La présente invention concerne un article comportant une couche fibreuse et une structure au moins partiellement transparente ou translucide, ainsi que le procédé de fabrication dudit article.
L'invention concerne plus particulièrement la fabrication de papiers de sécurité en général, comportant une fenêtre transparente.
On peut citer à ce sujet un certain nombre d'exemples tirés de l'art antérieur possédant une structure approchante, mais obtenus à l'aide de méthodes de fabrication assez éloignées.
Le brevet
Dans le brevet
Cette technique consiste à opérer un embossage de deux bandes de papier en cours de formation, à l'aide de parties en relief intégrées à la toile d'une machine à papier de formes rondes, ces reliefs étant suffisamment élevés pour empêcher le dépôt de fibres papetières à certains endroits de la bande de papier.
Il en résulte un trou traversant pour le papier.
Ensuite, on réunit deux couches fibreuses de manière à mettre en vis-à-vis le trou d'une couche fibreuse à celui de l'autre couche, le film plastique passant à l'endroit des trous superposés.
Il en résulte une fenêtre transparente dans le papier.
Toutefois, cette technique présente un certain nombre d'inconvénients.
L'un des inconvénients est que le film pris en sandwich dans la structure du papier peut provoquer des déformations de la feuille. La feuille n'étant plus plane, le papier en perd d'une part en esthétisme et d'autre part est difficilement imprimable et/ou empilable.
De plus, cette méthode de formation des fenêtres dans le papier présente aussi les inconvénients suivants :
La demande de brevet
La demande de brevet
Cet art antérieur présente les mêmes inconvénients que le brevet
Un des buts de l'invention est donc de supprimer les inconvénients de l'art antérieur tels qu'évoqués précédemment.
Un autre but de l'invention est donc de former une fenêtre transparente dans un papier à base de matériau cellulosique par découpe ou embossage de sa surface.
A cette fin, la demanderesse proprose de ne plus appliquer de film plastique transparent à l'intérieur de deux couches fibreuses, mais de déposer une structure au moins en partie transparente ou translucide, notamment un film plastique transparent, un papier calque ou un patch imprimé comportant une fenêtre transparente, directement sur la couche fibreuse à l'emplacement du trou formé dans la couche fibreuse par embossage de façon à cacher les bords mal formés du trou à l'aide de parties opaques présentes préalablement ou déposées postérieurement sur la structure appliquée et entourant une zone au moins en partie transparente ou translucide de celui-ci.
Une autre solution envisagée par la Demanderesse est de former le trou dans la couche fibreuse à l'aide d'un dispositif de découpe en aval de la formation de la couche fibreuse, de façon à éviter l'apparition du phénomène des « barbes », et à recouvrir ensuite ce trou d'une structure au moins en partie transparente ou translucide, cette structure pouvant être par exemple un film plastique transparent, un papier calque ou un patch imprimé comportant une fenêtre plastique.
De ce fait, l'invention concerne d'abord un article formé à partir d'au moins un jet de matière fibreuse comportant au moins une zone d'épaisseur nulle, caractérisé en ce que ladite zone est recouverte sur au moins une de ses faces par une structure au moins en partie transparente ou translucide, disposée de façon à laisser apparaître une fenêtre transparente ou translucide dans le papier.
Dans cet article, la structure précédemment citée est recouverte d'une substance opacifiante de façon à cacher les bords du trou formé dans la matière fibreuse.
Cette substance opacifiante pourra être choisie parmi les encres d'impression, les cristaux liquides, les particules métalliques, les particules magnétiques, les substances thermochromes, les substances iridescentes.
De façon spécifique, la structure au moins en partie transparente ou translucide pourra être un papier calque, un film plastique transparent ou un patch imprimé comportant une fenêtre plastique.
Dans le cas d'un patch, les dimensions de celui-ci devront être supérieures au trou formé dans la matière fibreuse, de façon à ce que les bords du trou formé dans la matière fibreuse soient cachés par le patch, les bords de la fenêtre transparente du patch étant disposés au-dessus de l'espace vide laissé par le trou formé dans la matière fibreuse.
De manière particulière, notamment dans le cas d'une application aux papiers de valeur ou de sécurité, on pourra appliquer sur la structure au moins en partie transparente ou translucide, en particulier un film plastique, un papier calque, ou un patch, une substance de sécurité choisie parmi les particules métalliques, les particules magnétiques, les substances thermochromes, les substances iridescentes, les cristaux liquides ou leurs mélanges.
Une autre façon de sécuriser le dit article sera également d'appliquer un élément de diffraction sur la dite structure au moins en partie transparente ou translucide de façon à créer un hologramme de sécurité, qui empêcherait toutes les copies frauduleuses de l'article par reprographie par exemple.
D'autres dispositifs de protection à la falsification sont envisageables pour le dit article.
Il est ainsi possible de prévoir une étape d'impression de l'article en question, une fois la structure au moins en partie transparente ou translucide déposée sur la zone trouée de la couche fibreuse de façon à solidariser l'ensemble du point de vue de la sécurité du document.
Le trou de la fenêtre transparente pourra également être utilisé pour placer des éléments épais, de l'ordre de 100 µm jusqu'à l'épaisseur de l'article.
Ces éléments épais seront placés sur la structure au moins en partie transparente ou translucide, que ce soit au recto ou au verso.
De tels éléments peuvent être par exemple des circuits imprimés, des microprocesseurs, des puces électroniques, des éléments magnétiques, des éléments métalliques, des éléments plastiques, des dispositifs de détection émettant un signal lorsqu'ils sont placés dans un champ électromagnétique ou lumineux convenable.
Dans le cas de circuits électroniques, une antenne pourra être déposée en même temps et couplée au circuit sur l'élément au moins en partie translucide ou transparent.
Ces éléments pourront également être épais de façon à permettre la reconnaissance du document par des aveugles en raison de la différence d'épaisseur créée.
De ce fait, un ensemble de particules discrètes et épaisses, telles que des cristaux, des particules métalliques ou plastiques, ou un objet comportant des différences d'épaisseur sont envisageables à ce niveau.
Bien que l'article obtenu par la présente invention peut parfaitement s'adapter à tous types d'applications, il est particulièrement destiné à la formation de billets de banque, de papiers de sécurité en général, de bons cadeaux, de documents de valeur en général, de coupons, d'étiquettes de protection de marque ou de produit, d'étiquettes de traçabilité.
L'invention concerne de la même façon le procédé de fabrication du dit article décrit ci-dessous.
Le procédé comporte les étapes suivantes :
La structure pourra comporter au moins l'un des éléments suivants : un élément holographique et/ou diffractif, un revêtement magnétique, métallique ou cristallin, des cristaux liquides, une impression d'un vernis ou d'une encre, des pigments iridescents, des pigments thermochromiques et/ou piézochromiques, au moins une surface réfléchissante.
Elle pourra également comporter un film de matière plastique, notamment de polyester.
La structure sera composée d'une unique couche ou d'au moins deux couches, dont l'une est une couche porteuse destinée à être éliminée lors du transfert de la structure sur la feuille.
Dans ce dernier cas, la couche porteuse pourra comporter une pluralité de portions de film ou de matière fibreuse disposées de sorte qu'après leur transfert sur la feuille, ces portions soient espacées entre elles à la surface de la feuille.
De manière avantageuse, une structure comportera initialement au moins les couches suivantes :
Le dépôt de la structure au moins en partie transparente ou translucide pourra se faire soit par transfert à chaud ou à froid à l'emplacement du trou au recto et/ou au verso de la couche fibreuse, soit par contre collage à chaud ou à froid au recto et/ou au verso de la couche fibreuse.
Le trou pourra être formé soit à l'aide d'un rouleau d'embossage lors de la phase humide de la couche fibreuse, soit à l'aide d'un dispositif de découpe mécanique ou de découpe laser.
De manière optionnelle, l'article pourra ensuite être imprimé ou recouvert d'une substance de sécurité choisie parmi les particules métalliques, les particules magnétiques, les substances thermochromes, les substances iridescentes, les cristaux liquides.
De manière additionnelle, au moins un élément épais pourra être placé au recto et/ou au verso de la structure au moins en partie transparente ou translucide, l'élément épais étant choisi parmi les circuits imprimés, les microprocesseurs, les puces électroniques, les éléments magnétiques, les éléments métalliques, les éléments plastiques, les dispositifs de détection émettant un signal en présence d'un champ électromagnétique ou lumineux convenable.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs, et à l'examen des dessins annexés, sur lequel :
On a représenté sur les
La couche fibreuse (1) est réalisée à partir de fibres de cellulose pouvant contenir éventuellement des fibres synthétiques ou artificielles.
On peut voir que les bords du trou sont irréguliers, non droits.
Des bords du trou dépassent des « barbes », morceaux de fibres attachés encore partiellement au reste de la couche fibreuse et isolés de celle-ci lors de l'embossage du trou.
On a représenté sur les
On peut voir que les bords du trou sont droits, réguliers.
La forme rectangulaire du trou est assez fidèlement reproduite.
Aucune « barbe » n'est visible à l'oeil nu.
De ce fait, la fenêtre transparente peut être obtenu facilement pour ce papier en recouvrant la couche fibreuse à l'endroit du trou avec un film plastique transparent 3 au recto comme représentés sur les
Les
On recouvre le recto de la couche fibreuse avec un film (3) plastique transparent.
Le dit film est ensuite recouvert d'une substance opacifiante (4) qui, ici, se compose d'encre sur une zone entourant le trou, de façon d'une part à cacher les barbes et d'autre part à laisser une zone transparente à l'intérieur du trou recouvert.
Les
La zone couverte par la découpe du patch est placée de façon à cacher encore les « barbes » de la couche fibreuse.
Le film transparent portant lui-même une puce électronique (6) à sa surface, il a été nécessaire de placer de manière ajustée la puce à l'intérieur du trou de façon à éviter une surépaisseur dans l'article.
Dans les exemples précédents, le film (3) n'est constitué que d'une seule couche de matière plastique transparente, en polyester par exemple.
On ne sort pas du cadre de la présente invention en utilisant une structure différente, notamment une structure multicouche.
A titre d'exemple, on a représenté sur la
Dans l'exemple décrit, la couche porteuse (10) présente une épaisseur de 12 µm environ et l'épaisseur cumulée des couches (11) à (14) est de 2 à 3 µm environ.
Les couches (12),(13) et (14) forment un film (3") à transférer sur la feuille (1).
La structure (3') est encore appelée « foil » et elle permet d'assembler le film (3 ") avec la feuille (1), par exemple par pressage à chaud, opération durant laquelle la couche de libération (11) fond et permet la séparation de la couche porteuse (10) des autres couches. La chaleur apportée lors de cette opération provoque également l'activation de la couche adhésive (14), afin de thermocoller le film (3") sur la feuille (1).
La couche métallique (13), en aluminium par exemple, peut présenter un aspect de surface permettant de réfléchir la lumière à travers la couche de vernis coloré (12), créant ainsi un effet de couleur à la surface de l'article.
La couche (12) peut présenter un hologramme constitué par un réseau de diffraction. Ce dernier peut être réalisé au moyen d'une matrice d'une machine de transfert permettant de transférer le film (3 ") sur la feuille (1). en variante, l'hologramme peut être réalisé avant l'assemblage de la couche (12) avec les autres couches.
La couche métallique (13) peut être remplacée par une couche en matière plastique.
Le film (3) ou (3") peut recouvrir entièrement ou non une face de l'article.
Le film (3) ou (3") peut s'étendre continûment ou non entre deux bords opposés de l'article.
Le film (3) ou (3") peut former un patch sur l'article.
On va maintenant décrire en référence à la
On a représenté partiellement et schématiquement sur la
La première machine (35) comporte une cuve (37) contenant une suspension de fibres, par exemple des fibres de cellulose, dans laquelle est partiellement immergé un cylindre de toile rotatif (38) définissant une surface (39) au contact de laquelle se forme en continu un jet de papier (40) pris par un feutre preneur (42). La surface (39) comporte un embossage en relief, de manière à créer dans le premier jet (40) des trous traversants.
La deuxième machine (36) comporte, à l'instar de la machine (35), une cuve (37), un cylindre de toile rotatif (44) définissant une surface (47) au contact de laquelle se forme un deuxième jet de papier.
La surface (47) du cylindre de toile (44) comporte un embossage en relief de manière à créer dans le deuxième jet des trous (46), les trous (46) étant disposés de façon à se superposés avec les trous (45) du premier jet lors de l'assemblage des deux jets, obtenu lors du passage des deux jets entre la forme ronde (44) et un cylindre rotatif (48).
Une telle installation est notamment décrite plus en détail dans le brevet européen
La feuille peut être découpée ultérieurement au format de l'article à réaliser.
On peut réaliser par d'autres moyens encore la cavité, par exemple en utilisant un laser ou une abrasion mécanique.
Le film et la feuille peuvent être réunis de multiples manières sans que l'on sorte du cadre de l'invention.
Sur la
Le film (3) et la feuille (1) peuvent alors être positionnés l'un par rapport à l'autre par repérage, de sorte qu'une partie opaque présente sur le film vienne recouvrir les bords de la cavité formée dans la feuille (1). Le film (3) reste à demeure sur la feuille (1), dans l'exemple considéré.
Dans le cas de la structure composite (3'), le film (12),(13),(14) peut être transféré, à chaud par exemple, sur la feuille (1), comme cela est illustré aux
Dans un tel procédé de transfert, on peut entraîner la feuille (1) et la structure (3') avec la couche porteuse (10),(11) en déplacement dans le même sens au moyen d'une machine comportant un premier cylindre rotatif (55) portant des matrices (56) et un second cylindre rotatif (57). Le film (12),(13),(14) et la feuille (1) peuvent être assemblés lors du passage entre les cylindres (55) et (57). On peut voir sur la
Le film (12),(13),(14) peut aussi être amené entre une matrice (56) et la feuille (1) dans une direction généralement transversale au déplacement de la feuille, comme décrit dans le brevet européen
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en oeuvre qui viennent d'être décrits.
Chaque cavité traversante peut être fermée d'un côté seulement par un film, ou de part et d'autre par deux films.
Chaque cavité traversante peut également être fermée d'un côté par un film et de l'autre par une couche fibreuse.
Notamment, lorsqu'un élément est placé dans la cavité de la feuille par transfert, la couche de la structure portant l'élément peut être à base de matière fibreuse.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.