DE19908884C1

DE19908884C1 - Verfahren und Vorrichtung zum elektrochemischen Aufrauhen eines Trägers für lichtempfindliche Schichten

Info

Publication number: DE19908884C1
Application number: DE19908884A
Authority: DE
Inventors: Georg Haby; Raimund Haas; Uwe Gartmann; Guenter Hultzsch; Klaus Joerg; Joerg Kaden; Hermann Idstein
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: US6423206B1; EP1033420A1; JP2000303200A; EP1033420B1

Abstract

Zur Vermeidung bzw. zum Minimieren des Auftretens von Querschlägen bzw. Stromschlägen auf einem Träger 2, der durch ein Elektrolytbad 1 transportiert und in diesem elektrochemisch aufgerauht wird, erfolgt eine Regelung der Stromdichte im Elektrolyten zwischen einer ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 und dem Träger 2 in der Weise, daß am Beginn der Aufrauhzone die Stromdichte einen niedrigeren Wert als innerhalb der Aufrauhzone, d. h. in Transpsortrichtung A des Trägers 2 hat. Nach der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode wirkt entweder eine weitere Wechselstromelektrode oder weitere Drehstromelektroden auf den Träger 2 ein. Die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 weist einen abgerundeten Umriß auf, der sich aus einem gekrümmten Abschnitt C und einen daran anschließenden geradlinigen Abschnitt D zusammensetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrochemischen Aufrauhen eines Trägers für lichtempfindliche Schichten, dessen Oberfläche elektrochemisch oder mechanisch und anschließend elektrochemisch in einem wäßrigen Elektrolytbad durch Anlegen eines Wechsel- oder Drehstromes an dem Träger gegenüberliegenden Elektroden aufgerauht wird, wobei der Träger kontinuierlich durch das Elektrolytbad hindurchgeführt wird.

Derartige Träger werden für die Herstellung vorsensibilisierter Druckplatten verwendet, wobei das Material der Träger, die in Platten- oder Bandform verarbeitet werden, ein Metall ist, insbesondere Aluminium. Die Aufrauhung von beispielsweise Aluminiumbändern für die Herstellung von Druckplatten erfolgt mechanisch, chemisch oder elektrochemisch oder in Kombination dieser Aufrauhverfahren. Dabei wird angestrebt, daß die für die Wasserführung und die Haftung der lichtempfindlichen Schicht benutzte Aluminiumoberfläche eine bestimmte Struktur und Gleichmäßigkeit aufweist. Beim mechanischen Aufrauhen besitzen die Oberflächenstrukturen pyramidenähnliche Formen, und weisen unterschiedliche Orientierungen in Längs- und Querrichtung auf (Anisotropie)während elektrochemisch aufgerauhte Aluminiumoberflächen eine schwammartige Struktur mit vielen Näpfchen und Vertiefungen mit gleichförmiger Geometrie in Längs- und Querrichtung (Isotropie) haben.

Bei der Aufrauhung von Druckplattenträgern in einem Elektrolyten mittels Wechselstrom in einem kontinuierlichen Verfahren entstehen, insbesondere bei niedrigen Frequezen und hohen Bandge schwindigkeiten, Querstreifen, die auch Querschläge genannt werden.

Diese Querschläge entstehen beim Eintritt oder kurz vor dem Eintritt des Druckplattenträgers in den Wirkungsbereich der ersten Wechselstromelektrode. Die Oberfläche des nicht aufgerauhten Druckplattenträgers zeigt elektrisch ein nichtlineares Verhalten. Ursache dieses nichtlinearen Verhaltens können sowohl aus organischem als auch aus anorganischem Material bestehende Schichten sein. Insbesondere bei Druckplattenträgers aus Aluminium stellt die Aluminiumoxid schicht auf der Oberfläche eine Schicht dar, die sich bis zur vollständigen Abtragung nichtlinear verhält.

Erst wenn die Schichten auf der Oberfläche abgetragen sind, stellt sich ein Verhalten ein, bei dem die Stromdichte nur von der Spannung, und nicht noch zusätzlich von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig ist.

In Abhängigkeit davon, ob durch einen Teil der Oberfläche zunächst ein positiver oder negativer Strom fließt, nimmt der Widerstand der Oberfläche des Druckplattenträgers ab. Weist ein Teil der Oberfläche einen geringeren Widerstand auf, so fließt der Strom bevorzugt durch diesen Teil der Oberfläche, und nicht durch den Teil der Oberfläche, der höheren Widerstand besitzt. Der höhere Strom führt nun zu einer weiteren Absenkung des Widerstandes. Diese Absenkung ist größer als die Absenkung des Widerstandes an den Stellen der Oberfläche, durch die ein geringerer Strom fließt. Dadurch werden die Unterschiede im Widerstand der Oberfläche weiter verstärkt.

Durch die unterschiedliche Verteilung der Stromdichte über die Querschnittsfläche und die Änderung der Stromdichte in Abhängigkeit von dem Oberflächenwiderstand des Trägers bilden sich elektrische Querschläge auf dem Träger aus, die in Streifenform sichtbar sind. Die Streifen entsprechen der Stromverteilung, die durch die Form der Einlaufelektrode vorgegeben ist. Im Takt des Wechsel- oder Drehstroms, der an den Elektroden anliegt, d. h. jenachdem, ob zunächst eine positive oder negative Halbwelle anliegt, entstehen die Querschläge.

Die in Streifenform vorliegenden Querschläge, allgemein auch als Quer- oder Stromstreifen bezeichnet, vermindern den optischen Eindruck und bei besonders starker Ausprägung auch die Qualität des Produktes. Die Ausbildung dieser Quer- oder Stromstreifen steigt bei hoher Stromdichte im Elektrolytbad zu Beginn der elektrochemischen Aufrauhung an. Das elektrische Verhalten des Druckplattenträgers und des Elektrolyten ist am Anfang der Aufrauhung, wie schon voranstehend erwähnt wurde, nicht linear und ändert sich mit fortschreitender Aufrauhung. Die Verminderung der Gleichmäßigkeit des optischen Eindrucks und die Verminderung der Druckqualität, bei besonders stark ausgeprägter Form der Querschläge, ist bei der Abbildung von hochauflösenden Raster sehr nachteilig.

Zur Vermeidung dieser Querschläge sind verschiedene Verfahren bekannt. Die Oberfläche des Druckplattenträgers kann, wie in DE 38 42 454 C2 beschrieben, mit einer zusätzlichen Schicht versehen werden. Durch diese zusätzliche Schicht werden Ungleichmäßigkeiten im Material ausgeglichen, die im wesentlichen Flecken verursachen. Die Bildung von Querstreifen wird dadurch zwar auch abgeschwächt, jedoch wird die Ursache der Querstreifen nicht beseitigt, die in dem steilen Anstieg der Stromdichte bei Eintritt des Trägers in den Wirkungsbereich der Wechselstromelektrode liegt. Auch bei gleichmäßiger Beschichtung bilden sich Quersteifen in Abhängigkeit davon aus, ob zunächst die positive oder negative Halbwelle des Wechselstroms fließt. Der Aufwand an technischen Einrichtungen ist groß, da für die Aufbringung einer Oxidschicht meist ein zusätzlicher Elektrolyt erforderlich ist. Zwar kann auch zur Verringerung des Aufwandes derselbe Elektrolyt verwendet werden, jedoch sind die für die Aufrauhung geeigneten Elektrolyten meist für eine Oxidation oder das Aufbringen anderer Schichten nicht oder nur bedingt geeignet.

In der DE 39 10 450 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Druckplattenträgers beschrieben, bei dem die Druckplattenträgeroberfläche elektrochemisch in einem Säurelektrolyt unter Verwendung eines Wechselstroms aufgerauht wird der eine Frequenz von 80 bis 120 Hz aufweist, und bei dem das Verhältnis von Anodenzeit zur Periodenzeit 0,25 bis 0,20 beträgt. Ein derartiges Verfahren erfordert einen hohen schaltungstechnischen Aufwand wegen der großen umgesetzten Stromleistung und bereitet Probleme bei der Verteilung des Stroms auf die einzelnen Elektroden.

Eine Aufrauhung mit Wechselstrom höherer, variabler Frequenz, wie sie in DE 39 10 213 A1 beschrieben ist, führt zu einer Verringerung der Intensität der Querstreifen, erfordert jedoch einen hohen Aufwand an elektrotechnischen Einrichtungen und schränkt den Frequenzbereich des Wechselstroms ein, der für eine optimale Gestaltung der Oberfläche des Druckplattenträgers genutzt werden kann.

Eine Aufrauhung des Druckplattenträgers bei bestimmten Transportgeschwindigkeiten, wie sie in der EP 0 585 586 B1 vorgeschlagen werden, liefert zwar eine konstante Beaufschlagung jedes Teiles des Druckplattenträgers mit gleich großen positiven und negativen Halbwellen des Wechselstromes, berücksichtigt aber nicht, daß Querstreifen im wesentlichen durch die anstehenden Halbwellen bei Eintritt in die Zone der Wechselstromaufrauhung gebildet werden.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen berücksichtigen bzw. vermindern die Bildung von Querstreifen während des vollständigen Durchlaufes des Druckplattenträgers durch die Wechsel stromaufrauhungszone, verhindern jedoch nicht, daß sich Querstreifen schon beim Eintritt des Druckplattenträgers in den Wirkungsbereich der Wechsel- oder Drehstromelektroden ausbilden, da die Stromdichte, d. h. der Strom pro Flächeneinheit auf dem Druckplattenträger, unterschiedlich groß ist.

Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so zu verbessern, daß die Bildung von Querschlägen verhindert oder minimiert wird.

Diese Aufgabe wird nach einem Verfahren gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 in der Weise gelöst, daß an einer Eintrittsstelle des Trägers in die Aufrauhzone die Stromdichte im Elektrolyten zwischen einer ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode und dem Träger niedriger als eine maximale Stromdichte für die Aufrauhung ist und daß die Stromdichte mit zunehmender Entfernung von der Eintrittsstelle innerhalb des Bereichs der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode kontinuierlich auf die maximale Stromdichte ansteigt.

In Ausgestaltung des Verfahrens beträgt der Anstieg der Stromdichte im Elektrolytbad im Verlauf einer Periode des Wechsel- oder Drehstroms weniger als 20% der maximalen Stromdichte.

Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 3 bis 8.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß eine in dem Elektrolytbad angeordnete Wechsel- oder Drehstromelektrode derart abgerundet ist, daß ihr Abstand zu einem durch das Elektrolytbad hindurchtransportierten Träger an einer Eintrittsstelle in eine Aufrauhzone des Elekrolytbades größer ist als innerhalb der Aufrauhzone und daß ab einer vorgegebenen Entfernung von der Eintrittsstelle der Abstand der Wechsel- oder Drehstromelektrode zu dem Träger konstant ist.

In Weitergestaltung der Vorrichtung weist der abgerundete Umriß der Wechsel- oder Drehstrom elektrode einen parabelförmigen Abschnitt auf, an den ein geradliniger Abschnitt anschließt.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte unterteilt und bestehen die einzelnen Elektrodenabschnitte aus Materialien mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten. Zweckmäßigerweise sind zwischen den Elektrodenabschnitten und einer weiteren Wechsel- oder Drehstromelektrode Isolierplatten angeordnet.

Die weitere Ausgestaltung der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 13 bis 17.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß durch die Formgebung, die Materialauswahl und/oder die unterschiedlichen Gesamtwiderstände aus ohmschen und/oder induktiven und kapazitiven Widerständen der Wechsel- oder Drehstromelektrode der Anstieg der Stromdichte im Verlauf einer Periode des Wechsel- oder Drehstroms kleiner/gleich 20% der maximalen Stromdichte ist, so daß es zu keinen Querschlägen oder nur zu einer sehr schwachen Ausbildung von Querschlägen kommt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 und 2 schematisch Vorrichtungen zum elektrochemischen Aufrauhen mit Wechsel- oder Drehstrom gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 3 schematisch eine Wechsel- oder Drehstromelektrode einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung

Fig. 4 schematisch eine zweite Ausführungsform der Wechsel- oder Drehstromelektrode, die Elektrodenabschnitte aus unterschiedlich leitfähigen Materialien aufweist, in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Wechsel- oder Drehstromelektrode, deren Elektrodenschnitte mit festen oder variablen ohmschen Widerständen verbunden sind, in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Wechsel- oder Drehstromelektrode, deren Elektrodenabschnitte mit Gesamtwiderständen aus ohmschen und/oder induktiven oder kapazitiven Widerständen verbunden sind, in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 eine fünfte Ausführungsform einer Wechsel- oder Drehstromelektrode mit Paaren von gelochten Elementen, die zwischen der Elektrode und einem durch das Elektrolytbad hindurchtransportierten Träger in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sind, und

Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Paar von gelochten Platten, die zwischen einer Wechsel- oder Drehstromelektrode und einem Träger angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt schematisch eine im Stand der Technik bekannte Vorrichtung, die aus einem Elektrolytbad 1 besteht, durch das sich ein bandförmiger Träger 2 in Transportrichtung A hindurchbewegt. Der Elektrolyt in dem Elektrolytbad 1 kann beispielsweise verdünnte wäßrige Salpeter-, Schwefel- oder Chlorwasserstoffsäure sein. Es kann auch eine Kombination von 2 oder 3 Säuren verwendet werden. Selbstverständlich sind auch andere Säurebäder, die dem Fachmann geläufig sind, für das Elektrolytbad 1 geeignet. Neben Säure kann das Elektrolytbad weitere Chemikalien, wie z. B. Salze oder Tenside enthalten. In der Regel wird der Träger vor dem elektrochemischen Aufrauhen durch eine saure oder alkalische Vorbeize vorbehandelt, um Walzöle, Verunreinigungen sowie an der Luft gebildetes "natürliches" Oxid abzutragen. Die hierfür verwendete Einrichtung ist nicht dargestellt. Der Träger 2 kann, bevor er in das Elektrolytbad 1 eintritt, in geeigneter Form mechanisch oder chemisch aufgerauht werden. Die Einrichtungen zum mechanischen Aufrauhen der Oberflächen des Trägers 2 sind ebenfalls nicht dargestellt. Derartige Anlagen bzw. Einrichtungen sind u. a. in der DE-A 19 62 729 und der DE-B 19 62 728 beschrieben und dargestellt. Im Elektrolytbad 1 selbst findet nur eine elektrochemische Aufrauhung der Oberfläche des Trägers 2 statt. Im Abstand zu dem Träger 2 sind in dem Elektrolytbad 1 Elektroden 3, 4, 5 angeordnet, die an drei nicht näher bezeichneten Wicklungen einer Sekundärseite eines Drehstromtransformators 6 angeschlossen sind. Die entsprechenden drei Wicklungen auf der Primärseite des Drehstromtransformators 6 sind über Leitungen L1, L2, L3 an nicht gezeigten Regeltransformatoren, die von einem gemeinsamen Leistungstransformator für Drehstrom gespeist werden, angeschlossen. Ebenso ist es möglich, daß die Leitungen L1, L2, L3, unter Weglassung der Regeltransformatoren, direkt mit dem Leistungstransformator verbunden sind. Werden keine weiteren Maßnahmen getroffen, so ergeben sich bei hohen Transportgeschwindigkeiten des Trägers 2 Stromschläge bzw. elektrische Querschläge, die entsprechend dem hohen Stromdichteanstieg im Elektrolyten zwischen der ersten Drehstromelektrode 3 und dem Träger 2 verursacht werden. Bei der gleichfalls im Stand der Technik bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 2 befinden sich in einem Elektrolytbad 1 zwei Wechselstromelektroden 7 und 8, die mit einer Sekundärwicklung U2 eines Wechselstromtransformators 9 verbunden sind. Hier gilt gleichfalls, daß durch den hohen Stromdichteanstieg im Elektrolyten zwischen der ersten Wechselstromelektrode 7 und dem Träger 2 bei hohen Transportgeschwindigkeiten des Trägers Stromschläge bzw. elektrische Querschläge auftreten, wenn keine weiteren Maßnahmen getroffen werden.

Zur Vermeidung dieser Querschläge werden bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den Fig. 3 bis 7 jeweils die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode durch Formgebung oder besondere Auswahl von Werkstoffen mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten und/oder Elektrodenabschnitten mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften infolge ohmscher, induktiver und kapazitiver Widerstände, die mit den Elektrodenabschnitten verbunden sind, so gestaltet, daß der Anstieg der Stromdichte im Verlauf einer Periode des Wechsel- oder Drehstromes kleiner als 20% der maximalen Stromdichte ist.

Eine geringe Veränderung des Wechsel- oder Drehstroms macht sich, wegen der geringen unterschiedlichen Leitfähigkeit an der Oberfläche des Trägers kaum bemerkbar. Diejenigen Oberflächenteile des Trägers, die durch den ursprünglich angelegten Wechsel- oder Drehstrom keine oder nur eine kleine Widerstandsherabsetzung erfahren haben, werden mit der gleichen Stromdichte beaufschlagt, wie diejenigen Oberflächenteile, bei denen die Widerstandsreduzierung etwas größer war. Wegen der geringfügigen Änderung des Wechsel- oder Drehstromes kommt es nur zu einer geringfügigen Unterscheidung in den Absolutwerten der Leitfähigkeiten verschiedener Oberflächen teile des Trägers. Zwar unterscheiden sich die Leitfähigkeiten voneinander, jedoch aufgrund der geringen Stromänderung machen sich diese Unterschiede nicht stark bemerkbar. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Verstärkung oder auch die Reduzierung der Leitfähigkeiten an verschiedenen Oberflächenteilen des Trägers zur Bildung von Querschlägen nicht ausreicht bzw. ist die Ausbildung von Querschlägen so gering, daß sie kaum erkennbar ist.

Bei der Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vergrößert nur eine erste Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 in einem Elektrolytbad 1 gezeigt. Die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 ist abgerundet bzw. gekrümmt geformt, im Gegensatz zu der jeweiligen ersten Drehstrom- bzw. Wechselstromelektrode 3 bzw. 7 gemäß den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen für die Aufrauhung von Trägern 2, wie sie in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt sind. Die dort gezeigten Drehstrom- bzw. Wechselstromelektro den besitzen im allgemeinen einen länglichen rechteckigen Querschnitt. Dies führt dazu, wie schon voranstehend dargelegt wurde, daß der Anstieg der Stromdichte zwischen diesen Elektroden und dem Träger 2 beim Eintritt des Trägers 2 in die Aufrauhzone sehr groß ist und diese zu den unerwünschten Querschlägen führt. Wenn von einer Wechsel- oder Drehstromelektrode im weiteren Verlauf der Beschreibung die Rede ist, so ist darunter zu verstehen, daß diese Elektrode entweder mit Drehstrom bzw. mit Wechselstrom beaufschlagt ist, wie dies anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.

Die in das Elektrolytbad 1 eintauchende Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 ist derart abgerundet, daß ihr Abstand d₁ zu dem durch das Elektrolytbad 1 hindurchtransportierten Träger 2 an einer Eintrittsstelle B größer ist als innerhalb der Aufrauhzone. Der Abstand der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 von dem Träger 2 nimmt in Transportrichtung A des Trägers 2 ab, wie dies durch die Abstände d₂ und d₃ erkennbar ist. An der Eintrittsstelle B, mit dem Abstand d₁ zwischen der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 und dem Träger 2 ist der durch den dazwischen befindlichen Elektrolyten vorgegebene Widerstand größer als an den Stellen mit den Abständen d₂ und d₃. Dementsprechend gilt dann, daß die Stromdichten mit geringer werdenden Abständen d₂ und d₃ ansteigen. An der Stelle des Abstandes d₃ erreicht die Stromdichte ihren Maximalwert und bleibt von da an konstant, da dieser Abstand d₃ konstant bleibt. Der abgerundete Umriß der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 setzt sich aus einem parabelförmigen Abschnitt C und einen daran anschließenden geradlinigen Abschnitt D an. Selbstverständlich kann die Rundung der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 auch einen anderen Kurvenverlauf als einen parabelförmigen Verlauf aufweisen.

Die Verringerung des elektrischen Widerstandes im Elektrolyten zwischen der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 und dem Träger 2 führt zu einem allmählichen Anstieg der Stromdichte. Durch den großen Abstand d₁ der Wechsel- oder Drehstromelektrode 10 vom Träger 2 am Beginn der Aufrauhzone fließt weniger Strom als dies bei dem kleineren Abstand d₂ bzw. d₃ der Fall ist. Durch den geringen Anstieg ist die Ausprägung von Stellen mit niedrigem und höherem Oberflächenwiderstand geringer als bei steilem Anstieg der Stromdichte.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Eine erste Wechsel- oder Drehstromelektrode ist in Elektrodenabschnitte 21, 22, 23 unterteilt. Die Elektrodenabschnitte können so ausgestaltet sein, daß die dem Träger 2 zugewandten Flächen 18, 19, 20 ebenen oder sägezahnförmigen Querschnitt, gebildet aus Rechtecken oder Trapezen, aufweisen, um z. B. die im Elektrolytbad entstehenden Gasbläschen schnell abzuleiten. Der Träger 2 wird in Transportrichtung A durch das Elektrolytbad 1 hindurchtransportiert. Den Elektrodenabschnitten 21, 22, 23 folgt eine weitere Wechsel- oder Drehstromelektrode 4. Die Elektrodenabschnitte 21, 22, 23 bestehen aus Materialien, die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten untereinander haben können und gegenüber der Wechsel- oder Drehstromelektrode 4 eine unterschiedliche Leitfähigkeit besitzen.

Die in Fig. 5 dargestellte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt eine erste Wechsel- oder Drehstromelektrode, die in Elektrodenabschnitte 31, 32, 33 unterteilt ist, die voneinander elektrisch isoliert sind. Der Träger 2 wird in Transportrichtung A durch das Elektrolytbad 1 hindurchtransportiert. An die Elektrodenabschnitte 31, 32, 33 schließt eine weitere Wechsel- oder Drehstromelektrode 4 an. Falls die Elektrodenabschnitte und die Elektrode 4 mit Drehstrom beaufschlagt werden, ist im Elektrolytbad 1 noch eine weitere, nicht gezeigte Drehstromelektrode vorhanden. Jeder der Elektrodenabschnitte 31, 32, 33 ist mit einem festen oder variablen ohmschen Widerstand 12, 13, 14 verbunden, die in Reihe (wie gezeigt) oder parallel geschaltet sind. Je nachdem, ob es sich um Wechsel- oder Drehstromelektroden handelt, sind die Widerstände 12, 13, 14 über einen Anschluß 11 mit einer nicht gezeigten Wechsel- oder Drehstromquelle verbunden.

Zwischen den Elektrodenabschnitten 31, 32, 33 und der Elektrode 4 sind Isolierplatten 15, 16, 17 angeordnet, die verhindern, daß zu hohe Ströme über den Elektrolyten zwischen den Elektrodenabschnitten fließen. Die Stromdichte je Flächeneinheit der einzelnen Elektrodenabschnitte 31, 32, 33 ist geringer als die Stromdichte je Flächeneinheit der Wechsel- oder Drehstromelektrode 4. Der spezifische ohmsche Widerstand der Elektrodenabschnitte 31, 32, 33, des Elektrolyten und die festen bzw. variablen Widerstände 12, 13, 14 bestimmen die jeweilige Stromdichte im Elektrolyten zwischen den Flächen 18, 19 und 20 und dem Träger 2. Durch die entsprechende Auswahl dieser Widerstände werden die Stromdichten so eingestellt, daß der durch Teile der Oberfläche des Trägers 2 fließende Strom weitgehend unabhängig von dem Oberflächenwiderstand des Trägers 2 an den betreffenden Stellen ist. Durch die Auswahl der festen Widerstände bzw. die Einstellung der variablen Widerstände 12, 13, 14 werden die Querschläge minimiert.

Eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung zeigt schematisch Fig. 6. Die Ausbildung der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode ist ähnlich derjenigen der zweiten und dritten Ausführungsform. Diese erste Wechsel- oder Drehstromelektrode ist in Elektrodenabschnitte 24, 25, 26 unterteilt, die im Elektrolytbad 1 isoliert voneinander angeordnet sind. In Transportrichtung A des Trägers 2 schließt eine weitere Wechsel- oder Drehstromelektrode 27 an. Zwischen den Elektrodenabschnitten und der weiteren Elektrode 27 befinden sich Isolierplatten 28, 29 und 30. Jeder der Elektrodenabschnitte 24, 25, 26 ist mit elektrischen Bauteilen 34, 35, 36 verbunden, von denen jedes einen ohmschen Widerstand und/oder induktiven und kapazitiven Widerstand enthält. Das Bauteil 34 aus ohmschen und/oder induktiven und kapazitiven Widerstand des Elektrodenabschnittes 24 ist mit den Bauteilen 35, 36 der übrigen Elektrodenabschnitte 25, 26 in Reihe oder parallel geschaltet und mit diesen zusammen über einen Anschluß 37 mit einer Wechsel- oder Drehstromquelle verbunden. Die für den Stromfluß im Elektrolytbad 1 maßgebenden Widerstände der Elektrodenabschnitte 24, 25, 26 setzen sich aus den Blindwiderständen der Induktivitäten und Kapazitäten in den Bauteilen 34, 35, 36 zusammen, die in Fig. 6 schematisch angedeutet sind, und den ohmschen Widerständen. Bekannterweise ist der Wechselstromwiderstand gleich der Wurzel aus der Summe der Quadrate aus ohmschem Widerstand und Blindwiderständen. Die durch die Blindströme verursachte Blindleistung wird nicht in Wärme umgesetzt. Bei Änderung des Oberflächenwiderstandes des Träges 2, der im wesentlichen ein ohmscher Widerstand ist, wird die Änderung des Blindwiderstandes geringer sein als dies bei einem rein ohmschen Gesamtwiderstand des einzelnen Bauteils der Fall wäre.

Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode 40 im Elektrolytbad 1 einteilig ausgebildet ist und einen länglichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Träger 2 wird in Transportrichtung A durch das Elektrolytbad 1 unterhalb von gelochten Elementen 38, 39; 41, 42; 43, 44 hindurchgeführt. Diese gelochten Elemente sind in Fig. 8 als Paare zum Zwecke der Verstellbarkeit ausgeführt. Sie befinden sich zwischen der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode 40 und dem Träger 2. Die Paare von Elementen sind wie in Fig. 8 gezeigt, gegeneinander verschiebbar. Die Elemente 38, 39; 41, 42; 43, 44 bestehen beispielsweise aus Platten, die Lochreihen 47, 48 aufweisen. In der Ausgangsstellung der Elemente decken sich die Lochreihen 47, 48. Wird die der Wechsel- oder Drehstromelektrode 40 zugewandte Platte 38, 41 bzw. 43 eines Elementenpaares quer zur Transportrichtung A des Trägers 2 verschoben, so überdecken sich die Lochreihen 47, 48 nur noch teilweise oder auch nicht, wie dies anhand der einzelnen Löcher 45 einer Lochreihe 47 und der Löcher 46 einer Lochreihe 48, die in Fig. 8 gestrichelt angedeutet sind, erkennbar ist. Durch die teilweise Überdeckung der Lochreihen 47, 48 wird der Querschnitt der von den Löchern freigegebenen Öffnungen kleiner. Der kleinere Querschnitt für den leitfähigen Elektrolyten führt zu einem größeren ohmschen Widerstand und somit zu einer geringeren Stromdichte im Elektrolytbad 1 zwischen der Elektrode 40 und dem Träger 2. Im Betrieb kann die Verschiebung der Platten in der Weise erfolgen, daß das in Transportrichtung A des Trägers 2 erste Paar von Elementen 38, 39 eine kleinere Überdeckung der Lochreihen 47, 48 aufweist, als das nächstfolgende Paar von Elementen 41, 42. Bei dem dritten Paar der Elemente 43, 44 liegt dann beispielsweise volle Überdeckung der Lochreihen 47, 48 vor, so daß dann die Stromdichte in dem Elektrolyten zwischen der Wechsel- oder Drehstromelektrode 40 und dem Träger 2 am größten ist.

Claims

1. Verfahren zum elektrochemischen Aufrauhen eines Träges für lichtempfindliche Schichten, dessen Oberfläche elektrochemisch oder mechanisch und anschließend elektrochemisch in einem wäßrigen Elektrolytbad durch Anlegen eines Wechsel- oder Drehstromes an dem Träger gegenüberliegenden Elektroden aufgerauht wird, wobei der Träger kontinuierlich durch das Elektrolytbad hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Eintrittsstelle des Trägers in die Aufrauhzone die Stromdichte im Elektrolytbad zwischen einer ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode und dem Träger niedriger als eine maximale Stromdichte für die Aufrauhung ist und daß die Stromdichte mit zunehmender Entfernung von der Eintrittsstelle innerhalb des Bereichs der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode kontinuierlich auf die maximale Stromdichte ansteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg der Stromdichte im Elektrolytbad im Verlauf einer Periode des Wechsel- oder Drehstroms weniger als 20% der maximalen Stromdichte beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode zu dem Träger von der Eintrittsstelle in die Aufrauhzone in Transportrichtung des Trägers bis zum Erreichen eines vorgegebenen konstanten Abstandes kontinuierlich abnimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte aus unterschiedlichen Materialien unterteilt wird, deren spezifische elektrische Leitfähigkeiten sich voneinander unterscheiden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte unterteilt wird, und daß jeder Elektrodenab schnitt an einen festen oder variablen ohmschen Widerstand angeschlossen wird, wobei die Größe der Widerstände so gewählt wird, daß die Stromdichte im Elektrolytbad in Transportrichtung des Trägers zunimmt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechselstrom- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte unterteilt wird und daß jeder Elektrodenab schnitt mit ohmschen und/oder induktiven und kapazitiven Widerständen verbunden wird, wobei der Gesamtwiderstand des einzelnen Elektrodenabschnitts aus ohmschen und Blindwiderständen aus Induktivitäten und Kapazitäten so gewählt wird, daß die Stromdichte im Elektrolytbad in Transportrichtung des Trägers zunimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der ersten Wechsel- und Drehstromelektrode und dem Träger gelochte Elemente oder Paare von gelochten Elementen befinden, deren Leitfähigkeit kleiner als die Leitfähigkeit des Elektrolytbades gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente eines Paares gegeneinander versetzbar ausgestaltet werden.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine in dem Elektrolytbad (1) angeordnete Wechsel- oder Drehstromelektrode (10) derart abgerundet ist, daß ihr Abstand (d1) zu einem durch das Elektrolytbad hindurchtransportierten Träger (2) an einer Eintrittsstelle (B) in eine Aufrauhzone des Elektrolytbades größer ist als innerhalb der Aufrauhzone und daß ab einer vorgegebenen Entfernung von der Eintrittsstelle (B) der Abstand der Wechsel- oder Drehstromelektrode zu dem Träger (2) konstant ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der abgerundete Umriß der Wechsel- oder Drehstromelektrode (10) einen parabelförmigen Abschnitt (C) aufweist, an den ein geradliniger Abschnitt (D) anschließt.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte (21, 22, 23) unterteilt ist, und daß die einzelnen Elektrodenabschnitte aus Materialien mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenabschnitte (21, 22, 23) und eine weitere Wechsel- oder Drehstromelektrode (4) aneinander angrenzen.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte (31, 32, 33) unterteilt ist und daß jeder der Elektrodenabschnitte (31, 32, 33) mit einem festen oder variablen ohmschen Widerstand (12; 13; 14) verbunden ist, wobei diese Widerstände (12, 13, 14) an einer Wechsel- oder Drehstromquelle angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elektrodenab schnitten (31, 32, 33) und einer weiteren Wechsel- oder Drehstromelektrode (4) Isolierplatten (15, 16, 17) angeordnet sind und daß die Stromdichte je Flächeneinheit der einzelnen Elektrodenabschnitte (31; 32; 33) kleiner als die der Wechsel- oder Drehstromelektrode (4) ist.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechsel- oder Drehstromelektrode in Elektrodenabschnitte (24, 25, 26) unterteilt ist, die voneinander isoliert sind und daß jeder der Elektrodenabschnitte (24, 25, 26) mit einem elektrischen Bauteil (34, 35, 36) verbunden ist, das jeweils einen ohmschen Widerstand und/oder induktiven und kapazitiven Widerstand enthält, wobei das Bauteil (34) aus ohmschen und/oder induktiven und kapizitiven Widerständen des Elektrodenabschnitts (24) mit den Bauteilen (35, 36) der übrigen Elektrodenabschnitte (25, 26) in Reihe oder parallel geschaltet und mit diesen an eine Wechsel- oder Drehstromquelle angeschlossen ist.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß Paare von gelochten Elementen (38, 39; 41, 42; 43, 44) zwischen einer ersten Wechsel- oder Drehstromelektrode (40) und einem Träger (2) angeordnet sind, daß die Paare von Elementen voneinander beabstandet sind und daß die Elemente eines jeden Paares gegeneinander verschiebbar sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (38, 39; 41, 42; 43, 44) aus Platten bestehen, die Lochreihen (47; 48) aufweisen, die sich in einer Ausgangsstellung decken und daß die eine Platte gegenüber der anderen Platte eines Paares quer zur Transportrichtung (A) des Trägers (2) soweit verschiebbar ist, so daß sich die Lochreihen (47; 48) nur noch teilweise oder nicht überdecken.