Brevet FR2522864A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne un dispositif de compensation thermique de la déformation thermique d'une pièce destinée à être en contact avec une autre pièce. Elle s'applique notamment à la réalisation des organes d'enregistrement magnétique de machines imprimantes magnétiques dites non-impact ou encore à transfert sans frappe, machines connues dans lesquelles l'impression des caractères est réalisée sans pour cela faire appel à l'impact de types d'impression en relief sur une feuille de papier réceptrice. Elle s'applique également à la réalisation d'organes de lecture magnétique d'informations enregistrées sur un support magnétique. Un exemple de mode de réalisation d'une machine imprimante non-impact magnétique est représenté schématiquement sur la figure 1. Il comprend, de façon connue dans l'état de la technique, un support d'enregistrement magnétique constitué, dans l'exemple considéré, par un tambour magnétique 2 entraîné en rotation, dans le sens de la flèche F1, par un moteur électrique 20 (figure 6), par l'intermédiaire d'une courroie 21 de transmission. L'enregistrement d'informations sur ce tambour est réalisé par un organe d'enregistrement magnétique 3 (figure 1). Dans l'exemple considéré, cet organe 3 est formé d'un ensemble comprenant plusieurs têtes 22 d'enregistrement magnétique (figure 2a) qui, placées les unes à côté des autres, sont alignées parallèlement à l'axe de rotation Al (figure 1) du tambour 2.Chacune de ces têtes engendre, lorsqu'elle est excitée à différentes reprises par un courant électrique, un champ magnétique variable, ce qui a pour effet de créer des domaines magnétisés 4, encore appelés domaines magnétiques ou points magnétiques, sur la surface 5 du tambour qui défile devant l'organe d'enregis trement 3, les instants d'excitation de ces têtes étant établis de manière connue, de façon à obtenir sur cette surface du tambour des zones magnétisées qui sont des ensembles de domaines magnétiques 4, ensembles appelés également images latentes magnétiques et dont la forme correspond à celle des caractères à imprimer.Les domaines magnétisés du tambour passent ensuite devant un dispositif 6 de révélation des images latentes qui est disposé au-dessous du tambour 2 et qui comprend des moyens d'application, sur la surface 5 du tambour, de particules d'un pigment 7 pulvérulent contenu dans un réservoir 8. Dans l'exemple décrit, ce pigment est constitué de particules magnétiques enduites d'une résine qui, par chauffage, est capable de fondre et de se fixer sur le papier sur lequel elle a été déposée. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, les moyens d'application comprennent, de façon connue dans l'état de la technique, d'une part un élément de transport 9 consistant par exemple en un cylindre magnétique rotatif qui prélève des particules de pigment se trouvant dans le réservoir 8 pour les amener au voisinage de la surface du tambour 2, d'autre part, un déflecteur fixe 10 qui est interposé entre l'élément de transport 9 et le tambour 2 pour recueillir les particules transportées par cet élément 9 et les appliquer sur la surface du tambour 2. Le pigment adhère principalement sur les domaines magnétisés 4, formant ainsi des dépôts 11 de particules à la surface du tambour 2. Des moyens 12 de retouche consistant par exemple en un cylindre magnétique rotatif disposé au voisinage du tambour 2 sont ensuite prévus pour éliminer les particules ayant adhéré ailleurs que sur les domaines magnétisés 4 ainsi que les particules en surnombre sur lesdits domaines. Un petit déflecteur 13 est prévu au voisinage des moyens 12 de retouche pour faire retomber dans le réservoir 8 les particules captées par lesdits moyens 12.Après quoi, les particules sont transférées sur une feuillesupport telle qu'une feuille de papier 14 appliquée contre le tambour grâce à un rouleau de transfert 15, puis cette feuille 14 passe dans une station de fixation, ou four 16, dans laquelle la conjonction d'énergies calorifiques radiative et de conduction provoque la fonte de la résine du pigment et l'adhérence permanente de ce pigment à la feuille de papier 14. (Sur la figure 1, on voit également des rouleaux 17 d'entraine- ment de cette feuille). Enfin, les particules qui subsistent sur le tambour sont enlevées dans un poste de nettoyage 18 puis les points magnétiques sont effacés par un module d'effacement 19, à la suite de quoi un nouveau cycle d'impression peut avoir lieu. Sur la figure 2a, on a représenté schémati quement un-mode de réalisation particulier, connu dans l'état de la technique, d'une tête 22 d'enregistrement magnétique. Cette tête 22 comporte un mince noyau 23 métallique, de forte perméabilité magnétique, sur lequel est bobiné un enroulement 24 connecté à un circuit d'alimentation extérieur non représenté. Le noyau 23 comprend un pôle 25 d'enregistrement ou pôle d'écriture, dont l'extrémité 26 est en contact avec la surface 5 du tambour 2, et un pôle 27 de fermeture du flux, dont l'extrémité 28 est également en contact avec la surface 5 du tambour 2. L'enroulement 24 est bobiné entre ces deux pôles 25 et 27. Le tambour 2 est constitué, de façon connue dans l'état de la technique, d'un coeur 29 servant de shunt magnétique et fait d'un matériau ferromagnétique doux, c'est-à-dire à forte perméabilité magnétique, coeur sur lequel est déposée une couche 30 d'un matériau ferromagnétique à faible perméabilité magnétique ou matériau magnétiquement dur. Une autre couche 31, faite d'un matériau non magnétique, est généralement interposée entre la couche 30 et le coeur 29, pour des raisons de tenue du matériau constituant la couche 30 sur le matériau constituant le coeur 29. La taille du pôle 25 d'écriture est très inférieure à celle du pôle 27 de fermeture du flux. L'intensité du champ magnétique sous le pôle d'écriture est donc très supérieure à celle du champ magnétique sous le pôle de fermeture. Les points magnétiques sont par conséquent créés, par l'intermédiaire du pôle 25 d'écriture, dans la couche 30 dont la surface externe est la surface 5 du tambour 2. Les pôles 25 et 27 sont, dans l'exemple décrit, en contact avec cette surface 5 pour'assurer l'uniformité de l'écriture sur le tambour 2 car ce dernier peut présenter des irrégularités de surface. On donne à la couche 30 une épaisseur suffisante pour qu'elle ne s'use pas trop rapidement par suite de ce contact. On pourrait aussi remédier à l'usure de cette couche 30 en recouvrant celle-ci d'une couche d'épaisseur suffisante, faite d'un matériau amagnétique tel qu'un alliage d'étain et de nickel. Pour l'enregistrement d'informations sur le tambour 2, on utilise une pluralité de têtes 22 d'enregistrement, qui sont par exemple tete-beche pour des questions de facilité d'implantation, comme on le voit sur la figure 2b où l'on a représenté schématiquement deux de ces têtes 22 adjacentes. Par ailleurs,les têtes 22 sont disposées de façon que les pôles 25 d'écriture soient alignés. On comprendra mieux cela à l'aide de la figure 3 sur laquelle on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier, connu dans l'état de la technique, d'une pièce 32 appelée module, faisant partie de l'organe 3 d'enregistrement (figure 1) et formée d'une pluralité de têtes 22 d'enregistrement ma gnétique disposées dans un surmoulage 33, par exemple parallélépipèdique, en matière amagnétique telle qu'une résine thermodurcissable.Le module est maintenu dans la machine par des moyens de positionnement connus et non représentés. Par ailleurs, les têtes 22 sont disposées côte à côte, en tête-bêche et de façon que tous les pôles 25 d'écriture soient alignés, que toutes les extrémités 26 de ces pôles 25 d'écriture soient sur une première face 34, ou face inférieure, du module 32 et soient contenues dans une même bande rectiligne 35 de cette face 34, bande appelée ligne de pôles, et que les extrémités 28 des pôles 27 de fermeture soient également sur ladite face inférieure 34.Cette face 34 est de plus soumise, après disposition des têtes 22, à une rectification cylindrique prévue pour que cette face 34 épouse la forme de la surface 5 du tambour 2 et que la ligne 35 de pôles soit parallèle à l'axe Al de rotation du tambour 2 (figure 1), après mise en place du module 32 (figure 3) contre ce tambour 2, mise en placenotam- ment assurée par des moyens élastiques non représentés, appuyant sur une seconde face 36 du module 32, ou face supérieure, opposée à la première 34. Ces moyens élastiques exercent sur ladite face supérieure une force symbolisée par la flèche F2. Pour réaliser l'organe 3 d'enregistrement (figure 1), on peut, bien entendu, utiliser plusieurs modules 32 et les disposer au-dessus du tambour 2 de façon que leurs lignes de pôles soient dans le prolongement les unes des autres. Lors du fonctionnement de l'imprimante nonimpact magnétique de la figure 1, il se produit un échauffement de chaque module 32 au voisinage de sa face inférieure 34 à cause - du frottement du tambour 2 sur cette face, et notam ment sur les extrémités 26 et 28 des têtes 22, - de la proximité du four 16 (figure 1) qui chauffe la face inférieure 34 par l'intermédiaire du tambour 2, et - de l'effet Joule dans les enroulements 24 (figures 2a et 2b). I1 s'établit donc un gradient de température entre les faces inférieure 34 et supérieure 36 du module 32. I1 en résulte une déformation de ce module, déformation représentée schématiquement sur la figure 4 et qui provoque notamment un relèvement des bords 37, ou faces latérales, du module 32, qui sont en regard l'un de l'autre et sont disposés transversalement à la ligne 35 de pôles. Cette ligne 35 de pôles se relève donc également sur ses bords. (On a représenté avec des traits mixtes sur la figure 4, la position 35a de cette ligne lorsqu'elle n'est pas déformée). En d'autres termes, les extrémités 26 des pôles 25 d'écriture (figure 3), et plus particulièrement les extrémités desp & s25 dénelre qui sont situés au voisinage desdits bords 37, s'écartent de la surface 5 du tambour 2. De tels modules présentent donc l'inconvénient d'entraîner, en cours de fonctionnement de l'imprimante, un affaiblissement, voire une disparition, de l'enregistrement magnétique sur les bords de ces,modu- les, et donc des impressions de pigment correspondantes sur la feuille-support 14 (figure 1). La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en évitant que lesdits bords 37 (figure 3) ne se relèvent et donc que les extrémités 26 des pôles 25 d'écriture ne s'écartent de la surface 5 du tambour 2. Plus généralement, la présente invention a pour but d'éviter qu'une partie d'une première pièce destinée à rester en contact avec une seconde pièce, ne s'écarte de celle-ci, sous l'effet d'un échauffement de la première pièce au voisinage de ladite partie. De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de compensation de la déformation thermique d'une pièce ayant une première et une seconde faces opposées, au moins une partie de la première face étant destinée à être en contact avec une autre pièce, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage disposés au voisinage de la seconde face et des moyens de commande de ces moyens de chauffage, pour éviter, par action desdits moyens de chauffage, que ladite partie ne s'écarte de l'autre pièce par suite d'un échauffement de ladite pièce susceptible de se produire au voisinage de ladite partie. En effet, par suite dudit échauffement, il se crée un gradient de température entre la première et la seconde faces. I1 en résulte une déformation de la pièce, déformation par suite de laquelle ladite partie s 'écarte de l'autre pièce. Le fonctionnement des moyens de chauffage annule le gradient de température et empêche l'écartement de ladite partie. Selon une caractéristique particulière du dispositif objet de l'invention, l'une desdites pièce et autre pièce est déplaçable par rapport à l'autre. Dans ce cas, l'échauffement mentionné ci-dessus peut notamment provenir d'un frottement de celle des deux pièces qui est en mouvement, sur l'autre. Selon une autre caractéristique particulière, ladite pièce comporte au moins une tête magnétique, chaque tête étant disposée de façon à avoir son extrémité active sur ladite première face et ladite partie comprenant l'ensemble desdites extrémités actives, et ladite autre pièce est constituée par un support d'enregistrement magnétique déplaçable par rapport à ladite pièce. Par "tête magnétique", on entend une tête d'enregistrement magnétique, encore appelée tête d'écriture magnétique, ou une tête de lecture magnétique. Bien entendu, une tête magnétique peut être, de façon connue, prévue pour permettre, dans certaines conditions, l'enregistrement d'informations et, dans d'autres conditions, la lecture d'informations. L'extrémité active de la tête magnétique est l'extrémité qui permet effectivement la lecture (dans le cas d'une tête de lecture) ou l'écriture (dans le cas d'une tête d'écriture) d'informations sur le support d'enregistrement magnétique. Dans l'exemple de la figure 3, il s'agit de l'extrémité 26 du pôle 25 d'écriture, ladite partie étant alors la bande rectiligne 35. L'invention permet d'éviter que les têtes ne s'écartent du support d'enregistrement, de façon à avoir une écriture, ou une lecture, correcte d'informations sur ce support. Bien entendu, ladite pièce peut comporter une seule tête magnétique ou, au contraire, une pluralité de têtes magnétiques. Selon une autre caractéristique particulière, ledit support d'enregistrement est un tambour magnétique rotatif. Ce pourrait être également une bande magnétique sans fin. Selon une autre caractéristique particulière, les moyens de commande sont des moyens d'asservissement munis d'un premier et d'un second capteurs de température respectivement disposés, dans ladite pièce, au voisinage de ladite partie et de la seconde face, ces moyens d'asservissement étant prévus pour maintenir l'égalité des températures au voisinage de ladite partie et de la seconde face. Ces capteurs de température sont par exemple des thermocouples. Selon une autre caractéristique particulière, l'une desdites pièce et autre pièce étant déplaçable par rapport à l'autre, les moyens de commande sont prévus pour être activés par un déplacement de l'une desdites pièce et autre pièce par rapport à 11 autre. Dans ce cas, les moyens de chauffage fonctionnent lorsque l'une desdites pièce et autre pièce se déplace par rapport à l'autre. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en liant, de façon plus générale, le chauffage de ladite pièce au fonctionnement d'un organe susceptible d'échauffer cette pièce. Selon une autre caractéristique particulière, les moyens de chauffage consistent en au moins une résistance électrique chauffante. Selon une autre caractéristique particulière, chaque résistance électrique chauffante estdiçxcée dans ladite pièce, au voisinage de la seconde face. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réa lisation particulier d'une imprimante non-impact ma gnétique et a déjà été décrite ; - la figure 2a est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier d'une tête d'enregistrement magnétique et a déjà été décrite ; - la figure 2b est une vue schématique d'un arrangement particulier de têtes d'enregistrement magnétique pour l'enregistrement d'informations sur un support d'enregistrement magnétique et a déjà été décrite ;; - la figure 3 est une vue schématique d'un mode de réa lisation particulier d'un module de têtes d'enregis trement magnétique et a déjà été décrite - la figure 4 est une vue schématique d'une déformation dudit module lorsque la face inférieure de celui-ci s'échauffe, et a déjà été décrite - la figure 5 est une vue schématique d'un mode de réa lisation particulier du dispositif objet de l'inven tion, appliqué au module de têtes d'enregistrement magnétique représenté sur la figure 3 et - la figure 6 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, également appliqué au module de têtes d'enregistrement magnétique représenté sur la figure 3. Sur la figure 5, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, appliqué au module de têtes d'enregistrement magnétique représenté sur la figure 3. Ce mode de réalisation particulier comprend des moyens 38 de chauffage et des moyens de commande de ces moyens de chauffage. Ces moyens 38 de chauffage sont disposés au voisinage de la face supérieure 36 et sont par exemple constitués d'une résistance électrique chauffante telle qu'un cordon chauffant. Ce cordon chauffant est par exemple noyé, au voisinage de la face supérieure 36, dans la résine constituant le surmoulage 33 et s'étend d'une bord 37 à l'autre.A titre indicatif et non limitatif, la résistance chauffante est choisie de façon à dissiper quelques watts, par exemple 3W, pour un module ayant des surfaces inférieure et supérieure de l'ordre de 20 cm2 et une hauteur de l'ordre de 4 cm. Les moyens de commande sont, dans le mode de réalisation particulier de la figure 5, des moyens 39 d'asservissement, réalisables par l'homme de l'art, qui sont prévus pour maintenir l'égalité des températures au voisinage de la face inférieure 34 et de la face supérieure 36. Les moyens 39 d d'asservissement sont électriquement reliés au cordon chauffant 38 et à deux capteurs 42 et 43 de température consistant par exemple en des thermocouples. Un premier capteur 42 est placé au voisinage de la surface inférieure 34 du module 32 et à proximité de la ligne 35 de pôles (figure 3). I1 est par exemple noyé, au voisinage d'un bord 37 du module 321 dans la résine constituant le surmoulage 33.Le second capteur 43 est placé au voisinage de la surface supérieure 36 du module 32. I1 est par exemple noyé, au voisinage du même bord 37 du module 32, dans la résine constituant le surmoulage 33. Par ailleurs, les moyens 39 d'asservissement comportent une source de courant électrique non représentée, prévue pour faire fonctionner le cordon chauffant 38. Le fonctionnement du dispositif objet de l'invention représenté sur la figure 5 est le suivant : lorsque l'imprimante fonctionne, le tambour 2 tourne et il se crée un gradient thermique dans le module 32, entre la face inférieure 34 et la face supérieure 36, comme on l'a expliqué à propos des figures 3 et 4. Le premier capteur 42 enregistre une température T1 supérieure à la température T2 enregistrée par le second capteur 43. Alors, les moyens 39 d'asservissement font fonctionner le cordon chauffant 38 pour faire augmenter la température T2 jusqu'à ce qu'elle devienne égale à la température T1, après quoi, les moyens 39 d'asservissement cessent de faire fonctionner le cordon chauffant 38.Lorsque la température T1 augmente de nouveau, la température T2 est augmentée jusqu a rattraper la température T1 et ainsi de suite. On évite ainsi un écartement entre la ligne de pôles et la surface 5 du tambour 2 et, à l'impression, les caractères correspondant aux bords du module 32 ne présentent pas d'affai bl issement. Sur la figure 6, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention. I1 comprend des moyens 38 de chauffage au voisinage de la face supérieure 36 du module 32, par exemple constitués et disposés comme ceux de la figure 5 et électriquement reliés à des moyens de commande 40 réalisables par l'homme de l'art, comportant une source de courant électrique non représentée et des moyens d'interruption de ce courant élec trique également non représentés. La source de courant est prévue pour alimenter les moyens 38 de chauffage en courant électrique.L'ouverture et la fermeture desdits moyens d'interruption est commandée par un organe 44 de commande du moteur 20, ce moteur étant prévu pour entraîner le tambour 2 en rotation, et du four 16, de façon que, lorsque le tambour 2 est en mouvement et que le four 16 fonctionne donc, les moyens 38 de chauffage fonctionnent également, et de façon que ces moyens 38 cessent de fonctionner lorsque le tambour et le four cessent également de fonctionner. Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant respectivement les têtes magnétiques et le module précédemment décrits par d'autres types de têtes magnétiques et un autre type de module. De la même façon, on pourrait remplacer le support d'enregistrement magnétique décrit par tout autre type de support d'enregistrement magnétique, comme par exemple une bande magnétique sans fin connue dans l'état de la technique et montée tendue sur des rouleaux. Par ailleurs, l'invention s'applique non seulement au module décrit mais aussi à toute pièce prévue pour être en contact avec une autre pièce, et notamment à une tête de lecture magnétique, ou encore à un ensemble de ces têtes, cette (ou ces) tête(s) étant prévue(s) pour être en contact avec un support sur lequel des informations sont enregistrées sous forme magnétique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de compensation de la déformation thermique d'une pièce (32) ayant une première (34) et une seconde (36) faces opposées, au moins une partie (35) de la première face (34) étant destinée à être en contact avec une autre pièce (2), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (38) de chauffage disposés au voisinage de la seconde face (36) et des moyens (39, 40) de commande de ces moyens (38) de chauffage, pour éviter, par action desdits moyens (38) de chauffage, que ladite partie (35) ne s'écarte de l'autre pièce (2) par suite d'un échauffement de ladite pièce (32) susceptible de se produite au voisinage de ladite partie (35). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une (32 ou 2) desdites pièce (32) et autre pièce (2) est déplaçable par rapport à l'autre (2 ou 32). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce (32) comporte au moins une tête (22) magnétique, chaque tête (22) étant disposée de façon à avoir son extrémité active (26) sur ladite première face (34) et ladite partie (35) comprenant l'ensemble desdites extrémités actives (26), et en ce que ladite autre pièce (2) est constituée par un support d'enregistrement magnétique déplaçable par rapport à ladite pièce (32). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit support (2) d'enregistrement est un tambour magnétique rotatif. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande sont des moyens (39) d'asservissement munis d'un premier (42) et d'un second (43) capteurs de température respectivement disposés, dans ladite pièce (32), au voisinage de ladite partie (35) et de la seconde face (36), ces moyens (39) d'asservissement étant prévus pour maintenir l'égalité des températures au voisinage de ladite partie (35) et de la seconde face (36). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande sont prévus pour être activés par un déplacement de l'une desdites pièces (32) et autre pièce (2) par rapport à l'autre. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens (38) de chauffage consistent en au moins une résistance électrique chauffante. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque résistance électrique chauffante (38) est disposée dans ladite pièce (32), au voisinage de la seconde face (36).