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Procédé de fabrication de contretypes, employés dans la production des enregistrements sonores.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à la fabrication de contretypes employés dans la pro- duction des enregistrements sonores. Elle concerne plus particu- lièrement des progrès réalisés dans l'art de reproduire fidèle- ment en métal des surfaces irrégulières.
La longue kistoire des efforts continus déployés pour réaliser des enregistrements ou disques phonographiques se rap- prochant le plus possible de la perfection montre que l'on a essayé beaucoup de solutions et que de réels progrès ont été réalisés. Jusqu'à présent cependant, à cause des facilités de moulage, la plupart des disques sont encore faits en une compo- sition de gomme laque et d'une matière de charge. Par suite des nombreuses opérations nécessaires pour obtenir les matières ser- vant à matricer les disques à la presse, et malgré toute l'at- tention et les soins apportés à ce travail, le sillon sonore original subit des transformations, des bruits de surface se ma- nifestent et la qualité du son diminue.
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Si le sillon original, tel-qu'il est gravé dans la cire ou la laque du disque originale pouvait être reproduit dans le disque final avec toute la fidélité voulue, le disque commer- cial donnerait une parfaite reproduction du son enregistra sur le disque original. Comme chacun le sait, une telle perfection n'a jamais été atteinte jusqu'ici. Cependant la présente in- vention représente un grand pas vers la solution finale du problème et permet la production de disques d'une fidélité très améliorée. Essentiellement, l'invention comprend un procédé de reproduction du sillon original beaucoup plus fidèle cu'aupa- ravant.
Ceci résulte d'améliorations apportées au procède de fabrication des disques par lesquelles certaines étapes de l'o- pération, considérées jusqu'ici comme indispensables malgré qu'elles diminuaient la qualité du disque final, peuvent être éliminées.
La présente invention a donc comme premier but de créer un procédéperfectionné pour reproduire une surface irrgulière.
Elle a aussi pour buts de créer: un procédé perfectionné de reproduction sur une surfa- ce métallique d'une surface originale présentant de fines irré- gularités; un procédé perfectionné pour la fabrication de contre- types de matrices employés dans l'industrie des disques de pho- nographe; un procédé perfectionné pour la fabrication d'un double métallique à partir d'un disque père recouvert d'un métal noble. un procédé perfectionné pour séparer une surface mé- tallique recouverte d'un métal noble d'une réplique en nickel formée par dépôt électrolytique du nickel sur le métal noble.
Ces buts et d'autres encore, ainsi que l'invention elle-même, ressortiront clairement de la description faite ci- après avec référence aux dessins annexés.
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La fig.l de ces dessins représente un schéma des diffé- rentes étapes du procédé objet de cette invention.
La fig.2 est une coupe des différentes couches métal- liques déposées électrolytiquement sur le disque original en cire ou laque formant un père.
La fig.3 est une coupe du père réalisé suivant le pro- cédé :perfectionné, détaché du disque original en cire ou la- que et garni d'une série de couches métalliques servant à former le contretype.
La fig.3A est une coupe d'un même élément réalisé par un ancien procédé.
La fig. 4 est une coupe du père et du contretype séparés l'un de l'autre, les deux pièces étant fabriquées suivant le nouveau procédé.
La fig.4A est une coupe analogue à la fig. 4 mais sui- va.nt un procédé plus ancien.
Les premières étapes du schéma de la fig.l sont adop- tées depuis longtemps dans la fabrication des disques. Comme il est de rigueur, le sillon est d'abord gravé dans un disque original en cire ou en laque ; cetteétape est représentée par le rectangle a. Le sillon est alors recouvert d'une mince couche d'or soit par le procédé du dépôt chimique soit de pré- férence par le procédé de l'aspersion par cathode chauffée: rectangle b. La mince couche d'or'est ensuite renforcée par un mince dépôt de cuivre suivi d'un dépôt de cuivre plus important: rectangle c de la fig.l. L'étape d consiste à séparer la cou- che d'or de la cire ou la laque, et l'étape e représente le nettoyage de la couche de métal noble des résidus du disque original.
Le résultat de ces opérations est un disque père à recouvrement d'or,constituant un-négatif fidèle du sillon gravé dans le disque original.On pourrait employer cette surface en or pour matricer des enregistrements.mais comme elle est re- lativement peu résistante elle serait rapidement endommagée au
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point qu'il faudrait procéder à un tout nouvel enregistrements.
D'autre part, si l'on pouvait exécuter un grand nombre de ma- triçages avec ce négatif ce serait une solution idéale du point de vue de la fidélité de reproduction puisque son sillon est une copie précise quoique négative de 1''enregistrement normal.
Dans un des 'procédés employés jusqu'ici la surface recouverte d'or, après nettoyage, est soumise à une opération de polissage mécanique qui enlève une bonne partie de l'or et abîme inévitablement les fines modulations du sillon. Comme le montre la figure 3A, la surface polie était alors recouver- te électrolytiquement de nickel. La couche de nickel est en- suite soit protégée par un film séparateur soit traitée d'une autre façon afin que l'on puisse superposer une nouvelle couche de nickel déposée temporairement. Cette seconde couche de nickel était alors renforcée par une couche de cuivre et cet ensemble cuivre-nickel était alors enlevé du négatif original comme indiqué à la fig.4A. Cette seconde matrice recouverte de nickel forme ce que l'on nomme un contretype.
De ce contretype on tire, par un procédé analogue, une matrice à surface niche- lée qui sert à produire les disques d'enregistrement sonore vendus actuellement sur le marché.
La partie de cet ancien procédé la plus sujette à critique est le polissage de la couche d'or du père et la super- position de la couche de nickel qui sert à former une surface extérieure susceptible d'être facilement séparée de la surface du contretype. Comme il a été dit, le polissage détériore la couche d'or. Ce qui est également préjudiciable c'est que la couche de nickel qui recouvre l'or a une surface relativement plus grossière qui ne suit donc pas les fines modulations de la couche d'or avec suffisamment de .précision.
La présente invention constitue une découverte oui élimine les objections précitées et fournit, pour la première fois, un procédé satisfaisant permettant d'employer la couche
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d'or du père sans avoir recours au polissage et à la superposi- tion d'une couche de nickel. Dans le procédé perfectionné, la surface d'or est séparée de la cire ou de la laque et ensuite lavée des résidus du disque original par des solvants comme d'habitude. Les sillons sont alors bien nettoyés avec de la soude caustique, rincés à fond avec de l'eau et la. couche d'or du père est attaquée pendant un petit instant par une solution d'un agent oxydant énergique : rectanglef de la fig. l.
Cet oxydant peut être l'un des nombreux produits tels que le bichro- mate de sodium ou un des permanganates mais,de préférence le bichromate de potassium.
La transformation chimique au physique de la couche d'or suite au traitement n'est pas encore bien expliquée; c'est pour cette raison que l'on ne désire pas limiter l'invention à l'une ou l'autre théorie... particulière au sujet de ce qui se passe à la surface métallique. Ce qui parait évident c'est qu'une très mince pellicule d'oxyde est déposée par la solu- .tion. Il est tout aussi évident qu'il se passe à la surface du métal une transformation physico-chimique responsable des résultats constatés. A un certain degré de la réaction, la surface d'or est rendue inactive, c'est-à-dire qu'elle est "passivée" à point pour être facilement séparée d'une couche de nickel qui sera déposée sur elle par le procédé électro- lytique.
Après le traitement par l'agent oxydant, la surface d'or est lavée à l'eau froide pendant quelques secondes: rectangle g de la fig.l. Ceci pour fixer la surface passivée et pour enlever l'excès d'agent de passivation. Cette opéra- tion est exécutée de la meilleure façon en plongeant simplement le père dans l'eau pendant le temps voulu.
Après l'opération de passivation on fabrique un contre- type,comme dans les anciens procédés, en recouvrant successive-, ment de nickel et de cuivre, rectangles h et i, et en retirant @
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ensuite la surface de nickel de la surface du père, rectangle 1. Mais la différence dans les résultats est notable, parce que la surface de nickel qui a été'déposée maintenant directement sur la couche d'or représente une copie toujours fidèle de l'enregistrement original.
La concentration de la solution de bichromate ne semble pas être très critique. Comme solution de passivation il est préférable d'employer une solution de bichromate de potassium à 2,67 grammes par litre, quoique l'on ait employé avec succès des concentrations aussi faibles que 0,22 gramme par litre. De même, des solutions beaucoup plus concentr4es peuvent être employées mais on n'en tire aucun avantage et l'excès d'agent oxydant est simplement perdu.
La meilleure durée pour le traitement oxydant est aux environs de 30 secondes, mais de nouveau cette durée n'est pas critique. Quelques secondes semblent suffisantes et des temps beaucoup plus longs ne sont pas nuisibles. Nais encore une fois, les temps plus longs ne sont pas nécessaires et n'ajoutent rien à la qualité des résultats.
La durée du rinçage et la température de l'eau de rinçage intervenant après le traitement oxydant peuvent aussi varier fortement. De préférence on plongera pendant 5 à 7 secondes à une température de 60 à 65 F. Des temps plus longs ne semblent pas donner de meilleurs résultats. Quoiaue la tem- pérature de l'eau puisse également varier, elle devra être réglée avec plus de précision, parce que les résultats ne sont pas aussi bons si la température est plus élevée ou plus basse.
En se référant maintenant plus en détail aux figures 2 à 4A inclusivement, dans lesquelles les mêmes chiffres de ré- férence sont employés pour désigner les mêmes éléments, 10 représente le disque original en cire ou gomme-laque dans lequel est gravé l'enregistrement sonore. 11 est la fine couche d'or déposée sur le disque original, et 12 est le support de renforcement en cuivre appliqué à l'or, formant le disque père
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à revêtement d'or. Le contretype à revêtement de nickel est représenté par la couche de nickel 15 ou 15a et sa couche de renforcement en cuivre 16.
Dans les figs. 3 et 4, qui donnent un exemple du pro- cédé basé sur la présente invention, on remarquera que la sur- face de nickel du père est en contact direct avec la surface en or du disque original, la seule surface se trouvant entre les deux étant la surface passivée de l'or ou la pellicule oxydée qui, croit-on, se forme lors du traitement de passivation, et que désigne le chiffre 17.
Dans la fig.3a au contraire, la couche de nickel 15a 'du contretype est séparée de la couche d'or par la couche in- termédiaire de nickel 20 et par la pellicule 21 nécessires dans les anciens procédés détaillés ci-dessus. De plus, la fig. 4A montre que la couche d'or forme une face de la couche de nickel intermédiaire 20, alors que la couche finale de nickel 15a est produite par la face oppos,ée de la couche intermédiaire 20.
Quoique le procédé ait été décrit avec utilisation d'un père à revêtement d'or, on peut employer avec succès d'autres métaux nobles comme l'argent ou le platine.
Ce qui précède constitue bien un procédé perfectionné pour la production de copies de métal au départ de métal, qui a une importance particulière dans l'industrie de l'enregis- trement sonore. La comparaison entre disques faits suivant les anciens procédés et le nouveau ne laisse subsister aucun doute quant à l'importance du perfectionnement. La tonalité est plus riche et plus claire et le bruit de surface ou d'aiguille est pratiquement inexistant. De plus, le prix et la durée de fabri- cation des disques sont réellement diminués puisqu'une opéra- tion de revêtement et une opération de polissage sont élimi- nées.