Brevet FR2523753A1 — publié le 19830923

TETE MAGNETIQUE MULTI-PISTES ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention a pour objet une têtemagnétique multipistes et son procédé de fabrication. Dans la majeure partie des applications de l'enregistrement magnétique, la notion de piste multiple se limite en général à un nombre réduit de pistes. En eff et, s'il est relativement aisé de réaliser des circuits magnétiques de faible épaisseur et munis d'un entrefer, la présence d'un bobinage inductif indispensable au fonctionnement de la tête limite généralement l'espacement des pistes à des dimensions quelquefois importantes comparativement à la largeur de celles-ci. La présente invention a pour objet une tête magnétique multipistes présentant un pas de répartition des pistes qui peut être nettement plus faible que ceux de la technique antérieur. Une tête magnétique multi-pistes selon l'invention est caractérisé en ce qu'elle comporte au moins deux têtes magnétiques élémentaires superposées dont chacune comporte un circuit magnétique comprenant une partie centrale dans laquelle est ménagé un entrefer, et une partie latérale comportant un bobinage et en ce que les parties latérales des têtes adjacentes sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres. Selon un mode de réalisation, le décalage angulaire est dans le plan des têtes. Une tête magnétique multi-pistes selon l'invention peut comporter un mandrin sur lequel au moins certaines des têtes magnétiques élémentaires sont montées. Le mandrin peut être engagé dans des ouvertures des parties centrales des têtes magnétiques élémentaires. Lesdites ouvertures peuvent être de forme polygonale. Au moins une partie latérale des têtes magnétiques élémen taires peut avoir la forme d'un U, le bobinage étant disposé au niveau de la branche centrale du U. Les têtes magnétiques élémentaires peuvent être séparées par des intercalaires. Les intercalaires peuvent être en matériau céramique amagnétique. Selon un mode de réalisation, l'ensemble des têtes magnétiques élémentaires est enrobé, à l'exception de la portion des parties centrales contenant les entrefers, de manière à former un bloc rigide. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une tête magnétique multi-pistes caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) empilement de têtes magnétiques élémentaires dont chacune comporte un circuit magnétique comprenant une partie centrale et une partie latérale comportant un bobinage, de telle sorte que les parties latérales soint décalées angulairement les unes par rapport aux autres; b) enrobage de l'ensemble de manière à former un bloc rigide en laissant dépasser une portion desdites parties centrales. Le procédé peut comporter une étape c) d'usinage des entrefers dans les portions dépassantes des parties centrales. L'empilement des têtes magnétiques élémentaires peut être réalisé avec interposition d'intercalaires en matériau non magnétique. La fabrication des têtes magnétiques élémentàires peut comporter une étape d'estampage d'un matériau magnétique. Cet estampage peut être ainsi un estampage simultané d'un matériau magnétique et d'un matériau non magnétique superposés. Le matériau magnétique peut être un film de ferrite cru qui est cuit après estampage. Le matériau non magnétique peut être un film de céramique amagnétique cru qui est cuit après estampage. Le film magnétique peut être un ferrite de fer-nickel-zinc ou de fermanganèse-zinc, et la céramique être à base de zinc. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins ci-annexés où: - la figure I représente une tête magnétique élémentaire selon l'invention, - la figure 2 représente une pluralité de têtes selon la figure 1 assemblées avec un décalage angulaire, - la figure 3 représente un intercalaire disposé entre les têtes magnétiques élémentaires, - la figure 4 représente en vue de profil une tête magnétique multi-pistes selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente une variante d'une tête magnétique élémentaire, - la figure 6 représente une tête magnétique multi-pistes formant un bloc rigide selon l'invention, au cours d'une opération de fraisage des entrefers, - la figure 7 représente un mode de réalisation de l'invention mettant en oeuvre des têtes magnétiques élémentaires non planes, de manière à réaliser un décalage angulaire. Selon la figure I, une tête magnétique élémentaire présente un circuit magnétique comprenant une partie centrale 1 dans lequel est ménagé un entrefer 16, et une partie latérale comprenant un bobinage 3. Cette partie latérale a la forme générale d'un U présentant deux branches latérales 6 et une branche centrale 3 autour de laquelle est enroulé le bobinage 5. La partie centrale 1 se présente sous la forme générale d'une couronne présentant une ouverture circulaire 2 qui se prolonge en 4 par les branches latérales 6 du U. La figure 2 représente une pluralité de têtes du type représenté à la figure 1 décalées angulairement dans leur plan et positionnées par rapport à un mandrin 7 introduit dans les ouvertures circulaires 2. A titre d'exemple, on a représenté fi têtes élémentaires décalées angulairement sur 1800. Les positions sont indexées P1, P2, P3, P4 et P3. La tête qui est en position P2 est décalée de 45e par rapport à la tête située en position P1, et ainsi de suite. L'assemblage des têtes est généralement réalisé en interposant entre les têtes magnétiques élémentaires des intercalaires 10 tel que celui représenté à la figure 3. Il se présente sous la forme d'une couronne 11 pourvue d'une ouverture centrale 12, laquelle correspond au diamètre du mandrin 7. La figure 4 représente un empilement de têtes magnétiques décalées angulairement avec interposition d'intercalaires 10. Les positions angulaires P1 à PS sont celles de la figure 2. Pour des raisons de darté, les bobines 5 n'ont pas été représentées. Cet empilement se matérialise sous la forme de blocs empilés de 5 têtes en position successivement P1 à Pj. Toute tête située dans une position donnée par exemple P2 est séparée par 5 intervalles de têtes élémentaires des têtes adjacentes présentant la même position. Ceci permet donc de dégager un espace libre relativement important pour loger les bobinages 3. La figure 5 représente une variante de tête magnétique élémentaire pour laquelle l'espace intérieur ménagé dans la partie centrale 1 présente un contour polygonal. Ce contour polygonal permet de positionner les têtes magnétiques élémentaires sur un mandrin 7 lui-même polygonal. Pour positionner angulairement sur 180~, n têtes magnétiques élémentaires, on utilisera un polygone à 2 (n- 1) cotés. Ainsi, pour 3 têtes dans les positions P1 à P5, le contour polygonal sera un octogone. En ce qui concerne maintenant le procédé de fabrication d'une tête multi-pistes selon rinvention, les têtes magnétiques élémen taires peuvent être obtenues à partir d'un film ferrite cru ayant une épaisseur déterminée garantissant après frittage une épaisseur correspondant à la largeur de piste désirée. Le contour des têtes magnétiques élémentaires est obtenu par estampage. Les dimensions géométriques du U constituant la partie latérale sont choisies de telle manière qu'elles puissent recevoir un bobinage qui est réalisé sur machine automatique. On réalise alors un empilage de n pièces identiques suivant l'axe XY (voir figure 1) en faisant occuper à celles-ci successivement des positions angulaires différentes per mettant une zone de dégagement pour les bobinages (voir figure 4). Une séparation entre les pistes est obtenue par interposition d'un intercalaire entre chaque tête magnétique élémentaire. Selon la figure 6, lorsque l'empilage est terminé, l'ensemble est enrobé avec une résine synthétique qui lui confère une rigidité suffisante. Il forme ainsi un bloc 14. Cet enrobage est réalisé de manière telle qu'il laisse dépasser une portion 17 des parties centrales des têtes magnétiques élémentaires. Les sorties électriques des têtes élémentaires sont représentées en 13. Après durcissement de la résine, l'entrefer est réalisé par tronçonnage grâce à une fraise 18 se déplaçant parallèlement à l'axe XY. L'entrefer 16 de la tête multi-pistes est ainsi réalisé dans les portions dépassantes 17 des parties centrales des têtes élémentaires. Une bonne résistance mécanique de la tête multi-pistes est obtenue par colmatage de l'entrefer à l'aide d'une résine. Cette résine peut être chargée par exemple avec de l'alumine en poudre afin de réduire l'usure de l'entrefer. On comprendra que le mandrin 7, qui est une tige cylindrique en matériau de préférence amagnétique, par exemple en matière plastique, a essentiellement pour fonction de faciliter le positionnement des têtes magnétiques élémentaires lors de leur empilement. Par conséquent, le mandrin 7 peut être retiré lorsque l'empilement a été réalisé. Selon un mode particulier de réalisation, les têtes magnétiques élémentaires sont réalisées simultanément avec les intercalaires, par estampage simultané d'un film magnétique et d'un film non magnétique. Le film magnétique peut être, comme on l'a dit cidessus, un film de ferrite cru, et le film non magnétique peut être un film de céramique cru présentant le même retrait et une température de frittage voisine de celle du ferrite. La céramique peut être à base de zinc, et le film magnétique un ferrite de fernickel-zinc ou de fer-manganèse-zinc. Après cuisson, la céramique et le ferrite sont solidaires Pun de l'autre. A titre de variante, les têtes magnétiques élémentaires peu vent être en alliage Fe-Ni (par exemple mu-métal) et leur contour est réalisé par estampage ou découpe chimique. Les intercalaires peuvent être également en métal non magnétique et être obtenus par estampage ou découpe chimique. Selon la figure 7, au moins certaines des têtes magnétiques élémentaires présentent une partie latérale non située dans le plan de la partie centrale. Une tête magnétique 22 semblable à celle de la figure 1 est placée entre deux têtes magnétiques 21 et 23 présentant des parties latérales 27 et 28 décalées angulairement par rapport au plan des parties centrales correspondantes. Cette disposition permet également de dégager de l'espace pour les bobines 5. Ce mode de réalisation peut être avantageusement combiné avec l'autre type de décalage angulaire qui a été décrit précédemment. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits. Ainsi les entrefers 16 peuvent être réalisés sur les têtes élément taires avant leur empilement. D'autre part, l'angle de 180e de décalage angulaire des têtes correspond à la lecture classique d'une bande, d'un disque rigide ou souple, ou d'une carte magnétique. Un angle supérieur peut par conséquent être envisagé pour des configurations particulières, notamment pour l'inscription ou la lecture d'informations sur un tambour magnétique. En se reportant à la figure 8, on va maintenant décrire un dispositif d'impression magnétique mettant en oeuvre une tête multi-pistes selon l'invention. Le bloc de têtes multi-pistes 14 est réalisé à partir d'un empilement de têtes élémentaires en ferrite d'épaisseur 100 microns séparés par des intercalaires d'épaisseur 23 microns, ce qui procure une définition de 8 points au millimètre. Un tel bloc 14 est disposé à proximité d'un tambour magnétique 30 selon une génératrice de celui-ci. La longueur du bloc de têtes correspond à la largeur d'une feuille de papier, soit environ 210 mm. Lorsque le tambour magnétique tourne dans le sens de la flèche, le tambour magnétique est sensibilisé par la tête multi pistes et l'image magnétique est développée par un toner magnétique 33. Celui-å est disposé dans un récipient 32 et est mis en contact avec le tambour magnétique 30 par un rouleau 31. Un racleur 34 contrôle l'épaisseur du toner sur le rouleau 31. Eventuellement, un dispositif 33 à effet corona disposé à proximité du tambour 30 et en aval du rouleau 3 charge électriquement les particules du toner de manière à faciliter ultérieurement le transfert de celles-ci. Une feuille de papier 36 est amenée par des rouleaux 37 et est mise en contact avec le tambour 30 en aval du rouleau 31 (et du dispositif 33 si celui-ci est mis en oeuvre) par des rouleaux 38. En aval des rouleaux 38, le papier peut être chauffé par des rouleaux 39. Le toner restant sur le tambour magnétique 30 après impression est nettoyé par une brosse 40 éventuellement associée à un dispositif d'aspiration 41. REVENDICATIONS 1. Tête magnétique multi-pistes caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux têtes magnétiques élémentaires superposées dont chacune comporte un circuit magnétique comprenant une partie centrale (1) dans laquelle est ménagé un entrefer (16), et une partie latérale (6) comportant un bobinage (S) et en ce que les parties latérales (6) des têtes adjacentes sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres. 2. Tête magnétique multi-pistes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le décalage angulaire est dans le plan des têtes. 3. Tête magnétique multi-pistes selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un mandrin (7) sur lequel au moins certaines des têtes magnétiques élémentaires sont montées. 4. Tête magnétique multi-pistes selon la revendication 3, caractérisée en ce que Je mandrin (7) est engagé dans des ouvertures (2, 8) des parties centrales de têtes magnétiques élémentaires. 3. Tête magnétique multi-pistes selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites ouvertures (8) sont de forme polygonale. 6. Tête magnétique multi-pistes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une partie latérale (6) a la forme d'un U, le bobinage étant disposé au niveau de la branche centrale du U. 7. Tête magnétique multi-pistes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les têtes magnétiques élémentaires sont séparées par des intercalaires (10). 8. Tête magnétique multi-pistes selon la revendication 7, caractérisée en ce que les intercalaires (10) sont en matériau céramique amagnétique. 9. Tête magnétique multi-pistes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ensemble des têtes magnétiques élémentaires est enrobé, à l'exception de la portion (17) des parties centrales (1) contenant les entrefers (16), de manière à former un bloc rigide. 10. Procédé de fabrication d'une tête magnétique multi pistes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) empilement des têtes magnétiques élémentaires dont chacune comporte un circuit magnétique comprenant une partie centrale (1) et une partie latérale (6) comportant un bobinage (3), de telle sorte que les parties latérales (6) soient décalées angulairement les unes par rapport aux autres, b) enrobage de l'ensemble de manière à former un bloc rigide, en laissant dépasser une portion (17) desdites parties centrales. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte une étape c) d'usinage des entrefers dans les portions dépassantes (17) des parties centrales. 12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'empilement des têtes magnétiques élémentaires est réalisé avec interposition d'intercalaires (10). 13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la fabrication des têtes magnétiques élémentaires comporte une étape d'estampage d'un matériau magnétique. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé par l'estampage simultané d'un matériau magnétique et d'un matériau non magnétique superposés. 13. Procédé selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que le matériau magnétique est un film de ferrite crue, qui est cuit après estampage. 16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que le matériau non magnétique est un film de céramique amagnétique crue, qui est cuit après estampage. 17. Procédé selon l'une des revendications 13 et 16, caractérisé en ce que le film magnétique est un ferrite de fer-nickel-zinc ou fer-manganèse-zinc, et la céramique est à base de zinc.