている。なお、導電性活物質層２３１は、基材２３０によるその担持量を増加させるため、網状耐食性基材２３０の線状部分に加え、バックプレート２４０の表面側にもまたがるように付着させることができる。
【００３４】
図８及び図９に示すように、バックプレート２４０には、前記した液流通を確保するために、これを板厚方向に貫通する貫通孔を形成することができる。図８は、角状の貫通孔２４０ｈをマトリックス状に配列・形成した例である。他方、図９は、網状耐食性基材２３０の網目に対応する形で丸孔状の貫通孔２４０ｈを形成した例である。
【００３５】
なお、鋼材ストリップＳＳの吸付き等が特に問題とならない場合（鋼板ストリップＳＳの搬送速度が小さい場合など）は、前記した液流通を確保する必要は特になく、バックプレート２４０は、貫通孔を有さない板材として構成することもできる。一方、貫通孔を有さない板材にてバックプレート２４０を構成しつつも、液流通を確保したい場合は、図１０に示すように、メッキむら等の不具合を生じない範囲にて、電極セグメント２１１，２５０の互いに隣接するものの間に所定量の隙間Ｇが形成されるように取り付け、この隙間Ｇを介して液流通させるようにしてもよい。隙間Ｇは、電極セグメント２１１，２５０のすべての隣接縁間に形成する必要性は必ずしもなく、例えば図１０に示すように、メッキむら等への影響が少ない、鋼材ストリップＳＳの搬送方向と交差する向きの縁間のみに形成することもできる。
【００３６】
以下、参考発明について説明する。
鋼板ストリップの全面に連続メッキを均一に施すためには、鋼板ストリップの被メッキ面が電極の放電面に完全に包含されるように、放電面を鋼板ストリップの幅よりも若干大きく設定するのが常である。しかしながら、鋼板ストリップの通板領域の外側に位置する放電面形成部（以下、通板外領域という）は、基本的にはメッキ進行に寄与しないため放電面よりも電位が下がってカソード化し、結果とて導電性活物質層からなる放電面が、この通板外領域で消耗しやすくなる欠点がある。例えば広幅の鋼板ストリップにワークを段取り替えすれば、新しいワークの幅方向両縁部が前のワークの通板外領域にかかる形となることもありえるが、その通板外領域での消耗が進行しすぎていると、めっき不良等の不具合を引き起こすこともありえる。また、電極板全体が一体に形成されている場合に生ずる問題として、通板外領域での消耗が過度に進行したときに、メッキに寄与する放電面の消耗がそれほど進行していなくとも電極の交換を余儀なくされ、極めて不経済となることも挙げられる。
【００３７】
上記の問題を解決するためには、以下のような電極の構成が有効である。すなわち、該電極は、
電極基体と、
Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性下地板の表面を二酸化鉛からなる導電性活物質層により覆った構造を有し、その導電性活物質層が表となるように電極基体に取り付けられるとともに、該導電性活物質層により主放電面を形成する主電極板と、
主電極板とは別体に形成され、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性下地板の表面をＰｔ族金属からなる貴金属系被覆層により覆った構造を有し、記副放電面の幅方向両側において電極基体に貴金属系被覆層が表となるように電極基体に取り付けられるとともに、該貴金属系被覆層により副放電面を形成する副電極板と、
を備えたことを特徴とする。
【００３８】
例えば、被メッキ物たる金属ストリップを長手方向に搬送しつつ、その金属ストリップの片面に主放電面を対向させてこれにメッキを施すメッキ用電極として使用する場合、通板外領域では前述のカソード化により消耗が進行しやすい環境に曝される。そこで、この通板外領域となる、主放電面の幅方向両側に隣接する放電面部分を、Ｐｔ族金属からなる貴金属系被覆層からなる上記の副放電面として形成することで、当該副放電面における消耗を極めて効果的に防止ないし抑制することが可能となる。
【００３９】
上記のような電極の一例は、図１と同様の形態を有するものとして構成できるが、この場合、電極セグメントを例えば図１１に示すように配置することができる。この例では、鋼板ストリップＳＳの通板領域に対応する電極セグメントとしては、図１等に示すものと同様のものを主放電セグメント（主電極板）２１１として採用する。主放電セグメント２１１は、上記の鉛系被覆層２３１により主放電面３４０を形成する。他方、通板外領域に位置するものは、図１の電極セグメント２１１に代え、以下のような構成を有するものを副放電セグメント（副電極板）２１０として採用する。
【００４０】
すなわち、副電極セグメント２１０は、図１２に示すように、Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａのいずれかからなる耐食性下地板２２０の表面をＰｔ族金属（例えばＰｔ）からなる貴金属系被覆層２２１により覆った構造を有する（図５と共通の部分には同一の符号を付与して詳細な説明を省略する）。そして、主放電面３４０（図１１）の幅方向両側において電極基体２０２に貴金属系被覆層２２１が表となるように電極基体に取り付けられる。図１１に示すように、副電極セグメント２１０は、上記の貴金属系被覆層２２１により副放電面３５０を形成する。貴金属系被覆層２２１の厚さは、例えば１〜４００μｍ程度（本実施例では４．５μｍ程度）である。貴金属系被覆層２２１は、例えば耐食性下地板２３０にＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等のＰｔ族金属のメッキを施すことにより形成できるが、これら金属の薄板を耐食性下地板に圧着（あるいは溶接）したクラッド板を使用することもできる（この実施例ではＰｔ箔のクラッド）。
【００４１】
上記のような副放電面３５０を、貴金属系被覆層にて形成することにより、該副放電面３５０における消耗を効果的に防止ないし抑制することができる。また、仮に副放電面３５０に消耗や損傷等の不具合が生じたとしても、副放電面３５０を形成する副電極セグメント２１０が、主放電面３４０を形成する主電極セグメント２１１とは別体に形成されていることから、副電極セグメント２１０のみを交換すれば事足り、修復を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電極の一実施例を示す正面図、平面図、底面図及び側面図。
【図２】  図１の電極の使用形態の一例を示す模式図。
【図３】  図１の電極における電極セグメントの配置形態を抽出して示す正面図。
【図４】  電極セグメントの形状及び配置形態の変形例を示す正面図。
【図５】  図１の電極セグメントの電極基体への取付け構造の一例を示す側面断面図。
【図６】  網状耐食性基材の拡大正面図。
【図７】  バックプレートを有する電極セグメントの一例を、その取付け構造とともに示す側面断面図。
【図８】  バックプレートへの貫通孔の形成形態の一例を示す模式図。
【図９】  同じくその変形例を示す模式図。
【図１０】  隣接する電極セグメント間に隙間を形成する例を示す正面図。
【図１１】  参考発明における電極セグメントの配置形態の一例を示す正面図。
【図１２】  図１１の電極セグメントの、電極基体への取付構造の一例を示す側面断面図。
【符号の説明】
２０１  電極
２０２  電極基体
２０５  基材側取付プレート（基材側取付支持部）
２１１，２５０  電極セグメント
２１１ｐ  網目
２３０  網状耐食性基材
２３１  導電性活物質層
２３１ａ  貫通孔
２３５  液体流通部
２３６  セグメント側取付支持部
２４０  主放電面
２５０  副放電面
２７０  結合部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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