OA12412A - Procédé de fabrication d'un document de sécurité. - Google Patents

Procédé de fabrication d'un document de sécurité. Download PDF

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Description

012412 1
La présente invention concerne de manière générale la sécurisationd’objets susceptibles d'être contrefaits.
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.
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.
Et un moyen d’éviter une telle contrefaçon de documents de sécurité 15 serait d’intégrer au document une fenêtre de transparence élevée.
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.
Et d’autre part, une telle fenêtre constituerait également un signedistinctif aisément reconnaissable par le grand 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.
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 2
Par ailleurs, on connaît par le document US 6 036 230 un papier de sécurité comportant une fenêtre transparente.
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.
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... ).
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.
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.
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.
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.
Les fibres de cellulose, constituant la partie principale du papier, ontune transparence naturelle.
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.
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.
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.
Cette réduction locale de volume d’air peut dans une premièrevariante être obtenue par calandrage.
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 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.
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.
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.
Le papier peut défiler en bande continue non coupée entre l’enclumeet la 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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
On pourra ainsi choisir des charges telles que le talc, le kaolin ou lecarbonate de chaux par exemple.
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.
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 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.
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.
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.
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).
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.
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.
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...). 5

Claims (17)

10 012412 REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d’un document de sécurité ayant une trame fibreuse opaque, en vue de constituer sur la surface du document aumoins une zone de transparence élevée, caractérisé en ce que leprocédé comprend un traitement local de la trame fibreuse du documentdans ladite zone, de manière à augmenter sa transparence, et le 10 · procédé comprend l'exposition de la zone traitée localement à la vibration d’une sonotrode selon une fréquence ultrasonore.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tramefibreuse du document est une trame de cellulose. 15
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque le traitement local comprend l’imprégnation de la trame opaque dudocument par un vernis dont l’indice de réfraction optique estsensiblement égal à l’indice de réfraction optique de la trame fibreuse 20 du document
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que levernis contient une charge solide dont l’indice de réfraction optique estsensiblement égal à l’indice de réfraction optique de la trame fibreuse 25 du document.
5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lacharge est sélectionnée parmi le talc, le kaolin ou le carbonate dechaux. 30 012412 11
6. Procédé selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce quel’imprégnation est réalisée par impression sérigraphique, flexographieou par héliogravure.
7. Procédé selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que levernis comporte une composante polymérisable sous UV et le procédécomporte une étape d’exposition de la zone traitée localement à unrayonnement UV pour faire polymériser le vernis après imprégnation. MP
8. Procédé selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que levernis est un produit thermofusible et le procédé comprend une étapede refroidissement de la zone traitée localement après imprégnation.
9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que leprocédé comprend une étape de préchauffage de la zone traitéelocalement avant imprégnation.
10. Procédé selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que leprocédé comprend une étape de refroidissement de la zone traitéelocalement après imprégnation, en vue de faire évaporer la partieacqueuse du vernis.
11. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque la sonotrode vibre à une fréquence de l’ordre de 30 à 40 KHz.
12. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque l’amplitude du déplacement de la sonotrode est de l’ordre de 8 à 16microns. 012412 12
13. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque le document comprend une pluralité de zones traitées ayant unetransparence élevée.
14. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites zones forment un motif répétitif.
15. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque le procédé comprend également l’intégration à la zone de îo - transparence élevée d’éléments de sécurité supplémentaires.
16. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce quelesdits éléments de sécurité peuvent comprendre un fil, des fibres, oudes pigments spéciaux. 15
17. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ceque le document est un billet de banque sur lequel on réalise unepluralité de zones de transparence élevée, lesdites zones se présentantsous la forme de pavés ayant la forme de parallélogrammes alignés. 20 t
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