Brevet FR2898365A1 — publié le 20070914

La présente invention concerne une feuille de matière fibreuse comportant une fenêtre transparente et un procédé de réalisation de cette feuille. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Lorsque l'on souhaite réaliser une fenêtre transparente dans une feuille de matière fibreuse, il est connu de réaliser tout d'abord la feuille de matière fibreuse puis de procéder à une découpe de la matière fibreuse selon un contour de la fenêtre à réaliser, par exemple en procédant à une découpe au laser, puis de pro-céder à un collage d'un segment de film transparent ayant des dimensions supérieures à la fenêtre et dont les bords sont appliqués sur le pourtour de la fenêtre sur une face de la feuille de matière fibreuse. Ce procédé n'est pas très satisfaisant lorsque la fenêtre est destinée à réaliser un moyen d'authentification d'un document, par exemple un billet de banque, car il est relativement facile pour un fraudeur même faiblement équipé de réaliser dans une feuille de papier une découpe ayant le même contour que la fenêtre du billet authentique et d'appliquer un segment de film transparent comme sur le billet authentique. Il est également connu du document EP 860 298 de réaliser une fenêtre en utilisant un ruban transparent dont les bords longitudinaux rectilignes sont emprisonnés dans la matière fibreuse lors de la réalisation de la feuille de matière fibreuse. On sait toutefois que lors de l'imbrication d'un ruban non poreux dans une matière fibreuse les fibres ne peuvent recouvrir les bords du ru- ban que sur une faible largeur, de l'ordre de 2 mm, ce qui ne constitue pas une imbrication suffisante pour fixer un ruban sur toute la longueur de ses bords. Afin d'augmenter la largeur selon laquelle les bords du ruban sont imbriqués dans la matière fibreuse, il est également connu de réaliser des perforations le long des bords du ruban comme cela est d'ailleurs rappelé dans le document précité. Cette disposition permet d'imbriquer le bord du ruban sur une largeur qui peut atteindre 4 mm mais ceci est encore insuffisant pour assurer une résistance satis- faisante de la fixation du ruban tout le long de son bord. Afin de tenter de résoudre ce problème, il est prévu dans le document précité de former sur une partie au moins du ruban une couche de matière fibreuse complé- mentaire qui vient réaliser un pont entre les parties de feuille s'étendant de part et d'autre du ruban transparent. Toutefois, cette couche complémentaire est appliquée sur une face du ruban transparent de sorte que même si celui-ci est réalisé avec des perforations, il existe un risque de délaminage de la couche complémentaire et donc de détérioration de la feuille le long d'un des bords du ruban. En pratique, il n'est donc pas possible d'utiliser cette technique pour réaliser une fenêtre de grande dimension dans une feuille de matière fibreuse. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une feuille de matière fibreuse comportant une fenêtre transparente de grande dimension. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose, selon l'invention, une feuille de matière fibreuse comportant une fenêtre formée par un segment de film transparent ayan.: un bord formant un contour fermé s'étendant à distance des bords de la feuille et emprisonné dans la matière fibreuse tout le long du contour fermé. Ainsi, le segment de film est fermement maintenu dans la matière fibreuse quelle que soit la direction des efforts auxquels il est soumis. En outre, la matière fi-tireuse entourant le segment de film a une structure of- frant une grande résistance aux efforts, de sorte que le segment de film est faiblement sollicité lors des manipulations de la feuille de matière fibreuse. Selon une version avantageuse de l'invention, la feuille de matière fibreuse comporte des tronçons de ru-ban s'étendant à partir du segment de film en une seule pièce avec celui-ci, les tronçons de ruban ayant une largeur qui est inférieure au segment de film et étant totalement emprisonnés dans la matière fibreuse au moins le long du bord du segment de film. Ainsi, les tronçons de ruban constituent des lignes d'ancrage du segment de film de sorte que la fixation du segment de film se trouve renforcée. Un renforcement analogue du segment de film est obtenu en prévoyant un segment de film ayant un bord dentelé. Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci concerne un procédé de réalisation d'une feuille de matière fibreuse comportant des fenêtres transparentes, ce procédé comportant les étapes de : - former une première partie de couche de matière fibreuse au moyen d'un bain de fibres dans lequel est immergée une forme poreuse à laquelle sont associés des masques en relief non poreux, -appliquer sur les masques des segments de film transparent ayant des dimensions supérieures à celles des masques, les segments de film étant reliés les uns aux autres par des tronçons de ruban qui sont en une seule pièce avec les segments de film et qui ont une largeur permettant an dépôt direct de fibres sur les tronçons de ruban, et assurer la formation d'une deuxième partie de couche fibreuse jusqu'à ce que les tronçons de ruban soient emprisonnés dans la couche fibreuse. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de différents modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention conduisant à différentes variantes de ré- alisation de la feuille selon l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant un premier mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en perspective éclatée d'une forme poreuse comportant un masque et du segment de film associé, - la figure 3 est une vue en perspective partielle de la feuille de matière fibreuse de matière obte- nue, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 3, - la figure 6 est une vue en perspective partielle analogue à celle de la figure 2 selon un autre mode de réalisation du masque et du segment de film, - la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6, - la figure 8 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 7 d'une variante de réalisation, - la figure 9 est une vue en coupe schématique analogue à celle de la figure 1 illustrant un deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention, - la figure 10 est une vue de face selon la flèche X de la figure 9 d'une bande à la sortie de l'appareil de découpe de la figure 9, - la figure 11 est une vue partielle de face d'un billet réalisé par découpage d'une feuille obtenue selon le procédé de la figure 9, - la figure 12 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 d'un troisième mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 13 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 d'un quatrième mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention, - les figures 14 à 16 sont des vues de face il-lustrant différents exemples de formes de segments de films pouvant être utilisés lors de la mise en œuvre du procédé de la figure 13, - la figure 17 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 13, illustrant un cinquième mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 5, selon le premier mode de mise en œuvre de l'invention, le procédé utilise de façon connue en soi une forme poreuse 1 immergée dans un bain de fibres 2 et entraînée en rotation tout en maintenant le niveau de liquide à l'intérieur de la forme 1 à un niveau inférieur à celui du bain 2. Selon l'invention, la forme poreuse 1 comporte des masques en relief non poreux 3 présentant un contour fermé, ici un contour hexagonal. Dans le mode de réalisation de la figure 1, les masques 3 sont réalisés de façon connue en soi par emboutissage de la toile de la forme poreuse 1 et sont rendus étanches par exemple par un dépôt de vernis. Lors de la rotation de la forme 1, les fibres se déposent sur la partie poreuse de la forme 1 entourant les masques 3 selon une première partie de couche 4. Par ailleurs, une bande 5 est déroulée à partir d'une bobine 66 et est introduite dans le bain et appliquée sur la forme de façon à être entraînée avec celle-ci lors de sa rotation. Dans ce premier mode de mise en oeu- vre de l'invention, la bande 5 est formée de segments de film transparent 6 ayant un contour fermé, ici un contour hexagonal comme les masques 3, reliés entre eux par des tronçons de ruban 7 réalisés en une seule pièce avec les segments de film 6. Les segments de film 6 ont des dimen- sions seulement légèrement supérieures aux masques 3. La vitesse de déroulement de la bande 5 à partir de la bobine 6 est réglée par un moteur-frein 8 pour que les segments de film 6 viennent en coïncidence avec les masques 3 lors de la rotation de la forme 1. Afin de permettre un centrage précis des segments de film 6 par rapport aux masques 3, les segments de film 6 sont par exemple réalisés sur la bande 5 à une distance légèrement inférieure à la distance circonférentielle des masques 3 et la position précise d'un segment de film 6 au moment de sa mise en contact avec un masque 3 est réglée par une commande appropriée du moteur frein 8 pour provoquer un léger allongement des tronçons de ruban 7. De préférence l'angle d'introduction du ruban 5 dans le bain 2 est réglé pour qu'un segment de film 6 vienne en contact avec un masque 3 alors que la première partie de couche de matière fibreuse 4 a une épaisseur sensiblement égale à la hauteur du relief des masques 3. Les segments de fil 6 ont des dimensions ne permettant pas un dépôt direct de fibres en dehors des bords. Au contraire les tronçons de ruban 7 ont une largeur permet-tant leur recouvrement total par un dépôt direct de fibres. Au-delà du point d'application des segments de film 6 sur les masques 3, la couche fibreuse continue à se former selon une deuxième partie de couche fibreuse 9 qui recouvre les bords des segments de film 6 ainsi que les tronçons de ruban 7 de sorte que le bord des segments de film 6 est emprisonné dans la matière fibreuse sur tout le contour fermé des segments de ruban 6. Si au moment de l'application d'un segment de film 6 sur un masque 3 la première partie de couche n'a pas atteint la hauteur du relief des masques 3, la première partie de couche 4 continue de se former par aspiration des fibres sous le bord en surplomb des segments de film 6 et sous les tronçons de ruban 7. A ce propos, on sait que lorsqu'un ruban est dé-posé sur une forme poreuse, la largeur de recouvrement des bords du ruban est fonction de la porosité du ruban. Par exemple pour un ruban totalement étanche, les bords sont recouverts sur une largeur d'environ 2 mm tandis que pour un ruban micro perforé, on peut atteindre un recouvrement de l'ordre de 4 mm. Dans le premier mode de réalisation illustré, le ruban 5 est complètement étanche. Afin d'assurer un recouvrement convenable des bords des segments de film 6, le débordement des segments de film 6 par rapport au masque 3 est donc inférieur à 2 mm et la largeur des tronçons de ruban 7 est également inférieure à 2 mm. Les parties de couche de fibres 4 et 9 forment entre elles une couche 10 dans laquelle sont emprisonnés les bords de segments de film 6 et les tronçons de ruban 7. A la sortie du bain 2, la feuille de matière fibreuse obtenue comporte des fenêtres délimitées par des ouvertures 11 du côté des masques 3 et des ouvertures 12 du côté opposé aux masques 3. Dans ce mode de réalisa- tion, les ouvertures 11 et 12 ont la même dimension et sont centrées les unes par rapport aux autres de sorte que lors d'un examen visuel de la feuille, les fenêtres apparaissent hexagonales tant en réflexion qu'en transparence, quel que soit le côté de la feuille qui est exami- né. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation mettant également en oeuvre le procédé de la figure 1, mais cette fois les masques 13 réalisés dans la forme 1 ont un contour en étoile, tandis que les segments de film 14 ont un contour ovale qui déborde très largement du contour en étoile, par exemple de l'ordre de 5 mm. Lors de la formation de la couche de matière fibreuse, les fibres de la première partie de couche 4 se déposent en venant au contact du bord des masques 13 mais les fibres de la seconde partie de couche 9 ne recouvrent les segments de film 14 que sur la largeur habituelle de 2 mm, de sorte que dans la feuille de matière fibreuse finalement obtenue les fenêtres 15 réalisées sont délimitées du côté des masques 13 par des ouvertures 16 en forme d'étoile et du côté opposé aux masques 13 par des ouvertures 17 de forme ovale et de dimensions plus grandes que les ouvertures 16. Si les segments de film 14 sont centrés sur les masques 13, la vue en coupe illustrée par la figure 7 montre que du côté de l'ouverture 17 la fenêtre 15 appa- raîtra ovale en réflexion et en forme d'étoile centrée sur un cadre ovale en transparence, tandis que du côté de l'ouverture 16, la fenêtre apparaîtra en forme d'étoile tant en réflexion qu'en transparence. Si au contraire les segments de film 14 sont appliqués de façon décalée par rapport aux masques 13, du côté de l'ouverture 17 la fenêtre apparaîtra en transparence sous forme d'une étoile décalée par rapport au cadre ovale comme illustré par la figure 8. La figure 9 illustre un procédé analogue à celui du procédé décrit en relation avec la figure 1, la différence par rapport au procédé de la figure 1 étant que le ruban 18 déroulé à partir d'une bobine 19 est cette fois un ruban ayant des bords rectilignes qui est découpé immédiatement en amont de son introduction dans le bain 2 par un organe de découpage 20 mécanique ou à laser pour délimiter dans le ruban 18 une partie centrale 21 (voir figure 10) comportant des segments de film 22, ici en forme d'olive, reliés entre eux par des tronçons de ruban 23, et des parties latérales 24. La partie centrale 21 est envoyée dans le bain de fibre 2 tandis que les parties latérales 24 sont déviées pour être rembobinées selon une bobine 25. Dans ce mode de mise en oeuvre, l'alignement des segments de film 22 avec les masques 3 est cette fois ob- tenu en agissant sur l'organe de découpage 20 associé à un détecteur de position des masques 3 (non représentés). La figure 11 illustre que dans la feuille de masse fibreuse obtenue par découpage d'une nappe obtenue par mise en œuvre du procédé selon l'invention, en raison de la distance des segments de film 22 par rapport au bord 25 de la feuille de matière fibreuse, le bord de chaque segment de film 22 est emprisonné dans une masse importante de matière fibreuse sur tout le long de son contour fermé. La figure 12 illustre également un mode de mise en oeuvre analogue à celui de la figure 1 dans lequel la différence par rapport à la figure 1 est que les masques 26 ne sont plus portés directement par la forme poreuse 1 mais sont montés sur des organes supports 27 tels que des filins ou des bandes supports de faible largeur pour être entraînés en rotation par un arbre 28 indépendamment de la mise en rotation de la forme poreuse 1. Cette disposition permet de mettre en oeuvre l'invention même lorsque la distance entre les masques 26 n'est pas un sous- multiple de la longueur de la circonférence de la forme poreuse 1. La figure 13 illustre un mode de mise en œuvre de l'invention selon lequel la nappe de matière fibreuse est produite selon une technique de bijet, c'est-à-dire qu'un premier jet 29 est réalisé sur une première forme 30 et un second jet 31 est réalisé sur une seconde forme (non représentée) et est amené par une bande transporteuse à l'aplomb du premier jet pour être fusionné avec celui-ci alors que les deux jets sont encore à l'état humide. Dans le mode de mise en oeuvre illustré par la figure 13, la forme 30 comporte des masques 33 analogues aux masques 3 de la figure 1 mais la vitesse de rotation de la forme 30 est telle que la couche de fibres déposée pendant le trajet dans le bain 2 pour former le jet 29 a une épaisseur au plus égale à l'épaisseur des masques 33 comme illustré sur la figure 13. Au moment de sa séparation de la forme poreuse 30, le jet 29 comporte donc des ouvertures 34 ayant la dimension des masques 33. Dans ce mode de mise en oeuvre, le second jet 31 est formé exactement de la même façon que le premier jet 29 et comporte donc des ouvertures 35 ayant des dimensions identiques aux ouvertures 34. Des segments de film 36 séparés les uns des autres et ayant des dimensions supérieures aux dimensions des masques 33 sont amenés par une bande support 37 pour être déposés sur le premier jet 29 immédiatement en amont de sa jonction avec le second jet 31. Lors de la jonction des jets, les segments de film 36 sont alors pincés entre les jets et le bord des segments de film 36 est donc em- prisonné sur tout le contour fermé des segments de film 36. Les figures 14 à 16 illustrent différents exemples non limitatifs de segments de film 36 pouvant être utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention. Dans le cas de la figure 14, le segment de film comporte des micro perforations 38 sur tout son contour, ce qui permet un recouvrement du segment de film 36 sur une largeur importante tout en évitant l'apparition de défauts dans la couche de matière fibreuse lors des opérations de pres- sage de la. feuille de matière fibreuse humide. La figure 15 illustre un segment de film dont le bord présente un contour dentelé selon des dents triangulaires 39 tandis que la figure 16 illustre un segment de film présentant un contour dentelé selon des dents en créneaux 40. On no- tera à ce propos que lorsque la largeur des dents est faible, par exemple inférieure à 2 mm, il est possible de réaliser des dents hautes qui se présentent alors comme des rayons autour de la partie centrale du segment de film et assurent un ancrage particulièrement résistant du segment de film dans la masse fibreuse. On peut également réaliser des segments de films comportant des micro perforations sur des parties importantes de leur surface de sorte qu'il est alors possible de réaliser un décalage important entre les ouvertures des deux jets en vis-à-vis. En utilisant des jets de cou-leurs différentes et des formes d'ouverture différentes dans les deux jets, il est alors possible d'obtenir des effets visuels particulièrement difficiles à reproduire. La figure 17 illustre un autre mode de mise en œuvre de la technique bijet dans lequel la forme poreuse 41 est cette fois de porosité homogène sur l'ensemble de sa surface et les masques sont cette fois réalisés par les segments de film eux-mêmes. A cet effet un ruban analogue au ruban 5 de la figure 2, peut être utilisé le ru- ban comporte des segments de film 6 ne permettant pas un dépôt direct de fibres en dehors des bords, reliés par des tronçons de ruban 7 ayant une largeur permettant un recouvrement total par des fibres. Le ruban 5 est cette fois appliqué directement sur la forme poreuse 41 en amont de la partie immergée de la forme poreuse 41. Comme illustré par la figure 17, les fibres se déposent sur la forme poreuse en recouvrant les tronçons de ruban 7 mais en ne recouvrant que les bords des segments de film 6. Le jet 42 réalisé comporte donc des ouvertures 43 à l'aplomb de la partie centrale des segments de film 6. A la sortie du bain, les segments de film 6 restent solidaires du jet 42 lorsque celui-ci est repris par une bande transporteuse 32, et peut donc servir de second jet associé à un premier jet identique au jet 29 de la figure 13 pour for- mer une nappe fibreuse comportant des fenêtres transpa- rentes formées par les segments de film 6 qui apparais-sent alors à l'aplomb des ouvertures 34 et 43. Une structure analogue peut être obtenue en réalisant le second jet au moyen d'une forme identique à la forme 30 de la figure 13 et un premier jet obtenu en appliquant les segments de film 6 d'un ruban 5 contre les masques 33 de la forme 30. Dans ce cas en effet, en sortie du bain, le premier jet ainsi obtenu supporte des segments de film sur une face qui vient en regard du se- coud jet, de sorte que l'association avec un second jet identique au jet 39 de la figure 13 permet d'obtenir une feuille comportant des fenêtres transparentes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été décrite en mentionnant seulement l'emprisonnement des bords des segmentas de film et des portions de ruban dans la masse fibreuse, on peut associer cet emprisonnement avec un collage en prévoyant une enduction des bords ou de la totalité de la surface de segments de film ainsi que les tronçons de ruban avec une colle activable lors des opérations de séchage de la feuille de matière fibreuse. Il est également possible d'utiliser de façon connue en soi la fenêtre ainsi réalisée pour obtenir des effets visuels particuliers, que ceux-ci soient d'ordre optique et/ou chromatique. Bien que les masques aient été principalement il- lustrés sous forme de zones embossées de la forme poreuse, on peut également utiliser des masques rapportés sur la forme poreuse. On peut également déposer sur les masques des substances anti-adhérentes ou hydrophobes évitant tout dépôt de fibre sur les masques. Bien que les tronçons de ruban aient été illus- trés totalement noyés dans la masse de matière fibreuse, on peut les faire affleurer à la surface de la feuille à une distance suffisante du bord des segments de film pour qu'au voisinage du bord des segments de film les tronçons de ruban soient totalement emprisonnés dans la matière fibreuse. Les segments de film et des tronçons de ruban peuvent également servir de façon connue en soi pour supporter des données d'authentification réalisées par mé- lo tallisation, impression ... REVENDICATIONS 1. Feuille de matière fibreuse comportant une fenêtre formée par un segment de film transparent, caracté- risée en ce que le segment de film (6 ; 14 ; 22 ; 36) a un bord formant un contour fermé s'étendant à distance des bords de la feuille et emprisonné dans la matière fibreuse tout le long du contour fermé. 2. Feuille de matière fibreuse selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que le segment de film (36) comporte un bord dentelé (39 ; 40). 3. Feuille de matière fibreuse selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que des tronçons de ruban (7 ; 23) s'étendent à partir du segment de film (6 ; 22) en une seule pièce avec celui-ci, les tronçons de ruban (7 ; 23) ayant une largeur qui est inférieure au segment de film et étant totalement emprisonnés dans la matière fibreuse au moins le long du bord du segment de film. 4. Feuille de matière fibreuse selon la revendi- cation 3, caractérisée en ce que des segments de film (6 ; 22) adjacents sont réunis par les tronçons de ruban (7 ; 23). 5. Feuille de matière fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière fibreuse s'étend selon des contours décalés (116, 117) sur deux faces opposées à l'aplomb du segment de film (14). 6. Feuille de matière fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière fibreuse s'étend selon des contours ayant des formes différentes (16, 17 ; 116, 117) sur des faces opposées à l'aplomb du segment de film (14). 7. Procédé de réalisation d'une feuille de matière fibreuse comportant des fenêtres transparentes, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de former une première partie de couche de matière fibreuse (4) aumoyen d'un bain de fibres (2) dans lequel est immergée une forme poreuse (1) à laquelle sont associés des masques (3 ; 26) en relief non poreux, appliquer sur les masques des segments de film transparent (6 ; 22) ayant des dimensions supérieures à celles des masques, les segments de ftlm étant reliés les uns aux autres par des tronçons de ruban (7 ; 23) qui sont en une seule pièce avec les segments de film et qui ont une largeur permet-tant un dépôt direct de fibres sur les tronçons de ruban, et assurer La formation d'une deuxième partie (9) de couche fibreuse (10) jusqu'à ce que les tronçons de ruban soient emprisonnés dans la couche fibreuse. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les segments de film (22) et les tronçons de ruban (23) sont découpés à partir d'une bande de film (18) en amont du bain de fibre (2). 9. :Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les masques (26) sont portés par un support (27) séparé de la forme poreuse (1). 10. Procédé de réalisation d'une feuille de matière fibreuse comportant des fenêtres transparents, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de former deux jets (29, 31 ; 29, 42) de matière fibreuse comportant chacun des ouvertures (34, 35 ; 34, 43), et réunir les jets en emprisonnant les bords de segments de film transparent (36 ; 6) ayant un contour fermé présentant des dimensions supérieures aux ouvertures. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un des jets est réalisé sur une forme poreuse (30) comportant des masques (33) en relief non poreux. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une bande (5) comportant des segments de films (6) réunis par des portions de ruban (7) en une seule pièce avec les segments de film est appliquée sur la forme poreuse (30) en mettant les segments de film (6)en coïncidence avec les masques (33). 13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un des jets (42) est réalisé sur une forme poreuse (41) sur laquelle est appliquée une bande compre- nant des segments de film (6) ayant des dimensions ne permettant pas un dépôt direct de fibres en dehors des bords des segments de film, les segments de film étant réunis par des tronçons de ruban (7) qui sont en une seule pièce avec les segments de film (6) et qui ont une largeur permettant un recouvrement total par des fibres.