Brevet FR2789935A1 — publié le 20000825

PROCEDE DE REALISATION DE PAVES GRATTABLES L'invention concerne un procédé de réalisation de pavés grattables sur un support. On entend par pavés grattables, tout motif imprimé sur un support dans le but d'être ôté par simple grattage avec un ongle ou tout objet de dureté suffisante, l'objectif étant généralement de découvrir une inscription ou un dessin imprimé sous ledit pavé. Jusqu'à présent on a utilisé des technologies d'impression par sérigraphie ou par transfert thermique pour réaliser les pavés grattables. Dans les deux cas, le matériau utilisé pour l'impression, possède un bon pouvoir couvrant et une adhérence suffisante par rapport au support pour ne pas s'en aller de lui-même, mais une adhérence insuffisante pour pouvoir résister au grattage. Cependant, de telles technologies ne sont pas particulièrement adaptées à la production en masse du fait de leur faible cadence de dépôt et/ou de la complexité de mise en ouvre. Or, on s'oriente de plus en plus vers l'utilisation en masse de tels pavés grattables, bien entendu dans le domaine déjà connu qui est le domaine des jeux tels que les loteries, les billets jetables. Le déposant s'oriente également vers des utilisations autres, par exemple toutes les applications des supports portables tels que les cartes à puce (carte à puce bancaire et/ou porte-monnaie électronique et/ou carte à puce téléphonique). Dans de telles applications, le pavé grattable pourrait être utilisé pour recouvrir par exemple un numéro utile pour l'utilisateur. Les technologies d'impression existantes pour déposer des couches grattables ou des pavés grattables de matériaux sur supports en pâte à papier tels que du papier ou du carton existants aujourd'hui, c'est-àdire les procédés de transfert thermique ou de sérigraphie ne sont pas du tout adaptés au problème de productivité, comme cela a été dit, du fait de leur faible cadence de dépôt et/ou de leur complexité de mise en oeuvre. De plus, la réalisation de pavés grattables plus élaborés, c'est-à- dire par exemple multicouleur, multiforme, est également là aussi un élément restrictif des technologies actuellement utilisées. L'invention a pour objet un procédé permettant de résoudre les problèmes de cadence et de changement dynamique de taille, forme et couleur du pavé grattable dans le cadre d'une utilisation industrielle ou autre. L'invention a donc plus particulièrement pour objet un procédé de réalisation de pavés grattables sur un support principalement caractérisé en ce qu'il comporte l'utilisation d'une technique d'impression par jet d'encre. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'encre utilisée est une encre de type à changement de phase (Hot Melt, en terminologie anglo-saxonne). Selon une autre caractéristique, les encres utilisées comportent des oligoméres et des polyamides. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support sur lequel on pourra procéder à des dépôts de pavés grattables peut être un support plastique tel qu'une carte à circuit intégré (carte à puce) quel que soit le standard de la carte et quelle que soit l'application. L'encre utilisée comporte l'ester d'un acide abiétique hydrogéné (tackifiant) et un agent plastifiant. Dans les cas d'une impression sur support plastique, le taux d'ester de l'acide abiétique hydrogéné rentre dans la composition de l'encre à hauteur de 16,5% à 27% et celui de l'agent plastifiant sera respectivement de 15% à 4,5%. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support peut être en pâte à papier rigide (en carton) ou souple (papier). Selon une autre caractéristique de l'invention, l'impression par jet d'encre est obtenue par une ou plusieurs têtes d'impression commandées en fonction de la forme, de la taille, et/ou de la couleur du pavé à réaliser. Selon une autre caractéristique, les têtes d'impression utilisées sont de type piézoélectrique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui est faite ci-après et qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et en regard des dessins sur lesquels: - les figures la et lb illustrent un équipement permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention et - la figure 2 illustre le résultat obtenu sur un support telle qu'une carte à puce au format ISO. Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre de façon différente par l'utilisation d'une ou plusieurs tête d'impression à jet d'encre en fonction de l'application. Ainsi, on utilisera une ou plusieurs têtes en fonction de la forme que l'on cherche à obtenir pour le pavé grattable, éventuellement de sa taille par rapport à la taille de la tête et, également en fonction du fait que l'on voudra obtenir des pavés avec une seule couleur ou plusieurs couleurs. Un avantage de la présente invention est que les têtes d'impression pourront être positionnées dans les lignes de production existantes de fabrication de pavés grattables en remplacement des solutions actuelles. On peut donc disposer d'une ou de plusieurs têtes à jet d'encre pour couvrir de par leur construction ou leur positionnement mécanique, la largeur de la surface utile à imprimer. Une ou plusieurs encres d'une même ou de plusieurs couleurs seront éjectées par les têtes à jet d'encre au passage de l'objet à traiter, qui pourra être donc de type papier, plastique ou autre. Les encres utilisables pour ces applications pourront par exemple être de type à changement de phase (Hot Melt, en terminologie anglo-saxonne), qui présente l'avantage de se solidifier au contact de la surface imprimée et qui sont compatibles avec une grande variété de supports sans traitement particulier. Il s'agit de cires. Le principal matériau qui est utilisé le plus fréquemment pour des applications jet d'encre à changement de phase est la cire. En effet, les caractéristiques de ce matériau se prêtent très bien aux cycles d'élévation et de refroidissement de température nécessaires pour cette technologie. Les principales utilisations de ce type d'encre sont généralement orientées pour des applications papier ou supports poreux qui permettent un bon accrochage de l'encre à base de cire dans les fibres du support. Cependant, dans le cadre de cette invention, la cire présente le principal défaut de ne pas être suffisamment adhérente aux matériaux plastiques, ce qui engendre une résistance insuffisante à l'abrasion dans le cadre de cette application. Pour cela, le procédé décrit dans l'invention, utilise des encres à changement de phase qui comportent des oligomères et des polyamides. Cette formulation, utilisée par certains fabricants d'encre, permet d'améliorer l'adhésion sur des supports plastiques ainsi que de faciliter la réalisation de couleurs spécifiques nécessaires à cette application. Aujourd'hui, des produits basés sur cette technologie sont disponibles auprès de sociétés comme Data Product, Brother, Polaroid, Markem et Tektronic. Ces produits sont généralement destinés à l'impression de supports de type papier ou carton. Les formulations d'encre utilisées par les différents constructeurs sont très similaires et l'on peut par exemple citer en référence les encres Color Stix de chez Tektronic peut se résumer de la façon suivante: mono-amide 47 % - Tetra Amide 21.5 % - Agent tackifiant "Tackifier" 27 % Agent plastifiant "Plasticizer" 4,5 % Le produit tackifiant est un agent adhérent pour l'encre ( en anglais Tackifier ce qui correspond à un ester d'acide abiétique hydrogéné). Les encres à changement de phase ont généralement une température de ramollissement autour de 90 C et des caractéristiques physiques compatibles avec la technologie jet d'encre piezo à partir de 130 C. Dans le cadre de l'invention, l'utilisation des encres généralement utilisées pour des applications papier ne permet pas d'avoir une adhérence suffisante sur support plastique pour l'application considérée. Afin d'améliorer l'adhérence de l'encre, des modifications de formulations sont nécessaires. Pour ne pas augmenter de façon trop importante les agents tackifiants des encres, le déposant a préféré diminuer les agents plastifiants qui sont généralement de type polymères, mieux adaptés pour des applications plastique. Un exemple d'agent plastifiant utilisé dans le cadre de l'invention est le Di-isonomyl phtalate. Les pourcentages de tackifiant et de plastifiant dans la composition de l'encre pourront être: - tackifiant: de 16,5% à 27% - plastifiant: de 4,5% (avec 27% de tackifiant) à % (avec 16,5% de tackifiant). L'épaisseur d'encre déposée varie en fonction de la résolution d'impression, de la formulation de l'encre ainsi que de la température, la nature du substrat lorsque la goutte arrive sur le support. Dans le cadre de l'invention, l'épaisseur déposée varie entre 8 à 20 pm en fonction des paramètres cités ci-dessus. Un équipement E permettant l'impression par jet d'encre de pavés grattables selon le procédé de l'invention a été représenté de façon schématique sur les figures la et lb. Cet équipement va comporter par exemple une tête d'impression in pilotée par une commande électronique 2 qui comportera un programme de pilotage PG adapté à la forme et à la taille du motif que l'on désire réaliser. La commande électronique 2 n'a rien d'original en soi, les commandes existantes pour des machines à impression utilisées dans des imprimantes papier peuvent être utilisées par exemple pour commander cette tête d'impression. Bien entendu, les paramètres concernant la vitesse linéaire de déplacement de la tête, le débit d de l'encre qui s'écoule dans des buses de la tête ainsi que le programme concernant le motif à réaliser en un passage ou en plusieurs passages de la tête sur le support, sont rentrés dans la mémoire du programme de pilotage de la tête d'impression. La tête d'impression est alimentée en encre par un réservoir chauffant 3, du fait de l'utilisation d'encre à changement de phase basée sur la variation de températures, cela de manière également classique. Le réservoir porte la référence 3 sur les figures. Les têtes à jet d'encre in, et plus particulièrement les têtes basées sur la technologie piézo, permettent d'atteindre des vitesses linéaires d'impression de l'ordre de un à deux mètres par seconde, ce qui dépasse très largement en terme de cadence ce qui les technologies actuelles sont capables de réaliser. Un autre avantage très important de la présente invention est que le procédé permet de réaliser des impressions de pavés grattables personnalisés du fait des capacités d'adressage des têtes à jet d'encre. En effet, suivant l'application et la résolution souhaitées, on peut mettre en oeuvre plusieurs têtes à jet d'encre. Chaque tête aura une couleur spécifique afin de produire des effets graphiques différents à grande vitesse et qui pourra être aussi différente d'un support à un autre par changement de paramètre en cours d'impression. Ce changement de paramètre pourra être réalisé au moyen d'un périphérique d'entrée- sortie, relié à l'électronique de commande 2, référencé 4 sur le schéma de la figure lb. La figure 2 illustre un support 1 sur lequel on a imprimé un pavé 2 grattable conformément au procédé de l'invention. Ce pavé 2 a été placé dans une zone Z d'impression qui est définie, par rapport aux bordures de la carte par exemple, dans le programme qui pilote la tête d'impression. La forme du pavé réalisé ainsi que le débit de l'encre pour obtenir l'épaisseur e désirée de l'encre qui est déposée, sont également définies dans ce programme. La figure 2 illustre un exemple de réalisation sur un support S plastique tel qu'une carte à puce au format ISO. Comme on l'a dit précédemment, ce support pourra être un support papier ou carton. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de pavés grattables sur un support, caractérisé en ce qu'il comporte l'utilisation d'une technique d'impression par jet d'encre. 2. Procédé de réalisation de pavés grattables selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encre utilisée est une encre de type à changement de phase. 3. Procédé de réalisation de pavés grattables selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les encres utilisées comportent des oligomères et des polyamides. 4. Procédé de réalisation de pavés grattables selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est en plastique. 5. Procédé de réalisation de pavés grattables selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que l'encre comporte l'ester d'un acide abiétique hydrogéné et un agent plastifiant et en ce que le taux de cet ester entre dans la composition de l'encre à hauteur de 16,5% à 27% tandis que celui de l'agent plastifiant est respectivement de 15% à 4,5% 6. Procédé de réalisation de pavés grattables selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le support est en pâte à papier rigide (carton) ou souple (papier). 7. Procédé de réalisation de pavés grattables selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impression par jet d'encre est obtenue par une ou plusieurs têtes d'impression commandées en fonction de la forme, de la taille et/ou de la couleur du pavé à réaliser. 8. Procédé de réalisation de pavés grattables selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les têtes d'impression à jet d'encre sont du type piézoélectrique.