FR3086202A1 - Documents de sécurité et dispositifs de sécurité comprenant des compositions absorbant l'infrarouge - Google Patents
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Abstract
L’invention fournit un document de sécurité ayant une fenêtre transparente, le document de sécurité comprenant : un substrat polymère transparent ; une composition absorbant l’infrarouge appliquée sur ou incorporée dans le substrat au niveau de la fenêtre, la composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli.
Description
Titre de l'invention : Documents de sécurité et dispositifs de sécurité comprenant des compositions absorbant l’infrarouge Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à des documents de sécurité, des dispositifs de sécurité sur des documents de sécurité, et des procédés de production de tels dispositifs de sécurité. En particulier, les documents de sécurité et les dispositifs de sécurité comportent une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. L’invention se rapporte également à des procédés de détection ou d’inspection de documents de sécurité qui comportent la composition absorbant l’infrarouge.
Arrière-plan de l’invention [0002] Il est important que des documents de sécurité tels que des billets de banque, des cartes de crédit, des documents d’identité (y compris des passeports), des titres fonciers, des certificats d’actions et d’études, des matériaux d’emballage pour produits de grande valeur, des étiquettes de sécurité et des cartes de sécurité soient difficiles à reproduire par des faussaires et soient pourvus d’articles permettant leur authentification.
[0003] Un certain nombre de stratégies différentes ont été divulguées pour sécuriser et authentifier de tels documents de sécurité. L’utilisation de films polymères en tant que substrats offre un avantage inhérent, en raison de la difficulté accrue à copier et à imprimer sur de tels matériaux sensibles à la température et en raison de la possibilité d’incorporer une variété d’articles de sécurité visibles et cachés, comportant des fenêtres transparentes proéminentes, des articles optiquement actifs et des images fantômes.
[0004] Des matériaux absorbant l’infrarouge ont également été utilisés depuis longtemps pour renforcer la sécurité des billets de banque. Lorsqu’elles sont irradiées avec un rayonnement infrarouge, des parties du billet de banque recouvertes de telles compositions semblent sombres sous une caméra infrarouge. Ainsi, par exemple, les compositions peuvent faire partie d’un article, tel qu’un élément de conception imprimé apparent qui est visible à la lumière du jour, mais qui peut également être détecté en tant qu’article masqué sous rayonnement infrarouge. Des propriétés d’absorption dans l’infrarouge de documents de sécurité peuvent également être exploitées pour faciliter l’inspection et la détection par une machine de documents tels que des billets de banque.
[0005] Traditionnellement, des compositions absorbant l’infrarouge pour des articles de sécurité comprennent du noir de carbone, qui présente le désavantage d’avoir une couleur noire. En pratique, le noir de carbone convient donc mieux à des articles noirs imprimés en creux, bien que le noir de carbone puisse également être mélangé avec d’autres couleurs pour produire un article avec un aspect « sale ». D’autres matériaux absorbant l’infrarouge, comportant des oxydes métalliques tels que des oxydes d’étain dopés (par exemple l’oxyde d’indium-étain) et des colorants tels que des composés organiques chlorés (par exemple la gamme Epolight de Epolin Inc) ont également une absorption forte non souhaitée dans le spectre de lumière visible. Cela produit typiquement une coloration marquée (par exemple, verte pour la gamme Epolight) lorsque le matériau est utilisé à une charge suffisante pour un article de sécurité absorbant l’infrarouge efficace. De plus, certains matériaux absorbant l’infrarouge peuvent avoir une faible résistance chimique ou adhérence.
[0006] A ce titre, Γutilisation de compositions absorbant l’infrarouge sur des documents de sécurité a été précédemment limitée à ces articles de sécurité adaptés pour tolérer ces inconvénients. Dans d’autres cas, des articles de sécurité absorbant l’infrarouge ont été fournies, mais l’absorption caractéristique dans l’infrarouge est inférieure à celle souhaitée en raison de la nécessité de maintenir de faibles charges de matériaux absorbants colorés. Il existe donc un besoin permanent de nouveaux documents de sécurité, d’articles de sécurité sur de tels documents, et de procédés de détection ou d’inspection de tels documents, qui remédient au moins partiellement à un ou à plusieurs des lacunes mentionnées ci-dessus ou fournissent une alternative utile.
[0007] Une référence ici à un document de brevet ou à une autre matière qui est donné(e) en tant qu’art antérieur ne doit pas être considérée comme une reconnaissance que le document ou la matière était connu(e) ou que les informations qu’il/elle contient faisaient partie des connaissances générales courantes à la date de priorité de l’une des revendications.
Résumé de l’invention [0008] Conformément à un premier aspect, l’invention fournit un document de sécurité ayant une fenêtre transparente, le document de sécurité comprenant : un substrat polymère ; et une composition absorbant l’infrarouge appliquée sur ou incorporée dans le substrat au niveau de la fenêtre, la composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli.
[0009] En raison de la composition absorbant l’infrarouge, la fenêtre du document de sécurité, ou un dispositif de sécurité sur celle-ci, dans certains modes de réalisation, peut être détecté(e) ou inspecté(e) par un dispositif de balayage infrarouge d’une machine de traitement ou d’inspection du document de sécurité.
[0010] Conformément à un deuxième aspect, l’invention fournit un procédé de détection ou d’inspection d’un document de sécurité selon le premier aspect, le procédé comprenant le fait : d’irradier la fenêtre avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge ; et de détecter le rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la fenêtre et/ou un dispositif de sécurité sur celle-ci.
[0011] On a découvert de manière surprenante que la composition absorbant l’infrarouge selon l’invention fournissait une forte absorption de rayonnement d’absorption dans l’infrarouge proche, que les inventeurs jugeaient suffisant pour permettre une détection de billets de banque, ayant des fenêtres revêtues par la composition ou incorporant celle-ci, en utilisant certains dispositifs de balayage infrarouges, comportant certains capteurs classiques conçus pour détecter des billets de banque en papier. De telles fenêtres conservent une transparence acceptable et une faible coloration visible en dépit de l’excellente absorption dans l’infrarouge. Des efforts antérieurs à ce jour n’ont pas fourni de revêtements de fenêtre absorbant suffisamment l’infrarouge mais transparent convenablement pour permettre d’avoir une capacité de détection par de tels capteurs.
[0012] Dans certains modes de réalisation des premier et deuxième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2.
[0013] Dans certains modes de réalisation des premier et deuxième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge suffisante pour absorber au moins 20%, de préférence au moins 25%, par exemple au moins 30%, d’une intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge, de préférence d’un rayonnement infrarouge proche, lorsque la lumière comprenant le rayonnement infrarouge est transmise à travers la fenêtre.
[0014] Dans certains modes de réalisation des premier et deuxième aspects, la fenêtre est une fenêtre de bord, telle qu’une fenêtre bord à bord. De telles grandes fenêtres sont de plus en plus populaires dans la conception de billets de banque, mais présentent des difficultés accrues pour la capacité de détection des billets de banque en raison de la surface transparente accrue. Dans certains modes de réalisation des premier et deuxième aspects, le substrat est un substrat polymère transparent.
[0015] Dans certains modes de réalisation des premier et deuxième aspects, la composition absorbant l’infrarouge est appliquée sur la fenêtre sous forme de revêtement transparent. Le revêtement transparent peut recouvrir entièrement la fenêtre sur au moins un côté. Le revêtement transparent peut comprendre une matrice d’un liant ou d’un vernis transparent.
[0016] Dans certains modes de réalisation, le revêtement transparent comprend en outre des nanoparticules d’oxyde métallique à une charge suffisamment élevée pour fournir un contraste entre un indice de réfraction du revêtement et un indice de fraction du substrat ou de toute couche en relief de surface sur celui-ci. Dans certains de ces modes de réalisation, le revêtement remplit des formations à structure tridimensionnelle d’une couche en relief de surface sur le substrat, où le contraste maintient un effet optique visible des formations. Les nanoparticules d’oxyde métallique ne sont de préférence pas des particules d’un oxyde de tungstène. Les nanoparticules d’oxyde métallique peuvent comprendre de manière appropriée au moins l’un du dioxyde de titane, du dioxyde de zirconium, de l’oxyde de zinc, de l’oxyde d’étain et de l’oxyde de cérium. Les nanoparticules d’oxyde métallique peuvent comprendre au moins l’un du dioxyde de titane et du dioxyde de zirconium.
[0017] L’inclusion des nanoparticules d’oxyde métallique pour augmenter l’indice de réfraction du revêtement peut avantageusement permettre de conserver un effet optique visible, tel qu’un effet diffractif, des formations tout en permettant de conserver la transparence et le pouvoir absorbant dans l’infrarouge du revêtement de fenêtre.
[0018] Dans certains modes de réalisation du deuxième aspect, le rayonnement infrarouge comprend un rayonnement infrarouge proche.
[0019] Dans certains modes de réalisation du deuxième aspect, la détection du rayonnement infrarouge comprend la mesure d’une intensité du rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la fenêtre ou un dispositif de sécurité sur celle-ci. Dans certains de ces modes de réalisation, la détection du rayonnement infrarouge comprend la mesure d’une intensité du rayonnement infrarouge transmis à travers la fenêtre. Tel qu’utilisée ici, l’intensité du rayonnement infrarouge peut être mesurée en tant qu’intensité absolue, ou en tant qu’intensité du rayonnement infrarouge par rapport à d’autres composantes de longueur d’onde de la lumière.
[0020] Conformément à un troisième aspect, l’invention fournit un dispositif de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, le dispositif de sécurité comprenant : des formations à structure tridimensionnelle dans une couche en relief de surface sur le substrat ; et un revêtement transparent qui remplit les formations de la couche en relief de surface, où : a) au moins l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et b) l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend des nanoparticules d’oxyde métallique à une charge suffisamment élevée pour qu’un contraste entre un indice de réfraction du revêtement et un indice de réfraction de la couche en relief de surface maintienne un effet optique visible des formations.
[0021] L’inclusion à la fois de la composition absorbant l’infrarouge et des nanoparticules d’oxyde métallique dans le même dispositif de sécurité, selon l’invention, peut avantageusement augmenter le niveau de sécurité global du dispositif de sécurité, à mesure que le dispositif peut présenter à la fois des effets optiques visibles et une caractéristique détectable par infrarouge masquée. En variante ou en plus, l’effet optique visible du dispositif de sécurité peut être prévu sur une fenêtre d’un billet de banque, avec la composition absorbant l’infrarouge permettant une détection améliorée du billet de banque en utilisant certains dispositifs de balayage infrarouge. En outre, le revêtement transparent peut protéger les formations responsables de l’effet optique visible contre des dommages physiques et le soulèvement mécanique frauduleux.
[0022] Conformément à un quatrième aspect, l’invention fournit un procédé de production d’un dispositif de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, le procédé comprenant le fait : de produire des formations à structure tridimensionnelle dans une couche en relief de surface sur le substrat ; et de produire un revêtement transparent qui remplit les formations de la couche en relief de surface, où : a) au moins l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et b) l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend des nanoparticules d’oxyde métallique à une charge suffisamment élevée pour qu’un contraste entre un indice de réfraction du revêtement et un indice de réfraction de la couche en relief de surface maintienne un effet optique visible des formations.
[0023] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, le substrat est un substrat polymère transparent. Le dispositif de sécurité peut être sur une fenêtre du document de sécurité.
[0024] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, le substrat est un substrat polymère opaque. Un exemple d’un substrat polymère opaque est fourni dans la demande de brevet Australien 2017901840 du demandeur, dont le contenu est incorporé ici à titre de référence.
[0025] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, le revêtement comprend la composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli, et le revêtement comprend également les nanoparticules d’oxyde métallique.
[0026] Dans d’autres modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, la couche en relief de surface comprend la composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli, et le revêtement comprend les nanoparticules d’oxyde métallique.
[0027] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2.
[0028] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge suffisante pour absorber au moins 20%, de préférence au moins 25%, par exemple au moins 30%, d’une intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge, de préférence d’un rayonnement infrarouge proche, lorsque la lumière comprenant le rayonnement infrarouge est transmise à travers le dispositif de sécurité.
[0029] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, l’effet optique est un effet diffractif.
[0030] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, les nanoparticules d’oxyde métallique ne sont pas des particules d’un oxyde de tungstène. Les nanoparticules d’oxyde métallique peuvent comprendre de manière appropriée au moins l’un du dioxyde de titane, du dioxyde de zirconium, de l’oxyde de zinc, de l’oxyde d’étain et de l’oxyde de cérium. Les nanoparticules d’oxyde métallique peuvent comprendre au moins l’un du dioxyde de titane et du dioxyde de zirconium.
[0031] Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, le revêtement comprend une matrice d’un liant ou d’un vernis transparent. Dans certains modes de réalisation des troisième et quatrième aspects, les nanoparticules d’oxyde métallique sont dispersées dans une matrice transparente sur toute l’épaisseur de la couche en relief de surface ou du revêtement.
[0032] Dans certains modes de réalisation du quatrième aspect, la production de formations à structure tridimensionnelle dans une couche en relief de surface sur le substrat comprend l’application d’un revêtement de laque gaufrable sur le substrat et ensuite simultanément le gaufrage et le durcissement du revêtement de laque. Dans certains modes de réalisation du quatrième aspect, la production du revêtement comprend l’application d’une composition de revêtement sur la couche en relief de surface, par exemple par héliogravure. Selon les besoins, le revêtement de laque gaufrable et la composition de revêtement peuvent comprendre de manière appropriée les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et/ou les nanoparticules d’oxyde métallique avant l’application.
[0033] Conformément à un cinquième aspect, l’invention fournit un dispositif de sécurité sur un substrat polymère pour un document de sécurité, le dispositif de sécurité comprenant une pluralité de couches au moins partiellement superposées sur le substrat, où : au moins l’une des couches comprend un pigment opacifiant ; au moins une autre des couches comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et les couches sont superposées de sorte que des zones de contraste sur le substrat ayant des densités visuellement contrastées du pigment et/ou de la composition absorbant l’infrarouge produisent une image fantôme.
[0034] En raison de l’au moins une couche absorbant l’infrarouge ainsi intégrée dans un dispositif d’image fantôme, un document de sécurité comportant le dispositif de sécurité peut avoir une sécurité améliorée. L’image fantôme avec une variation visible de la coloration ou de la densité de pigment fournit un article de conception visible attrayant et sécurisé à la lumière du jour, tandis que le dispositif de sécurité peut être inspecté par un dispositif de balayage infrarouge, tel qu’une caméra infrarouge, pour authentifier le document en révélant un article masqué sous rayonnement infrarouge. [0035] Les inventeurs ont découvert de manière surprenante qu’une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli absorbe suffisamment un rayonnement infrarouge pour permettre à des zones opacifiées sur un document de sécurité recouvert de la composition d’être distinguées de zones opacifiées adjacentes dépourvues de la composition, malgré la présence du pigment d’opacification. Des régions opacifiées typiques sur des substrats polymères transparents contiennent plusieurs couches d’opacification pour fournir des opacités visibles similaires à des billets de banque en papier. Il est donc surprenant que de telles régions opacifiées soient suffisamment transparentes pour l’absorption dans l’infrarouge pour permettre de visualiser une image d’absorption dans l’infrarouge masquée sous rayonnement infrarouge.
[0036] Conformément à un sixième aspect, l’invention fournit un procédé de production d’un dispositif de sécurité sur un substrat polymère pour un document de sécurité, le procédé comprenant l’application d’une pluralité de couches sur le substrat de sorte que les couches soient au moins partiellement superposées, où : au moins l’une des couches comprend un pigment opacifiant ; au moins une autre des couches comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et les couches sont superposées de sorte que des zones de contraste sur le substrat ayant des densités visuellement contrastées du pigment et/ou de la composition absorbant l’infrarouge produisent une image fantôme.
[0037] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, l’image fantôme est produite à l’intérieur d’une région opacifiée du document de sécurité formée par une ou plusieurs des couches comprenant le pigment qui sont appliquées en continu sur la région opacifiée. Dans certains modes de réalisation, au moins deux, ou au moins trois, ou au moins quatre, par exemple cinq, des couches comprenant le pigment sont appliquées en continu sur la région opacifiée.
[0038] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, la composition absorbant l’infrarouge produit une image masquée pouvant être visualisée par une caméra infrarouge lorsque le dispositif de sécurité est irradié avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge.
[0039] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, au moins deux des couches comprennent la composition absorbant l’infrarouge et sont superposées de sorte que des densités contrastées de la composition absorbant l’infrarouge sur le substrat produisent l’image masquée en tant qu’imagé à tons multiples.
[0040] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, au moins l’une, et éventuellement chacune, des couches comprenant la composition absorbant l’infrarouge comprend en outre le pigment.
[0041] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, les zones de contraste sur le substrat ont des densités visuellement contrastées du pigment. Dans ces modes de réalisation ou dans d’autres, les zones de contraste sur le substrat ont des densités visuellement contrastées de la composition absorbant l’infrarouge.
[0042] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, au moins l’une des couches est présente de manière sélective sur au moins l’une des zones de contraste qui a ainsi une densité du pigment et/ou de la composition absorbant l’infrarouge plus élevée que celle d’une zone de contraste environnante, moyennant quoi l’image fantôme est une image fantôme positive. Dans d’autres modes de réalisation, au moins l’une des couches est omise de manière sélective sur au moins l’une des zones de contraste qui a ainsi une densité du pigment et/ou de la composition absorbant l’infrarouge plus faible que celle d’une zone de contraste environnante, moyennant quoi l’image fantôme est une image fantôme négative.
[0043] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2, dans au moins l’une, et éventuellement chacune, des couches comprenant la composition absorbant l’infrarouge.
[0044] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge suffisante pour qu’au moins 70% d’une intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge, de préférence d’un rayonnement infrarouge proche, soient absorbés lorsque la lumière comprenant le rayonnement infrarouge est transmise à travers une zone du dispositif de sécurité comprenant la composition absorbant l’infrarouge.
[0045] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, le pigment opacifiant comprend du dioxyde de titane particulaire ayant une taille de particules comprise entre 200 et 400 nm.
[0046] Dans certains modes de réalisation des cinquième et sixième aspects, le substrat est un substrat polymère transparent. Dans certains modes de réalisation, le substrat peut être un substrat polymère opaque. Un exemple d’un substrat polymère opaque est fourni dans la demande de brevet Australien 2017901840 du demandeur, dont le contenu est incorporé ici à titre de référence.
[0047] Dans certains modes de réalisation du sixième aspect, l’application de la pluralité de couches sur le substrat comprend l’application de couches successives d’une composition de revêtement sur le substrat, par exemple par héliogravure. Selon les besoins, la composition de revêtement peut comprendre de manière appropriée les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et/ou le pigment dispersé(es) dans une résine ou un liant avant l’application. Après chaque application, les compositions de revêtement peuvent être séchées et/ou durcies.
[0048] Conformément à un septième aspect, l’invention fournit un procédé d’inspection d’un document de sécurité selon le cinquième aspect, le procédé comprenant le fait : d’irradier le dispositif de sécurité avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge ; et de détecter le rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par le dispositif de sécurité.
[0049] Dans certains modes de réalisation du septième aspect, le rayonnement infrarouge comprend un rayonnement infrarouge proche.
[0050] Dans certains modes de réalisation du septième aspect, la détection du rayonnement infrarouge comprend la visualisation d’une image masquée produite par la composition absorbant l’infrarouge avec une caméra infrarouge. Dans certains de ces modes de réalisation, l’image masquée est produite par un rayonnement infrarouge réfléchi par le dispositif de sécurité.
[0051] Conformément à un huitième aspect, l’invention fournit un document de sécurité comprenant une région opacifiée, le document de sécurité comprenant un substrat polymère ; et une pluralité de couches au moins partiellement superposées sur la région opacifiée du substrat, où : au moins l’une des couches comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et au moins une autre des couches comprend un pigment opacifiant.
[0052] En raison de l’au moins une couche absorbant l’infrarouge, la région opacifiée peut être irradiée avec un rayonnement infrarouge et inspectée par un dispositif de balayage infrarouge, tel qu’une caméra infrarouge, pour authentifier le document de sécurité ou pour déterminer la présence ou l’étendue d’usure ou de dommage sur la région opacifiée.
[0053] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2, dans au moins l’une, et éventuellement chaque couche comprenant les particules.
[0054] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, au moins deux couches de la pluralité de couches comprennent les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli, les au moins deux couches ayant des charges différentes des particules. Fa cultativement, les au moins deux couches peuvent chacune également comprendre le pigment opacifiant.
[0055] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, le substrat est un substrat polymère transparent. Dans d’autres modes de réalisation, le substrat est un substrat polymère opaque. Un exemple d’un substrat polymère opaque est fourni dans la demande de brevet Australien 2017901840 du demandeur, dont le contenu est incorporé ici à titre de référence.
[0056] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, chaque couche de la pluralité de couches comprend le pigment opacifiant. Typiquement, au moins l’une des couches comprenant le pigment opacifiant est appliquée en continu sur la région opacifiée. Dans certains modes de réalisation, au moins deux, ou au moins trois, ou au moins quatre, par exemple cinq, des couches comprenant le pigment sont appliquées en continu sur la région opacifiée.
[0057] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, le pigment opacifiant comprend du dioxyde de titane particulaire. Le dioxyde de titane particulaire peut avoir une taille de particules comprise entre 200 et 400 nm.
[0058] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, les couches comprennent une matrice ou un liant polymère transparent(e).
[0059] Dans certains modes de réalisation du huitième aspect, le document de sécurité est un billet de banque suspecté d’avoir une usure ou un dommage sur la région opacifiée, par exemple un billet de banque usé.
[0060] Conformément à un neuvième aspect, l’invention fournit un procédé d’inspection d’un document de sécurité selon le huitième aspect, le procédé comprenant le fait : d’irradier la région opacifiée avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge ; et de détecter le rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la région opacifiée.
[0061] Dans certains modes de réalisation du neuvième aspect, le rayonnement infrarouge comprend un rayonnement infrarouge proche.
[0062] Dans certains modes de réalisation du neuvième aspect, la détection du rayonnement infrarouge comprend la visualisation du rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la région opacifiée avec une caméra infrarouge.
[0063] Dans certains modes de réalisation du neuvième aspect, la détection du rayonnement infrarouge comprend la mesure d’une intensité du rayonnement infrarouge réfléchi par au moins une partie de surface de la région opacifiée. Dans certains de ces modes de réalisation, le procédé comprend en outre le fait de déterminer laquelle de la pluralité de couches est exposée au niveau de l’au moins une partie de surface de la région opacifiée en comparant l’intensité à des plages prédéterminées caractéristiques des couches.
[0064] Dans certains modes de réalisation des premier à neuvième aspects, l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est un oxyde de tungstène dopé, tel qu’un oxyde de tungstène dopé au césium. Dans certains modes de réalisation, l’oxyde de tungstène dopé au césium répond à la formule CsxWO3, où x est compris entre 0,2 et 0,4, par exemple d’environ 0,33. L’oxyde de tungstène dopé au césium peut ainsi être Cs0>33 WO3.
[0065] Dans certains modes de réalisation des premier à neuvième aspects, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ont une taille moyenne de particules inférieure à environ 1000 nm, ou inférieure à environ 350 nm, ou inférieure à environ 200 nm, par exemple inférieure à environ 100 nm.
[0066] Dans certains modes de réalisation des premier à neuvième aspects, le document de sécurité est un substrat d’un billet de banque. Dans certains modes de réalisation, le document de sécurité est un billet de banque.
[0067] Lorsque les termes « comprennent », « comprend », et « comprenant » sont utilisés dans la spécification (y compris les revendications), ils doivent être interprétés comme spécifiant les articles, entiers, étapes ou composants indiqués, mais n’excluant pas la présence d’un(e) ou de plusieurs autre(s) article(s), entier(s), étape(s) ou composant(s), ou un groupe de ceux-ci.
[0068] Des aspects supplémentaires de l’invention apparaissent ci-dessous dans la description détaillée de l’invention.
Brève description des dessins [0069] Des modes de réalisation de l’invention seront illustrés ici à titre d’exemple uniquement en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
[0070] [fig-1] La Ligure 1 représente schématiquement, en vue en plan, un billet de banque comprenant une fenêtre transparente, selon un mode de réalisation de l’invention.
[0071] [fig.2] La Ligure 2 représente schématiquement le billet de banque de la Ligure 1, en vue en coupe latérale suivant la ligne de coupe A-B représentée dans la Ligure 1, positionné entre la source de rayonnement et le détecteur infrarouge d’une machine de traitement ou d’inspection de billets de banque.
[0072] [fig.3] La Ligure 3 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un billet de banque comprenant une fenêtre transparente, selon un autre mode de réalisation de l’invention, positionné entre la source de rayonnement et le détecteur infrarouge d’une machine de traitement ou d’inspection de billets de banque.
[0073] [fig.4] La Ligure 4 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un dispositif de sécurité sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0074] [fig.5] La Ligure 5 représente schématiquement, en vue en plan, un dispositif de sécurité d’image fantôme sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0075] [fig.6] La Ligure 6 représente schématiquement un procédé de production du dispositif de sécurité d’image fantôme de la Ligure 5, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0076] [fig-7] La Ligure 7 représente schématiquement, en vue en plan, un dispositif de sécurité d’image fantôme sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0077] [fig.8] La Ligure 8 représente schématiquement le dispositif de sécurité d’image fantôme de la Ligure 7, en vue en coupe latérale suivant la ligne de coupe A-B représentée dans la Ligure 7.
[0078] [fig.9]La Ligure 9 représente schématiquement, en vue en plan, un dispositif de sécurité d’image fantôme sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0079] [fig.10] La Ligure 10 représente schématiquement le dispositif de sécurité d’image fantôme de la Ligure 9, en vue en coupe latérale suivant la ligne de coupe A-B représentée dans la Ligure 9.
[0080] [fig.l 1] La Ligure 11 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un dispositif de sécurité d’image fantôme sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0081] [fig. 12] La Ligure 12 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un dispositif de sécurité d’image fantôme sur un substrat de billet de banque, selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0082] [fig. 13] La Ligure 13 représente schématiquement, en vue en plan, un dispositif de sécurité infrarouge masqué détectable en irradiant le dispositif de sécurité d’image fantôme de la Ligure 12 et en visualisant le dispositif avec une caméra infrarouge.
[0083] [fig. 14] La Ligure 14 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un billet de banque comprenant une région opacifiée selon un autre mode de réalisation de l’invention, positionné sous une source de rayonnement et un détecteur infrarouge d’une machine d’évaluation d’usure, de dommage ou de qualité de fabrication du billet de banque.
[0084] [fig. 15] La Ligure 15 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un billet de banque comprenant une région opacifiée selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0085] [fig. 16] La Ligure 16 représente schématiquement, en vue en coupe latérale, un billet de banque comprenant une région opacifiée et une fenêtre transparente selon un autre mode de réalisation de l’invention, positionné entre une source de rayonnement et un détecteur infrarouge d’une machine de traitement ou d’inspection de billets de banque.
[0086] [fig. 17] [0087] [fig. 18] [0088] [fig. 19]
Définitions
Document de sécurité [0089] Tel qu’utilisé ici, le terme document de sécurité inclut tous les types 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.
Substrat [0090] L’utilisation de matières plastiques ou de matériaux polymères dans la fabrication de documents de sécurité mis au point en Australie a été couronnée de succès, car les billets de banque en polymère sont plus durables que leurs équivalents en papier et peuvent également incorporer des fenêtres et d’autres articles de sécurité. Le substrat peut donc être une matière plastique ou un matériau polymère y compris, mais sans s’y limiter, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyéthylène téréphtalate (PET) ; ou un matériau composite de deux de ses matériaux ou plus.
[0091] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un matériau polymère transparent. Un substrat transparent particulièrement approprié est le polypropylène et en particulier le polypropylène à orientation biaxiale.
[0092] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un substrat polymère opaque. Des exemples et des procédés de construction d’un tel substrat polymère opaque sont par exemple fournis dans la demande de brevet Australien 2017901840 du demandeur. Le substrat polymère opaque est opacifié au cours de la fabrication du film lui-même par l’inclusion d’un additif opacifiant dans le polymère au cours de l’extrusion. C’est-à-dire que le film polymère est opacifié en raison de ses propriétés générales plutôt qu’en raison de l’ajout de couches opacifiantes. Un tel exemple d’un film polymère approprié est un polypropylène à orientation biaxiale (BOPP) dans lequel des particules de dioxyde de titane sont ajoutées au cours de la fabrication pour créer un film polymère blanc.
[0093] Dans certains modes de réalisation, le substrat a une épaisseur comprise entre 60 et 100 microns, de préférence entre 65 et 90 microns.
Fenêtre [0094] Un article de sécurité commun aux billets de banque en polymère fabriqués pour l’Australie et d’autres pays est une zone ou « fenêtre » transparente. Des billets de banque produits sur un substrat polymère transparent comprennent typiquement un ou plusieurs revêtement(s) pigmenté(s) (couches d’opacification) pour former des régions opacifiées du billet de banque. On obtient ainsi une fenêtre dans le billet de banque en laissant une zone du substrat de billet de banque transparent exempte des revêtements pigmentés.
[0095] En variante, une fenêtre peut être produite dans un billet de banque en papier en incluant un substrat polymère transparent en tant qu’insert dans une section découpée du substrat papier opaque.
[0096] Telles qu’utilisées ici, des fenêtres de bord sont des fenêtres qui s’étendent jusqu’à un bord du billet de banque, tandis que des fenêtres bord à bord s’étendent sur toute la largeur du billet de banque, d’un bord au bord opposé. Des fenêtres de plus grandes dimensions sur des billets de banque, y compris des fenêtres de bord et bord à bord, sont de plus en plus populaires car elles augmentent le niveau de sécurité.
Opacification [0097] Les régions opacifiées de billets de banque produites sur un substrat polymère transparent comprennent typiquement au moins une couche d’opacification imprimée, avec des articles de conception imprimés ou des articles de sécurité appliqués ensuite par-dessus. Typiquement, plusieurs couches d’opacification superposées sont séquentiellement imprimées pour fournir une densité de pigment appropriée pour une opacification.
[0098] Les couches d’opacification peuvent comprendre n’importe quel opacifiant qui opacifie de manière appropriée le substrat, tel que perçu par un observateur. L’opacifiant est typiquement un pigment sous la forme d’un matériau particulaire, qui est dispersé ou lié dans un liant ou une matrice polymère. Les particules de pigment peuvent éventuellement être revêtues ou autrement modifiées en surface pour améliorer leur dispersibilité.
[0099] Les couches d’opacification peuvent comprendre un pigment qui n’absorbe essentiellement pas la lumière visible, mais qui opacifie le substrat par diffusion et/ou réfraction de la lumière visible. A moins que d’autres agents colorants ne soient également inclus, des substrats transparents recouverts de couches d’opacification d’épaisseur et de densité de pigment suffisantes combinées apparaîtront en blanc à un observateur lorsqu’ils sont observés à la lumière du jour, étant donné qu’une large plage de longueurs d’onde de lumière visible est essentiellement réfléchie par le substrat en raison de la diffusion de lumière par les particules de pigment.
[0100] Des pigments de diffusion (blancs) ont globalement un indice de réfraction élevé par rapport à la matrice dans laquelle ils sont dispersés. En outre, on comprendra que la taille de particules du pigment affecte le pouvoir de diffusion. Des particules réfractives diffusent la lumière de manière optimale lorsque la taille primaire de particules est égale à environ la moitié de la longueur d’onde de la lumière. Etant donné que l’œil humain est plus sensible à la lumière jaune-verte, avec une longueur d’onde d’environ 550 nm, des particules de pigment d’une taille de particules comprise entre 200 et 300 nm sont considérées comme des opacifiants optimaux dans l’art. Les particules de pigment peuvent donc avoir des tailles de particules principalement dans une plage allant de 150 nm à 500 nm, par exemple de 200 nm à 400 nm. Des particules ayant une taille inférieure à environ 100 nm peuvent être trop petites pour diffuser efficacement la lumière visible.
[0101] Un pigment particulièrement approprié pour l’opacification de substrats en film selon l’invention est le dioxyde de titane particulaire, de préférence avec une teneur élevée en phase rutile (bien que l’anatase soit également considérée comme efficace). Le dioxyde de titane rutile a un indice de réfraction (2,73) supérieur à celui de nombreux autres pigments blancs. Bien que le dioxyde de titane soit ainsi préféré, d’autres pigments opacifiants tels que l’oxyde d’antimoine, l’oxyde de zinc, le carbonate de calcium, le silicate de magnésium (talc) et autres analogues peuvent également être utilisés.
Article ou Dispositif de sécurité [0102] 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 un jeton ou un 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, y compris dans une ou plusieurs couche(s) appliquée(s) sur le substrat de base. Un substrat de document de sécurité peut ainsi être fonctionnalisé avec des articles de sécurité par n'importe quelle technique appropriée, y compris le revêtement, le gaufrage, l'impression, l’adhésion, l'estampage à chaud et autres analogues. Les articles de sécurité 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 et 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 réseaux de diffraction, des hologrammes et des éléments optiques diffractifs (DOE).
Images fantômes [0103] Sur des documents de sécurité à base de polymère tels que des billets de banque, une image fantôme est considérée comme étant l’équivalent d’un filigrane sur un billet de banque en papier. Une image fantôme, visible pour un observateur à la lumière du jour sous la forme d’un indice, d’un symbole ou d’un motif, est produite par des variations de la coloration ou de la densité de pigment entre des zones visuellement contrastées (zones de contraste ci-après) sur la surface du substrat polymère. Une image fantôme peut être produite dans une région opacifiée de billets de banque en polymère par impression sélective de certaines des couches d’opacification pigmentées sur le substrat.
[0104] Une image fantôme positive comporte globalement des couches d’opacification additionnelles présentes sélectivement sous, entre ou sur l’autre/les autres couche(s) d’opacification, de sorte qu’un indice, un symbole ou un motif paraisse plus foncé (plus opaque, ou avec une couleur subtilement différente) par rapport à un fond clair (moins opaque, ou plus blanc). Inversement, une image fantôme négative comporte globalement des zones dans lesquelles une ou plusieurs des couches d’opacification est/sont omise(s) de manière sélective, de sorte qu’un indice, un symbole ou un motif paraisse plus clair par rapport à un fond plus foncé.
Couches en relief de surface [0105] Certains dispositifs de sécurité comportent une couche en relief de surface formée sur une surface du substrat, souvent dans une fenêtre d’un billet de banque. La couche en relief de surface comprend des formations à structure tridimensionnelle, qui sont actives de manière typiquement optique. Par exemple, une couche en relief peut comprendre des structures diffractives telles que des DOE, des réseaux de diffraction et des hologrammes et des dispositifs optiquement variables non diffractifs, y compris ceux comprenant des éléments de focalisation tels que des micro-lentilles et des éléments de micro-imagerie structurés pour une visualisation à travers de tels éléments.
[0106] Pour produire de telles couches en relief de surface, une laque transparente, durcissable par rayonnement, est typiquement appliquée en tant que revêtement sur le substrat polymère. La laque est ensuite gaufrée avec une cale ou un rouleau ayant une micro structure de surface tridimensionnelle, et simultanément durcie avec un rayonnement UV pour produire une couche en relief micro-structurée adhérant au substrat. Cependant, d’autres procédés de production de couches en relief de surface micro-structurées sont disponibles, y compris le gaufrage à chaud d’une structure dans une couche de surface ou un substrat à activation thermique sur le substrat, ou en transférant et en faisant adhérer des formations de laque à partir d’une surface d’impression micro-structurée sur le substrat.
Description détaillée [0107] La présente invention se rapporte à des documents de sécurité, et des dispositifs de sécurité sur de tels documents, qui comportent une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli qui absorbent fortement dans le spectre de lumière infrarouge proche, mais faiblement dans le spectre visible. Les inventeurs ont découvert que ces propriétés pouvaient être exploitées pour renforcer la sécurité de documents de sécurité et/ou pour faciliter un traitement ou un criblage assisté par machine de documents de sécurité. Ainsi, des paramètres tels que l’authenticité, l’usure, le dommage, la qualité de fabrication, l’emplacement dans une machine et le comptage numérique de documents de sécurité tels que des billets de banque peuvent être déterminés par des procédés comportant une étape consistant à irradier le document avec une lumière, et à imager un article infrarouge masqué ou à mesurer l’intensité (absolue, ou relative d’autres composantes spectrales) du rayonnement infrarouge réfléchi par, ou transmis à travers, le document de sécurité.
Particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli [0108] Les compositions absorbant l’infrarouge de l’invention comprennent des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Le trioxyde de tungstène cristallin non modifié (WO3) n’absorbe essentiellement pas dans le spectre de lumière infrarouge proche. Cependant, la modification d’oxyde de tungstène par dopage avec une variété d’éléments, ou par réduction de la teneur en oxygène pour produire une phase Magnéli, introduit des électrons libres dans le matériau, réordonne la structure cristalline et diminue la bande interdite. De tels matériaux peuvent présenter des propriétés conductrices et une forte absorption dans le spectre de lumière infrarouge proche.
[0109] Des oxydes de tungstène dopés appropriés peuvent comprendre des ions dopants tels que H+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, Tl+, qui produisent une structure cristalline de type bronze de tungstène dans le matériau. Des oxydes de tungstène en phase Magnéli appropriés peuvent répondre à la formule WOZ, où 2,45 < z < 3. En règle générale, des particules appropriées d’oxydes de tungstène dopés et en phase Magnéli sont celles qui absorbent fortement dans le spectre infrarouge proche (de 700 à 2500 nm, de préférence de 700 à 1000 nm) par rapport à l’absorption dans le spectre visible (de 350 à 700nm). Il n’est pas nécessaire que les oxydes soient complètement transparents à la lumière visible, étant donné que les matériaux peuvent être efficaces à des charges où toute coloration produite par les particules est suffisamment faible. Les particules peuvent être préparées par des procédés divulgués disponibles pour l’homme du métier ou sont disponibles dans le commerce, et leur performance dans les documents de sécurité, les dispositifs de sécurité et les procédés de l’invention peut être évaluée avec des procédés spectrophotométriques de routine.
[0110] Dans certains modes de réalisation, les particules sont des particules d’oxyde de tungstène dopé, où le dopant comprend du césium. Un oxyde de tungstène dopé au césium approprié peut répondre à la formule CsxWOy, où 0,01 < x < 1 et 2,2 < y < 3. Dans certains modes de réalisation, 0,2 < x < 0,4 et y vaut environ 3. Dans certains modes de réalisation, l’oxyde de tungstène dopé au césium a une structure hexagonale. Un oxyde de tungstène dopé au césium particulièrement approprié est Cs0j33WO3. Ce matériau absorbe fortement dans le spectre infrarouge proche (de 700 à 1000 nm) tout en n’absorbant que très faiblement dans le spectre de lumière visible, sa coloration étant ainsi relativement faible.
[0111] Dans certains modes de réalisation, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ont une taille moyenne de particules inférieure à 1000 nm. Les particules peuvent avoir une taille comprise entre environ 50 nm et environ 500 nm. Dans certains modes de réalisation, les particules ont une taille moyenne de particules d’environ 300 nm. Des particules plus petites peuvent être préférées dans certains modes de réalisation en raison de leur tendance réduite à la diffusion de lumière visible. Dans certains modes de réalisation, les particules peuvent avoir une taille de particules inférieure à environ 350 nm, ou inférieure à environ 200 nm, par exemple inférieure à environ 100 nm.
[0112] La composition absorbant l’infrarouge peut être constituée, dans certains modes de réalisation, des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Cependant, il n’est pas exclu que d’autres matériaux absorbant l’infrarouge appropriés puissent être utilisés pour compléter les propriétés des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli.
Revêtements et compositions de revêtement [0113] Les compositions absorbant l’infrarouge sont typiquement présentes dans un(e) ou plusieurs couche(s) ou revêtement(s) sur le substrat du document de sécurité. Les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont globalement présentes dans le revêtement dans une matrice polymère transparente. La matrice peut comprendre un ou plusieurs composant(s) polymère(s) choisi(s) parmi un vernis, un liant, un auxiliaire de dispersion, une résine durcie (c’est-à-dire réticulée), y compris une résine durcie aux UV à base d’acrylique. Dans certains modes de réalisation, comme cela sera décrit ci-après, les revêtements peuvent comprendre des matériaux particulaires additionnels dispersés conjointement avec les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Des revêtements sur des documents de sécurité tels que des billets de banque ont globalement une épaisseur dans la plage allant d’environ 100 nm à environ 3 microns.
[0114] Des revêtements ou des couches, y compris ceux/celles comprenant les compositions absorbant l’infrarouge, peuvent être appliqué(e)s sur le substrat en tant que composition de revêtement (ou encre) par tout processus d’impression ou de revêtement approprié. La composition de revêtement peut comporter le liant, la résine, etc. (ou leurs précurseurs réticulables), des agents de réticulation, des dispersants et des solvants organiques, conjointement avec les composants particulaires. Dans certains modes de réalisation, les revêtements sont appliqués par l’intermédiaire d’une technique d’impression telle que l’héliogravure. Les compositions de revêtement peuvent ensuite être séchées ou durcies (par exemple thermiquement, ou par l’intermédiaire d’un rayonnement de durcissement) si nécessaire. Lorsque les revêtements sont appliqués sur une bande du substrat lors d’une opération d’impression rouleau à rouleau, comme cela est courant dans la fabrication de documents de sécurité, chacun des revêtements peut être appliqué et/ou durci au niveau de stations successives le long de la bande.
Machines de traitement ou d’inspection de documents de sécurité [0115] Les documents de sécurité et les articles de sécurité de l’invention peuvent être particulièrement adaptés à la détection ou à l’inspection par machine, et des procédés de détection ou d’inspection de documents de sécurité sont ainsi prévus, qui comportent une étape consistant à irradier le document avec une lumière, et à mesurer ou à imager l’intensité absolue ou relative de la composante de rayonnement infrarouge réfléchie par, ou transmise à travers, le document. Les procédés sont globalement effectués dans une machine de traitement ou d’inspection de documents de sécurité tels que des billets de banque.
[0116] Ces machines peuvent comporter des guichets automatiques bancaires (ATM), des compteurs de billets de banque, des accepteurs de billets de banque (par exemple sur des distributeurs automatiques), des machines de vérification de l’authenticité de billets de banque sous rayonnement (y compris au moins un rayonnement infrarouge) et des machines d’inspection et/ou de tri de billets de banque sur la base de critères tels que l’usure, le dommage, la qualité de fabrication ou l’authenticité.
[0117] Les machines de traitement ou d’inspection de billets de banque selon l’invention comprennent une source de rayonnement et un détecteur de rayonnement (tel qu’un détecteur d’intensité ou une caméra). La source de rayonnement irradie un document de sécurité avec un rayonnement comportant au moins une composante de rayonnement infrarouge, et le détecteur mesure, image ou autrement détecte au moins le rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par le document de sécurité. La machine peut comporter un processeur de données pour traiter l’intensité détectée de rayonnement infrarouge, par exemple en tant qu’imagé de lumière visible sur un dispositif d’affichage ou en comparant une intensité mesurée à des mesures prédéterminées.
[0118] Un mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence aux Figures 1 et 2. La Figure 1 représente un billet de banque 100, comportant des régions opacifiées 101 et une fenêtre transparente bord à bord 102, et ayant quatre bords 103a-d. Un dispositif de sécurité optiquement variable 104 peut éventuellement être formé sur la fenêtre 102. La Figure 2 représente le billet de banque 100 en vue en coupe latérale, suivant la ligne A-B représentée dans la Figure 1. Le billet de banque 100 comprend un substrat polymère transparent 110 et des couches d’opacification 111 et 112 sur les deux côtés du substrat, qui forment des régions opacifiées 101. Un revêtement absorbant l’infrarouge 113, présent en tant que revêtement essentiellement transparent recouvrant une face de la fenêtre 102, comprend des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm dans une matrice polymère.
[0119] En raison du revêtement absorbant l’infrarouge 113, le billet de banque 100 peut être facilement traité dans une machine, telle qu’un guichet automatique bancaire (ATM), un compteur de billets de banque, un accepteur de billets de banque ou autres analogues, qui comporte un dispositif de balayage par rayonnement infrarouge pour vérifier la présence et/ou la position relative de billets de banque dans la machine. La Figure 2 représente également une source de rayonnement infrarouge 114 et un détecteur infrarouge 115 couplé à un processeur de données 116, que l’on peut trouver dans de telles machines. A mesure que le billet de banque 100 passe entre la source de rayonnement 114 et le détecteur 115, un rayonnement infrarouge proche 117 est incident sur le revêtement absorbant l’infrarouge 113 et est au moins partiellement absorbé par celui-ci. Le rayonnement transmis 118 est détecté par le détecteur 115, et la perte partielle ou totale en intensité du rayonnement 118 en raison de l’absorption est évaluée par le processeur de données 116 comme indicateur de la présence du billet de banque.
[0120] On comprendra que les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans le revêtement devraient être présentes à une charge de sorte que l’absorption du rayonnement infrarouge proche 117 soit suffisante pour être facilement détectable par le détecteur 115 et le processeur de données 116. Par exemple, au moins 30% de l’intensité d’au moins une longueur d’onde du rayonnement infrarouge proche devraient être absorbés lorsque la lumière, y compris le rayonnement infrarouge, est transmise à travers la fenêtre par rintermédiaire du revêtement. Cependant, la charge ne doit pas être trop élevée, à mesure que les particules n’absorbent complètement pas dans le spectre de lumière visible et peuvent ainsi contribuer à donner une teinte bleue au revêtement à des charges plus élevées. Une charge appropriée pour fournir un revêtement suffisamment transparent avec une absorption dans l’infrarouge appropriée peut être comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, par exemple entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2.
[0121] Dans certains modes de réalisation, l’absorption du rayonnement infrarouge proche 117 incident sur la fenêtre 102 par le revêtement absorbant l’infrarouge 113 peut être utile pour déterminer une quantité ou une qualité de billets de banque. Ainsi, par exemple, le détecteur 115 peut être capable de faire la distinction entre un seul billet de banque 100 et deux de ces billets de banque ou plus qui sont collés ensemble. Dans ce dernier cas, l’intensité du rayonnement transmis 118 sera suffisamment réduite pour que le processeur de données 116 reconnaisse un défaut. En outre, si l’épaisseur du revêtement et la charge de particules d’oxyde de tungstène dopé au césium sont maintenues dans des spécifications étroites au cours de la fabrication, l’intensité du rayonnement transmis 118 peut être utilisée en tant qu’indicateur de qualité de fabrication ou d’usure de billets de banque en circulation.
[0122] Etant donné que le revêtement absorbant l’infrarouge 113 recouvre la totalité de la fenêtre 102, la position du billet de banque 100 peut être déterminée avec précision même si la fenêtre 102 est grande et que le bord d’attaque du billet de banque 100 tel que transporté à travers la machine est le bord 103a ou 103c, qui comporte une partie de la fenêtre. Dans ces circonstances, le processeur de données 116 reconnaîtra avec précision la perte d’intensité du rayonnement 118 à mesure que le bord d’attaque de la fenêtre 102 décompose le rayonnement 117. Avec la position du billet de banque ainsi déterminée avec précision, le dispositif de balayage par rayonnement infrarouge ou d’autres capteurs dans la machine peut/peuvent être utilisé(s) pour inspecter le billet de banque 100 pour en vérifier la qualité et/ou l’authenticité, ou la machine peut distribuer ou compter avec précision plusieurs billets de banque 100.
[0123] Bien qu’il soit préférable que le revêtement absorbant l’infrarouge 113 recouvre la totalité de la fenêtre telle que décrite ici, il est également envisagé qu’un revêtement incomplet de la fenêtre puisse suffire, par exemple un ruban le long des bords d’attaque de la fenêtre 102. On comprendra également que le revêtement absorbant l’infrarouge 113 peut être appliqué sur une face ou les deux faces du substrat 110 au niveau de la fenêtre 102. De plus, il est envisagé - au lieu de recouvrir la fenêtre - de disperser les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans la matrice polymère du substrat transparent 110 de sorte que le substrat lui-même devienne absorbant l’infrarouge. Ceci peut être obtenu, par exemple, en ajoutant les particules lors du traitement par fusion du polymère de base avant ou pendant l’extrusion en film.
[0124] Un processus de production de billets de banque 100 peut comporter une étape d’application d’une composition de revêtement comprenant les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans un fluide porteur avec un liant sur le substrat polymère transparent 110 au niveau de la fenêtre 102, par exemple par héliogravure. La composition de revêtement peut ensuite être durcie et/ou séchée pour produire le re22 vêtement absorbant l’infrarouge 113.
[0125] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 3, qui représente un billet de banque 120 positionné entre la source de rayonnement infrarouge 114 et le détecteur infrarouge 115 d’une machine de traitement de billets de banque. Des articles numérotés de la même manière que ceux dans la Figure 2 sont identiques à ceux décrits pour le billet de banque 100.
[0126] Ee billet de banque 120 comprend un dispositif de sécurité 104a sur la fenêtre 102. Le dispositif de sécurité 104a est un dispositif optiquement variable, par exemple un dispositif diffractif tel qu’un réseau de diffraction, un hologramme ou un élément optique diffractif (DOE), comprenant des formations à structure tridimensionnelle optiquement actives 121 dans une couche en relief de surface sur le substrat 110. Alternativement, des formations 121 peuvent former des micro-lentilles, ou des éléments de micro-image structurés pour une visualisation à travers de telles micro-lentilles.
[0127] Le revêtement absorbant l’infrarouge 113a est présent en tant que revêtement essentiellement transparent recouvrant une face de la fenêtre 102 et remplissant ainsi les formations 121. Le revêtement 113a comprend des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm dans une matrice polymère. En tant que telle, la fenêtre 102 du billet de banque 120 est détectable dans une machine de traitement de billets de banque comprenant une source de rayonnement infrarouge 114 et un détecteur infrarouge 115 couplé au processeur de données 116, comme décrit ici pour le billet de banque 100.
[0128] En remplissant les formations à structure tridimensionnelle 121, le revêtement 113 protège également le dispositif de sécurité 104a contre le dommage physique et empêche un soulèvement mécanique frauduleux de sa structure en relief. Cependant, afin de maintenir l’effet optique visible des formations à structure tridimensionnelle 121, il est nécessaire de fournir un contraste d’indice de réfraction entre le revêtement 113a et les formations 121 de la couche en relief de surface. Le revêtement 113a comprend ainsi en outre des nanoparticules de dioxyde de zirconium, c’est-à-dire des particules ayant une taille primaire de cristallites inférieure à 100 nm. Les nanoparticules sont globalement dispersées, conjointement avec les grosses particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, dans la matrice polymère du revêtement. Le revêtement 113a est globalement exempt de polymère à indice de réfraction élevé. En raison des nanoparticules de dioxyde de zirconium, le revêtement 113a est un revêtement à indice de réfraction élevé, c’est-à-dire il a un indice de réfraction qui est suffisamment supérieur à celui des formations 121 pour que l’effet optique visible produit par les formations soit maintenu. La charge de particules de dioxyde de zirconium dans le revêtement 113a devrait être suffisamment élevée pour fournir un contraste satisfaisant de l’indice de réfraction. L’indice de réfraction du revêtement
113a peut être supérieur à environ 1,5.
[0129] Bien que les nanoparticules de dioxyde de zirconium aient été illustrées ici, d’autres nanoparticules d’oxyde métallique peuvent être utilisées en tant qu’alternatives aux nanoparticules de dioxyde de zirconium ou en combinaison avec celles-ci. Des oxydes métalliques réfractifs qui n’absorbent pas de manière appropriée dans les régions visibles (et globalement l’infrarouge proche) du spectre électromagnétique comportent le dioxyde de titane, le dioxyde de zirconium, l’oxyde de zinc, l’oxyde d’étain et l’oxyde de cérium. Eventuellement, les nanoparticules peuvent être revêtues en surface de modificateurs inorganiques ou organiques, y compris de modificateurs inorganiques tels que l’alumine, la silice ou d’autres matériaux oxydiques, et de modificateurs organiques tels que des polyols, des esters, des siloxanes, des silanes, des acides carboxyliques et autres analogues.
[0130] Il est globalement nécessaire que les particules du dioxyde de zirconium (ou d’un autre dioxyde métallique non absorbant approprié) pour conférer un indice de réfraction élevé soient des particules à l’échelle nanométrique (c’est-à-dire de taille inférieure à 100 nm). Les grosses particules (c’est-à-dire celles ayant une taille de plus de 100 nm) diffuseront de plus en plus la lumière visible (longueurs d’onde comprises entre environ 400 et environ 700 nm) et rendront ainsi le revêtement 113a opaque. L’effet optique visible produit par les formations 121 en l’absence du revêtement 113a sera ainsi compromis, ou totalement perdu. Dans certains modes de réalisation, la taille primaire de cristallites des nanoparticules est ainsi comprise entre 5 et 25 nm.
[0131] Un processus de production du billet de banque 120 peut comporter une étape d’application d’une composition de revêtement comprenant à la fois les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium et les nanoparticules de dioxyde de zirconium (ou d’un autre dioxyde métallique non absorbant approprié) sur la fenêtre 102, de sorte que la composition de revêtement remplisse les formations à structure tridimensionnelle 121 du dispositif de sécurité 104a. La composition de revêtement peut être préparée en dispersant les nanoparticules de dioxyde de zirconium dans un fluide porteur avec un liant, et ensuite en ajoutant les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, éventuellement en tant que dispersion dans un deuxième fluide porteur. La composition de revêtement peut être appliquée par héliogravure, et ensuite durcie et/ou séchée pour produire le revêtement absorbant l’infrarouge 113a.
[0132] Comme représenté dans la Ligure 3, le substrat polymère 110 est transparent, avec le dispositif de sécurité 104 formé sur une fenêtre transparente 102 qui peut être détectée au cours de la transmission en raison de l’absorption dans l’infrarouge du revêtement 113a. Cependant, le substrat 110 peut également être un substrat opacifié. Dans ce cas, le revêtement absorbant l’infrarouge 113a peut former un article de conception masqué visible en réflexion par une caméra infrarouge lorsque le billet de banque 120 est irradié avec un rayonnement infrarouge.
[0133] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 4, qui représente un dispositif de sécurité 140 sur un substrat polymère transparent 150 pour un document de sécurité, par exemple sur une région de fenêtre. Le dispositif de sécurité 140 comprend des formations à structure tridimensionnelle 141 formées dans une couche en relief de surface polymère essentiellement transparente 142. En fonction de la configuration des formations 141, le dispositif de sécurité 140 peut être un dispositif optiquement variable, par exemple un dispositif diffractif tel qu’un réseau de diffraction, un hologramme ou un élément optique diffractif (DOE). En variante, le dispositif de sécurité 140 peut comprendre des formations 141 sous la forme de micro-lentilles, ou d’éléments de micro-image structurés pour une visualisation à travers de telles micro-lentilles.
[0134] La couche en relief de surface 142 comprend des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm dans une matrice polymère, et constitue donc une couche absorbant l’infrarouge. La matrice polymère peut être une matrice polymère durcie, par exemple une matrice comprenant une laque à base acrylique durcie aux UV dans laquelle les formations 141 sont gaufrées. En raison des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dispersées, le dispositif de sécurité 140 et/ou les zones environnantes du substrat 150 peut/peuvent être inspecté(es) en irradiant le dispositif de sécurité avec un rayonnement infrarouge et en détectant le rayonnement transmis à travers ou réfléchi par le dispositif, comme précédemment décrit ici.
[0135] Un revêtement essentiellement transparent 153 est présent sur la couche en relief 142, remplissant ainsi les formations à structure tridimensionnelle 141. Le revêtement 153 protège ainsi le dispositif de sécurité 140 contre le dommage physique et empêche un soulèvement mécanique frauduleux de sa structure en relief.
[0136] Afin de maintenir un effet optique visible des formations à structure tridimensionnelle 141, le revêtement 153 comprend des nanoparticules de dioxyde de zirconium, c’est-à-dire des particules ayant une taille primaire de cristallites comprise entre 1 et 100 nm, typiquement dispersées dans une matrice polymère, et de préférence dispersées dans toute l’épaisseur du revêtement 153. La taille primaire de cristallites des nanoparticules peut être comprise entre 5 et 25 nm. Le revêtement 153 est globalement exempt d’un polymère à indice de réfraction élevé. En raison des nanoparticules de dioxyde de zirconium, le revêtement 153 est un revêtement à indice de réfraction élevé, c’est-à-dire qu’il a un indice de réfraction qui est suffisamment supérieur à celui de la couche en relief de surface 142 de sorte que l’effet optique visible produit par les formations 141 soit maintenu. La charge de nanoparticules de dioxyde de zirconium dans le revêtement 153 devrait être suffisamment élevée pour fournir un contraste satisfaisant de l’indice de réfraction.
[0137] Bien que, comme décrit ici, la couche en relief de surface 142 comprenne les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, on comprendra que le revêtement 153 peut alternativement, ou de plus, comprendre les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium. Il est important que le dispositif de sécurité 140 comprenne une charge suffisante de ces particules sur l’épaisseur combinée des deux couches de sorte que le dispositif de sécurité puisse être inspecté par un détecteur infrarouge lorsque le dispositif est irradié avec un rayonnement infrarouge. Une charge totale appropriée à cet effet peut être comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, par exemple entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2.
[0138] En outre, bien que le revêtement 153 du dispositif de sécurité 140 ait été décrit comme comprenant les nanoparticules de dioxyde de zirconium, on comprendra que la couche en relief de surface 142 peut comprendre à la place ces nanoparticules. Dans ce cas, la couche en relief de surface 142 est la couche à indice de réfraction élevé et la charge de nanoparticules de dioxyde de zirconium devrait être suffisamment élevée dedans pour fournir un contraste satisfaisant de l’indice de réfraction par rapport par rapport à l’indice de réfraction inférieur du revêtement 153. Le revêtement 153 peut être, dans ce mode de réalisation, un revêtement de vernis transparent qui est dépourvu de matériau particulaire dispersé dans la matrice.
[0139] Etant donné qu’un contraste de l’indice de réfraction soit ciblé, seule l’un(e) de la couche en relief de surface 142 et du revêtement 153 comprend globalement les nanoparticules de dioxyde de zirconium, ou d’un autre oxyde métallique non absorbant approprié. L’indice de réfraction de la couche comprenant les nanoparticules de dioxyde de zirconium peut être supérieur à environ 1,5.
[0140] Un processus de production du dispositif de sécurité 140 peut comporter une étape de production des formations à structure tridimensionnelle 141 dans la couche en relief de surface 142 sur le substrat 150. Les formations 141 peuvent être produites par des techniques appropriées divulguées dans l’art. Par exemple, une couche de laque durcissable aux UV à base d’acrylique peut être appliquée sur le substrat 150 par héliogravure, et la couche est ensuite gaufrée avec une cale ou un rouleau microstructuré(e) et simultanément durcie avec un rayonnement UV pour produire les formations 141. Dans des modes de réalisation où la couche en relief de surface 142 comprend l’une et/ou l’autre des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium et des nanoparticules de dioxyde de zirconium (ou d’un autre dioxyde métallique non absorbant approprié), les particules appropriées peuvent être dispersées dans la composition de revêtement avant l’application, le gaufrage et le durcissement.
[0141] Un processus de production du dispositif de sécurité 140 peut comporter en outre une étape d’application d’une composition de revêtement de sorte que la composition de revêtement remplisse les formations à structure tridimensionnelle 141. La composition de revêtement peut être appliquée par héliogravure, et ensuite durcie et/ou séchée pour produire le revêtement 153. Dans des modes de réalisation où le revêtement 153 comprend l’une et/ou l’autre des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium et des nanoparticules de dioxyde de zirconium (ou d’un autre dioxyde métallique non absorbant approprié), les particules appropriées peuvent être dispersées dans la composition de revêtement avant l’application.
[0142] A la fois la couche en relief comprenant les formations 141 et le revêtement 153 peuvent être appliqués, gaufrés ou durcis (si nécessaire) sur une bande du substrat lors d’une opération d’impression rouleau à rouleau au niveau de stations successives le long de la bande.
[0143] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Ligure 5, qui représente un billet de banque 160 ayant une marque fantôme 161 sur la région opacifiée 162 du substrat. Le billet de banque 160 peut éventuellement comporter une fenêtre 163 et d’autres dispositifs de sécurité. La marque fantôme 161 est une image fantôme positive, dans laquelle le symbole en forme de « O » apparaît en tant que région de plus grande opacité ou de plus forte couleur dans la couche d’opacification.
[0144] La marque fantôme 161 est produite en appliquant une pluralité de couches d’opacification sur un substrat polymère transparent 170, comme représenté schématiquement en vue en coupe latérale (suivant la ligne A-B dans la Ligure 5) dans les Ligures 6(a)-6(d). Les couches d’opacification comprennent des particules de dioxyde de titane, ayant une taille de particules comprise entre 200 et 400 nm, en tant que pigment, les particules étant dispersées dans un liant polymère réticulé. Chaque couche d’opacification peut être appliquée par héliogravure d’une composition de revêtement sur le substrat au niveau d’une station d’impression. La composition de revêtement peut comporter les particules de dioxyde de titane, un liant polymère réticulable et un catalyseur pour induire la réticulation dans une étape de durcissement ultérieure. Lorsque les couches sont imprimées sur une bande du substrat au cours d’une opération d’impression rouleau à rouleau, les couches peuvent être imprimées sur la bande au niveau de stations d’impression successives. Eventuellement, le substrat polymère de base peut d’abord être apprêté avec une couche d’apprêt transparente pour fournir une meilleure adhésion des couches d’opacification les plus intérieures à des surfaces de substrat 171 et 172.
[0145] La Ligure 6(a) représente un substrat transparent en polypropylène à orientation biaxiale 170 déjà appliqué sur la première surface 171 avec des couches d’opacification 173 et 174. Comme le montre la Ligure 6(b), une couche d’opacification absorbant l’infrarouge 175 est ensuite appliquée sur la deuxième surface 172 au niveau d’une station d’héliogravure. La couche 175 est sélectivement imprimée sur la surface 172 en tant qu’anneau en forme de « O », la couche étant ainsi absente sur les zones de la surface 172 à l’intérieur et à l’extérieur de l’anneau.
[0146] La couche 175 comprend, en plus du pigment à base de dioxyde de titane, des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm dans une matrice polymère, et constitue donc une couche absorbant l’infrarouge. La charge des particules est telle que l’absorption du rayonnement infrarouge proche est facilement détectable par le détecteur infrarouge d’un dispositif d’authentification de billets de banque. Une charge appropriée peut être comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, par exemple entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2.
[0147] Au niveau de la station d’impression suivante, une couche d’opacification 176 est imprimée sur le substrat 170, recouvrant ainsi à la fois la couche 175 et les zones environnantes de la surface 172 comme le montre la Ligure 6(c). Enfin, comme on le voit dans la Ligure 6(d), deux autres couches d’opacification 177a et 177 sont séquentiellement imprimées sur le substrat 170 par-dessus la couche 176. Les couches d’opacification 173, 174, 176, 177a et 177b sont imprimées sur, et forment ainsi, la totalité de la région opacifiée 162 représentée dans la Ligure 5.
[0148] Les couches d’opacification superposées 175, 176, 177a et 177b sont agencées de sorte que les zones de contraste 178 sur la surface 172 soient recouvertes de six couches d’opacification, tandis que les zones de contraste 179 ne sont recouvertes que de cinq couches. La différence résultante des densités de pigment à base de dioxyde de titane sur la surface fournit des opacités visuellement contrastées, qui produisent une image fantôme lorsque le dispositif de sécurité 161 est observé par un observateur à la lumière du jour. Dans ce mode de réalisation, la couche 175 n’est présente de manière sélective que dans les zones de contraste 178, fournissant ainsi une densité de pigment relativement élevée faisant contraste par rapport à l’opacité inférieure d’autres parties de la région opacifiée 162. L’observateur perçoit ainsi une image fantôme positive en forme de « O », comme on le voit dans Ligure 5. La coloration bleuâtre des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans la couche 175 peut également contribuer à l’apparition de l’image fantôme.
[0149] En outre, lorsque le billet de banque 160 est irradié avec un rayonnement infrarouge et visualisé en réflexion ou en transmission avec une caméra infrarouge d’une machine d’authentification de billets de banque, le dispositif de sécurité sera détecté en tant que région sombre en forme de « O », étant donné que les zones de contraste 178, recouvertes de la couche 175 en plus des couches 173, 174, 176, 177a et 177b, absorbent une partie beaucoup plus grande du rayonnement infrarouge incident que les zones de contraste environnantes 179 qui ne sont recouvertes que des couches d’opacification relativement transparentes à l’infrarouge 173, 174, 176, 177a et 177b. Les zones de contraste 178 peuvent, par exemple, absorber au moins 70% de l’intensité d’au moins une longueur d’onde du rayonnement infrarouge proche incident sur l’image fantôme, tels que mesurés en transmission. Le dispositif de sécurité 161 combine ainsi à la fois des articles de sécurité apparent et masqué, améliorant ainsi le niveau de protection contre la contrefaçon.
[0150] Comme décrit ici, la couche absorbant l’infrarouge 175 comprend le pigment d’opacification à base de dioxyde de titane en plus des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, de sorte que des densités différentes du pigment contribuent à l’aspect de l’image fantôme. Dans d’autres modes de réalisation, cependant, la couche 175 est dépourvue de pigment d’opacification mais comporte une charge suffisante des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium de couleur bleue pour qu’un contraste visible de la couleur entre des zones de contraste 179 et des zones de contraste blanches 179 fournisse l’image fantôme.
[0151] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en se référant aux Figures 7 et 8, qui représente un billet de banque 180 ayant une marque fantôme 181 sur une région opacifiée 182 du substrat. La marque fantôme 181 est une image fantôme négative, où le symbole en forme de « O » apparaît en tant que région plus transparente ou de couleur plus claire dans la couche d’opacification.
[0152] La marque fantôme 181 est produite par un procédé similaire à celui de la marque fantôme 161. Cependant, dans ce mode de réalisation, la couche d’opacification la plus intérieure 195, qui recouvre autrement la région opacifiée 182 (zones de contraste 199 dans la Figure 8), est omise de manière sélective sur l’anneau en forme de « O » (zones de contraste 198 dans la Figure 8).
[0153] Les zones de contraste 198 ne sont donc recouvertes que de deux couches d’opacification superposées sur une surface (couches 196 et 197), tandis que les zones de contraste 199 sont recouvertes de trois couches (couches 195, 196 et 197). La différence résultante des densités de pigment à base de dioxyde de titane sur la surface fournit des opacités visuellement contrastées, qui produisent une image fantôme lorsque le dispositif de sécurité 181 est observé par un observateur à la lumière du jour. Dans ce cas, les zones de contraste 198 ont une densité de pigment relativement faible, c’est-à-dire une transparence relativement plus grande, faisant contraste par rapport à la plus grande opacité des autres régions de la région opacifiée 182. L’observateur perçoit ainsi une image fantôme négative en forme de « O », comme le montre la Figure 7.
[0154] La couche 195 comprend, en plus du pigment à base de dioxyde de titane, des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm, et constitue donc une composition absorbant l’infrarouge. Par conséquent, lorsque le billet de banque 160 est irradié avec un rayonnement infrarouge et visualisé en réflexion ou en transmission avec une caméra infrarouge d’une machine d’authentification de billets de banque, le dispositif de sécurité 181 sera détecté en tant que région claire en forme de « O » dans un fond sombre, étant donné que la région opacifiée 182 absorbe fortement le rayonnement infrarouge proche sauf dans les zones de contraste 198 où la couche 195 est omise de manière sélective.
[0155] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence aux Figures 9 et 10, qui représente un billet de banque 200 ayant une marque fantôme 201 sur une région opacifiée 202 du substrat. La marque fantôme 201 est une image fantôme positive, dans laquelle une image à tons multiples en forme de « O » apparaît en tant que région d’opacité supérieure ou de couleur plus sombre dans la couche d’opacification.
[0156] La marque fantôme 201 est produite par un procédé similaire à celui de la marque fantôme 161. Cependant, dans ce mode de réalisation, des couches d’opacification 215 et 216 sont sélectivement imprimées en tant qu’anneaux concentriques en forme de « O » de différentes largeurs de lignes sur un substrat 210, la couche 215 étant présente sur des zones de contraste 218 et la couche de recouvrement 216 étant présente sur les deux zones de contraste 218 et 219. Les couches 215 et 216 sont absentes sur d’autres zones de la région opacifiée 202 (zones de contraste 220 dans la Figure 10). La couche d’opacification la plus extérieure 217 est imprimée sur la totalité de la région opacifiée 202, y compris sur les couches 215 et 216. Les couches 215 et 216 comprennent, en plus du pigment à base de dioxyde de titane, des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm.
[0157] Les couches d’opacification superposées 215, 216 et 217 sont ainsi agencées de sorte que les zones de contraste 218 d’une surface soient recouvertes de trois couches d’opacification, les zones de contraste 219 sont recouvertes de deux couches, et les zones de contraste 220 sont recouvertes d’une seule couche (c’est-à-dire à l’exclusion de couches 213 et 214 sur la surface opposée). La différence résultante des densités de pigment à base de dioxyde de titane sur la surface fournit trois opacités visuellement contrastées, qui produisent une image fantôme positive à tons multiples lorsque le dispositif de sécurité 201 est observé par un observateur à la lumière du jour. La coloration bleuâtre des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans les couches 215 et 216 peut également contribuer à l’apparition de l’image fantôme à la lumière jour.
[0158] En raison des particules de tungstène dopé au césium, les deux couches 215 et 216 sont des couches absorbant l’infrarouge. La charge d’oxyde de tungstène dopé au césium dans chaque couche est sélectionnée de sorte qu’un rayonnement infrarouge proche incident sur une seule couche soit incomplètement absorbé. Ainsi, une plus grande proportion d’un rayonnement incident sur les zones de contraste 218 sera absorbée par rapport à celle d’un rayonnement incident sur les zones de contraste 219, étant donné que les zones de contraste 218 ont une charge totale des particules absorbant l’infrarouge supérieure à celle des zones de contraste 219.
[0159] Par conséquent, lorsque le billet de banque 200 est irradié avec un rayonnement infrarouge et visualisé en réflexion ou en transmission avec une caméra infrarouge d’une machine d’authentification de billets de banque, le dispositif de sécurité 201 sera détecté en tant qu’imagé infrarouge à tons multiples constituée d’anneaux concentriques en forme de « O » de différentes obscurités sur un fond clair, c’est-à-dire en tant que « image infrarouge fantôme ». Ainsi, des articles de sécurité sophistiqués, apparent et masqué, sont fournis sur le billet de banque.
[0160] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 11, qui représente une marque fantôme 241 sur une région opacifiée d’un substrat de billet de banque en vue en coupe latérale. La marque fantôme 241 comporte trois couches d’opacification pigmentées au dioxyde de titane 256, 257 et 255. La couche 256 est imprimée de manière sélective en tant qu’anneau en forme de « O » dans des zones de contraste 258 sur un substrat 250, la couche étant ainsi absente sur des zones de contraste 259 à l’intérieur et à l’extérieur de l’anneau. Les couches 256 et 257 sont ensuite imprimées sur le substrat 250, recouvrant ainsi à la fois la couche 258 et les zones environnantes du substrat 250. Les couches 257 et 255, ainsi que des couches d’opacification 253 et 254 sur la surface opposée du substrat 250, sont imprimées sur toute la région opacifiée sur le billet de banque.
[0161] La différence de densités de pigment à base de dioxyde de titane dans les zones de contraste 258, ayant trois couches d’opacification sur la surface du substrat et les zones de contraste 259, ayant deux couches d’opacification sur la surface du substrat, fournit des opacités visuellement contrastées, qui produisent une image fantôme positive en forme de « O » lorsque un dispositif de sécurité 241 est observé par un observateur à la lumière du jour, comme représenté de la même manière dans la Figure 5.
[0162] Cependant, dans ce mode de réalisation, la couche la plus extérieure 255 comprend, en plus du pigment à base de dioxyde de titane, les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm, et constitue donc une couche absorbant l’infrarouge. Par conséquent, lorsque le billet de banque est irradié avec un rayonnement infrarouge et visualisé en réflexion ou en transmission avec une caméra infrarouge d’une machine d’authentification de billets de banque, la totalité de la région opacifiée, y compris le dispositif de sécurité 241, apparaîtra sombre, étant donné que la couche 255 absorbe le rayonnement infrarouge incident. Le dispositif de sécurité 241 combine ainsi à la fois des articles de sécurité apparent et masqué, améliorant ainsi le niveau de protection contre la contrefaçon. En outre, la perte du pouvoir absorbant dans l’infrarouge provoquée par l’abrasion ou l’enlèvement de la couche 255 peut être utilisée dans des procédés de détection d’usure ou de dommage de billets de banque, comme cela sera décrit plus en détail ci-après.
[0163] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence aux Figures 12 et 13, qui représente une marque fantôme 261 sur une région opacifiée 262 d’un billet de banque 260. La marque fantôme 261 comporte quatre couches d’opacification pigmentées au dioxyde de titane 275a, 275b, 276 et 277, qui sont successivement héliogravées au niveau de différentes stations d’impression.
[0164] La couche 275a est imprimée sélectivement dans une zone de contraste 278a sur un substrat 270, en forme de demi-cercle (ou en forme de « C »). La couche adjacente 275b est ensuite sélectivement imprimée dans une zone de contraste 278b, également en forme de demi-cercle. Des couches 277a et 275b sont imprimées en correspondance de sorte qu’elles forment ensemble un anneau en forme de « O » de densité de pigment essentiellement constante sur le substrat 270. Les couches 276 et 277 sont ensuite imprimées sur le substrat 270, recouvrant ainsi les couches 278a et 278b et les zones environnantes du substrat 270 sur la région opacifiée 262.
[0165] La différence de densités de pigment à base de dioxyde de titane dans les zones de contraste 278a/b, ayant trois couches d’opacification sur la surface du substrat, et les zones de contraste 279, ayant deux couches d’opacification sur la surface du substrat, fournit des opacités visuellement contrastées, qui produisent une image fantôme positive en forme de « O » lorsque le dispositif de sécurité 261 est observé par un observateur à la lumière du jour, comme représenté de la même manière dans la Figure 5.
[0166] Cependant, dans ce mode de réalisation, seule la couche 275a comprend, en plus du pigment à base de dioxyde de titane, les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm. Par conséquent, lorsque le billet de banque est irradié avec un rayonnement infrarouge et visualisé en réflexion ou en transmission avec une caméra infrarouge d’une machine d’authentification de billets de banque, le dispositif de sécurité sera détecté en tant que région sombre semicirculaire sur un fond clair, comme le montre la Figure 13. Le dispositif de sécurité 261 combine ainsi une image fantôme apparente en forme de « O » et un article de sécurité infrarouge masqué en forme de « C », améliorant ainsi le niveau de protection contre la contrefaçon.
[0167] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 14, qui représente un billet de banque 340 positionné sous le dispositif de balayage 361 d’une machine d’évaluation d’usure, de dommage ou de qualité de fabrication de billets de banque. Le dispositif de balayage 361 comporte une source de rayonnement 354 et un détecteur ou une caméra infrarouge 355, couplé(e) à un processeur de données 356.
[0168] Le billet de banque 340 comporte un substrat en polypropylène à orientation biaxiale 350 opacifié avec quatre couches d’opacification superposées de chaque côté, les couches 351, 352, 353 et 359. Les couches d’opacification comprennent des particules de dioxyde de titane ayant une taille de particules comprise entre 200 et 400 nm en tant que pigment, les particules étant dispersées dans un liant polymère réticulé. Chaque couche d’opacification peut être appliquée par héliogravure d’une composition de revêtement sur une bande du substrat au niveau d’une station d’impression successive le long d’une opération d’impression rouleau à rouleau.
[0169] Les couches d’opacification 351, 352 et 353 sont des couches absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm, tandis que la couche 359 est exempte de telles particules. Les couches 351, 352 et 353 comprennent différentes charges des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, la couche 351 ayant la charge la plus élevée et la couche 353 ayant la charge la plus faible. Ainsi, le pouvoir absorbant dans l’infrarouge des couches d’opacification individuelles augmente successivement de la couche la plus extérieure 359 à la couche la plus intérieure 351.
[0170] En cours d’utilisation, le billet de banque 340 est transporté sous le dispositif de balayage 361 d’une machine d’évaluation d’usure, de dommage ou de qualité de fabrication de billets de banque. Le dispositif de balayage 361, fonctionnant en mode réflexion, irradie le billet de banque 340 avec un rayonnement 357 provenant de la source 354, le rayonnement 357 comportant au moins une composante du rayonnement du spectre infrarouge proche. Une partie du rayonnement 357 incident sur la région opacifiée du billet de banque 340 est diffusée par les particules de pigment à base de dioxyde de titane et donc partiellement réfléchie, le rayonnement réfléchi étant détecté par le détecteur infrarouge 355. Lorsqu’une zone du billet de banque 340 sans usure ou dommage important, comme la zone 360a, est irradiée, un rayonnement réfléchi 358 a une intensité, ou une distribution de puissance spectrale, compatible avec l’absence de particules d’oxyde de tungstène dopé au césium absorbant l’infrarouge au niveau de la surface du billet de banque. Le résultat est similaire lorsqu’une zone 360b, n’ayant qu’une abrasion mineure sur la couche la plus extérieure 359, est balayée.
[0171] Cependant, lorsque des zones ayant un plus grand degré d’usure ou de dommage, suffisant pour exposer l’une des couches d’opacification sous-jacentes 353, 352 et 351 au niveau de la surface, sont balayées, les longueurs d’onde infrarouge proche du rayonnement 357 incident sur la zone d’usure sont absorbées par les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium. Ainsi, par exemple, un rayonnement réfléchi 358d, à partir d’une zone 360d avec la couche 352 exposée au niveau de la surface, peut être identifié en tant que zone de forte usure sur la base de la perte d’intensité de la composante de rayonnement infrarouge proche par rapport à des composantes de rayonnement telles que la lumière blanche visible. De plus, étant donné que le degré d’absorption dans le proche infrarouge dépend de la charge des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium dans la couche d’opacification exposée, une zone d’usure modérée 360c, la zone de forte usure 360d et la zone d’usure sévère 360d peuvent être différenciées les unes des autres, et des zones relativement vierges 360a et 360b. La couche exposée au niveau de la surface peut être déterminée en comparant l’intensité du rayonnement infrarouge réfléchi, par exemple l’intensité par rapport à d’autres composantes du rayonnement, à une ou à plusieurs plage(s) prédéterminée(s) caractéristique(s) de chacune des couches.
[0172] Le processeur de données 356, couplé au détecteur 355, peut ainsi être programmé pour accepter ou rejeter de manière algorithmique des billets de banque passant sous le dispositif de balayage 361 sur la base d’une comparaison du degré d’usure à des mesures prédéterminées. Ceci fournit avantageusement un moyen automatisé de retrait de billets de banque usagés ou endommagés de la circulation. Il est important que seuls les billets de banque d’intégrité acceptable restent en circulation, à mesure que la prévalence de billets de banque usagés et endommagés offre aux faussaires une meilleure possibilité de faire passer de faux billets de banque comme authentiques. En variante, le dispositif de balayage 361 peut être utilisé pour rejeter les billets de banque défectueux des billets de banque produits dans un processus de fabrication.
[0173] Une « carte » d’usure de billets de banque peut également être produite en balayant des billets de banque usés retirés de la circulation, ou échantillonnée à divers intervalles d’utilisation au cours de la circulation, étant donné que les régions de plus fort pouvoir absorbant dans l’infrarouge sur la surface des billets de banque sont corrélées aux régions de forte usure. Cela peut fournir des informations sur des motifs d’utilisation qui provoquent l’usure de billets de banque, tels qu’un pliage, un agrafage, un regroupement avec des trombones et autres analogues. Les informations peuvent être utiles pour développer des billets de banque à longévité améliorée pour un marché particulier.
[0174] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 15, qui représente un billet de banque 380. Le billet de banque 380 comporte un substrat en polypropylène à orientation biaxiale 390 opacifié de chaque côté avec une couche d’opacification intérieure 392 et une couche d’opacification extérieure 393. Une couche absorbant l’infrarouge 391 est présente en tant que revêtement sur les deux surfaces du substrat 390, se situant ainsi entre le substrat et la couche d’opacification intérieure 392.
[0175] Les couches d’opacification 392 et 393 comprennent des particules de dioxyde de titane ayant une taille de particules comprise entre 200 et 400 nm en tant que pigment, les particules étant dispersées dans un liant polymère réticulé. La couche absorbant l’infrarouge 391 est un revêtement essentiellement transparent comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm. Comme décrit ici, la couche 391 est ainsi exempte de particules autres que les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium. La couche 391 peut éventuellement s’étendre sur la totalité du substrat, recouvrant une fenêtre et lui conférant également donc un pouvoir absorbant dans l’infrarouge, comme décrit ici. Cependant, il n’est pas exclu que la couche 391 soit plutôt une couche d’opacification comprenant des particules de pigment à base de dioxyde de titane. Chacune des couches 391, 392 et 393 peut être appliquée par héliogravure de compositions de revêtement appropriées sur une bande du substrat au niveau d’une station d’impression successive le long d’une opération d’impression rouleau à rouleau.
[0176] Le billet de banque 380 peut être balayé dans une machine d’évaluation d’usure ou de dommage de billets de banque, comme décrit ici en référence à la Ligure 14. Dans ce mode de réalisation, une zone d’usure sévère 400c, à partir de laquelle les couches d’opacification 392 et 393 ont été complètement abrasées ou autrement enlevées, sera détectée par le dispositif de balayage en raison de l’absorbance d’un rayonnement infrarouge proche incident sur la couche exposée 391. Par contraste, une zone vierge 400a et une zone d’usure modérée 400b n’absorberont pas essentiellement le rayonnement infrarouge proche. Ceci fournit un moyen simple pour trier par machine des billets de banque usagés, à partir desquels des parties des couches d’opacification ont été complètement abrasées, à partir de billets de banque qui restent suffisamment opacifiés.
[0177] Une autre variante envisagée consiste à fournir des couches absorbant l’infrarouge 391 additionnelles entre chacune des couches d’opacification (par exemple entre également les couches 392 et 393 dans la Ligure 15). Si chacune des couches absorbant l’infrarouge 391 comprend une charge différente des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium, le degré d’usure (c’est-à-dire le nombre de couches d’opacification éliminées par abrasion) peut être évalué sur la base du degré d’absorption de longueurs d’onde infrarouge proche incidentes sur le billet de banque.
[0178] En variante, dans le mode de réalisation illustré dans la Ligure 15, le substrat 390 peut être un substrat essentiellement opaque, par exemple un substrat polymère comportant un additif opacifiant ajouté dans le polymère au cours de l’extrusion. Le substrat opaque 390 peut être revêtu d’une ou de plusieurs couche(s) 392 et 393 qui ne sont pas des couches d’opacification comme dans le cas d’un substrat transparent. Au lieu de cela, ce sont des couches tactiles qui donnent au substrat opaque 390 une sensation mate ou similaire à du papier, essentiellement similaires à celles d’un billet de banque à base de papier. En d’autres termes, le billet de banque 380 est un billet à base de polymère mais fournit à ses utilisateurs finaux une sensation similaire à du papier.
[0179] Encore une fois, une couche absorbant l’infrarouge 391 peut être fournie qui est un revêtement essentiellement transparent comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm. De préférence, la couche 391 est exempte de particules autres que les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium. La couche absorbant l’infrarouge 391 peut être prévue sur des zones sélectionnées du substrat opaque 390 ou, en variante, s’étendre sur tout le substrat 390. Chacune des couches 391, 392 et 393 peut être appliquée par des techniques d’impression appropriées (par exemple, héliogravure) de sorte que des compositions de revêtement appropriées soient déposées sur une bande du substrat 390 au niveau de stations d’impression successives le long d’une opération d’impression rouleau à rouleau.
[0180] Un autre mode de réalisation de l’invention sera maintenant décrit en référence à la Figure 16, qui représente un billet de banque 420 positionné entre une source de rayonnement infrarouge 434 et un détecteur infrarouge 435 d’un dispositif de balayage dans une machine de traitement et d’inspection de billets de banque. Le billet de banque 420 comporte un substrat transparent 430 et des couches d’opacification pigmentées au dioxyde de titane 431 et 432 sur des régions opacifiées 423 du billet de banque. Un dispositif de sécurité optiquement actif micro-structuré 424 est formé sur une fenêtre transparente 422.
[0181] Un revêtement absorbant l’infrarouge 433 est présent en tant que revêtement essentiellement transparent sur les deux faces de la fenêtre 422, et remplit les formations optiquement actives du dispositif de sécurité 424. Le revêtement 433 comprend à la fois des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm et des nanoparticules de dioxyde de zirconium, dispersées dans une matrice polymère. En tant que tel, le revêtement 433 rend la fenêtre 422 absorbante dans la région infrarouge proche, tout en restant suffisamment transparente. Le revêtement 423 protège également physiquement le dispositif de sécurité 424 et maintient l’effet optique de ses formations à structure tridimensionnelle en raison d’un contraste d’indice de réfraction, comme décrit ici.
[0182] Un revêtement absorbant l’infrarouge 439 est présent en tant que revêtement par dessus les couches d’opacification 431 et 432. Le revêtement 439 comprend également des particules d’oxyde de tungstène dopé au césium ayant une taille moyenne de particules de 300 nm, pour leurs propriétés d’absorption dans l’infrarouge. Eventuellement, le revêtement 439 est le même revêtement à indice de réfraction élevé que le revêtement 433 (comportant donc également les nanoparticules de dioxyde de zirconium) ; de cette manière, les revêtements 433 et 439 peuvent être appliqués en une seule étape d’impression en tant que revêtement continu sur le billet de banque
420. En variante, le revêtement 439 peut être imprimé séparément, et soit comprendre des particules de pigment (formant ainsi la couche d’opacification la plus extérieure), ou manquer de particules autres que les particules d’oxyde de tungstène dopé au césium (formant ainsi une couche transparente à faible indice de réfraction).
[0183] En raison du revêtement absorbant l’infrarouge 433, la fenêtre 422 est détectable en irradiant la fenêtre avec un rayonnement 437a provenant de la source de rayonnement infrarouge 434, et en détectant un rayonnement transmis 438a par l’intermédiaire du détecteur infrarouge 435. L’intensité atténuée de longueurs d’onde infrarouge proche du rayonnement 438a est évaluée par un processeur de données 436 comme indicateur de la présence d’un billet de banque 300, comme décrit ici pour le billet de banque 100. Le billet de banque 420 peut ainsi être facilement traité dans une machine de traitement de billets de banque, telle qu’une ATM ou une machine de séparation de billets de banque usagés, qui doit vérifier avec précision la présence et/ou la position relative de billets de banque dans la machine. L’atténuation de la composante de rayonnement infrarouge proche dans le rayonnement transmis 438a peut également être utilisée comme indicateur de qualité de fabrication ou de dommage ou d’usure de la fenêtre 422.
[0184] En outre, la pouvoir absorbant dans l’infrarouge du revêtement 439 peut également être utilisé dans des procédés d’évaluation d’usure ou de dommage dans des zones opacifiées de billets de banque, ou d’identification de billets de banque défectueux lors de la fabrication. Un rayonnement 437b et un rayonnement 437c incidents sur la zone d’opacification 423 sont transmis à travers le billet de banque 420 en tant que rayonnements transmis 438b et 438c. Le rayonnement 437c, cependant, est transmis à travers la zone d’usure 440, à partir de laquelle la composition 439 a été éliminée par abrasion d’un côté, laissant la couche d’opacification sous-jacente 432 exposée. En raison de la distance de trajet réduite à travers le revêtement absorbant l’infrarouge 439, l’intensité des longueurs d’onde infrarouge proche du rayonnement transmis 438c est supérieure à celle du rayonnement transmis 438b, permettant d’identifier la zone de dommage.
EXEMPLES [0185] La présente invention est décrite en référence aux exemples suivants. Il faut comprendre que les exemples sont illustratifs de l'invention décrite ici et ne la limitent pas.
Exemple 1.
[0186] Un film de polypropylène transparent à orientation biaxiale, approprié pour être utilisé en tant que substrat de billets de banque, a été héliogravé avec diverses compositions de revêtement transparent ou opacifié. Les compositions de revêtement corn prennent un fluide porteur, un liant transparent, et du Ti02 particulaire (pour les revêtements opacifiés). Lorsque cela est nécessaire pour produire une couche absorbant l’infrarouge, les compositions de revêtement contiennent en outre des particules de Cs 033WO3 ayant une taille moyenne de cristallites de 300 nm, à une charge dans la composition de revêtement d’environ 24% en poids suffisante pour déposer environ 0,7 g/ m2 dans chaque couche imprimée. Après impression, les compositions ont été durcies et séchées pour produire des couches adhérentes avant la surimpression avec toute autre couche.
[0187] Des échantillons ont été produits comme indiqué dans le tableau 1, comportant un échantillon avec une région transparente (fenêtre) ayant une seule couche transparente contenant du Cso.Î3W03, un échantillon avec une région opacifiée comportant deux couches opacifiées d’un côté et trois couches opacifiées de l’autre côté (aucun ne contenant du CS033WO3), un échantillon ayant une région opacifiée comportant une seule couche transparente contenant du CS033WO3 (directement adjacente au substrat) et en outre deux couches opacifiées d’un côté et trois couches opacifiées de l’autre côté, et un échantillon ayant une région opacifiée comportant une couche opacifiée contenant à la fois un pigment à base de TiO2 et du CS033WO3 (directement adjacente au substrat) et en outre deux couches opacifiées d’un côté et trois couches opacifiées de l’autre côté. Les régions transparentes et opacifiées revêtues avaient un aspect visuel approprié pour les fenêtres et les régions opacifiées sur des billets de banque à base de polymère.
[0188] Le pouvoir absorbant dans l’infrarouge des échantillons a ensuite été mesuré en transmission en utilisant un spectromètre de type FLAME-S-VIS-NIR d’Ocean Optics, relié à des câbles à fibres optiques de type QP400-1-VIS-NIR, et des lentilles de collimation de type 74-ACR. La source de lumière était une source de lumière de type Mikropack DH-200-BAL, également d’Ocean Optics.
[0189] Les résultats sont indiqués dans le tableau 1, conjointement avec des résultats comparatifs du film de polypropylène non revêtu et de la fenêtre d’un billet de banque à base de polymère de 5 dollars australiens actuel. La fenêtre bord à bord du billet de banque à base de polymère de 5 dollars australiens présente des difficultés pour certaines machines de traitement de billets de banque ayant des capteurs infrarouge conçus pour détecter des billets de banque en papier.
[Tableaux 1]
| Région de billets de banque | Échantillon | Transmission à 880 nm (%) |
| Eenêtre transparente | Non revêtu (comparatif) | 100 |
| Eenêtre transparente | Revêtu d’une couche transparente comprenant des particules de CS033WO3 | 60,7 |
| Eenêtre transparente | Eenêtre du billet de banque de 5 dollars australiens (comparatif) | 78,2 |
| Région opacifiée | Revêtu de 5 couches d’opacification, chacune comprenant du TiO2 particulaire | 37,6 |
| Région opacifiée | Revêtu d’une couche transparente comprenant des particules de CS033WO3, ensuite revêtu de 5 couches d’opacification comprenant du TiO2 particulaire | 13.6 |
| Région opacifiée | Revêtu d’une couche opacifiée comprenant des particules de CS033WO3 et du TiO2 particulaire ensuite revêtu de 5 couches d’opacification comprenant du TiO2 particulaire | 26.3 |
| Billet de banque en papier | Billet de banque en papier (comparatif) | <5% |
[0190] Il est évident que le revêtement transparent comprenant des particules de CS033WO3 présente un excellent pouvoir absorbant dans l’infrarouge, dans une plage considérée comme acceptable pour une détection par des machines de traitement de billets de banque existantes conçues principalement pour des billets de banque en papier. En même temps, le revêtement est transparent de manière appropriée pour une fenêtre de billet de banque, c’est-à-dire qu’il n’absorbe essentiellement pas la lumière visible.
[0191] Il est en outre évident qu’une région opacifiée comprenant des particules de Cs0j33WO 3 a un pouvoir absorbant dans l’infrarouge nettement différencié de celui d’une région opacifiée dépourvue de telles particules. La différence est suffisante pour produire un article détectable par IR masqué. Des régions opacifiées sur des billets de banque à base de polymère sont globalement conçues pour produire un aspect essentiellement opaque similaire à celui des billets de banque en papier, et il est surprenant qu’un article détectable par IR masqué puisse être produit dans une région opacifiée de sorte qu’un contraste adéquat soit fourni par rapport au fond.
Exemple 2.
[0192] Un billet de banque test avec une région opacifiée a été préparé par héliogravure séquentielle de couches d’opacification superposées d’une composition de revêtement pigmentée au TiO2 sur un film transparent de polypropylène à orientation biaxiale. La couche la plus intérieure d’un côté a été imprimée sous la forme d’un ours polaire et d’un oiseau en vol avec une composition de revêtement comprenant, en plus du pigment à base de TiO2, des particules de Cs0j33WO3 ayant une taille moyenne de crystallites de 300 nm, à une charge dans la composition revêtement d’environ 24% en poids, suffisante pour déposer environ 0,7 g/m2 dans la couche. Les cinq autres couches (deux couches d’un côté, trois couches de l’autre) ont été imprimées en tant que revêtements uniformes sur toute la région opacifiée. Après l’impression de chaque couche, la composition imprimée a été durcie et séchée pour produire une adhérence avant l’étape d’impression suivante.
[0193] La distribution résultante de densité de pigments particulaires sur le substrat transparent a produit une image fantôme positive de l’ours polaire et de l’oiseau avec une teinte bleuâtre, clairement visible à la lumière du jour.
[0194] Le billet de banque a ensuite été inspecté avec un détecteur de faux billets 1170 de type DORS, une machine d’inspection de billets utilisée pour détecter des articles IR masqués en irradiant le billet de banque avec un rayonnement infrarouge et en imageant le rayonnement réfléchi par le billet de banque avec une caméra infrarouge. Une photographie de l’image résultante sur l’écran d’imagerie est représentée dans la Ligure 17. L’image masquée a produit une image vive et bien définie de l’ours polaire et de l’oiseau, à contraste excellent sur la région opacifiée environnante.
[0195] Dans un autre exemple, un billet de banque test similaire a été imprimé, sauf que la couche la plus intérieure contenant les particules de Cs0j33WO3 était une composition transparente dépourvue de pigment à base de TiO2. Dans ce cas, une image fantôme visible a été produite en raison de la teinte bleue du Cs0j33WO3 faisant contraste sur les régions opacifiées environnantes. L’image masquée détectée sur le détecteur de faux billets 1170 de type DORS était similaire à celle représentée dans la Ligure 17.
[0196] Un autre billet de banque test a été préparé en imprimant initialement une composition de revêtement transparent, comprenant les particules de Cs0j33WO3 à des charges comme décrites dans l’Exemple 1, sur un film transparent en forme d’arbre (en partie) et de deux oiseaux. Des couches de composition de revêtement opacifiée au TiO2 ont ensuite été héliogravées de manière séquentielle sur le film (deux couches d’un côté, trois couches de l’autre). L’une des couches opacifiées a été imprimée pour être omise de manière sélective des zones du substrat correspondant à des articles complexes de l’arbre, des deux oiseaux et d’un troisième oiseau. Les autres couches opacifiées ont été imprimées en tant que revêtements uniformes sur toute la région opacifiée. Après l’impression de chaque couche, la composition imprimée a été durcie et séchée pour produire une adhérence avant l’étape d’impression suivante.
[0197] La distribution résultante de densité de pigments particulaires sur le substrat transparent a produit une image fantôme négative à résolution fine d’un arbre et de trois oiseaux, clairement visible par un observateur à la lumière du jour comme le montre la Ligure 18.
[0198] Le billet de banque a ensuite été inspecté avec le détecteur de faux billets 1170 de type DORS. Une photographie de l’image résultante sur l’écran d’imagerie est représentée dans la Ligure 19. L’image masquée a produit une image vive et bien définie des deux oiseaux et de l’arbre, correspondant aux zones imprimées avec la couche contenant du Cs0j33WO3 et ayant un contraste excellent sur la région opacifiée environnante.
[0199] L’homme du métier comprendra que l’invention décrite ici peut subir des variations et des modifications autres que celles spécifiquement décrites. Il est entendu que l’invention comporte toutes ces variations et modifications qui peuvent relever de l’esprit et de l’étendue de la présente invention.
[0200] Les futures demandes de brevet peuvent être déposées en Australie ou à l’étranger sur la base de la présente demande ou revendiquant la priorité de celle-ci. Il doit être entendu que les revendications provisoires suivantes sont fournies à titre d’exemple uniquement, et ne sont pas destinées à limiter l’étendue de ce qui peut être revendiqué dans une telle application future. Des Articles peuvent être ajoutés ou omis ultérieurement dans les revendications provisoires afin de définir ou de redéfinir davantage l’invention ou une invention quelconque.
Claims (1)
-
Revendications [Revendication 1] Document de sécurité ayant une fenêtre transparente, le document de sécurité comprenant : un substrat polymère ; et une composition absorbant l’infrarouge appliquée sur ou incorporée dans le substrat au niveau de la fenêtre, la composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. [Revendication 2] Document de sécurité selon la revendication 1, dans lequel les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge comprise entre environ 0,12 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre environ 0,5 g/m2 et environ 0,75 g/m2. [Revendication 3] Document de sécurité selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli sont présentes à une charge suffisante pour absorber au moins 20% d’une intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge, de préférence d’un rayonnement infrarouge proche, lorsque la lumière comprenant le rayonnement infrarouge est transmise à travers la fenêtre. [Revendication 4] Document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la fenêtre est une fenêtre de bord, de préférence une fenêtre bord à bord. [Revendication 5] Document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la composition absorbant l’infrarouge est appliquée sur la fenêtre sous forme d’un revêtement transparent. [Revendication 6] Document de sécurité selon la revendication 5, dans lequel le revêtement recouvre entièrement la fenêtre sur au moins un côté. [Revendication 7] Document de sécurité selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le revêtement comprend en outre des nanoparticules d’oxyde métallique à une charge suffisamment élevée pour fournir un contraste entre un indice de réfraction du revêtement et un indice de réfraction du substrat ou de toute couche en relief de surface sur celui-ci. [Revendication 8] Document de sécurité selon la revendication 7, dans lequel le revêtement remplit des formations à structure tridimensionnelle d’une couche en relief de surface sur le substrat, où le contraste maintient un effet optique visible des formations. [Revendication 9] Document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel le revêtement comprend un vernis transparent. [Revendication 10] Procédé de détection ou d’inspection d’un document de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le procédé comprenant le fait : d’irradier la fenêtre avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge ; et de détecter le rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la fenêtre et/ou un dispositif de sécurité sur celle-ci. [Revendication 11] Dispositif de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, le dispositif de sécurité comprenant : des formations à structure tridimensionnelle dans une couche en relief de surface sur le substrat ; et un revêtement transparent qui remplit les formations de la couche en relief de surface, où : a) au moins l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et b) l’un(e) de la couche en relief de surface et du revêtement comprend des nanoparticules d’oxyde métallique à une charge suffisamment élevée pour qu’un contraste entre un indice de réfraction du revêtement et un indice de réfraction de la couche en relief de surface maintienne un effet optique visible des formations. [Revendication 12] Dispositif de sécurité sur un substrat polymère pour un document de sécurité, le dispositif de sécurité comprenant une pluralité de couches superposées au moins partiellement sur le substrat, où : au moins l’une des couches comprend un pigment opacifiant ; au moins une autre des couches comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et les couches sont superposées de sorte que des zones de contraste sur le substrat ayant des densités visuellement contrastées du pigment et/ou de la composition absorbant l’infrarouge produisent une image fantôme. [Revendication 13] Document de sécurité comprenant une région opacifiée, le document de sécurité comprenant : un substrat polymère ; et une pluralité de couches superposées au moins partiellement sur la région opacifiée du substrat, où : au moins l’une des couches comprend une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en [Revendication 14] phase Magnéli ; et au moins une autre des couches comprend un pigment opacifiant. Document de sécurité, dispositif de sécurité ou procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le substrat est transparent.[Revendication 15] Document de sécurité, dispositif de sécurité ou procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est un oxyde de tungstène dopé au césium, répondant à la formule CsxWO3, où x est compris entre 0,2 et 0,4, et est de préférence d’environ 0,33, et où les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ont une taille moyenne de particules inférieure à 1000 nm, et de préférence inférieure à environ 350 nm.
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