OA12412A - Method of manufacturing a security document - Google Patents
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Abstract
Description
012412 1012412 1
La présente invention concerne de manière générale la sécurisationd’objets susceptibles d'être contrefaits.The present invention generally relates to securing objects that may be counterfeited.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de fabrication5 d’un document de sécurité ayant une trame fibreuse généralement opaque,le procédé comprenant la constitution sur la surface du document d’au moins une zone de transparence élevée.More specifically, the invention relates to a method of manufacturing a security document having a generally opaque fibrous frame, the method comprising forming on the surface of the document at least one high transparency area.
On connaît de nombreuses méthodes pour intégrer à des objetssusceptibles d’être contrefaits des éléments de sécurité. îo · Dans le cas particulier des documents de sécurité (billets de banque,chèques, tickets...), une préoccupation importante est d'éviter que descontrefacteurs puissent réaliser des copies fidèles du document à l’aide demoyens de reprographie tels qu’un photocopieur.Many methods are known for incorporating security features into objects that may be counterfeited. In the particular case of security documents (banknotes, checks, tickets, etc.), an important preoccupation is to prevent counterfeiters from making faithful copies of the document by means of reprographic photocopier.
Et un moyen d’éviter une telle contrefaçon de documents de sécurité 15 serait d’intégrer au document une fenêtre de transparence élevée.And one way to avoid such forgery of security documents would be to integrate a high transparency window into the document.
En effet, du fait de la présence d’une telle fenêtre dans un document, une copie du document réalisée à l’aide d’un photocopieur présentera unezone opaque à l’endroit de la fenêtre, dont l’opacité sera celle du supportutilisé pour réaliser la copie. 20 Ainsi, une telle disposition permettrait de lutter contre la contrefaçon des documents.Indeed, because of the presence of such a window in a document, a copy of the document made with a photocopier will present an opaque area at the window, whose opacity will be that of the support used for make the copy. 20 Thus, such a provision would make it possible to combat the counterfeiting of documents.
Et d’autre part, une telle fenêtre constituerait également un signedistinctif aisément reconnaissable par le grand public.And on the other hand, such a window would also constitute a distinctiveistincible easily recognizable by the general public.
On connaît déjà des documents spéciaux comportant une fenêtre 25 transparente. Ces documents connus sont réalisés par impression d’unsupport en polymère transparent, la fenêtre transparente correspondant àune zone sur laquelle on ne réalise aucune impression.Special documents with a transparent window are already known. These known documents are made by printing a transparent polymer support, the transparent window corresponding to an area on which no printing is performed.
Mais l’exemple évoqué ci-dessus est limité à la réalisation dedocuments réalisés sur un support plastique ; et il serait intéressant 30 d’obtenir le même type de résultat avec des documents à trame fibreuse(billets de banque en papier, ou autres). 012412 2But the example mentioned above is limited to the realization of documents made on a plastic support; and it would be interesting to obtain the same type of result with fibrous frame documents (paper banknotes, or others). 012412 2
Par ailleurs, on connaît par le document US 6 036 230 un papier de sécurité comportant une fenêtre transparente.Furthermore, US Pat. No. 6,036,230 discloses a security paper comprising a transparent window.
Mais la réalisation de ce papier nécessite la misé en œuvre d’unprocédé complexe et coûteux, lors duquel on doit découper une fenêtredans la trame du billet, cette fenêtre béante étant ensuite recouverte par unfilm transparent.But the realization of this paper requires the implementation of a complex and expensive process, during which we must cut a window in the frame of the ticket, this gaping window is then covered by a transparent film.
Et le fait de superposer ainsi un film transparent à une fenêtrebéante présente en outre l’inconvénient d’aboutir à des caractéristiquesmécaniques non homogènes dans le billet (résistance à la traction, aucisaillement, comportement au pliage et au froissage... ).And the fact of thus superimposing a transparent film on a folding window also has the disadvantage of leading to non-homogeneous mechanical characteristics in the note (tensile strength, shearing, folding and wrinkling behavior, etc.).
Le but de la présente invention est de permettre de réaliser desobjets tels que des documents de sécurité à trame fibreuse, en particulieren papier, présentant une fenêtre de transparence élevée, de manière àconstituer un signe de sécurité reconnaissable du grand public etinterdisant la reproduction de l’objet par une photocopieuse, ces objetsétant affranchis des inconvénients cités ci-dessus.The object of the present invention is to make it possible to produce objects such as fibrous frame security documents, in particular paper, having a high transparency window, so as to constitute a recognizable security sign of the general public and prohibiting the reproduction of the object by a photocopier, these objects being freed from the disadvantages mentioned above.
Afin d’atteindre ce but l’invention propose un procédé de fabricationd’un document de sécurité ayant une trame fibreuse opaque, en vue deconstituer sur la surface du document au moins une zone de transparenceélevée, caractérisé en ce que le procédé comprend un traitement local dela trame fibreuse du document dans ladite zone, de manière à augmentersa transparence, et le procédé comprend l’exposition de la zone traitéelocalement à la vibration d'une sonotrode selon une fréquence ultrasonore.In order to achieve this purpose, the invention proposes a method for manufacturing a security document having an opaque fibrous frame, for the purpose of constituting on the surface of the document at least one high transparency zone, characterized in that the method comprises a local treatment the fibrous web of the document in said area, so as to increase transparency, and the method comprises exposing the treated area to the vibration of a sonotrode at an ultrasonic frequency.
Des aspects préférés, mais non limitatifs du procédé selonl’invention sont les suivants : • la trame fibreuse du document est une trame de cellulose, • le traitement local comprend l’imprégnation de la trame opaquedu document par un vernis dont l’indice de réfraction optique estsensiblement-égal à l’indice de réfraction optique de la tramefibreuse du document, 012412 3 10 15 20 25 • le vernis contient une charge solide dont l’indice de réfractionoptique est sensiblement égal à l’indice de réfraction optique dela trame fibreuse du document, • la charge est sélectionnée parmi le talc, le kaolin ou le carbonatede chaux, • l'imprégnation est réalisée par impression sérigraphique,flexogrâphie ou par héliogravure, • le vernis comporte une composante polymérisable sous UV et leprocédé comporte une étape d’exposition de la zone traitéelocalement à un rayonnement UV pour faire polymériser le vernisaprès imprégnation, • le vernis est un produit thermofusible et le procédé comprendune étape de refroidissement de la zone traitée localement aprèsimprégnation, • le procédé comprend une étape de préchauffage de la zonetraitée localement avant imprégnation, • le procédé comprend une étape de refroidissement de la zonetraitée localement après imprégnation, en vue de faire évaporerla partie acqueuse du vernis, • la sonotrode vibre à une fréquence de l’ordre de 30 à 40 KHz, • l’amplitude du déplacement de la sonotrode est de l’ordre de 8 à16 microns, • le document comprend une pluralité de zones traitées ayant unetransparence élevée, • lesdites zones forment un motif répétitif, • le procédé comprend également l’intégration à la zone detransparence élevée d’éléments de sécurité supplémentaires, • lesdits éléments de sécurité peuvent comprendre un fil, desfibres, ou des pigments spéciaux, • le document est un billet de banque sur lequel on réalise unepluralité de zones de transparence élevée, lesdites zones se 30 012412 4 présentant sous la forme de pavés ayant la forme deparallélogrammes alignés. D’autres aspects, buts et avantages de l’invention apparaîtront mieuxà la lecture de la description suivante de formes préférées de réalisation definvention.Preferred, but not limiting, aspects of the process according to the invention are the following: the fibrous web of the document is a cellulose web, the local treatment comprises the impregnation of the opaqued material frame with a varnish whose refractive index The optic is substantially equal to the optical refractive index of the fibrous weft of the document, and the varnish contains a solid filler whose optical refractive index is substantially equal to the optical refractive index of the fibrous weft of the document. document, • the filler is selected from talc, kaolin or lime carbonate, • the impregnation is carried out by screen printing, flexographic or by gravure, • the varnish has a component polymerizable under UV and the method comprises a step of exposure the area treated with UV radiation to polymerize the varnish after impregnation, • the varnish is a hot-melt product and the method comprisesa step of cooling the locally treated zone after impregnation, • the method comprises a step of preheating the zonetraitée locally before impregnation, • the method comprises a step of cooling the zonetraitée locally after impregnation, to make evaporate the aqueous part of the varnish, • the sonotrode vibrates at a frequency of the order of 30 to 40 KHz, • the amplitude of the displacement of the sonotrode is of the order of 8 to 16 microns, • the document comprises a plurality of zones treated surfaces having a high transparency, • said zones form a repeating pattern, • the method also comprises the integration of additional security elements into the high-transparency area, • said security elements may comprise a wire, fibers, or special pigments, • the document is a bank note on which one carries out a These areas are in the form of cobblestones in the form of aligned parallelograms. Other aspects, objects and advantages of the invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments thereof.
En préambule à cette description, on rappelle que l’inventionconcerne à titre principal la fabrication de documents de sécurité dont latrame fibreuse est similaire à celle du papier.As a preamble to this description, it is recalled that the invention principally concerns the manufacture of security documents whose fibrous web is similar to that of paper.
Les fibres de cellulose, constituant la partie principale du papier, ontune transparence naturelle.The cellulose fibers, which make up the main part of the paper, have a natural transparency.
Et après la cellulose, le deuxième constituant en volume d’une feuillede papier est l’air qui se trouve entre ces fibres de cellulose. Les indices deréfraction optiques de l’air et de la cellulose étant différents, la lumièretraversant une feuille de papier est diffusée, ce qui se traduit pour unobservateur par une opacité de la feuille de papier.And after cellulose, the second constituent in volume of a sheet of paper is the air which is between these cellulose fibers. Since the optical refractive indices of air and cellulose are different, the light reflected by a sheet of paper is scattered, which results for one observer in the opacity of the paper sheet.
On rappelle que la transparence est définie par le complément à 100de l’opacité, une feuille ayant une opacité d’une valeur N comprise entre 0et 100 ayant alors une transparence de (100-N) ; une transparence élevéeéquivaut à une opacité réduite.It is recalled that the transparency is defined by the complement to 100 of the opacity, a sheet having an opacity of a value N between 0 and 100 then having a transparency of (100-N); high transparency equals reduced opacity.
Selon un premier mode principal de mise en œuvre de l'invention, onréalise sur un document de sécurité à trame fibreuse de papier tel qu’unbillet de banque au moins une zone d’opacité réduite, en réduisant levolume d’air présent dans la trame de cette zone particulière.According to a first main mode of implementation of the invention, it is realized on a paper fiber security document such as a bank note at least one zone of reduced opacity, reducing the amount of air present in the weft of this particular area.
Cette réduction locale de volume d’air peut dans une premièrevariante être obtenue par calandrage.This local reduction of air volume can in a firstvariante be obtained by calendering.
Lors du calandrage, la trame fibreuse de la zone à traiter estcomprimée, de sorte qu’une partie de l’air intercalé entre les fibres decellulose est expulsée, la porosité du papier diminuant dans cette zoneparticulière. 012412 5During calendering, the fibrous web of the area to be treated is compressed so that a portion of the air interposed between the cellulosic fibers is expelled, the porosity of the paper decreasing in this particular zone. 012412 5
Il est également possible de diminuer la quantité d’air présente dans la trame du billet en prolongeant le raffinage de la pâte à papier servant à la constitution de la feuille du billet.It is also possible to reduce the amount of air present in the note frame by prolonging the refining of the paper pulp used to form the banknote sheet.
Mais cette technique ne peut s’appliquer que pour traiter la surfaceentière d’une feuille, et ne permet pas de traiter une zone particulière dubillet. Toutefois, il est possible de combiner cette technique avec lecalandrage, afin de préparer une pâte à papier permettant de réaliser desfeuilles de billet présentant sur toute leur surface une opacité réduite ensoi, le calandrage d’une zone particulière de chaque billet permettant•ensuite de réaliser une fenêtre de transparence particulièrement élevée.But this technique can only be applied to treat the entire surface of a sheet, and does not allow to treat a particular zone dubillet. However, it is possible to combine this technique with the calendering, in order to prepare a paper pulp making it possible to produce banknotes having over their entire surface a reduced opacity, for example, the calendering of a particular zone of each banknote making it possible subsequently to realize a window of particularly high transparency.
Il est également possible, dans une deuxième variante préférée dece premier mode de réalisation de l’invention, de comprimer localement unezone particulière d’une feuille entre une enclume qui peut être fixe, et unesonotrode vibrant à une fréquence ultrasonore, selon une directionsensiblement perpendiculaire à la surface de la feuille.It is also possible, in a second preferred variant of this first embodiment of the invention, to locally compress a particular area of a sheet between an anvil which can be fixed, and a vibratingonotrode at an ultrasonic frequency, in a direction substantially perpendicular to the surface of the leaf.
Le papier peut défiler en bande continue non coupée entre l’enclumeet la sonotrode.The paper can scroll in an unbroken continuous band between the anvil and the sonotrode.
La fréquence de déplacement de la sonotrode peut être de l’ordre de30 à 40 KHz, et l’amplitude de ce déplacement peut être de l’ordre de 8 à16 pm.The movement frequency of the sonotrode may be of the order of 30 to 40 KHz, and the amplitude of this displacement may be of the order of 8 to 16 pm.
La zone de la feuille intercalée entre la sonotrode et l’enclume estfortement comprimée, ce qui conduit ici encore à une réduction du volumed’air dans la trame de cette zone, et par conséquent à une diminution del’opacité du billet dans ladite zone.The zone of the sheet interposed between the sonotrode and the anvil is strongly compressed, which again leads to a reduction of the volumed'air in the frame of this area, and therefore a decrease of the opacity of the ticket in said area.
Et les formes de l’enclume et de la sonotrode, ainsi que la vitesse etla direction de défilement du papier, seront adaptées pour obtenir sur lesbillets des zones de géométrie désirée.And the forms of the anvil and the sonotrode, as well as the speed and direction of scrolling of the paper, will be adapted to obtain on zones of geometry desired zones.
Dans cette variante l’exposition des zones à traiter à la vibration dela sonotrode provoque une vitrification de la zone, dont la transparence estaugmentée. 012412 6In this variant, the exposure of the zones to be treated to the vibration of the sonotrode causes a vitrification of the zone, the transparency of which is increased. 012412 6
Selon un deuxième mode principal de mise en oeuvre de l’invention,au lieu de comprimer localement le billet de manière à expulser l’air de latrame fibreuse d’une zone donnée, on remplace une partie de cet air par unproduit solide ou liquide ayant un indice de réfraction sensiblementidentique à celui des fibres qui constituent la trame du papier.According to a second main mode of implementation of the invention, instead of locally compressing the bill so as to expel air from the fibrous zone of a given area, part of this air is replaced by a solid or liquid product having a refractive index substantially similar to that of the fibers which constitute the weft of the paper.
Ces fibres sont généralement des fibres de cellulose ; c’est à partirde cet élément que l’on va décrire ci-dessous différentes variantes de cedeuxième mode de réalisation.These fibers are generally cellulose fibers; it is from this element that different variants of the second embodiment will be described below.
Selon ce deuxième mode principal de réalisation, on réalise ainsiune imprégnation de la zone à traiter par un vernis d’imprégnationprésentant des caractéristiques désirées de température, de viscosité, detemps de pénétration dans la trame fibreuse du billet, de taux deremplacement de l’air par le vernis d’imprégnation, et éventuellement detemps de séchage, de durcissement ou de polymérisation du vernisd’imprégnation.According to this second main embodiment, impregnation with the desired characteristics of temperature, viscosity, time of penetration into the fibrous structure of the note, rate of replacement of the air by the impregnating varnish, and optionally drying, curing or polymerizing time of the impregnating varnish.
Le vernis peut comprendre au moins une charge solide dont l’indicede réfraction optique est sensiblement égal à celui de la cellulose, laditecharge étant destinée à remplacer au moins une partie de l’air initialementcomprise dans la trame du billet, et à demeurer dans la zone traitée demanière à en augmenter la transparence.The varnish may comprise at least one solid filler whose optical refraction index is substantially equal to that of the cellulose, the load being intended to replace at least part of the air initiallycomprise in the weft of the note, and to remain in the zone treated to increase its transparency.
On pourra ainsi choisir des charges telles que le talc, le kaolin ou lecarbonate de chaux par exemple.It will thus be possible to choose fillers such as talc, kaolin or lime carbonate, for example.
Plusieurs possibilités sont envisageables pour réaliser l’imprégnationdu papier par le vernis d’imprégnation. On préférera selon l’inventionutiliser une technique d’impression du vernis d’imprégnation, de préférenceune technique d’impression par sérigraphie, par flexographie ou pathéliogravure, car une telle technique permet de réaliser des motifs degéométrie désirés.Several possibilities are conceivable for impregnating the paper with the impregnating varnish. According to the invention, it will be preferred to use a printing technique for the impregnating varnish, preferably a screen printing, flexographic or pathographic printing technique, since such a technique makes it possible to produce desired patterns of geometry.
De tels motifs peuvent constituer une zone unique sur chaque billet,ou encore une pluralité de zones d’opacité réduite qui peuvent constituerun motif répétitif. 012412 7Such patterns may constitute a single area on each ticket, or a plurality of areas of reduced opacity that may constitute a repeating pattern. 012412 7
En ce qui concerne les caractéristiques physiques du vernis d’imprégnation, il est possible dans une première variante d’imprégner la ou les zone(s) du papier à traiter par un vernis de viscosité élevée, liquide ou pâteux. Un tel vernis est réalisé à partir d’une base huileuse ou 5 graisseuse, et ne change pas d’état une fois intégré dans la trame dupapier du billet.Regarding the physical characteristics of the impregnating varnish, it is possible in a first variant to impregnate the area (s) of the paper to be treated with a high viscosity varnish, liquid or pasty. Such a varnish is made from an oily or greasy base, and does not change state once integrated into the paper frame of the note.
Cette première variante est envisageable, mais elle peut modifier demanière sensible les zones à traiter, et induire une sensation de gras autoucher. 10 - Selon une deuxième variante qui constitue une variante préférée, levernis d’imprégnation se présente sous la forme d’un liquide dont lescaractéristiques physiques se transformeront après imprégnation du papier.This first variant is conceivable, but it can change sensitive areas to treat, and induce a sensation of fat self. According to a second variant which constitutes a preferred variant, levernis impregnation is in the form of a liquid whose physical characteristics will be transformed after impregnation of the paper.
Il est ainsi possible de mettre en œuvre un vernis liquide, imprimésur les zones à traiter, qui se solidifie après impression d’une des manières 15 suivantes : • par réaction photochimique. Ceci constitue un modeparticulièrement privilégié de mise en œuvre de l’invention. Levernis comprend alors une phase polymérisable que l’on active,de préférence en exposant les zones vernies à un rayonnement 20 ultraviolet. Une telle polymérisation par ultraviolet provoque une solidification du vernis, et permet de réaliser ainsi des zonesprésentant une transparence élevée. Il est possible d’obtenirainsi des zones de transparence plus ou moins élevées, selon laquantité de charge présentes dans le papier - l’important étant 25 de constituer des zones dont la transparence est suffisante pour être reconnaissable à l’œil nu par un observateur, et pourproduire une zone opaque à la photocopie afin d’empêcher laduplication des billets par photocopie, · par refroidissement. Dans ce cas, le vernis d’imprégnation 30 comprend également éventuellement une charge ayant sensiblement le même indice de réfraction que la cellulose. Le 012412 8 vernis se présente dans ce cas sous la forme d’un produitthermofusible tel qu’une cire, et on préchauffera de préférenceles zones des billets devant être traitées avant d’appliquer levernis d’imprégnation, 5 · par évaporation. Il est également possible de faire évaporer, éventuellement à l’aide d’un chauffage additionnel, la phaseaqueuse du vernis d’imprégnation. La phase aqueuse peutcomprendre un solvant, ou non. On notera toutefois que cettesolution ne constitue pas une variante préférée de l’invention, carîo · lors de l’évaporation une partie de la phase aqueuse est remplacée par de l’air, de sorte que la diminution d’opacité deszones traitées est moins importante que dans le cas des vernis à séchage UV par exemple.It is thus possible to implement a liquid varnish, printed on the areas to be treated, which solidifies after printing in one of the following ways: • by photochemical reaction. This constitutes a particularly privileged mode of implementation of the invention. Levernis then comprises a polymerizable phase which is activated, preferably by exposing the varnished areas to ultraviolet radiation. Such an ultraviolet polymerization causes a solidification of the varnish, and thus makes it possible to produce areas with a high transparency. It is possible to obtain areas of greater or lesser transparency, depending on the amount of load present in the paper - the important thing being to constitute areas whose transparency is sufficient to be recognizable to the naked eye by an observer, and to create an opaque area for photocopying to prevent duplication of notes by photocopy, · by cooling. In this case, the impregnating varnish 30 also optionally comprises a filler having substantially the same refractive index as the cellulose. In this case, the varnish is in the form of a thermofusible product such as a wax, and the areas of the bills to be treated are preferably preheated prior to application of the impregnation levers by evaporation. It is also possible to evaporate, optionally with the aid of additional heating, the slinger of the impregnating varnish. The aqueous phase can comprise a solvent, or not. It should be noted, however, that this solution does not constitute a preferred variant of the invention, since during evaporation a part of the aqueous phase is replaced by air, so that the reduction in opacity of the treated zones is less important. than in the case of UV curing varnishes for example.
Il est ainsi possible selon l’invention de traiter certaines zones de15 documents de sécurité à trame fibreuse, de manière à obtenir pour ceszones un indice de réfraction homogène sensiblement égal à celui du matériau constitutif des fibres (cellulose en particulier).It is thus possible according to the invention to treat certain areas of fibrous frame security documents, so as to obtain for these zones a homogeneous refractive index substantially equal to that of the constituent material of the fibers (cellulose in particular).
Et comme on l’a dit, on pourra mettre en œuvre l’invention pourconstituer sur un billet plusieurs zones de transparence élevée, ces zones 20 pouvant constituer un motif répétitif ayant toutes caractéristiquesgéométriques désirées.And as has been said, it will be possible to implement the invention to form on a banknote several zones of high transparency, these zones 20 being able to constitute a repetitive pattern having all the desired geometrical characteristics.
Dans une forme de réalisation de l’invention, les zones detransparence élevée du billet se présentent sous la forme de pavéspouvant avoir la forme de parallélogrammes alignés. Et ces pavés seront 25 réalisés de préférence selon une impression par sérigraphie, flexographieou héliogravure d’un vernis d’imprégnation pouvant polymériser sousexposition à un rayonnement ultraviolet.In one embodiment of the invention, the high-transparency areas of the banknote are in the form of blocks that can be in the form of aligned parallelograms. And these blocks will preferably be made according to a screen printing, flexographic or gravure printing of an impregnating varnish capable of polymerizing under exposure to ultraviolet radiation.
On notera enfin que le traitement de zones particulières en vued’augmenter leur transparence peut être combiné avec d’autres moyens de 30 sécurisation des documents. On pourra ainsi inclure dans lesdites zones ü 7 24 1 2 d’autres signes de sécurité, tels que des fils, des fibres ou des pigmentsayant des propriétés spécifiques (optique, magnétique, électrique...). 5Finally, it will be noted that the treatment of particular areas in order to increase their transparency can be combined with other means of securing documents. Other safety signs, such as wires, fibers or pigments having specific properties (optical, magnetic, electrical, etc.) can thus be included in said zones. 5
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