CH715542B1 - Fabrication d'un produit à double face avec un dispositif intégré comportant des structures à échelle microscopique. - Google Patents

Fabrication d'un produit à double face avec un dispositif intégré comportant des structures à échelle microscopique. Download PDF

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CH715542B1
CH715542B1 CH00757/20A CH7572020A CH715542B1 CH 715542 B1 CH715542 B1 CH 715542B1 CH 00757/20 A CH00757/20 A CH 00757/20A CH 7572020 A CH7572020 A CH 7572020A CH 715542 B1 CH715542 B1 CH 715542B1
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Abstract

Appareil (10) pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif intégré sur une bande de matériau (16), comportant : une première unité rotative (12) de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure pour former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande ; une deuxième unité rotative (14) de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur le deuxième côté de la partie de la bande ; les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique formant ensemble le dispositif intégré ; et un système d'acheminement de bande pour acheminer la bande de matériau (16) entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique.

Description

Domaine Technique
[0001] De manière générale, l'invention se rapporte à un appareil et un procédé pour la fabrication d'un produit à double face avec des structures à échelle microscopique formées sur des surfaces opposées du produit.
[0002] L'invention est appropriée pour une utilisation dans la fabrication de billets de banque et de documents de sécurité similaires avec des dispositifs de sécurité intégrés, et il convient de décrire l'invention en relation avec cette application exemplaire, mais non limitative.
Arrière-plan de l'Invention
[0003] Il est bien connu que de nombreux billets de banque du monde ainsi que d'autres documents de sécurité comportent des dispositifs micro-optiques qui produisent des effets optiques permettant une authentification visuelle du billet de banque. Certains des dispositifs micro-optiques comportent des éléments de focalisation, tels que des microlentilles, qui agissent pour agrandir les éléments de micro-imagerie et projeter une imagerie qui peut être observée par un utilisateur à des fins d'authentification.
[0004] Certains billets de banque existants reposent sur la fabrication d'un dispositif micro-optique séparément du substrat de billet de banque lui-même. Les raisons pour cela comportent : a) Les différentes vitesses du procédé d'impression du substrat du billet de banque, des procédés d'impression de la couche de conception du billet de banque et du procédé de production du dispositif micro-optique, b) La courte durée de vie de l'outillage, tel que des cales ou une structure directement formée dans la surface d'un rouleau, utilisé pour créer les lentilles et les couches d'image associées dans de tels dispositifs micro-optiques. L'outillage utilisé pour la couche d'image peut avoir une durée de vie aussi courte que 5000 mètres linéaires dans certains procédés. Aux vitesses commerciales d'impression des documents de sécurité pour certains procédés, tels que les procédés d'héliogravure, il faudrait que le procédé d'impression s'arrête toutes les 20 à 40 minutes pour changer l'outillage. Cela n'est pas viable pour une opération d'impression dans laquelle les temps d'établissement de l'alignement peuvent presque être égaux à la durée de vie de l'outillage. c) Le temps nécessaire pour obtenir l'alignement de la presse par rapport au temps pendant lequel le procédé de fabrication de lentille se déroulera sans attention ni intervention. d) La possibilité d'aligner le dispositif à base de lentilles avec les autres zones du document de sécurité. e) L'inadaptation des techniques d'impression de billets de banque traditionnelles, telles que les procédés à feuilles d'impression en creux et offset, au procédé de production de dispositifs micro-optiques.
[0005] Les procédés à plusieurs stades actuellement utilisés pour l'incorporation de dispositifs micro-optiques à base de lentilles et d'autres structures à échelle microscopique dans des substrats de billets de banque et des documents de sécurité similaires créent des taux de déchets plus élevés que souhaitable. Les différences d'ordre de grandeur de la vitesse entre le procédé d'impression de documents de sécurité et certains procédés de fabrication de lentilles nécessitent la mise en place de nombreux procédés de fabrication de lentilles afin de répondre au besoin d'un seul procédé de fabrication de substrat de sécurité.
[0006] Il serait souhaitable de fournir un procédé en ligne pour la fabrication d'un produit à double face portant un élément de structure à échelle microscopique sur chaque côté où les éléments de structure à échelle microscopique et le produit à double face ont été formés d'un seul tenant. Il serait également souhaitable de fournir un procédé en ligne pour la fabrication d'un produit à double face comportant un élément de structure à échelle microscopique sur chaque côté qui atténue ou surmonte les inconvénients ou désagréments connus des produits existants.
Résumé de l'Invention
[0007] Un aspect de l'invention fournit un appareil pour la fabrication sur une bande de matériau d'un produit à double face avec un dispositif intégré, comportant : une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure pour former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande ; une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur un deuxième côté de la partie de la bande ; les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique formant ensemble le dispositif intégré ; et un système d'acheminement de bande pour acheminer la bande de matériau entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique.
[0008] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un premier rouleau sur lequel est montée une première cale, la première structure étant formée dans une surface de la première cale.
[0009] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un premier rouleau, ayant une première structure formée dans une surface du premier rouleau.
[0010] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première structure à échelle microscopique est formée sous forme de tache discrète sur la bande.
[0011] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un deuxième rouleau sur lequel est montée une deuxième cale, la deuxième structure étant formée dans une surface de la deuxième cale.
[0012] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un deuxième rouleau, ayant une deuxième structure formée dans une surface du deuxième rouleau.
[0013] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième structure à échelle microscopique est formée sous forme de tache discrète sur la bande.
[0014] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un premier poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique pour appliquer une encre durcissable par rayonnement à un côté de la bande, et gaufrer la première structure en l'encre durcissable par rayonnement afin de former la première structure à échelle microscopique.
[0015] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'encre durcissable par rayonnement est une encre durcissable aux UV.
[0016] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le premier poste d'impression est une unité d'héliogravure.
[0017] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un ou plusieurs premier(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la première structure.
[0018] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique imprime la première structure à échelle microscopique sur la bande.
[0019] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement en une ou plusieurs tache(s) sur le premier rouleau où la première structure à échelle microscopique doit être formée.
[0020] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'encre durcissable par rayonnement est colorée.
[0021] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le premier rouleau fait tourner l'encre durcissable par rayonnement de sorte que l'encre durcissable par rayonnement soit amenée en contact avec une partie de la bande.
[0022] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un ou plusieurs premier(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque l'encre durcissable par rayonnement est en contact avec la partie de la bande pour former la première structure à échelle microscopique.
[0023] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un deuxième poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement à un côté de la bande, et gaufrer la deuxième structure à échelle microscopique en l'encre durcissable par rayonnement.
[0024] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'encre durcissable par rayonnement est une encre durcissable aux UV.
[0025] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le deuxième poste d'impression est une unité d'héliogravure.
[0026] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un ou plusieurs deuxième(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la deuxième structure.
[0027] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique imprime la deuxième structure à échelle microscopique sur la bande.
[0028] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une deuxième unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement en une ou plusieurs tache(s) sur le deuxième rouleau où la deuxième structure à échelle microscopique doit être formée.
[0029] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'encre durcissable par rayonnement est colorée.
[0030] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le deuxième rouleau fait tourner l'encre durcissable par rayonnement de sorte que l'encre durcissable par rayonnement soit amenée en contact avec la partie de la bande.
[0031] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un ou plusieurs deuxième(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque la ou les plusieurs tache(s) est/sont en contact avec la partie de la bande pour former la deuxième structure à échelle microscopique.
[0032] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un détecteur pour détecter un(e) ou plusieurs dispositif(s) ou marque(s) d'alignement formé(s) /formée(s) par les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, des composants des première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, une ou plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) ou des composants d'une ou de plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) ; et une unité de commande pour déterminer une erreur d'alignement, et commander un système de compensation d'alignement pour compenser une erreur d'alignement déterminée.
[0033] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la bande se déplace dans la direction de la machine à travers l'appareil, le système de compensation d'alignement comportant : un compensateur linéaire pour commander l'alignement dans la direction de la machine, comportant un rouleau libre adapté pour être entraîné transversalement à la direction de la machine et au plan de la bande pour augmenter ou diminuer la longueur de la bande entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique.
[0034] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le système de compensation d'alignement comporte en outre : un guide de bord pour commander l'alignement transversalement à la direction de la machine et dans le plan de la bande en déplaçant la bande latéralement entre ses bords.
[0035] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique et/ou la ou les plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) comportent chacune un tambour principal sur lequel passe la bande, le système de compensation d'alignement comportant un moyen de compensation d'obliquité pour ajuster l'angle d'obliquité relatif entre la bande et l'unité de formation à échelle microscopique concernée.
[0036] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le moyen de compensation d'obliquité comporte un rouleau oblique situé avant au moins l'un des tambours principaux ; et
[0037] Un compensateur d'obliquité pour compenser l'obliquité de la bande en commandant le pivotement relatif entre le rouleau oblique et le tambour principal afin de modifier l'angle d'entrée de la bande au niveau de l'au moins un tambour principal.
[0038] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première et/ou la deuxième structure comporte/comportent une zone d'image et une zone de non-image, où un ou plusieurs évidement(s) renfermant de l'encre est/sont formé(s) dans la zone de non-image et les évidements renfermant de l'encre sont omis de la zone d'image, la cale agissant ainsi pour imprimer une image négative ou inversée.
[0039] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : une machine automatisée de montage de cales pour monter automatiquement les cales afin de former les structures à échelle microscopique aux tolérances souhaitées.
[0040] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un système de commande de température de rouleau comportant un échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre des rouleaux dans l'une des première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique ou les deux et un fluide de refroidissement ; un ou plusieurs dispositif(s) de mesure de température pour mesurer la température des rouleaux ; et un système de commande pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée par le ou les plusieurs dispositif(s) de mesure de température.
[0041] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : un système de commande de température d'encre pour commander la température de l'encre durcissable par rayonnement, comportant un ou plusieurs réservoir(s) de stockage d'encre ; un échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre les réservoirs de stockage d'encre et un fluide de refroidissement ; un ou plusieurs dispositif(s) de mesure de température pour mesurer la température de l'encre ; et un système de commande pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée.
[0042] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, l'appareil comporte en outre : une ou plusieurs unité(s) d'impression, de préférence unité(s) d'héliogravure, située(s) en ligne avec les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique, et non associée(s) à la production des première et deuxième structures à échelle microscopique, pour appliquer des couches d'impression au produit à double face.
[0043] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première structure à échelle microscopique forme un élément quelconque parmi des microlentilles lenticulaires, des microlentilles sphériques, des micromiroirs, des miroirs lenticulaires, des plaques à zones diffractives et des lentilles de Fresnel.
[0044] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième structure à échelle microscopique forme des éléments d'image qui interagissent avec la première structure à échelle microscopique pour former un dispositif d'agrandissement par effet de moiré, un dispositif d'image intégrale ou un dispositif d'image lenticulaire.
[0045] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la bande de matériau a une largeur supérieure à 600 mm et de préférence supérieure à 800 mm.
[0046] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le produit à double face est un document de sécurité.
[0047] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le document de sécurité est un billet de banque.
[0048] Un autre aspect de l'invention fournit un procédé pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif intégré sur une bande de matériau, comportant les étapes consistant : 1. à utiliser une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure afin de former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande ; 2. à utiliser une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur un deuxième côté de la partie de la bande ; les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique formant ensemble le dispositif intégré ; et 3. à utiliser un système d'acheminement de bande pour acheminer la bande de matériau entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique.
[0049] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première étape du procédé comprend : l'utilisation d'un premier poste d'impression pour appliquer une ou plusieurs tache(s) à un côté de la bande, et le gaufrage de la première structure en la ou les plusieurs tache(s) pour former la première structure à échelle microscopique.
[0050] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première étape du procédé comporte en outre : l'utilisation d'un ou de plusieurs premier(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la première structure.
[0051] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, la première étape du procédé comportant en outre : l'utilisation de la première unité d'application d'encre pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement en une ou plusieurs tache(s) sur le premier rouleau où la première structure à échelle microscopique doit être formée.
[0052] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première étape du procédé comporte en outre : l'utilisation du premier rouleau pour faire tourner la ou les plusieurs tache(s) de sorte que la ou les plusieurs tache(s) soit/soient amenée(s) en contact avec la partie de la bande.
[0053] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première étape du procédé comporte en outre : l'utilisation d'un ou de plusieurs premier(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque la ou les plusieurs tache (s) est/sont en contact avec la partie de la bande pour former la première structure à échelle microscopique.
[0054] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième étape du procédé comporte en outre : l'utilisation d'un deuxième poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique pour appliquer une ou plusieurs tache(s) à un côté de la bande, et le gaufrage de la deuxième structure à échelle microscopique en la ou les plusieurs tache(s).
[0055] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième étape du procédé comporte en outre : l'utilisation d'un ou de plusieurs deuxième(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la deuxième structure.
[0056] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une deuxième unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, la deuxième étape du comportant en outre : l'utilisation de la deuxième unité d'application d'encre pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement en une ou plusieurs tache(s) sur le deuxième rouleau où la deuxième structure à échelle microscopique doit être formée.
[0057] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième étape du procédécomporte en outre : l'utilisation du deuxième rouleau pour faire tourner la ou les plusieurs tache(s) de sorte que la ou les plusieurs tache(s) soit/soient amenée(s) en contact avec la partie de la bande.
[0058] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la deuxième étape du procédé comporte en outre : l'utilisation d'un ou de plusieurs deuxième(s) moyen(s) de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque la ou les plusieurs tache (s) est/sont en contact avec la partie de la bande pour former la deuxième structure à échelle microscopique.
[0059] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : l'utilisation d'un détecteur pour détecter un(e) ou plusieurs dispositif(s) ou marque(s) d'alignement formé(s)/formée(s) par les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, des composants des première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, une ou plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) ou des composants d'une ou de plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) ; et l'utilisation d'une unité de commande pour déterminer une erreur d'alignement et commander un système de compensation d'alignement pour compenser l'erreur d'alignement déterminée.
[0060] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la bande se déplace dans la direction de la machine à travers l'appareil, le procédé comportant en outre : l'utilisation d'un compensateur linéaire faisant partie du système de compensation d'alignement pour commander l'alignement dans la direction de la machine, comportant un rouleau libre adapté pour être entraîné transversalement à la direction de la machine et au plan de la bande pour augmenter ou diminuer la longueur de la bande entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique.
[0061] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : l'utilisation d'un guide de bord faisant partie du système de compensation d'alignement pour commander l'alignement transversalement à la direction de la machine et dans le plan de la bande en déplaçant la bande latéralement entre ses bords.
[0062] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique et/ou la ou les plusieurs unité(s) de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire(s) comportent chacune un tambour principal sur lequel passe la bande, le procédé comportant en outre : l'utilisation d'un moyen de compensation d'obliquité faisant partie du système de compensation d'alignement pour ajuster l'angle d'obliquité relatif entre la bande et l'unité de formation à échelle microscopique concernée.
[0063] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le moyen de compensation d'obliquité comporte un rouleau oblique situé avant au moins l'un des tambours principaux, le procédé comportant en outre : l'utilisation d'un compensateur d'obliquité faisant partie du moyen de compensation d'obliquité pour compenser l'obliquité de la bande en commandant le pivotement relatif entre le rouleau oblique et le tambour principal afin de modifier l'angle d'entrée de la bande au niveau de l'au moins un tambour principal.
[0064] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, la première et/ou la deuxième structure comporte une zone d'image et une zone de non-image, le procédé comportant en outre le fait : de former un ou plusieurs évidement(s) renfermant de l'encre dans la zone de non-image et d'omettre des évidements renfermant de l'encre de la zone d'image, la cale agissant ainsi pour imprimer une image négative ou inversée.
[0065] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : l'utilisation d'une machine automatisée de montage de cales pour monter automatiquement des cales afin de former les structures à échelle microscopique aux tolérances souhaitées.
[0066] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : dans un système de commande de température de rouleau comportant un échangeur de chaleur, un ou plusieurs dispositif(s) de mesure de température et un système de commande, l'utilisation de l'échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre des rouleaux dans l'une des première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique ou les deux et un fluide de refroidissement ; l'utilisation du ou des plusieurs dispositif(s) de mesure de température pour mesurer la température des rouleaux ; et l'utilisation du système de commande pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée par le ou les plusieurs dispositif(s) de mesure de température.
[0067] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : dans un système de commande de température d'encre permettant de commander la température de l'encre durcissable par rayonnement, l'utilisation d'un échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre des réservoirs de stockage d'encre et un fluide de refroidissement ; l'utilisation d'un ou de plusieurs dispositif(s) de mesure de température pour mesurer la température de l'encre ; et l'utilisation d'un système de commande pour commander le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée.
[0068] Dans un ou plusieurs mode (s) de réalisation, le procédé comporte en outre : l'utilisation d'une ou de plusieurs unité(s) d'impression, de préférence unité(s) d'héliogravure, située(s) en ligne avec les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique, et non associée(s) à la production des première et deuxième structures à échelle microscopique, pour appliquer des couches d'impression au produit à double face.
[0069] Un ou plusieurs mode(s) de réalisation de l'invention fournit/fournissent un procédé et un appareil pour la fabrication de produits à double face avec des structures à échelle microscopique intégrées formées sur des surfaces opposées des produits. Un ou plusieurs mode(s) de réalisation de l'invention fournit/fournissent un procédé et un appareil pour la fabrication de produits à double face avec des structures à échelle microscopique intégrées formées sur des surfaces opposées des produits à double face, où les structures à échelle microscopique sont formées en alignement et un procédé de gaufrage ou d'impression durcissable par rayonnement est utilisé dans la formation des structures à échelle microscopique. Dans certains cas, les structures à échelle microscopique peuvent former un dispositif micro-optique généralement utilisé en tant que mesure anti-contrefaçon et/ou être formées en ligne avec des procédés d'impression supplémentaires.
Définitions
Document de Sécurité ou Jeton
[0070] Tels qu'utilisés ici, les termes jetons et documents de sécurité incluent tous les types de jetons et de documents de valeur et de documents d'identification, y compris, mais sans s'y limiter, les éléments suivants : des articles de monnaie tels que des billets de banque et des pièces de monnaie, des cartes de crédit, des chèques, des passeports, des cartes d'identité, des valeurs mobilières et des certificats d'actions, des permis de conduire, des titres de propriété, des documents de voyage tels que des billets d'avion et de train, des cartes et des billets d'entrée, des certificats de naissance, de décès et de mariage et des relevés de notes.
Article ou Dispositif de Sécurité
[0071] Tel qu'utilisé ici, le terme article ou dispositif de sécurité inclut l'un quelconque d'un grand nombre de dispositifs, d'éléments ou d'articles de sécurité destinés à protéger le jeton ou le document de sécurité contre la contrefaçon, la copie, la modification ou la falsification. Les articles ou dispositifs de sécurité peuvent être fournis dans ou sur le substrat du document de sécurité ou dans ou sur une ou plusieurs couche(s) appliquée(s) au substrat de base et peuvent prendre une grande variété de formes, telles que des fils de sécurité intégrés dans des couches du document de sécurité ; des encres de sécurité telles que des encres fluorescentes, luminescentes ou phosphorescentes, des encres métalliques, des encres iridescentes, des encres photochromatiques, thermochromatiques, hydrochromiques ou piézochromiques ; des articles imprimés ou gaufrés, y compris des structures en relief ; des couches d'interférence ; des dispositifs à cristaux liquides ; des lentilles et des structures lenticulaires ; des dispositifs optiquement variables (OVD) tels que des dispositifs diffractifs comportant des gradients de diffraction, des hologrammes et des éléments optiques diffractifs (DOE).
Structure à Échelle Microscopique
[0072] Tel qu'utilisé ici, le terme structure à échelle microscopique comporte des structures gaufrées ou imprimées ayant une échelle de considération physique ou de bornes ayant au moins une dimension caractéristique inférieure à 999 µm (moins de 1 mm). Plus préférablement, une structure à échelle microscopique fait référence à la capacité de générer ou d'imprimer des structures avec une résolution inférieure à celle des unités d'impression industrielles traditionnelles, telles que la gravure, offset (humide et sec), la flexographie, l'impression en creux et autres analogues, à la fois dans le plan du substrat (ou un plan parallèle au substrat) et un plan perpendiculaire au substrat. En particulier, des structures ayant au moins une dimension caractéristique inférieure à 50 microns et, plus préférablement, des structures ayant au moins une dimension caractéristique inférieure à 10 microns, encore plus préférablement, des structures ayant au moins une dimension caractéristique inférieure à 5 microns.
[0073] La limite inférieure de la taille de la structure est définie par les limites actuelles de la technologie d'origine. À ce titre, le terme structure à échelle microscopique comporte des structures ayant des dimensions caractéristiques inférieures à 1 micron, telles que par exemple, des réseaux de diffraction avec une période de 400 nm.
Grande Bande
[0074] Dans l'industrie graphique, l'impression sur bande se divise généralement en deux catégories : bande étroite ; et grande bande. Bien qu'il n'existe pas de largeur standard qui définit l'écart entre bande étroite et grande bande, les appareils à bande étroite, en particulier les machines d'impression, traitent des largeurs de bande d'environ 300 mm, bien que certaines machines à bande étroite à plus grande échelle puissent traiter jusqu'à 600 mm. L'appareil à grande bande traite généralement des largeurs supérieures à 600 mm et de préférence des largeurs supérieures à 800 mm. L'impression sur grande bande permet des vitesses plus élevées, mais nécessite une meilleure commande de l'alignement, en particulier dans la direction de la machine et de l'obliquité, en raison de la longueur de la bande et de la largeur de la bande, respectivement.
Substrat
[0075] Tel qu'utilisé ici, le terme substrat fait référence au matériau de base à partir duquel le jeton ou le document de sécurité est formé. Le matériau de base peut être du papier ou d'autres matériaux fibreux tels que la cellulose ; une matière plastique ou un matériau polymère y compris, mais sans s'y limiter, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polypropylène orienté biaxialement (BOPP) ; ou un matériau composite de deux matériaux ou plus, tel qu'un stratifié de papier et d'au moins une matière plastique, ou de deux matériaux polymères ou plus.
Demi-Fenêtres et Fenêtres Transparentes
[0076] Tel qu'utilisé ici, le terme fenêtre fait référence à une zone transparente ou translucide dans le document de sécurité par rapport à des régions opaques auxquelles l'impression est généralement appliquée. La fenêtre peut être totalement transparente de manière à permettre la transmission de la lumière essentiellement inchangée, ou elle peut être partiellement transparente ou translucide, permettant partiellement la transmission de la lumière mais sans permettre de voir clairement des objets à travers la zone de fenêtre.
[0077] Une zone de fenêtre peut être formée dans un document de sécurité polymère qui a au moins une couche de matériau polymère transparent et une ou plusieurs couche(s) opacifiante(s) appliquée(s) à au moins un côté d'un substrat polymère transparent, en omettant au moins une couche opacifiante dans la région formant la zone de fenêtre. Si des couches opacifiantes sont appliquées aux deux côtés d'un substrat transparent, une fenêtre totalement transparente peut être formée en omettant les couches opacifiantes des deux côtés du substrat transparent dans la zone de fenêtre.
[0078] Une zone partiellement transparente ou translucide, ci-après appelée „demi-fenêtre“, peut être formée dans un document de sécurité polymère qui a des couches opacifiantes des deux côtés en omettant les couches opacifiantes d'un seul côté du document de sécurité dans la zone de fenêtre de sorte que la „demi-fenêtre“ ne soit pas totalement transparente, mais laisse passer la lumière du soleil sans permettre de visualiser clairement des objets à travers la demi-fenêtre.
[0079] En variante, il est possible que les substrats soient formés à partir d'un matériau essentiellement opaque, tel qu'un papier ou un matériau fibreux, sans un insert de matière plastique transparente inséré dans une découpe ou en évidement dans le papier ou le substrat fibreux pour former une fenêtre transparente ou une zone de demi-fenêtre translucide.
[0080] Les fenêtres et demi-fenêtres comportent généralement un ou plusieurs article (s) de sécurité, qui peut/peuvent comporter des dessins gaufrés, des vignettes imprimées, des articles de diffraction, des articles micro-optiques entre autres.
Couches Opacifiantes
[0081] Une ou plusieurs couche(s) opacifiante(s) peut/peuvent être appliquée(s) à un substrat transparent pour augmenter l'opacité du document de sécurité. Une couche opacifiante est telle que LT < LO, où Lo est la quantité de lumière incidente sur le document, et LT est la quantité de lumière transmise à travers le document. Une couche opacifiante peut comprendre l'un quelconque ou plusieurs d'une variété de revêtements opacifiants. Par exemple, les revêtements opacifiants peuvent comprendre un pigment, tel que du dioxyde de titane, dispersé dans un liant ou un support de matériau polymère réticulable activé par la chaleur. En variante, un substrat de matière plastique transparente pourrait être pris en tenaille entre des couches opacifiantes de papier ou d'un autre matériau partiellement ou essentiellement opaque auquel des indices peuvent par la suite être imprimés ou appliqués autrement.
Eléments de Focalisation
[0082] Un ou plusieurs élément(s) de focalisation peut/peuvent être appliqué(s) au substrat du dispositif de sécurité. Tel qu'utilisé ici, le terme „élément de focalisation“ fait référence à des éléments et dispositifs qui focalisent la lumière vers un point focal réel ou amènent la lumière à interférer de manière constructive à celui-ci. Les éléments de focalisation comportent des éléments réfractifs qui focalisent la lumière entrante vers un point focal réel dans un plan focal réel et collimatent également la lumière diffusée à partir de n'importe quel point dans le plan focal à une direction particulière. Les éléments de focalisation comportent également des lentilles diffractives transmissives, des plaques à zones et autres analogues qui amènent la lumière diffractée transmise à interférer de manière constructive à un point focal réel souhaité.
Encre Durcissable par Rayonnement
[0083] Le terme encre durcissable par rayonnement utilisé ici fait référence à toute encre, laque ou tout autre revêtement qui peut être appliqué au substrat dans un procédé d'impression et qui peut être imprimé ou gaufré tout en étant mou ou semi-mou pour former une structure en relief et durci par rayonnement pour fixer la structure en relief. Le procédé de durcissement n'a généralement pas lieu avant que l'encre durcissable par rayonnement ne soit imprimée ou gaufrée, mais il est possible que l'encre soit partiellement durcie (semi-molle), dans certains procédés, avant l'impression ou le gaufrage et que le procédé de durcissement ait également lieu soit après l'impression ou le gaufrage ou essentiellement en même temps que l'étape d'impression ou de gaufrage. L'encre durcissable par rayonnement est de préférence durcissable par rayonnement ultraviolet (UV). En variante, l'encre durcissable par rayonnement peut être durcie par d'autres formes de rayonnement, telles que des faisceaux d'électrons ou des rayons X. Les références à une/des encre(s) durcissable(s) aux UV dans la suite de la description sont données à titre d'exemple. Tous les modes de réalisation peuvent être remplaçables par d'autres encres durcissables par rayonnement, tant qu'elles peuvent répondre aux critères requis par le mode de réalisation (tels que la viscosité avant durcissement). De même, la référence à des lampes UV indique que la description fait référence à des encres durcissables aux UV. Si une encre durcissable par faisceau d'électrons est utilisée, il est clair qu'un dispositif à faisceau d'électrons serait utilisé à la place des lampes UV.
[0084] L'encre durcissable par rayonnement est de préférence une encre transparente ou translucide formée à partir d'un matériau de résine transparent. Une telle encre transparente ou translucide est particulièrement appropriée pour imprimer des éléments de sécurité transmettant la lumière tels que des réseaux de sous-longueurs d'onde, des réseaux diffractifs transmissifs et des structures de lentilles.
[0085] L'encre transparente ou translucide comprend de préférence une laque ou un revêtement transparent(e) durcissable aux UV à base d'acrylique. Ces laques durcissables aux UV peuvent être obtenues auprès de divers fabricants, dont Kingfisher Ink Limited, produit de type ultraviolet UVF-203 ou similaire. En variante, l'encre durcissable par rayonnement peut être basée sur d'autres composés, par exemple la nitrocellulose.
[0086] Les encres et les laques durcissables par rayonnement utilisées ici se sont révélées particulièrement appropriées pour l'impression ou le gaufrage de microstructures, notamment de structures diffractives telles que des réseaux de diffraction et des hologrammes, ainsi que de microlentilles et de réseaux de lentilles. Cependant, elles peuvent également être imprimées ou gaufrées avec des structures en relief plus grandes, telles que des dispositifs optiquement variables non diffractifs.
[0087] L'encre est de préférence imprimée ou gaufrée et durcie par un rayonnement ultraviolet (UV) essentiellement en même temps.
[0088] De préférence, pour être appropriée pour l'héliogravure, qui est le procédé préféré pour appliquer l'encre durcissable par rayonnement lorsqu'elle est ensuite gaufrée, l'encre durcissable par rayonnement a une viscosité située essentiellement dans la plage allant d'environ 20 à environ 175 centipoises, et plus préférablement allant d'environ 30 à environ 150 centipoises. La viscosité peut être déterminée en mesurant le temps nécessaire pour vider la laque d'une coupe Zahn N° 2. Un échantillon qui se vide en 20 secondes a une viscosité de 30 centipoises et un échantillon qui se vide en 63 secondes a une viscosité de 150 centipoises.
[0089] Avec certains substrats polymères, il peut être nécessaire d'appliquer une couche intermédiaire au substrat avant d'appliquer l'encre durcissable par rayonnement afin d'améliorer l'adhérence de la structure formée par l'encre au substrat. La couche intermédiaire comprend de préférence une couche d'apprêt, et plus préférablement, la couche d'apprêt comporte une polyéthylèneimine. La couche d'apprêt peut également comporter un agent de réticulation, par exemple un isocyanate multifonctionnel. Des exemples d'autres couches d'apprêt appropriées pour être utilisées dans l'invention comportent : des polymères à terminaison hydroxyle ; des copolymères à base de polyester à terminaison hydroxyle ; des acrylates hydroxylés réticulés ou non réticulés ; les polyuréthannes ; et des acrylates anioniques ou cationiques à durcissement aux UV. Des exemples d'agents de réticulation appropriés comportent : les isocyanates ; les polyaziridines ; des complexes de zirconium ; l'acétylacétone d'aluminium ; les mélamines ; et les carbodiimides.
Brève Description des Dessins
[0090] Des modes de réalisation préférés de l'invention seront maintenant décrits à titre d'exemple uniquement en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0091] La figure 1 est un schéma de principe d'un mode de réalisation d'un appareil pour la fabrication d'un produit à double face, tel qu'un billet de banque ;
[0092] Les figures 3 et 6 sont des schémas de principe, respectivement, de première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0093] Les figures 2, 4, 5 et 7 à 10 sont des schémas de principe d'un mode de réalisation d'un produit à double face au cours de différents stades de fabrication par l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0094] Les figures 11 et 12 sont des schémas de principe de deux parties différentes d'un système de commande d'alignement faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0095] Les figures 13 à 16 sont des schémas de principe illustrant les éléments d'un système de compensation d'obliquité faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 dans divers états de fonctionnement ;
[0096] La figure 17 est un schéma de principe illustrant des éléments supplémentaires du système de compensation d'obliquité faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0097] La figure 18 est un schéma de principe illustrant les éléments d'un système de commande de température de tambour faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0098] La figure 19 est un schéma de principe illustrant les éléments d'un système de commande de viscosité d'encre faisant partie de l'appareil montré dans la figure 1 ;
[0099] Les figures 20 à 22 sont des schémas de principe de trois modes de réalisation alternatifs au mode de réalisation illustré dans la figure 1 d'un appareil pour la fabrication en ligne d'un produit à double face, tel qu'un billet de banque ;
[0100] La figure 23 est un schéma de principe illustrant des unités d'impression supplémentaires positionnées en ligne avec l'appareil montré dans la figure 1, afin de former des éléments de conception supplémentaires pour le produit à double face ;
[0101] La figure 24 est un schéma de principe illustrant un produit à double face exemplaire comportant le dispositif intégré montré dans la figure 11 et des articles de conception supplémentaires formés par les unités d'impression supplémentaires montrées dans la figure 23 ;
[0102] La figure 25 est un schéma de principe illustrant un équipement de montage de cale destiné à être utilisé dans l'assemblage d'un ou de plusieurs mode(s) de réalisation de l'appareil montré dans la figure 1 ; et
[0103] La figure 26 est un schéma de principe illustrant un équipement de montage de cale, tel que décrit en relation avec la figure 25, pendant le procédé de montage ; et
[0104] Les figures 27A et 27B sont un schéma de principe illustrant une partie d'une bande de substrat ayant des structures à échelle microscopique formées sur ses deux côtés, ainsi qu'une imagerie imprimée supplémentaire et des dispositifs d'enregistrement associés.
Description Détaillée des Dessins
[0105] L'invention peut s'appliquer notamment, mais non exclusivement, à des documents de sécurité ou jetons tels que les billets de banque ou à des documents d'identification tels que les cartes d'identité ou les passeports formés à partir d'un substrat auquel une ou plusieurs couche(s) d'impression est/sont appliquée(s).
[0106] Plus largement, l'invention peut s'appliquer à un dispositif micro-optique qui, dans divers modes de réalisation, est approprié pour l'amélioration visuelle de vêtements, de produits pour la peau, de documents, d'étiquettes, d'imprimés, de produits manufacturés, de systèmes de marchandisage, d'emballages, de présentoirs de points de vente, de publications, de dispositifs publicitaires, d'articles de sport, de documents de sécurité et jetons, de documents financiers et de cartes de transaction et autres produits.
[0107] La figure 1 montre un appareil exemplaire 10 pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif intégré, ayant au moins une structure à échelle microscopique de chaque côté, sur une bande de matériau et, en particulier, un appareil capable d'imprimer un matériau „en grande bande“. L'appareil 10 comporte une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12 et une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 entre lesquelles une bande 16 de matériau est passée. Les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14 sont adaptées pour former des structures à échelle microscopique sur des côtés opposés de la bande 16. Les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique forment ensemble le dispositif intégré.
[0108] Comme indiqué ci-dessus, dans le contexte de cette divulgation, les mots „premier“ et „deuxième“ ne sont pas destinés à couvrir le sens dans lequel la bande est acheminée, ni la séquence dans laquelle l'une quelconque des structures à échelle microscopique est formée. Les mots „premier“ et „deuxième“ sont destinés à distinguer les éléments portant le même nom.
[0109] Il convient également d'apprécier que les modes de réalisation décrits ci-dessous font référence à l'utilisation d'une encre durcissable aux UV. De façon générale, d'autres encres durcissables par rayonnement peuvent être utilisées en tant que substitut d'une encre durcissable aux UV, bien que les encres durcissables aux UV constituent le type préféré d'encre durcissable par rayonnement.
[0110] Dans le mode de réalisation illustré dans la figure 1, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12 comprend une unité de gaufrage en microlentilles dans laquelle une cale est utilisée. La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 comprend deux unités de flexographie montées sur un tambour qui porte une cale. Les unités de flexographie appliquent une encre durcissable par rayonnement, qui dans les exemples ci-dessous est une encre durcissable aux UV, à la cale, de la même manière que les unités d'impression traditionnelles. Les unités de flexographie, conjointement avec une unité d'héliogravure amont facultative 20, fournissent une encre durcissable aux UV selon un motif souhaité et/ou une couleur souhaitée afin de former une couche d'imagerie sur le côté opposé de la bande aux lentilles micro-optiques.
[0111] Les lentilles micro-optiques permettent à la lumière incidente d'être focalisée sur la couche d'imagerie à travers une partie transparente ou partiellement transparente de la bande 16 afin de projeter une imagerie qui peut être observée par l'utilisateur. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, les structures à échelle microscopique formées sur des côtés opposés de la bande 16 peuvent avoir diverses formes. Les unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14 sont chacune adaptées pour former des structures à échelle microscopique agissant en tant qu'éléments de focalisation ou éléments d'image. Les éléments de focalisation peuvent comporter un certain nombre de structures réfractives ou réfléchissantes, comportant des microlentilles ou des micromiroirs, ainsi que des structures diffractives, comportant des plaques à zones binaires ou multiniveaux.
[0112] Les structures à échelle microscopique peuvent être formées par l'application d'encre ou d'un autre matériau à la bande 16. Le choix de la structure à échelle microscopique appliquée à la bande 16 par les unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14 dépendra de la nature du dispositif qui est destiné à être formé d'un seul tenant avec le produit à double face à fabriquer par l'appareil 10.
[0113] En outre, bien que le mode de réalisation illustré dans la figure 1 montre deux unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, des unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique supplémentaires peuvent être utilisées dans d'autres modes de réalisation de l'appareil pour la fabrication d'un produit à double face. Il faut également comprendre que les détails spécifiques de chaque unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, tels que le nombre de postes d'impression, de rouleaux, de lampes de durcissement aux UV et d'autres dispositifs, peuvent varier selon les propriétés de l'une des structures à échelle microscopique ou des deux appliquées à des côtés opposées de la bande 16.
[0114] L'appareil 10 comporte en outre un système d'acheminement de bande destiné à acheminer la bande 16 de matériau entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14. Le système d'acheminement de bande peut comporter des unités de nettoyage de bande, des unités de gravure, des rouleaux obliques, des compensateurs linéaires, des guides de bord, des rouleaux de guidage, des rouleaux d'introduction et autres analogues.
[0115] Lors de l'utilisation, la bande 16 est acheminée dans une direction 22 à travers une unité de nettoyage de bande 24 vers l'unité d'héliogravure 18. L'unité d'héliogravure 18 comporte un cylindre de gravure 26 agissant en coopération avec un rouleau d'héliogravure 28. Comme on peut le voir dans la figure 2, le cylindre de gravure 26 et le rouleau d'héliogravure 28 agissent pour appliquer une tache 30 d'encre durcissable aux UV à la bande 16.
[0116] Après passage autour d'un rouleau oblique 32 (voir la figure 1) qui peut être ajusté pour commander l'obliquité de la bande 16 par rapport à la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12, la bande 16 est acheminée vers la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12. Comme on peut le voir dans la figure 3, des taches 30 d'encre durcissable aux UV sont pressées contre un tambour principal 40 et la bande 16 par des rouleaux d'entrée et de sortie 42 et 44. Une cale 46 (voir figure 4) est montée sur le tambour principal 40, comme décrit de manière plus détaillée ci-dessous, de sorte que lors de la rotation du tambour principal 40 et des rouleaux d'entrée et de sortie 42 et 44, la cale 46 exerce une pression contre la couche UV transparente 30 pour gaufrer une structure à échelle microscopique sous la forme de microlentilles ou d'autres éléments de focalisation de lumière.
[0117] L'unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12 comporte en outre des lampes UV 48 et 50 pour fournir de l'énergie de durcissement 52 afin de fixer l'encre durcissable aux UV, sous la forme des structures sur la cale 46, lorsque la cale est en contact avec l'encre durcissable aux UV 30. Une fois libérée de la cale 46 lors de la rotation du tambour principal 40 et de la sortie de la bande 16 de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12, chaque tache 30 de matériau conserve sa forme durcie, comme illustré dans la figure 5.
[0118] Après avoir quitté la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12, la bande 16 passe sur un rouleau de guidage 54, ou une série de rouleaux, et est ensuite dirigée vers un compensateur linéaire 56 et un guide de bord 58 pour apporter des ajustements à la bande 16 pour un alignement entre la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 12 et des dispositifs aval, y compris la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14.
[0119] Après la sortie du guide de bord 58, la bande 16 passe sur un rouleau de guidage 60, ou une série de rouleaux, et est acheminée vers l'unité d'héliogravure 20. Cette unité d'héliogravure 20 distribue une tache d'encre durcissable aux UV sur la bande 16 sur le côté opposé à la tache appliquée par le cylindre de gravure amont 26. L'application d'une tache d'encre durcissable aux UV par l'unité d'héliogravure 20 permet l'application d'une couche de „mouillage“ à la bande pour les procédés durcissables aux UV. C'est-à-dire, une tache d'encre durcissable aux UV non durcie, molle ou humide, est appliquée avant la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14. Une couche de mouillage réduit les risques de défauts dans la structure à échelle microscopique formée, tels que les bulles. Certaines conceptions de structure sont plus sensibles à la formation de bulles que d'autres, il faut donc comprendre que cette unité d'héliogravure 20 est facultative.
[0120] La bande 16 est ensuite acheminée depuis l'unité d'héliogravure 20 vers un rouleau oblique 62 qui peut être ajusté pour commander l'obliquité de la bande par rapport à la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14.
[0121] La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 agit pour appliquer une structure à échelle microscopique d'imagerie au côté opposé de la bande 16 auquel les microlentilles sont appliquées, comme montré de manière plus détaillée dans la figure 6. La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 comporte un tambour principal 64 et, dans ce mode de réalisation, deux unités de flexographie 66 et 68.
[0122] Les unités de flexographie 66 et 68 appliquent une encre durcissable aux UV directement à une cale montée sur le tambour principal 64, de la même manière que les unités d'impression traditionnelles. Le tambour principal 64 imprime ensuite l'encre durcissable aux UV appliquée par les unités de flexographie 66 et 68 à la bande 16. Une lampe UV 70 peut fournir un durcissement partiel ou complet pour l'unité de flexographie 66, mais sinon toute l'encre durcissable aux UV est durcie en utilisant des lampes UV 72 et 74. La combinaison de l'unité d'héliogravure 20 et des unités de flexographie 66 et 68 faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 peut fournir l'encre durcissable aux UV selon tout motif souhaité ou toute couleur souhaitée sur la cale.
[0123] Par exemple, l'unité de flexographie 66 peut fournir une encre durcissable aux UV d'une couleur (la couleur comporte une encre transparente dans ce contexte) dans une ou plusieurs première (s) région (s) de la cale et l'unité de flexographie 68 peut fournir une encre durcissable aux UV d'une autre couleur dans une ou plusieurs deuxième(s) région(s) de la cale. Dans le cas où les unités de flexographie 66, 68 fournissent de l'encre durcissable aux UV à au moins certains emplacements différents sur la cale (sur le tambour 64), il est préférable d'échanger les emplacements de la lampe UV 70 avec l'unité de flexographie 68. En conséquence, il sera possible de durcir partiellement ou totalement l'encre durcissable aux UV provenant des deux unités de flexographie 66, 68, comme la lampe UV 70 serait située après l'application de l'encre durcissable aux UV sur la cale, mais avant l'impression sur la bande 16. Les première(s) et deuxième(s) régions peuvent se trouver à des emplacements distincts séparés ou certaines peuvent se chevaucher. L'unité d'héliogravure 20 peut également fournir une encre durcissable aux UV d'une troisième couleur sur la bande qui correspondra à une ou plusieurs troisième(s) région(s) sur la cale. Dans ce cas, étant donné que l'encre durcissable aux UV est appliquée à la bande par l'unité d'héliogravure 20 avant d'atteindre l'unité de formation de structure à échelle microscopique 14, les structures sur la cale sont gaufrées en l'encre durcissable aux UV plutôt que la cale imprimant les structures sur la bande, comme c'est le cas avec l'encre durcissable aux UV appliquée par les unités de flexographie 66, 68.
[0124] Une fois encore, les troisièmes régions peuvent être situées dans des emplacements discrets, séparés des premières et/ou deuxièmes régions, ou se chevauchant avec l'une ou les deux. C'est-à-dire que, lorsqu'elles sont utilisées en combinaison, les unités de flexographie 66, 68 et l'unité d'héliogravure 20 peuvent être utilisées pour générer des structures à échelle microscopique ayant trois encres durcissables aux UV différentes. Notamment, dans des modes de réalisation alternatifs, chacune des unités de flexographie 66, 68 et de l'unité d'héliogravure 20 peut être utilisée séparément, sans qu'aucune autre unité d'impression ne soit utilisée, ou en combinaison avec une autre des unités d'impression pour générer des structures à échelle microscopique.
[0125] Dans un mode de réalisation de fonctionnement, l'unité de flexographie 66 applique des taches 80 d'encre pigmentée durcissable aux UV sur un rouleau de transfert 82. Le rouleau de transfert 82 amène les taches à s'appuyer contre le tambour principal 64, de sorte que l'encre soit appliquée à une cale 84. Les taches sont transférées à la cale 84 dans des régions dans lesquelles la cale 84 a des évidements dans lesquels des structures à échelle microscopique sont formées, de sorte que l'encre remplisse les évidements. L'encre 88 dans les évidements de la cale 84 reste dans la cale lorsque le tambour principal 64 tourne vers la lampe UV 70. Au niveau de la lampe UV 70, de l'énergie de durcissement 90 est appliquée pour durcir partiellement ou totalement l'encre 88 dans les évidements de la cale 84.
[0126] L'unité de flexographie 68 applique des taches 92 d'encre transparente durcissable aux UV à un tambour de transfert 94 pour un transfert ultérieur vers la cale portant l'encre. La figure 8 illustre la structure résultante. Lorsque le tambour 64 poursuit sa rotation, la structure illustrée dans la figure 8 est amenée en contact avec une tache d'encre 96 appliquée à la bande 16 par l'unité d'héliogravure 20. La bande 16 est acheminée vers le tambour principal 64 en coopération avec un rouleau d'impression d'entrée 98, et est éloignée de l'unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 au moyen d'un rouleau d'impression de sortie 100.
[0127] La structure résultante, comportant les taches 92 et 96 appliquées respectivement par l'unité de flexographie 68 et l'unité d'héliogravure 20, et l'encre 88 dans les évidements de la cale 84, est ensuite transportée sur la bande 16 au-delà des lampes UV 72 et 74 de la manière montrée dans la figure 9. De nouveau, de l'énergie de durcissement 102 est appliquée à partir des lampes UV 72 et 74 pour durcir les éléments 88 et taches 92 et 96 d'encre ensemble.
[0128] Lors d'une rotation continue du tambour principal 64, la bande et la structure constituée des éléments 88 et taches 92 et 96 d'encre se séparent de la cale 84 (qui reste sur le tambour principal). La figure 10 illustre la structure et la bande une fois qu'elles sont libérées de la cale et que la structure à échelle microscopique formant les éléments d'image imprimés a été créée.
[0129] Dans les modes de réalisation dans lesquels on utilise à la fois les unités de flexographie 66 et 68 et les unités d'héliogravure 18 et 20, le poids de l'encre durcissable aux UV peut être significatif. Dans ce cas, un poste de durcissement 110 peut être prévu, comportant un tambour 112 sur lequel la bande 16 est transportée de manière à appliquer de l'énergie de durcissement provenant des lampes UV 114 et 116. Des rouleaux de guidage 118 et 120 guident la bande 16 à partir de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 20 jusqu'au poste de durcissement 110.
[0130] Un rouleau de guidage final 122 dirige la bande 116 vers des opérations de traitement en aval supplémentaires, telles que l'opacification de la bande 16 et l'inclusion de dispositifs de sécurité supplémentaires, la découpe de la bande en feuilles et la séparation ultérieure des feuilles en billets de banque.
Système d'alignement X-Y
[0131] Traditionnellement, les structures à échelle microscopique, et en particulier les structures à échelle microscopique à double face, sont appliquées au moyen de techniques de post-traitement sous forme de rayure continue, telle qu'un fil ou une feuille, et peuvent donc être perçues comme „étrangères“ par le substrat de billet de banque, le billet de banque ou le document de sécurité.
[0132] L'alignement d'une structure à échelle microscopique sur un côté d'un substrat avec une structure à échelle microscopique sur l'autre côté du substrat permet de fabriquer les structures à échelle microscopique sous forme de tache. Cela présente de nombreux avantages lors de l'intégration de structures à échelle microscopique dans des documents de sécurité ou billets de banque existants ou nouveaux, notamment : il n'est pas possible de séparer les structures à échelle microscopique du document de sécurité en une seule pièce ; la réduction du nombre d'étapes du procédé, permettant une réduction des chutes et une production plus rapide ; l'amélioration de la qualité des structures à échelle microscopique générées ; l'intégration des structures à échelle microscopique sans coupure avec d'autres articles de sécurité ou de conception ; la possibilité de fournir de multiples taches discrètes de structures à échelle microscopique sur un seul document de sécurité ; la possibilité de choisir n'importe quelle taille ou forme de la/des tache(s) comportant les structures à échelle microscopique.
[0133] Des dispositifs d'alignement sont formés au niveau de chacune des unités de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14, ainsi que de toute unité de gaufrage, d'impression ou autre unité de formation de structure à échelle microscopique supplémentaire. Ces dispositifs d'alignement se trouvent généralement en dehors de la zone active sur la bande de substrat et sont lus par l'intermédiaire de capteurs optiques. Les dispositifs d'alignement fournissent les informations nécessaires pour déterminer la position latérale et axiale de l'unité de formation de structure à échelle microscopique et, le cas échéant, des unités d'impression. Des marques d'alignement appropriées sont divulguées et discutées dans le document WO201 0042999. Les capteurs optiques renvoient des signaux à un système de commande d'alignement principal indiquant les positions relatives de chaque unité de formation de structures à échelle microscopique et de toute unité d'impression en aval. Cependant, le document WO201 0042999 ne considère pas l'alignement de structures à échelle microscopique avec d'autres structures à échelle microscopique (uniquement avec des unités d'impression standard) ou avec des structures à échelle microscopique sur des côtés opposés d'un substrat.
[0134] Des erreurs d'alignement peuvent survenir entre les différents composants au niveau d'une unité de formation de structure à échelle microscopique (par exemple, entre une unité de gravure et une unité de gaufrage, etc.) ou entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique (pour obtenir un alignement avant et arrière), ou entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique et celles qui appliquent des éléments de conception supplémentaires à la bande une fois que le dispositif intégré est déjà formé.
[0135] En se référant maintenant aux figures 27A et 27B, une version schématique d'une partie d'une bande de substrat 600 est montrée, ayant des dispositifs intégrés 602 et 604 sur un document de sécurité 606. De multiples versions du document de sécurité 606 ont été appliquées au substrat 600, qui fait partie d'une bande se déplaçant dans une direction comme indiqué par la flèche 608 à travers un appareil selon l'invention tel que décrit ici. La figure 27B est une coupe à travers le substrat 600 au niveau de la section 607, montrée dans la figure 27A.
[0136] Les dispositifs d'alignement 610, 611, 612, 613, 614, 616, 618 sont montrés sur le substrat 600. Chaque dispositif 610, 611, 612, 613, 614, 616, 618 est réalisé par un outil séparé, tel qu'une unité d'impression ou une unité de formation de structure à échelle microscopique, dans un appareil selon l'invention. C'est-à-dire que chaque outil, tel qu'une cale ou un cylindre d'impression, est formé/fabriqué avec les structures d'image concernées sur la surface d'outil, globalement sous forme d'évidements dans la surface.
[0137] Lorsque des structures d'image sont formées sur un outil, des dispositifs d'alignement sont également formés sur la surface d'outil dans une zone de non-image. Par conséquent, chaque répétition de l'outil sur un substrat pendant l'impression/la formation laisse une marque d'alignement qui indique la position de toutes les structures à partir de cet outil sur le substrat. Des dispositifs/transducteurs optiques fixés sur un appareil selon l'invention sont ensuite utilisés pour lire les dispositifs d'alignement. Comme les dispositifs optiques sont fixés sur l'appareil, le positionnement relatif des impressions/microstructures sur le substrat entre les unités d'impression (ou toute autre unité de formation de structure) peut être détecté. En particulier, dans une mise en œuvre simple, un transducteur peut détecter la position de départ d'un dispositif d'alignement et la longueur du dispositif d'alignement dans la direction de la machine (sur la longueur du substrat et comme indiqué par la flèche 608 dans le mode de réalisation exemplaire de la figure 27A). Comme le dispositif d'alignement est un triangle à angle droit, ou un coin (bien que d'autres formes de dispositif d'alignement puissent être utilisées), la longueur du dispositif d'alignement varie dans la direction transversale de la machine (perpendiculaire à la direction de la machine). La détection de la position de départ du dispositif d'alignement permet de faire varier la position des images établies par l'outil correspondant dans la direction de la machine et la connaissance de la longueur du dispositif d'alignement au point où le dispositif optique croise le dispositif d'alignement permet de faire varier la position des images établies par l'outil correspondant, par rapport aux images formées par d'autres outils, dans la direction transversale de la machine, donnant un système d'alignement „XY“.
[0138] Les dispositifs d'alignement 610, 611, 612, 613, 614, 616 et 618 des figures 27A et 27B sont de forme triangulaire, permettant un alignement XY comme discuté ci-dessus. Toutefois, le système ajoute un certain nombre de variations qui ne sont généralement pas observées dans les systèmes d'alignement d'impression. Premièrement, un alignement avant-arrière, c'est-à-dire un alignement d'images sur des côtés opposés d'une bande de substrat continue, n'a pas été précédemment considéré, deuxièmement, un alignement avant-arrière de structures/images formées transparentes et, troisièmement, un alignement de ces structures formées transparentes avec des images colorées plus „standard“, comme par exemple l'encre pigmentée imprimée par gravure.
[0139] Dans l'exemple des figures 27A et 27B, les dispositifs d'alignement 610 et 611 concernent des microstructures formées par rapport aux dispositifs intégrés 602, 604 sur un premier côté 620 du substrat 600. Les dispositifs d'alignement 610 et 611 ont un motif qui agit comme un diffuseur de lumière, permettant la détection par un transducteur approprié, même si les dispositifs d'alignement 610 et 611 sont formés en encre transparente. De même, les dispositifs d'alignement 612 et 613 concernent des microstructures formées par rapport aux dispositifs intégrés 602, 604 sur un deuxième côté 622 du substrat 600. Encore une fois, les dispositifs d'alignement 612 et 613 ont un motif qui agit comme un diffuseur de lumière, permettant la détection par un transducteur approprié, même si les dispositifs d'alignement 612 et 613 sont également formés en encre transparente. Il est également possible d'utiliser des encres pigmentées pour former de telles microstructures et, dans ce cas, l'exigence de former un motif particulier dans le dispositif d'alignement est supprimée.
[0140] Dans l'exemple des figures 27A et 27B, les dispositifs d'alignement 614, 616 et 618 concernent des couches d'impression qui entourent les dispositifs intégrés 602 et 604. Bien que les couches d'impression individuelles associées aux dispositifs d'alignement 614, 616 et 618 ne soient pas montrées séparément, pour faciliter la compréhension, il faut comprendre que les zones entourant les dispositifs intégrés et, dans certaines conceptions, chevauchant ces dispositifs, comprennent de multiples couches d'impression, telles que différentes couleurs ou encres de sécurité, dans une conception d'imagerie choisie.
[0141] Le dispositif d'alignement 618 est situé sur le deuxième côté 622, tandis que les dispositifs d'alignement 614 et 616 sont situés sur le premier côté 620. Par conséquent, dans cet exemple, il y a deux couches d'impression sur le premier côté 620, associées aux dispositifs d'alignement 614 et 616 respectivement, et une couche d'impression sur le deuxième côté 622, associée au dispositif d'alignement 618.
[0142] Dans l'exemple de la figure 1, le tambour principal (rouleau de gaufrage en lentille) 40 faisant partie de la première unité de formation de structure à échelle microscopique 12 et le tambour principal (rouleau d'impression d'image) 64 faisant partie de la deuxième unité de formation de structure à échelle microscopique, sont définis comme des unités „maîtres“. C'est-à-dire que leurs positions latérales et angulaires ne changeront pas et que d'autres unités leur sont alignées.
[0143] Un cylindre de gravure 124, faisant partie de l'unité d'héliogravure 20, en amont du rouleau d'impression d'image 64, est aligné avec le rouleau d'impression d'image 64 en utilisant les dispositifs d'alignement 612 et 613. C'est-à-dire, il sera ajusté ou mis en phase à la position angulaire correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement électronique et à la position transversale ou latérale correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement par moteur linéaire, qui déplace le rouleau entier transversalement par rapport à la bande. Les deux dispositifs d'entraînement sont commandés par un système d'alignement comme décrit ci-dessus (mais d'autres systèmes d'alignement peuvent également être appropriés).
[0144] Le cylindre de gravure 26 faisant partie de l'unité d'héliogravure 18 en amont du rouleau de gaufrage en lentille s'alignera avec le rouleau de gaufrage en lentille, en utilisant les dispositifs d'alignement 610 et 611. C'est-à-dire que, de la même manière que ci-dessus, il sera ajusté ou mis en phase à la position angulaire correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement électronique et à la position latérale correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement par moteur linéaire, de la même manière que le cylindre de gravure 124. À nouveau, les deux dispositifs d'entraînement sont commandés par le système d'alignement.
[0145] Les deux côtés de l'article sont maintenant parfaitement alignés, c'est-à-dire que la tache d'encre appliquée par le cylindre de gravure concerné sera ajustée pour être dans la bonne position, de sorte que les structures concernées sur les rouleaux de gaufrage soient gaufrées en cette tache d'encre. Cependant, chaque côté, le côté image et le côté lentille ne sont pas alignés l'un avec l'autre. L'alignement de la lentille avec l'image se produit maintenant par l'intermédiaire du compensateur linéaire 56 et du guide de bord 58. Les deux sont commandés par l'intermédiaire du système d'alignement, c'est-à-dire la détection de la position d'au moins un dispositif d'alignement de chaque côté de la bande, soit 610 et/ou 611 sur le premier côté 620 et 612 et/ou 613 sur le deuxième côté 622, est utilisée pour commander le compensateur linéaire 56 et le guide de bord 58 de sorte que les structures formées par le rouleau de gaufrage en lentille 40 (ou tout autre type de microstructure formée au niveau de cette unité de formation) et le rouleau d'impression d'image 64 (ou tout autre type de microstructure formée au niveau de cette unité de formation) soient alignées.
[0146] Une erreur d'alignement peut être détectée par l'intermédiaire d'un détecteur utilisant un transducteur approprié après la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique. Un tel transducteur peut être un dispositif optique mesurant les positions relatives des marques d'alignement imprimées sur les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique. Cela peut être un simple capteur de lumière couplé à un codeur ou bien un dispositif CCD avec un logiciel de mesure de distance approprié.
[0147] Comme le montre la figure 11, le compensateur linéaire 56 est utilisé pour commander l'alignement dans la direction de la machine, qui est la direction dans laquelle la bande de substrat est tirée à travers la machine, et est constitué d'un rouleau libre (un rouleau de nonentraînement) 130 relié de chaque côté à des mécanismes de commande à vis 132, 134 respectivement entraînés par l'intermédiaire de servomoteurs 136, 138.
[0148] L'alignement est obtenu en déplaçant le rouleau transversalement à la direction de la machine (par exemple vers le haut ou vers le bas) et au plan de la bande, augmentant ou diminuant ainsi la longueur de la bande de substrat entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique 12, 14. Le rouleau libre est entraîné vers le haut ou vers le bas sur la vis par l'intermédiaire de servomoteurs 136, 138. Les deux moteurs sont commandés par l'intermédiaire d'un système d'alignement principal 140. Comme on l'appréciera aisément, le rouleau libre pourrait être déplacé par d'autres moyens, tels qu'un piston, un moteur linéaire, etc., selon les besoins.
[0149] Un transducteur 142 est positionné après la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique 14 pour détecter une erreur d'alignement et fournir un signal d'entrée au système d'alignement 140.
[0150] Comme le montre la figure 12, le guide de bord 58 est utilisé pour commander l'alignement transversalement à la direction de la machine et au plan de la bande (par exemple, l'alignement latéral) ou la position de la bande de substrat le long de la direction axiale de l'unité de formation de structure à échelle microscopique concernée. Le guide de bord 58 reçoit un signal provenant du système d'alignement principal 140 et déplacera la bande latéralement pour s'assurer que les deux unités de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14 sont alignées l'une avec l'autre dans la direction latérale.
[0151] Il convient de noter que le choix d'un compensateur linéaire et d'un guide de bord, en combinaison avec des systèmes d'alignement „standard“ entre chaque unité de formation de structure à échelle microscopique et d'autres unités d'impression, permet d'améliorer la qualité des structures formées et d'augmenter la durée de vie de la structure de gravure ou d'impression (telle que les structures sur cales) de l'unité de formation de structure à échelle microscopique. En effet, si les rouleaux des unités de formation de structure à échelle microscopique avaient des dispositifs d'entraînement électronique rotatif et des dispositifs d'entraînement linéaire axial, la structure de gravure ou d'impression serait alors déplacée à la fois en rotation et axialement contre la bande de substrat, ce qui entraînerait une usure plus importante des structures et, en raison des très petites tailles créées, des structures de qualité inférieure (des structures de taille micrométrique ou de taille plus petite peuvent être maculées ou détruites en raison du mouvement relatif).
[0152] Une fois que les rouleaux de gaufrage et/ou d'impression ont été alignés et que le compensateur linéaire 56 et le guide de bord 58 ont été alignés, les unités d'impression suivantes peuvent être réalignées sur l'une des unités de formation de structure à échelle microscopique. Cela est généralement réalisé de manière similaire aux postes de gravure dans les unités de gaufrage, c'est-à-dire que chaque cylindre de gravure sera mis en phase à la position angulaire correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement électronique et à la position latérale correcte par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement par moteur. Les deux dispositifs d'entraînement sont commandés par le système d'alignement 140.
[0153] Si les structures créées par les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique sont suffisamment tolérantes au mouvement des structures de gravure ou d'impression contre le substrat de la bande et/ou si l'usure des structures de gravure ou d'impression n'est pas un problème (de nombreux facteurs peuvent contribuer à cela, tels que des petits groupes, des matériaux améliorés pour les structures de gravure/impression, etc.), il est alors possible de faire commander les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique par des moyens d'alignement d'impression en ligne „standard“, à savoir un dispositif d'entraînement rotatif dans la direction de la machine et un dispositif d'entraînement linéaire dans la direction axiale.
[0154] Un composant final du système d'alignement XY est l'alignement des unités de flexographie 66 et 68 avec le tambour 64. Dans le mode de réalisation préféré, les deux unités de flexographie 66 et 68 sont mécaniquement ou électroniquement (par l'intermédiaire de codeurs extrêmement précis) adaptées au tambour central 64. De nouveau, de préférence, les unités de flexographie 66, 68 ont des cylindres en contact avec le tambour 64 qui tournent deux fois par rapport à un seul tour de tambour 64. Les unités de flexographie 66, 68 sont, par conséquent, alignées manuellement avec le tambour 64, de préférence par un système d'inspection et une mesure appropriée de l'erreur d'alignement.
Alignement de l'Obliquité
[0155] S'agissant d'un procédé sur presse à bobine, les différences de calibre peuvent entraîner une variation transversale de la tension de la bande. Bien que les écarts soient auto-correctifs, du fait qu'ils sont identiques au niveaux des deux unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique ou de toutes les unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, un centre ou un bord lâche dans la bande peut entraîner des variations de tension de la bande qui peuvent se traduire par une variation de l'agrandissement, de l'orientation ou des deux.
[0156] Les dispositifs comportant des structures à échelle microscopique, tels que les dispositifs micro-optiques, tels que décrits ici, ne sont pas, par nature, tolérants à l'obliquité. Des variations mineures de l'obliquité dues à des problèmes de procédé tels que l'obliquité de la cale, l'obliquité du montage de la cale, l'épaisseur du matériau de la bande et d'autres variations du procédé peuvent rendre l'article micro-optique déformé ou non reconnaissable.
[0157] La commande et la gestion de l'obliquité sont importantes pour l'esthétique de certains dispositifs, notamment de ceux formant ou comportant des articles de sécurité micro-optiques. Dans certains cas, une obliquité de l'ordre de 0,02 degré peut rendre l'article impossible à distinguer, et par conséquent, la possibilité d'influencer ou de modifier l'obliquité au cours du procédé peut être avantageuse.
[0158] L'obliquité, dans le contexte de cette spécification, est l'angle de la bande de substrat par rapport à l'angle des structures d'impression sur la première ou la deuxième unité de formation de structure à échelle microscopique.
[0159] Dans l'appareil montré dans la figure 1, les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique 12 et 14, et/ou des unités de formation de structure à échelle microscopique supplémentaires quelconques en amont ou en aval de celles-ci, comportent chacune un tambour principal sur lequel passe la bande. Le système de compensation d'alignement comporte un rouleau oblique situé avant au moins l'un des tambours principaux et un compensateur d'obliquité pour compenser l'obliquité de la bande en commandant le pivotement relatif entre le rouleau oblique et le tambour principal afin de modifier l'angle d'entrée de la bande au niveau de l'au moins un tambour principal.
[0160] Comme le montre la figure 1, les rouleaux obliques 32, 62 sont respectivement situés à côté des première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique 12, 14. Dans l'exemple montré dans les figures 13 à 15, le rouleau oblique 32 est montré dans différentes positions qui modifient l'angle de la bande de substrat par rapport à l'unité de formation de structure à échelle microscopique 12. La position angulaire du rouleau oblique 32 est déterminée par un compensateur d'obliquité comportant une vis à filet fin 144 couplée au rouleau oblique 32 d'un côté de la bande 16 et commandée par un servomoteur 146, et une vis à filet fin 148 couplée au rouleau oblique 32 de l'autre côté de la bande 16 et commandée par un servomoteur 150 ou en variante par des moyens électriques, pneumatiques ou mécaniques. Le rouleau oblique 62 est commandé de manière similaire.
[0161] Bien que les figures 13 à 15 ne montrent que trois positions du rouleau oblique 32, un nombre quelconque de positions sont disponibles en fonction de la résolution de commande du rouleau oblique.
Position zéro
[0162] Dans cette position, montrée dans la figure 13, les deux servomoteurs 146 et 150 sont dans leur position zéro ou de référence et il n'y a aucune influence sur la bande de substrat 16.
Position 1
[0163] Dans cette position, montrée dans la figure 14, le servomoteur 146 d'un côté du substrat (dans ce cas, en haut de l'image) est entraîné vers sa position positive maximale, et le servomoteur 150 de l'autre côté du substrat (dans ce cas, au bas de l'image) est entraîné vers sa position négative maximale. Cela amène la bande à s'incliner selon un angle (thêta-1) 152 par rapport à l'unité de formation de structure à échelle microscopique.
Position 2
[0164] Dans cette position, montrée dans la figure 15, le servomoteur 146 d'un côté du substrat (dans ce cas en haut de l'image) est entraîné vers sa position négative maximale et le servomoteur 150 de l'autre côté du substrat (dans ce cas, au bas de l'image) est entraîné vers sa position positive maximale. Cela amène la bande à s'incliner selon un angle (thêta-2) 154 par rapport au tambour central.
[0165] Il est également possible de commander l'obliquité en déplaçant les unités de formation de structure à échelle microscopique, comme le montre la figure 16, d'une manière similaire à celle discutée ci-dessus avec le rouleau oblique. Dans ce cas, la position angulaire du tambour central 40 de l'unité de formation de structure à échelle microscopique 14 est déterminée par une vis à filet fin 156 couplée à l'arbre de tambour d'un côté de la bande 16 et commandée par un servomoteur 158, et par une vis à filet fin 160 couplée à l'arbre de tambour de l'autre côté de la bande 16 et commandée par un servomoteur 162 ou, en variante, par des moyens électriques, pneumatiques ou mécaniques.
[0166] L'impact est le même que précédemment, c'est-à-dire que la bande fait un angle (thêta) 164 par rapport au tambour central. Les unités de formation de structure à échelle microscopique sont des unités relativement compliquées et logent d'autres systèmes importants, tels que des systèmes de durcissement et des systèmes d'application. À ce titre, bien qu'il soit possible de fonctionner dans ce mode, il est avantageux d'utiliser un rouleau oblique comme décrit ci-dessus.
[0167] La commande de l'obliquité peut être effectuée manuellement ou automatiquement, comme le montre la figure 17. Dans le cas de l'opération manuelle, l'opérateur peut ajuster manuellement les rouleaux obliques en entraînant les divers servomoteurs par un système de commande approprié 166 à partir d'une console 168.
[0168] Des marques d'alignement d'obliquité peuvent être formées sur la bande de substrat en vue d'une utilisation par opération manuelle ou, plus avantageusement, inspectées par des capteurs optiques 170 et 172 de sorte que l'obliquité puisse être automatiquement commandée.
[0169] Un système d'inspection 174 peut alors mesurer et quantifier cette obliquité et fournir une rétroaction aux rouleaux obliques 32 et 62 afin d'ajuster cette obliquité, corrigeant ainsi l'obliquité. Il s'agit d'une boucle de rétroaction moyennant quoi l'obliquité est surveillée, quantifiée et commandée automatiquement par l'intermédiaire du système d'inspection 174 qui envoie des signaux aux servomoteurs 146 et 150 sur les rouleaux obliques 32 et 62.
[0170] Un exemple de marques d'alignement d'obliquité appropriées implique un motif qui agrandira l'obliquité dans le procédé par agrandissement par effet de moiré. Dans ce cas, les microlentilles sont formées par une première unité de formation de structure à échelle microscopique et une couche d'image est formée par une deuxième unité de formation de structure à échelle microscopique dans une zone de la bande éloignée des zones qui feront partie du produit final, telle que la marge (bord extrême de la bande).
[0171] L'agrandissement par effet de moiré est un phénomène relativement bien connu pour la visualisation de l'esthétique et des articles de sécurité, mais il peut également être utilisé comme détecteur d'obliquité. Par exemple, sur une surface de la bande, une structure périodique peut être formée. Sur le côté opposé, des éléments de focalisation peuvent également être formés. Les éléments de focalisation peuvent être simplement un ensemble de lignes ou une autre structure diffractive. Par exemple, la fréquence de lignes peut être similaire à celle des lentilles, de sorte qu'un agrandissement par effet de moiré se produise.
[0172] À mesure que l'angle entre la structure périodique et les lentilles augmente en raison de l'obliquité, il se produit un changement correspondant dans l'image agrandie par effet de moiré de la structure périodique. Lorsque cela se produit et que l'obliquité est faible, l'effet de l'agrandissement par effet de moiré résultant est relativement important. Cela créera un pseudo-agrandissement important de la structure périodique qui pourra ensuite être mesuré par un dispositif de mesure approprié.
[0173] À mesure que l'obliquité augmente, la disparité de fréquence augmente, ce qui entraîne une diminution produite du pseudo-agrandissement. Un dispositif de mesure conçu de manière appropriée peut être programmé pour reconnaître le motif.
[0174] L'utilisation de motifs obliques, par exemple dans une zone morte de la feuille, telle que la marge, à produire à partir de la bande, combinés aux système d'inspection, rouleaux obliques automatiques et systèmes de marquage associés, permet un procédé capable d'obtenir un article de haute qualité et un niveau plus élevé de commande de procédé et d'assurance.
Conception de cales d'image négative ou inversée
[0175] Afin d'éviter des arrêts fréquents de la production dus à l'usure des cales, qui sont susceptibles de se produire lors de la production d'éléments d'image, de lentilles, de structures de Fresnel ou de structures diffractives, la cale peut comporter un ou plusieurs évidement(s) renfermant de l'encre définissant une zone de non-image et une ou plusieurs zone(s) non évidée(s) définissant une image observable par un utilisateur, les évidements renfermant de l'encre ayant une étendue supérieure à celle des zones non évidées, afin de produire une image inversée ou une image négative lorsque l'encre est imprimée. De cette manière, les structures linéaires qui produisent une image observable par l'observateur sont des zones qui ne contiennent que peu ou pas d'encre et le reste de la cale est recouvert d'une couche d'encre continue ou semi-continue. Il en résulte qu'il n'y a pas ou peu d'exigence d'essuyage de la cale, qui est généralement nécessaire pour obtenir un contraste approprié sur des images de ce type imprimées de manière positive, et la cale ne subit donc plus l'usure causée par des systèmes d'image intégrale et d'agrandissement par effet de moiré à haute résolution connus en raison de l'essuyage. En conséquence, la zone non évidée de la cale recevra également de l'encre, mais cette épaisseur sur les zones non évidées sera très petite, beaucoup moins que celle des zones évidées. La quantité d'encre contenue dans les zones non évidées doit être suffisamment petite pour que l'œil humain puisse facilement apprécier une différence de contraste. L'épaisseur réelle qui atteint cette exigence fonctionnelle dépendra de la transparence et de la couleur de l'encre, mais, de préférence, est inférieure à 0,5 pm et, plus préférablement inférieure à 0,25 pm et idéalement inférieure à 0,1 pm.
[0176] En d'autres termes, la cale comporte une zone d'image et une zone de non-image, où un ou plusieurs évidement(s) renfermant de l'encre est/sont formé(s) dans la zone de non-image et des évidements renfermant de l'encre sont omis de la zone d'image, la cale agissant ainsi pour imprimer une image négative ou inversée. Cela est visible, à titre d'exemple, sur les figures 8 à 10, où l'encre 88 représente un arrière-plan pour une image à imprimer, et occupe donc une superficie plus grande que les parties non évidées de la cale 84, qui, par conséquent ne renferment que peu ou pas d'encre.
Encre transparente durcissable aux UV dans la cale
[0177] En variante, il est également possible d'augmenter la durée de vie de la cale et de réduire le nombre d'arrêts du cycle de production en remplaçant l'encre pigmentée durcissable aux UV de l'image par une encre transparente durcissable aux UV. Sous cette forme, encore une fois, il n'est pas nécessaire d'essuyer la cale. À un stade ultérieur dans le procédé d'impression, une ou plusieurs des encres d'impression peut/peuvent être utilisée(s) pour appliquer des couches pigmentées supplémentaires à la surface de la couche d'image transparente. Par exemple, la structure d'image 88, la tache 92 et la tache 96 montrées dans la figure 10 peuvent être formées à partir d'une encre transparente durcissable aux UV. Un procédé d'impression ultérieur peut ensuite appliquer une encre ou des encres „standard“ pour presse rotative à bobine, telle(s) qu'une encre hélio, sur la structure 88. La/les encre(s) pour presse rotative à bobine peut/peuvent être visible(s) dans le spectre visible ou être excitée(s) en utilisant une source de rayonnement de sorte qu'elle(s) soit/soient visible(s) en dehors du spectre visible. En ajoutant ces couches supplémentaires, il est possible d'obtenir un certain nombre d'effets différents et distincts. Par exemple, si une encre fluorescente est utilisée dans la couche d'image avec ou sans pigment visible supplémentaire, et non dans la couche d'encre de recouvrement, l'image changera de couleur sous un éclairage fluorescent. Si, toutefois, une couche absorbant les UV est imprimée sur le recto ou le verso du document, la couche d'image peut être amenée à éclairer de manière sélective sous la forme d'une autre image masquée. De plus, différentes couleurs peuvent être appliquées sur différentes zones de la structure 88 pour créer un dispositif qui a plusieurs couleurs sans nécessiter l'application d'encres durcissables aux UV de couleurs différentes.
[0178] En imprimant une couche de couverture à 100% d'une couche d'encre transparente durcissable aux UV sur la couche d'image transparente, il est possible d'ajouter des dessins aux couches colorées subséquentes au-dessus de celles-ci et de les utiliser pour créer des éléments de conception supplémentaires. À cet égard, il est fait référence à la demande provisoire australienne co-pendante 201 7902534, qui est incorporée ici à titre de référence.
Description mécanique du montage des cales
[0179] Le montage des cales utilisées pour former les structures à échelle microscopique est important pour la gestion et la commande de l'obliquité. Les techniques de montage traditionnelles sont manuelles et, en tant que telles, n'ont pas la capacité d'atteindre les tolérances d'obliquité strictes pour des articles micro-optiques ou d'autres structures à échelle microscopique. Il n'est pas possible pour l'opérateur d'effectuer ces petits ajustements sur la position angulaire des cales avant le montage, de plus, dans la plupart des cas, le système optique permettant de visualiser les marques d'alignement sur la cale n'a pas une résolution suffisante pour permettre à l'opérateur d'aligner correctement la cale.
[0180] Dans ce cas, une machine automatisée, avec des codeurs et des caméras à haute résolution, est utilisée pour supprimer l'intervention de l'opérateur lors du montage des cales. Cette machine montera automatiquement les cales sur les tambours, également appelés cylindres, aux tolérances souhaitées, et fournira la capacité d'effectuer un contrôle QC sur la position de la cale avant de libérer la cale pour la production.
[0181] En se référant maintenant à la figure 25, un appareil de montage 500 est montré ayant une table de cale 502A, 502B comportant un moyen de déplacement de table 504, un système de caméra 506 comportant un moyen de déplacement de caméra 508, un système de commande 510 et un moyen de maintien de cylindre 512. Le moyen de déplacement de caméra 508 et le moyen de déplacement de table 504 sont, de préférence, commandés par des systèmes d'entraînement linéaire et rotatif dont la position est mesurée par des codeurs à résolution appropriée.
[0182] Le système de caméra 506, grâce au moyen de déplacement de caméra 508, peut se déplacer dans au moins un plan bidimensionnel (directions X et Y).
[0183] Une cale 514 et un cylindre 516 sont également montrés en position sur la table de cale 502A, 502B. La cale 514 comporte des marques de positionnement 518. Le système de commande 510 a, dans sa mémoire, une description appropriée de la cale 514, des marques de positionnement 518 et du cylindre 516.
[0184] Après la mise en place initiale du cylindre 516 dans les moyens de maintien de cylindre 512, qui sont de préférence des pinces de cylindre, la cale 514 est placée sur la table 502A, 502B et le système de caméra 506 est utilisé pour assister l'opérateur dans le placement de la cale sur le cylindre 516, de sorte que la cale 514 soit globalement dans la bonne position, en utilisant les marques de positionnement 518.
[0185] Le système de commande 510 collecte ensuite automatiquement les données, en déplaçant le système de caméra 506 et en essayant de quantifier la position des marques de positionnement 518. Avec ces données collectées, le système de commande 510 compare la position de la cale 514 à la position théorique (obliquité zéro), oriente la cale 514 par l'intermédiaire du moyen de déplacement de table 504 par rapport au cylindre 516, vers la position d'obliquité zéro théorique.
[0186] Le système de commande 510 exécute ensuite une fonction de QC et vérifie le niveau d'obliquité. Si l'opérateur est satisfait de cela, le montage de la cale 514 sur le cylindre 516 aura lieu.
[0187] En se référant maintenant à la figure 26, la table de cale a deux parties ; une table arrière 502A, qui supportera la moitié arrière de la cale et une table avant 502B, qui supportera la moitié avant de la cale. L'appareil de montage fournit maintenant un rouleau de pression 520 et déplace la table avant 502B, tout en appliquant une pression sur la cale 514 par l'intermédiaire d'un rouleau de pression 520 de sorte que la cale 514 soit manipulée autour du cylindre 516. De préférence, la table arrière 502A fixe le reste de la cale 514 par l'intermédiaire d'un vide. Un moyen de fixation approprié, avant le montage dans l'appareil de montage 500, est prévu sur le cylindre 516 pour maintenir la cale 514.
[0188] Le rouleau de pression 520 est ensuite déplacé vers le point mort haut du cylindre 516 pour appliquer la cale 514 en faisant tourner le cylindre 516.
[0189] Le système de montage 500 a été conçu et construit de sorte que l'obliquité maximale sur la largeur du cylindre soit de 0,00625 degrés.
Commande de la température des tambours centraux
[0190] Afin d'assurer un transfert adéquat et correct de l'encre durcissable aux UV depuis la cale, il peut être nécessaire de commander la température de la cale. C'est-à-dire, la viscosité de l'encre lorsqu'elle est appliquée aux structures d'impression est un aspect important pour obtenir des structures bien formées à échelle micrométrique et à plus petite échelle. Dans certains cas, la température requise peut être aussi basse que 7 degrés Celsius.
[0191] Cependant, un aspect supplémentaire de commande de température est de maintenir la température des tambours au-dessus du point de rosée dans l'environnement dans lequel ils fonctionnent. Dans le cas contraire, de l'eau se forme sur les tambours, en raison de la condensation de la vapeur d'eau sur leur surface plus froide. Cela peut introduire des gouttelettes d'eau dans les microstructures et provoquer des défauts dans les microstructures finales.
[0192] La commande de la température de la cale peut être réalisée en reliant les tambours centraux 40 et 64 de chaque unité de formation de structure à échelle microscopique, respectivement, à des échangeurs de chaleur 200 et 202, comme le montre la figure 18, qui sont de préférence des circuits d'eau réfrigérée. L'opérateur peut régler la température souhaitée par l'intermédiaire d'un système de commande 204 et celui-ci est surveillé par l'intermédiaire de thermocouples en ligne 206 et 208 ou de thermocouples externes 210 et 212 qui mesurent la surface des tambours centraux par des dispositifs de mesure de température sans contact.
[0193] Il est également possible de maintenir la température des tambours au-dessus du point de rosée en contrôlant les facteurs environnementaux, par exemple par l'intermédiaire d'un système de contrôle environnemental, par exemple en faisant fonctionner des déshumidificateurs, pour réduire l'humidité relative, ou en abaissant la température de l'air, réduisant ainsi le point de rosée pour une humidité relative particulière.
Système d'alimentationenencreàtempératurecommandée
[0194] En plus de la commande de la température des tambours centraux, la viscosité de l'encre peut être commandée en faisant varier la température de l'encre. Pour garantir un transfert d'encre et une qualité d'impression adéquats, il est nécessaire de commander finement la température de l'encre pour obtenir une viscosité se trouvant dans la plage allant de 0,02 à 0,175 Pa.s, de préférence de 0,070 Pa.s à 0,080 Pa.s. Pour y parvenir, les unités de formation de structure à échelle microscopique 12, 14 comportent un moyen de commande de viscosité d'encre. Dans un mode de réalisation exemplaire, le moyen de commande de viscosité d'encre est un système de commande de viscosité d'encre 214, comme le montre la figure 19.
[0195] Le système de commande de viscosité d'encre 214 comporte deux réservoirs d'encre 216 et 218. Les deux réservoirs d'encre sont des récipients à double paroi et sont commandés en température par l'intermédiaire de l'eau fournie entre les parois de chaque récipient. La température de l'eau est commandée par l'intermédiaire de thermocouples 220 et 222 immergés dans les récipients d'encre. Chaque thermocouple mesure la température de l'encre dans le récipient respectif et fournit une rétroaction à un système de commande PLC 224.
[0196] Le système de commande PLC 224 envoie des signaux à un échangeur de chaleur 226. L'échangeur de chaleur 226 enverra de l'eau au récipient à double paroi de chacun des deux réservoirs d'encre 216 et 218 à une température réglée. Dans le mode de réalisation exemplaire illustré dans la figure 20, il y a deux réservoirs d'encre, cependant, dans d'autres modes de réalisation, un seul réservoir d'encre peut être utilisé.
[0197] Le premier réservoir d'encre 216 - appelé „réservoir de préchauffage“ - maintient l'encre à la température requise. Une fois que l'encre est consommée depuis le deuxième réservoir d'encre 218, une pompe péristaltique 228 s'engagera à mesure que le niveau d'encre tombe en dessous d'un capteur de niveau 230, et cela garantira que l'encre dans le récipient d'encre est maintenue à un niveau et à une température constants.
[0198] Le deuxième réservoir d'encre 218 est également commandé en température de la même manière que le réservoir de préchauffage. L'encre est fournie à partir de ce réservoir à l'appareil 10 par l'intermédiaire d'une pompe péristaltique 232. Les pompes péristaltiques sont utilisées pour minimiser la formation de mousse et les bulles, un phénomène commun aux encres durcissables aux UV.
[0199] L'encre est ajoutée manuellement au réservoir de préchauffage, bien que celle-ci puisse également être fournie automatiquement à partir d'un réservoir maître.
Configurations d'appareil alternatives
[0200] Comme il a été mentionné précédemment dans ce document, dans le contexte de cette divulgation, les mots „premier“ et „deuxième“ ne sont ni destinés à couvrir le sens dans lequel la bande est acheminée, ni la séquence dans laquelle l'une quelconque des structures à échelle microscopique est formée. Les mots „premier“ et „deuxième“ sont destinés à distinguer les éléments portant le même nom.
[0201] À cet effet, la figure 20 illustre un appareil 240 pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif micro-optique intégré sur une bande de matériau qui comporte des éléments identiques ou similaires à ceux de l'appareil 10 illustré dans la figure 1 - les numéros de référence des éléments identiques ou similaires comportent les mêmes numéros de référence que ceux montrés dans la figure 1, avec l'ajout de la lettre A par la suite. Cependant, la direction dans laquelle la bande de matériau est acheminée à travers l'appareil dans la figure 10 est inversée par rapport à celle montrée dans la figure 1, de sorte que la bande soit initialement acheminée à travers la „deuxième“ presse rotative 14A, puis acheminée à travers la „première“ presse rotative 12A.
[0202] En outre, et comme mentionné ici (i) les détails spécifiques de chaque unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, tels que le nombre de postes d'impression, de rouleaux, de lampes de durcissement aux UV et d'autres dispositifs, peuvent varier selon les propriétés de l'une des structures à échelle microscopique ou des deux appliquées aux côtés opposés de la bande, et (ii) les unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique peuvent chacune être adaptées pour former des structures à échelle microscopique agissant comme éléments de focalisation et/ou éléments d'image.
[0203] À titre d'exemple, la figure 21 illustre un appareil 250 pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif micro-optique intégré sur une bande de matériau qui comporte des éléments identiques ou similaires à ceux de l'appareil 10 illustré dans la figure 1, mais sans aucune unité de flexographie ni lampe de prédurcissement. Les structures à échelle microscopique des deux côtés de la bande sont formées par gaufrage. Dans cette figure, les numéros de référence des éléments identiques ou similaires comportent le même numéro de référence que celui montré dans la figure 1 avec l'ajout de la lettre B par la suite.
[0204] Enfin, et à nouveau à titre d'exemple uniquement, la figure 22 illustre un appareil 260 pour la fabrication d'un produit à double face avec un dispositif micro-optique intégré sur une bande de matériau qui comporte des éléments identiques à ceux de l'appareil 160 illustré dans la figure 14. Dans cette figure, les numéros de référence des éléments identiques ou similaires comportent le même numéro de référence que celui montré dans la figure 1 avec l'ajout de la lettre C par la suite. Cependant, la direction dans laquelle la bande de matériau est acheminée à travers l'appareil dans la figure 22 est inversée par rapport à celle montrée dans la figure 20.
Presses à imprimer en ligne
[0205] Il est important de noter que l'appareil 10 est de préférence intégré dans une presse à imprimer en ligne, telle qu'une presse hélio ou une autre presse à imprimer, permettant ainsi l'intégration d'autres dessins et articles de sécurité dans la bande 16.
[0206] Comme le montre la figure 23, dans un mode de réalisation, la bande 16 sort de l'appareil 10 et se poursuit tout au long des unités d'héliogravure 300 et 302. Des unités d'héliogravure supplémentaires (non montrées) peuvent être utilisées pour imprimer des couches d'impression supplémentaires selon une conception quelconque appropriée de chaque côté de la bande 16. Bien que la figure 23 ait été décrite en relation avec la figure 1, dans le sens où la bande 16 dans la figure 23 est une continuation de la bande 16 dans la figure 1, l'appareil de la figure 23 est applicable à n'importe quel agencement des unités de formation de microstructures telles que décrites ici.
[0207] De cette manière, la bande 16 peut être imprimée, d'une manière connue en utilisant un procédé d'impression standard, dans le même procédé en ligne que la création de microstructures. Cela est particulièrement avantageux pour les raisons suivantes : il est plus rapide et plus efficace d'effectuer ces deux opérations en ligne, ce qui permet de réduire les coûts liés à la réduction du temps nécessaire à la création d'un tel produit et à la réduction des chutes ; une meilleure commande de procédés entre le procédé de création de microstructures et le procédé d'impression „standard“, permettant une intégration plus détaillée entre les deux procédés différents (ne se limitant pas à des fils ou des rayures) et réduisant les tolérances d'alignement entre chaque procédé, car le système d'alignement peut être commandé plus précisément quand il fait partie du même système. En particulier, la précision d'alignement entre les unités d'impression peut être augmentée, par rapport, notamment, aux systèmes d'impression à feuilles. La précision d'alignement obtenue entre une unité d'impression en ligne standard quelconque et une unité de formation de microstructure est inférieure à 300 microns et, de préférence, inférieure à 100 microns.
[0208] En se référant maintenant à la figure 24, une structure à double face 400, telle que décrite en relation avec la figure 11, fait partie d'un document de sécurité 402, dont un substrat central 416 est, ou était auparavant, avant d'être séparé, une partie d'une bande, telle que la bande 16 décrite ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, la bande est un substrat polymère transparent, tel que du polypropylène orienté biaxialement (BOPP). Le document de sécurité 402 comporte deux couches opacifiantes, sous la forme de couches d'encre imprimées produites par le procédé décrit en relation avec la figure 24, sur chaque côté 404, 406, 408, 410. Le document de sécurité 402 comporte un article de sécurité, appelé une image fantôme 412, qui est généralement visible en transmission mais pas en réflexion, car la couche d'encre imprimée 406 comporte des parties non imprimées dans la zone de l'image fantôme 412 qui forment une image en transmission, en raison du changement d'opacité, mais n'est généralement pas visible en réflexion. Le document de sécurité 402 comporte également une région de fenêtre 414 qui comporte des régions non imprimées dans toutes les couches d'encre imprimées 404, 406, 408, 410. Une vignette 418 est également présente dans la fenêtre 414 créée par un dessin imprimé dans la fenêtre 414 dans la couche d'encre imprimée 408.
[0209] Le document de sécurité 402, sous cette forme, est classé comme substrat de sécurité, prêt pour des étapes de traitement ultérieures, telles qu'une impression supplémentaire par des moyens d'impression de sécurité traditionnels, tels que l'impression en creux, offset et typographique ou des procédés de finition, tels que le massicotage et l'emballage.
Types de dispositifs intégrés
[0210] Divers modes de réalisation de l'invention fournissent un procédé en ligne pour la fabrication et l'intégration de structures à échelle microscopique sur les deux côté d'un substrat en bande, et en particulier d'articles à base de lentille couplés à des images imprimées haute fidélité, en utilisant une ou plusieurs presse(s) d'impression à bobine en ligne.
[0211] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, un procédé de gaufrage et de durcissement aux UV peut être utilisé pour la fabrication de microlentilles, et un procédé d'impression UV peut être utilisé pour créer la couche d'image formée sur un côté opposée du substrat sur lequel les lentilles sont formées. Les deux couches peuvent être produites sous la forme de zones de surface discrètes, comme décrit dans les modes de réalisation ci-dessus, qui sont ensuite alignées l'une avec l'autre.
[0212] En variante, les couches d'image et de lentille peuvent être produites en tant que zone continue sous la forme d'une rayure qui s'étend sur une partie ou la totalité de la bande sur un ou les deux côtés. Un alignement pour des modes de réalisation dans lesquels l'une des couches d'image et de lentille ou les deux est/sont produite(s) sous la forme d'une rayure peut être requis dans une seule direction, par exemple où les lentilles sont des lentilles lenticulaires, tandis que l'alignement pour des couches d'image et de lentille produites sous forme de zones discrètes peut nécessiter un alignement à la fois dans la direction de la machine et dans la direction transversale de l'appareil 10.
[0213] Comme mentionné ci-dessus, tout mode de réalisation dans lequel l'une des structures à échelle microscopique ou les deux formée (s) sur des côtés opposés de la bande est/sont des éléments de focalisation de lumière, ces éléments peuvent être des structures réfractives ou réfléchissantes classiques mais peuvent également être des lentilles de Fresnel, des plaques à zones diffractives binaires ou des plaques à zones de diffractives multiniveaux. Pour un traitement à grande vitesse, ainsi que pour un traitement supplémentaire en aval, des structures de Fresnel ou diffractives peuvent être préférables en raison de leur procédé de fabrication plus simple et de leur plus grande tolérance au désalignement.
[0214] En outre, les structures à échelle microscopique produites de chaque côté du substrat en bande peuvent être diffractives, réfractives ou réfléchissantes. Par exemple : a. une combinaison d'éléments de focalisation (de tout type approprié) d'un côté du document et d'éléments d'image diffractifs de l'autre côté en alignement ; b. des réseaux de diffraction de chaque côté du document qui produisent chacun des effets de diffraction prédéfinis, tels que des pseudohologrammes, de manière à fournir un degré de variabilité optique c. des Éléments Optiques Diffractifs (DOE), tels que ceux divulgués dans le document WO2008031170, qui est incorporé ici à titre de référence. Les DOE sont des „hologrammes“ générés par ordinateur dans le sens où une structure diffractive est créée qui permet à une source de lumière ponctuelle de créer une structure d'image. Les DOE ont, généralement, une longueur d'onde de lumière spécifique à laquelle ils sont mieux visualisés, mais peuvent être visualisés avec n'importe quelle source de lumière ponctuelle avec certains effets sous-optimaux, tels que des franges d'arc-en-ciel sur les images dans le cas d'une source de lumière ponctuelle blanche ; d. Des structures microréfléchissantes ou des micromiroirs, qui sont totalement ou partiellement réfléchissants, des deux côtés de la bande, afin de fournir divers effets de microréflexion ; e. Des éléments de focalisation des deux côtés du substrat en bande pour fournir un effet optiquement variable à double face, tels que ceux décrits dans le document WO2017072566, qui est incorporé ici à titre de référence ; ou f. Une autre combinaison de structures à échelle microscopique qui sont appropriées pour la fabrication d'une encre durcissable par rayonnement sur un substrat en bande.
[0215] Une grande variété de produits à double face avec un dispositif intégré peuvent être fabriqués par l'appareil 10, 240, 250 et 260, y compris une variété de combinaisons de premières structures à échelle microscopique.
La première structure à échelle microscopique forme un réseau d'éléments de focalisation de lumière
[0216] Par exemple, la première structure à échelle microscopique peut former un réseau d'éléments de focalisation de lumière, tels que des microlentilles. Les éléments de focalisation peuvent être gaufrés au niveau de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique.
[0217] Une ou plusieurs tache(s) d'encre peut/peuvent être appliquée (s) à un côté de la bande par un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, et le réseau d'éléments de focalisation de lumière peut être gaufré en la ou les plusieurs tache (s) . La ou les plusieurs tache(s) peut/peuvent être formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV. Une ou plusieurs lampe(s) de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV après le gaufrage du réseau d'éléments de focalisation de lumière.
[0218] La première structure à échelle microscopique peut avoir diverses formes, notamment des microlentilles lenticulaires, des microlentilles sphériques, des micromiroirs sphériques, des miroirs lenticulaires, des plaques à zone diffractives et des lentilles de Fresnel.
[0219] La première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique peut comporter un rouleau et les éléments de focalisation peuvent être gaufrés par l'intermédiaire d'une cale montée sur le rouleau. En variante, les éléments de focalisation peuvent être gaufrés par l'intermédiaire d'une structure de gaufrage gravée dans une surface du premier rouleau.
[0220] Dans d'autres modes de réalisation, les éléments de focalisation (par exemple, DZP) peuvent être imprimés au niveau de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique.
[0221] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité de flexographie pour imprimer une encre colorée afin de former les éléments de focalisation.
[0222] L'encre peut être appliquée sur un côté de la bande au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, et l'encre colorée peut ensuite être imprimée sur l'encre pour former les éléments de focalisation.
[0223] Une ou plusieurs tache(s) d'encre peut/peuvent être appliquée(s) à un côté du substrat, et des éléments de focalisation de lumière et une encre combinés peuvent être imprimés sur la ou les plusieurs tache (s) . La ou les plusieurs tache(s) peut/peuvent être formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV.
[0224] Une ou plusieurs lampes de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV après le gaufrage des éléments de focalisation de lumière.
[0225] Lorsque les éléments de focalisation sont imprimés, la première structure à échelle microscopique peut former un ou plusieurs élément(s) quelconque(s) parmi une plaque à zone diffractive binaire ou multiniveau, des microlentilles lenticulaires, des microlentilles sphériques, des micromiroirs sphériques, des miroirs lenticulaires et des lentilles de Fresnel.
La première structure à échelle microscopique forme un réseau d'éléments d'image
[0226] La première structure à échelle microscopique peut en variante former un réseau d'éléments d'image. Les éléments d'image peuvent être imprimés sur la bande de matériau au niveau de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique.
[0227] À cet égard, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité de flexographie pour imprimer une encre colorée afin de former les éléments d'image. L'encre peut être appliquée à un côté de la bande au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, et l'encre colorée peut ensuite être imprimée sur l'encre pour former les éléments d'image.
[0228] Une ou plusieurs tache(s) peut/peuvent être appliquée(s) au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique à un côté du substrat, et les éléments d'image et l'encre combinés peuvent être imprimés sur la ou les plusieurs tache(s). La ou les plusieurs tache(s) est/sont formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV. Une ou plusieurs lampe(s) de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV après l'impression du réseau d'éléments d'image.
[0229] Les éléments d'image peuvent être imprimés par l'intermédiaire d'une cale faisant partie de la première unité de flexographie.
La deuxième structure à échelle microscopique forme un réseau d'éléments de focalisation de lumière
[0230] La deuxième structure à échelle microscopique peut former un réseau d'éléments de focalisation de lumière. Les éléments de focalisation (par exemple, des microlentilles) peuvent être gaufrés au niveau de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique.
[0231] Une ou plusieurs tache(s) peut/peuvent être appliquée(s) à un côté opposé du substrat de la première structure à échelle microscopique, au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique. Les éléments de focalisation peuvent être gaufrés en la ou les plusieurs tache(s). La ou les plusieurs tache(s) peut/peuvent être formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV.
[0232] Le poste d'impression est une unité d'héliogravure, et une ou plusieurs lampe(s) de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV après le gaufrage du réseau d'éléments de focalisation de lumière.
[0233] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, la deuxième structure à échelle microscopique peut avoir diverses formes, notamment des microlentilles lenticulaires, des microlentilles sphériques, des micromiroirs sphériques, des miroirs lenticulaires, des plaques à zones diffractives et des lentilles de Fresnel.
[0234] La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique peut comporter un premier rouleau et les éléments de focalisation sont gaufrés par l'intermédiaire d'une cale montée sur le premier rouleau. En variante, les éléments de focalisation peuvent être gaufrés par l'intermédiaire d'une structure de gaufrage gravée dans une surface du premier rouleau. Le substrat peut être au moins partiellement transparent.
[0235] Comme alternative au gaufrage, les éléments de focalisation (par exemple, les DZP) peuvent être imprimés au niveau de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique sur la bande de matériau.
[0236] La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique peut comporter une première unité de flexographie pour imprimer une encre colorée afin de former les éléments de focalisation.
[0237] Une encre peut être appliquée sur un côté de la bande au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, et l'encre colorée peut ensuite être imprimée sur l'encre pour former les éléments de focalisation. L'encre peut être colorée.
[0238] Une ou plusieurs tache(s) peut/peuvent être appliquée (s) à un côté du substrat, et les éléments de focalisation de lumière et l'encre combinés peuvent être imprimés sur la ou les plusieurs tache (s). La ou les plusieurs tache(s) est/sont formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV. Une ou plusieurs lampe(s) de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV après le gaufrage du réseau d'éléments de focalisation de lumière.
[0239] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, la deuxième structure à échelle microscopique forme un ou plusieurs élément(s) quelconque(s) parmi une plaque à zone diffractive binaire ou multiniveau, des microlentilles lenticulaires, des microlentilles sphériques, des micromiroirs sphériques, des miroirs lenticulaires et des lentilles de Fresnel.
La deuxième structure à échelle microscopique forme un réseau d'éléments d'image
[0240] En variante, la deuxième structure à échelle microscopique peut former un réseau d'éléments d'image. Les éléments d'image peuvent être imprimés au niveau de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique.
[0241] La deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique peut comporter une deuxième unité de flexographie pour imprimer une encre colorée afin de former les éléments d'image.
[0242] Une encre peut être appliquée sur un côté de la bande au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, et l'encre colorée peut ensuite être imprimée sur l'encre pour former les éléments d'image. L'encre peut être colorée.
[0243] Dans un ou plusieurs mode(s) de réalisation, la bande de matériau comporte un substrat et le procédé comporte en outre l'étape suivante :
[0244] Une ou plusieurs tache(s) peut/peuvent être appliquée(s) au niveau d'un poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique à un côté du substrat, et les éléments d'image et l'encre combinés peuvent être imprimés sur la ou les plusieurs tache(s). La ou les plusieurs tache(s) peut/peuvent être formée(s) à partir d'une encre transparente durcissable aux UV. Une ou plusieurs lampe(s) de durcissement aux UV peut/peuvent être utilisée(s) pour fixer l'encre durcissable aux UV. Les éléments d'image peuvent être imprimés par l'intermédiaire d'une cale faisant partie de la première unité de flexographie.
Dispositifs Intégrés à Double Face
[0245] Il devrait également être apprécié que même si deux unités de formation de microstructure en ligne, et des machines et procédés associés, sont décrits, il est envisagé que plus de deux unités de formation de microstructure soient capables d'être configurées en ligne. En prenant l'exemple de la figure 1, qui pourrait également être appliqué à d'autres modes de réalisation, deux appareils 10 peuvent être configurés en ligne l'un avec l'autre, et une autre unité d'impression „standard“. De cette manière, deux couches de microstructures peuvent être appliquées à chaque côté de la bande de matériau. Par exemple, un premier appareil 10 pourrait appliquer une première imagerie sur un premier côté et une deuxième imagerie sur un deuxième côté, et un deuxième appareil 10 pourrait appliquer des premières lentilles sur le premier côté, pour visualiser la deuxième imagerie, sur la première imagerie, et des deuxièmes lentilles sur le deuxième côté, pour visualiser la première imagerie, sur la deuxième imagerie.
[0246] Lorsque l'un quelconque ou l'ensemble des termes „comprennent“, „comprend“, „compris“ ou „comprenant“ est/sont utilisé(s) dans cette spécification (y compris les revendications), il(s) doit/doivent être interprété(s) comme spécifiant la présence des éléments, nombres entiers, étapes ou composants mentionnés, sans exclure la présence d'un(e) ou de plusieurs autre(s) élément(s), nombre(s) entier(s), étape(s) ou composant(s). [245] On comprendra que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques décrits ici, qui sont fournis à titre d'exemple uniquement. L'étendue de l'invention est telle que définie par les revendications annexées.

Claims (25)

1. Appareil pour la fabrication, sur une bande de matériau, d'un produit à double face comprenant un dispositif intégré, ledit appareil comportant : une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique, c'est-à-dire une structure ayant au moins une dimension caractéristique inférieure à 1 mm, ayant une première structure pour former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande ; une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur un deuxième côté de la partie de la bande ; les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique formant ensemble le dispositif intégré ; et un système d'acheminement de bande pour acheminer la bande de matériau entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique.
2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un premier rouleau, sur lequel est montée une première cale et dans lequel la première structure est formée dans une surface de la première cale ou dans une surface du premier rouleau ; et/ou dans lequel la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un deuxième rouleau, sur lequel est montée une deuxième cale, la deuxième structure étant formée dans une surface de la deuxième cale ou dans une surface du deuxième rouleau.
3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première et/ou la deuxième structure à échelle microscopique sont des taches discrètes sur la bande.
4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, comportant en outre : un premier poste d'impression situé avant ou faisant partie de la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique pour appliquer une encre durcissable par rayonnement à un côté de la bande, et gaufrer la première structure dans l'encre durcissable par rayonnement afin de former la première structure à échelle microscopique ; le dit premier poste d'impression étant une unité d'héliogravure et comprenant en outre un ou plusieurs premiers moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la première structure.
5. Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la première et/ou la seconde unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique impriment la première structure à échelle microscopique sur la bande.
6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, configurée pour appliquer une encre durcissable par rayonnement, de préférence une encre durcissable par rayonnement colorée sur le premier rouleau où la première structure à échelle microscopique doit être formée.
7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel le premier rouleau fait tourner l'encre durcissable par rayonnement de sorte que l'encre durcissable par rayonnement soit amenée en contact avec la partie de la bande.
8. Appareil selon la revendication 6 ou 7, comportant en outre : un ou plusieurs premiers moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque l'encre durcissable par rayonnement est en contact avec la partie de la bande pour former la première structure à échelle microscopique.
9. Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, comportant en outre : un deuxième poste d'impression situé avant ou faisant partie de la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique pour appliquer une encre durcissable par rayonnement à un côté de la bande, et gaufrer la deuxième structure à échelle microscopique dans l'encre durcissable par rayonnement, ledit deuxième poste d'impression étant une unité d'héliogravure et comprenant en outre un ou plusieurs deuxièmes moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la deuxième structure.
10. Appareil selon la revendication 9, dans lequel la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une deuxième unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, pour appliquer de l'encre durcissable par rayonnement, de préférence une encre durcissable par rayonnement colorée, sur le deuxième rouleau où la deuxième structure à échelle microscopique doit être formée.
11. Appareil selon la revendication 10, dans lequel le deuxième rouleau fait tourner l'encre durcissable par rayonnement de sorte que l'encre durcissable par rayonnement soit amenée en contact avec la partie de la bande.
12. Appareil selon l'une des revendications 10 ou 11, comportant en outre : un ou plusieurs deuxièmes moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsqu'elle est en contact avec la partie de la bande pour former la deuxième structure à échelle microscopique.
13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, comportant en outre : un détecteur pour détecter une ou plusieurs dispositifs ou marques d'alignement formés par les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, des composants des première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique, une ou plusieurs unités de formation de structure à échelle microscopique supplémentaires ou des composants de la ou des plusieurs unités de formation de structure à échelle microscopique supplémentaires ; et une unité de contrôle pour déterminer une erreur d'alignement, et contrôler un système de compensation d'alignement pour compenser une erreur d'alignement déterminée.
14. Appareil selon la revendication 13, dans lequel le système de compensation d'alignement comporte : un compensateur linéaire pour contrôler l'alignement dans la direction machine, cette direction étant celle dans laquelle la bande se déplace à travers l'appareil, comportant un rouleau libre adapté pour être entraîné transversalement à la direction machine et au plan de la bande pour augmenter ou diminuer la longueur de la bande entre les première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique, et un guide de bord pour contrôler l'alignement transversalement à la direction machine et dans le plan de la bande en déplaçant la bande latéralement entre ses bords.
15. Appareil selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique et/ou la ou les plusieurs unités de formation de structure à échelle microscopique supplémentaires comportent chacune un tambour principal sur lequel passe la bande, le système de compensation d'alignement comportant un moyen de compensation d'obliquité pour ajuster l'angle d'obliquité relatif entre la bande et l'unité de formation à échelle microscopique concernée, dans lequel le moyen de compensation d'obliquité comporte un rouleau oblique situé avant au moins l'un des tambours principaux ; et un compensateur d'obliquité pour compenser l'obliquité de la bande en commandant le pivotement relatif entre le rouleau oblique et le au moins un des tambours principaux afin de modifier l'angle d'entrée de la bande au niveau de l'au moins un des tambours principaux.
16. Appareil selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel la première et/ou la deuxième structure comporte/comportent une zone d'image et une zone de non-image, dans lequel un ou plusieurs évidements renfermant de l'encre sont formés dans la zone de non-image et les évidements renfermant de l'encre sont omis de la zone d'image, la cale agissant ainsi pour imprimer une image négative ou inversée.
17. Appareil selon l'une des revendications 1 à 16, comportant en outre : une machine automatisée de montage de cales pour monter automatiquement des cales afin de former les structures à échelle microscopique aux tolérances souhaitées, et/ou un système de contrôle de température de rouleau comportant un échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre des rouleaux dans l'une des première et deuxième unités de formation de structure à échelle microscopique ou les deux et un fluide de refroidissement ; un ou plusieurs dispositifs de mesure de température pour mesurer la température des rouleaux ; et un système de contrôle pour contrôler le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée par le ou les plusieurs dispositifs de mesure de température, et/ou un système de contrôle de température d'encre pour contrôler la température de l'encre durcissable par rayonnement comportant un ou plusieurs réservoirs de stockage d'encre ; un échangeur de chaleur pour transférer de la chaleur entre les réservoirs de stockage d'encre et un fluide de refroidissement ; un ou plusieurs dispositifs de mesure de température pour mesurer la température de l'encre ; et un système de contrôle pour contrôler le fonctionnement de l'échangeur de chaleur en réponse à la température détectée.
18. Procédé pour la fabrication d'un produit à double face comprenant un dispositif intégré sur une bande de matériau, comportant les étapes consistant à : utiliser une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure afin de former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande ; utiliser une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur le deuxième côté de la partie de la bande ; les première et deuxième structures à échelle microscopique et la partie de la bande située entre les première et deuxième structures à échelle microscopique formant ensemble le dispositif intégré ; et utiliser un système d'acheminement de bande pour acheminer la bande de matériau entre les première et deuxième unités rotatives de formation de structure à échelle microscopique.
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un premier rouleau, sur lequel est montée une première cale, la première structure étant formée dans une surface de la première cale ou dans une surface du premier rouleau et/ou dans lequel la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte un deuxième rouleau, sur lequel est montée une deuxième cale, la deuxième structure étant formée dans une surface de la deuxième cale ou dans une surface du deuxième rouleau.
20. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel l'étape consistant à utiliser une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure afin de former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande comprend : l'utilisation d'un premier poste d'impression pour appliquer une ou plusieurs taches à un côté de la bande, le dit premier poste d'impression étant une unité d'héliogravure, le gaufrage de la première structure dans la ou les plusieurs taches pour former la première structure à échelle microscopique, dans lequel la ou les plusieurs taches sont formées à partir d'une encre durcissable par rayonnement, de préférence à partir d'une encre durcissable aux UV et l'utilisation d'un ou de plusieurs premiers moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la première structure.
21. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique imprime la première structure à échelle microscopique sur la bande et dans lequel, de manière optionnelle, la première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une première unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, et dans lequel l'étape consistant à utiliser une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure afin de former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande comprend: l'utilisation de la première unité d'application d'encre pour appliquer une encre durcissable par rayonnement, et de préférence une encre durcissable par rayonnement colorée, en une ou plusieurs taches sur le premier rouleau où la première structure à échelle microscopique doit être formée.
22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel l'étape consistant à utiliser une première unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une première structure afin de former une première structure à échelle microscopique sur un côté d'une partie de la bande comprend: l'utilisation du premier rouleau pour faire tourner la ou les plusieurs taches de sorte que la ou les plusieurs taches soient amenées en contact avec la partie de la bande, et l'utilisation d'un ou de plusieurs premiers moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque la ou les plusieurs taches est/sont en contact avec la partie de la bande pour former la première structure à échelle microscopique.
23. Procédé selon l'une des revendications 18 à 22, dans lequel l'étape consistant à utiliser une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur le deuxième côté de la partie de la bande comprend: l'utilisation d'un deuxième poste d'impression pour appliquer une ou plusieurs taches d'encre durcissable par rayonnement à un côté de la bande, ledit deuxième poste d'impression étant une unité d'héliogravure, et le gaufrage de la deuxième structure à échelle microscopique dans la ou les plusieurs taches, et l'utilisation d'un ou de plusieurs deuxièmes moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement après ou pendant le gaufrage de la deuxième structure.
24. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique imprime la deuxième structure à échelle microscopique sur la bande, et dans lequel la deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique comporte une deuxième unité d'application d'encre, de préférence une unité de flexographie, et dans lequel l'étape consistant à utiliser une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur le deuxième côté de la partie de la bande comprend : l'utilisation de la deuxième unité d'application d'encre pour appliquer une encre durcissable par rayonnement, de préférence une encre durcissable par rayonnement colorée en une ou plusieurs taches sur le deuxième rouleau où la deuxième structure à échelle microscopique doit être formée.
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel l'étape consistant à utiliser une deuxième unité rotative de formation de structure à échelle microscopique ayant une deuxième structure pour former une deuxième structure à échelle microscopique sur le deuxième côté de la partie de la bande comprend : l'utilisation du deuxième rouleau pour faire tourner la ou les plusieurs taches de sorte que la ou les plusieurs taches soit/soient amenées en contact avec la partie de la bande, et l'utilisation d'un ou de plusieurs deuxièmes moyens de durcissement par rayonnement pour fixer l'encre durcissable par rayonnement lorsque la ou les plusieurs taches est/sont en contact avec la partie de la bande pour former la deuxième structure à échelle microscopique.
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