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WO 2005/077622 PCT/FR2005/000335
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PROCEDE DE FABRICATION ET DE DECOUPE D'ELEMENTS DE
FORMAT RELATIVEMENT PETIT, DISPOSITIFS CORRESPONDANTS,
ELEMENTS ET FEUILLES COMPORTANT LESDITS ELEMENTS
L'invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de format
relativement petit tels que des planchettes, et en particulier le procédé de
découpe, ainsi que les dispositifs co»espondants. L'invention concerne aussi
lesdits éléments ainsi obtenus et les feuilles fibreuses les contenant.
Dans les documents de sécurité, on trouve des éléments de sécurité de petit
format dits planchettes permettant d'authentifier les documents. Ces
planchettes
sont semblables à des confettis, le plus souvent de forme circulaire ou
hexagonale. Elles peuvent comporter des agents d'authentification. Pour
fabriquer des papiers de sécurité ou des papiers pour billets de banque
contenant
des planchettes, on introduit celles-ci dans la dispersion aqueuse contenant
des
fibres de cellulose éventuellement des fibres synthétiques et autres additifs
employés couramment dans la technique papetière. Lorsque l'on égoutte la
suspension aqueuse sur une toile d'une machine à papier forme ronde ou à table
plate dite Fourdrinier, un certain nombre de planchettes vient se placer à la
surface de la feuille de papier ainsi formée, puis on sèche la feuille.
La feuille peut être aussi relative au domaine décoratif, les planchettes
étant alors à usage décoratif.
Des feuilles ou documents de sécurité avec des planchettes sont décrits par
exemple dans les brevets EP342929, EP546917, EP544611 ou US4037007.
Ces planchettes sont actuellement réalisées par un procédé séquentiel
d'emboutissage par des poinçons ou picots d'une feuille à plat. Les feuilles
sont
des feuilles plastiques et/ou de papier de faible grammage. Quand elles sont à
base d'une feuille de papier, il s'agit en général d'une feuille dite overlay,
usuellement utilisée comme feuille protectrice dans le domaine de papiers
stratifiés décoratifs ; cette feuille est traditionnellement fabriquée par
égouttage
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d'une suspension aqueuse de fibr es de cellulose peu raffinées, de l' or dre
de 20 °
S~ (degrés Schoepper-Riegler), et contenant un agent de résistance humide, de
grammage faible, de l'ordre de 25-40 g/m2.
Le procédé d'emboutissage étant lent et les feuilles utilisées minces,
d'environ
50 à 100 p.m d'épaisseur, on emboutit en général plusieurs feuilles empilées,
trois à quatre feuilles le plus souvent.
Un inconvénient est qu'il existe une déformation des feuilles lors de
l'emboutissage notamment au niveau des feuilles du dessous, ce qui crée des
planchettes irrégulières.
Un autre inconvénient est qu'il est difficile de changer de forme de poinçons
ou
picots car il s'agit de plaques d'un seul tenant.
Un autre inconvénient est qu'il faut un espace suffisant entre les poinçons ou
picots de manière à ce que la feuille soit bien maintenue lors de
l'emboutissage,
ce qui entraîne une gâche de feuille importante, d'autant que la feuille est
une
feuille chère car elle comporte des impressions, d'autres éléments de sécurité
et
agents d'authentification.
Un autre inconvénient est que plus la taille des planchettes est grande, plus
l'emboutissage devient difficile. Les planchettes actuelles ont une taille
limitée,
d'environ 1,5 mtn. Un inconvénient est que leurs petites dimensions ne
permettent pas d'imprimer des textes ou motifs bien visibles et/ou lisibles.
Un
inconvénient est donc que ce procédé d'emboutissage ne permet pas de fomTür
aisément des planchettes de format plus important.
Les buts de l'invention sont de résoudre les inconvénients exposés ci-
dessus.
Les buts sont atteints en proposant un nouveau procédé de fabrication
d'éléments de format relativement petit et en particulier un nouveau procédé
de
découpe.
L'invention propose un procédé de fabrication d'éléments de format
relativement petit, notarnlnent tels que des planchettes, comportant les
étapes
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suivantes
- on déroule une feuille bobinée, puis
- on imprime éventuellement cette feuille au moins partiellement sur au
moins une face, puis
- on découpe à pleine chair « à fond » la feuille selon une succession
d'au moins deux motifs de découpe qui s'entrecroisent de manière à
constituer un motif résultant qui formera un élément détaché
constituant l'élément de sécurité, cette découpe se faisant à l'aide d'une
succession de cylindres de découpe synchronisés portant
respectivement un des motifs de découpe, des cylindres enclume étant
intercalés entre ces cylindres de découpe, la feuille cheminant entre
tous ces cylindres,
- on récupére les éléments détachés qui forment les éléments de format
relativement petit.
De préférence toutes les étapes sont réalisées en ligne, et de préférence à
une vitesse comprise entre 20 et 150 m/min.
La feuille bobinée est une feuille de papier, de non-tissé, de plastique ou
d'un complexe de ces matières papier/plastique, papier/non-tissé,
plastique/non-
tissé ou encore papier/plastique/non-tissé dans un ordre quelconque. Le
plastique
est en particulier du polyester.
Selon un cas particulier de l'invention, la feuille est imprimée par
flexographie.
Selon un cas particulier de l'invention, la feuille est imprimée à raison de 1
à 10 g/m2 par face, de préférence entre environ 2 et 5 g/m'- par face, en
poids sec.
Selon un cas particulier de l'invention, la feuille est imprimée sur une
seule face.
Selon un cas particulier de l'invention, la feuille est imprimée sur ses deux
faces successivement par repérage recto/verso, en particulier par retournement
de
la feuille ou par inversion de rotation d'un groupe d'impression.
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De préférence la feuille a une épaisseur comprise entre environ 50 et 110
~.m.
Selon un cas particulier de l'invention, les éléments détachés sont
récupérés par décorticage, en particulier par barre pelante et aspiration.
Selon un cas particulier de l'invention, l'élément détaché a sa plus grande
dimension comprise entre 0,5 et 6 mm, de préférence entre 1 et 4 mm.
L'invention concerne aussi le procédé de découpe en soi. Ce procédé de
découpe d'éléments de format relativement petit, notamment tels que des
planchettes, se caractérise par le fait qu'à partir d'une feuille, on découpe
à pleine
chair « à fond » ladite feuille en continu selon une succession d'au moins
deux
motifs de découpe qui s'entrecroisent de manière à constituer un motif
résultant
qui formera un élément détaché constituant ledit élément de format
relativement
petit, cette découpe se faisant à l'aide d'une succession de cylindres de
découpe
synchronisés portant respectivement un motif de découpe, des cylindres enclume
étant intercalés entre ces cylindres de découpe.
L'invention concerne aussi le dispositif de découpe à pleine chair (« à
fond »). Ce dispositif de découpe d' éléments de format relativement petit,
notamment tels que des planchettes, se caractérise par le fait qu'il comporte
un
dispositif de découpe rotative comprenant une succession de cylindres de
découpe synchronisés comportant des filets de découpe respectifs, des
cylindres
enclume étant intercalés entre ces cylindres de découpe, les filets de découpe
sur
les cylindres se complétant de manière à former une figure à part entiére
lorsque
les cylindres de découpe tournent de manière synchronisée et selon un réglage
adéquat. Les filets de découpe correspondent aux motifs de découpe qui
s'entrecroisent tels que décrits précédemment.
Selon un cas pat-ticulier de ce dispositif de découpe, chaque cylindre de
découpe est un cylindre magnétique recouvert d'une plaque souple aimantable
retenue par les forces d'aimantation, notamment d'acier, portant les filets de
découpe gravés électrochimiquement.
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Plus particulièrement, ce dispositif de découpe comporte un cylindre
enclume de base.
L'invention concerne aussi le dispositif de fabrication desdits éléments de
format relativement petit, notamment tels que des planchettes, qui se
caractérise
5 par le fait qu'il comporte un porte bobine, un dispositif d'impression avec
au
moins un groupe d'impression, un dispositif de découpe tel que décrit
précédemment.
Selon un cas particulier, ce dispositif de fabrication comporte un dispositif
d'impression comportant au moins deux groupes d'impression avec un ensemble
de barre de retournement de feuille entre les groupes.
Selon un cas particulier, ce dispositif de fabrication comporte un dispositif
d'impression comportant au moins deux groupes d'impression avec un dispositif
d'inversion de rotation de l'un des groupes d'impression.
Selon un cas particulier, ce dispositif de fabrication comporte, après le
dispositif de découpe, un dispositif de décorticage, en particulier par barre
pelante et aspiration.
Selon un cas particulier, ce dispositif de fabrication comporte un dispositif
de traitement contre l'électricité statique.
Des exemples de dispositifs et procédés de fabrication d'éléments de
format relativement petit selon l'invention sont décrits ci-après.
La figur e 1 montre schématiquement un dispositif de fabrication selon
l' invention.
La figure ~ montre les cylindres du dispositif de découpe selon l'invention,
la figure 2A étant une vue de côté desdits cylindres et la figure 2B étant une
vue
de face et détaillée.
Selon un exemple de réalisation selon la figure 1, en liaison avec la figure
2, on considère un dispositif de fabrication comportant
- un porte bobine avec une bobine (1) de papier de type overlay,
constitué principalement de fibres de cellulose et ayant un grammage
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moyen de 27 g/m~,
- d'un dispositif d'impression (2) comportant deux groupes d'impression
de flexographie (2a) et (2b) et un ensemble de barres de retournement
(~r) a
- d'un dispositif de découpe (3) comportant deux cylindres de découpe
(3a) et (3b) entre lequel est intercalé un cylindre enclume (3c) et
comportant un cylindre enclume de base (3d), les cylindres étant
synchronisés,
- d'un dispositif de décot-ticage (4) par barre pelante et aspiration.
Un détail des cylindres de découpe avec les motifs de découpe est présenté
sur la figure 2B. Les motifs s'entrecroisent pour former un motif résultant
qui est
un disque (type confetti) qui forme un élément détaché qui constituera une
planchette.
Le dispositif de la figure 1 peut tourner à une vitesse comprise entre 20 à
15 0 m/min.
La fabrication des planchettes se fait comme suit : on débobine la feuille
de papier, on imprime la face supérieure par des encres fluorescentes à raison
de
3 g/m2, pour faire un motif représentant un drapeau, on retourne la feuille
grâce
aux barres de retournement et à un repérage recto/verso, on imprime l'autre
face
selon le même motif. L'impression est séchée par un dispositif à rayonnement
UV. D'autres dispositifs de séchage à air chaud ou infra-rouge pourraient être
utilisés.
La feuille est ente aînée vers le dispositif de découpe. Elle passe entre le
cylindre
de découpe (3a) et le cylindre enclume (3c) afin de découper à pleine chair «
à
fond » le papier selon le motif porté par ledit cylindre (3a), elle poursuit
son
cheminement entre le cylindre enclume (3c) et le cylindre de découpe (3b) afin
de découper à pleine chair « à fond » le papier selon le motif porté par ledit
cylindre (3b), motif qui croise le premier motif de découpe pour fourrer un
élément détaché sous forme de disque. Les vis (3e) permettent de synchroniser
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les rouleaux porte-plaque de découpe pour que les filets de découpe forme le
motif de manière adéquate. Le dispositif pez~net de découper une multitude de
disques dans la feuille et en continu. Les éléments détachés de la feuille
(les
disques) sont récupérés de la feuille par un dispositif de décorticage par
barn e
pelante et aspiration (4) puis empaquetés.
Des exemples de motifs de découpe selon l'invention qui peuvent
s'entrecroiser pour former un motif résultant détachable ainsi que le motif
résultant sont présentés sur les figures 3 à 10 de la planche de dessins 3/3.
Sur
chaque figure, les deux premiers motifs représentent les motifs de découpe qui
vont s'entrecroiser et le motif du dessous représente le motif résultant qui
correspondra à l'élément de format relativement petit, par exemple une
planchette de sécurité. Les dimensions réelles des éléments sont indiquées en
millimètres sur la figure.
L'invention vise aussi à protéger un élément de sécurité ou décoratif de
format relativement petit, tels qu'une planchette de sécurité ou décorative,
obtenu
selon les procédés de fabrication et/ou de découpe décrits ci-dessus. On
entend
par élément de sécurité, tout élément à but sécuritaire tel que les éléments
de
sécurité utilisés traditionnellement dans les documents de sécurité (papiers
de
valeur comme les billets de banque, chèques, coupons, ticlcets restaurant ou
des
papiers d'identité) mais aussi pour d'autres applications de papiers sécurisés
liées
à l'hygiène et/ou au médical et/ou à la traçabilité, à la sécurité des
personnes
comme par exemple pour indiquer un événement spécifique comme une date de
péremption.
Une utilisation des éléments décoratifs peut être faite par inclusion dans
des feuilles notamment de papier pour réaliser des feuilles à effet décoratif
De préférence, ledit élément a son épaisseur comprise entre 50 et 110 ~,m.
Plus particulièrement l'invention vise à protéger un élément de sécurité
obtenu selon les procédés de fabrication et/ou de découpe décrits ci-dessus et
qui
comporte des motifs d'identification observables à l'ail nu.
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Selon un cas particulier, ledit élément de sécurité comporte des motifs
choisis parmi les motifs visibles à la lumière naturelle, visibles sous
lumière IJV,
luminescents en pat-ticulier fluorescents ou phosphorescents, détectables par
rayonnement visibles sous infra-rouge proche ou moyen, thermochromes,
piezochromes, des motifs à base de traceurs ADN, des motifs optiquement
variables notamment iridescents ou à base de cristaux liquides ou des réseaux
de
diffraction ou des moirages ou des hologrammes, électromagnétiques, ou leurs
combinaisons.
Plus particulièrement, ledit élément de sécurité comporte, sous ou à côté
desdits motifs, des impressions à caractère électromagnétiques, notamment
magnétiques et en particulier des pistes continues ou des codes sous formes de
bits magnétiques.
Selon un autre cas particulier, ledit élément de sécurité comporte des
réactifs chimiques d'authentification ou des réactifs révélateurs d'un
événement
spécifique. Comme événement spécifique, on a mentionné précédemment qu'il
peut s'agir par exemple d'une date de péremption. Il peut s'agir aussi d'un
témoin de rupture de chaîne du froid ou d'un témoin de stérilisation.
L'invention vise aussi à protéger un élément de sécurité tel que décrit ci-
dessus, la forme dudit élément (après découpe) étant une caractéristique de
sécurité (d'authentification).En effet les éléments peuvent avoir des formes
originales et/ou complexes que les techniques antérieures ne permettaient pas
d' obtenir.
L'invention vise aussi à protéger une feuille ayant un substrat fibreux
comportant ledit élément de sécurité ou décoratif de format relativement
petit,.
En particulier l'élément comporte un agent de mouillabilité et/ou un vernis
thermoscellable facilitant son incorporation et sa tenue dans le substrat
fibreux.
Le substrat fibreux peut notamment être obtenu par voie papetière à pat-tir
d'une
suspension en milieu aqueux de fibres cellulosiques et/ou synthétiques
auxquelles ont été ajoutés les éléments de format relativement petit selon les
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techniques connues pour les planchettes de l'art antérieur.
L'invention fournit donc une feuille de sécurité comportant l'élément de
sécurité tel que décrit ci-dessus.
L'invention fournit aussi une feuille décorative comportant un élément
décoratif obtenu selon les procédés décrits ci-dessus.
La feuille avec ledit élément peut donc être une feuille de sécurité
traditionnelle comme par exemple une feuille papier billet de banque ou un
papier chéques mais aussi une feuille sécurisée c'est-à-dire une feuille pour
étiquette, une feuille pour le domaine médical ou hospitalier.
L'invention concerne aussi un emballage comportant une telle feuille avec
ledit élément.
L'invention concerne aussi un document de sécurité comportant, comme
base, une feuille ayant un substrat fibreux incluant au moins un élément de
format relativement petit de sécurité tel que décrit précédemment.
Ce document de sécurité peut étre par exemple un billet de banque, un chèque,
un ticket restaurant, un ticket de loterie, un ticket d'entrée à des
manifestations
culturelles ou sportives.
L'invention fournit aussi un procédé d'authentification d'une feuille ou
d'un document ou at-ticle de sécurité comprenant un élément de petit format
comme décrit précédemment, utilisant la forme dudit élément après découpe
comme caractéristique de sécurité (d'authentification). La reconnaissance de
la
forme peut se faire à l'~eil nu ou par un dispositif de reconnaissance optique
qui
peut permettre en outre une comparaison de la forme observée à la forme de
référence stockée dans une mémoire du dispositif.
