Brevet FR3020985A1 — publié le 20151120

La présente invention se rapporte aux documents de type livres, tels qu'un passeport et aux procédés de fabrication de tels passeports. Plus précisément elle porte sur les passeports comportant une page de données, constituée, par exemple, d'un matériau plastique et destinée à être insérée dans un livret de feuilles constituant les pages visa et les pages de garde du passeport. Il est connu de l'art antérieur de réaliser telles pages de données en plastique rigide. Ces pages de données comprennent des informations relatives au titulaire du passeport, appelées données de personnalisation. Ces données peuvent être imprimées sur la page et/ou contenues dans un microcircuit intégré dans la page de données. Les pages de données comprennent habituellement des données de sécurisation du document, ces données étant accessibles directement visuellement ou par l'intermédiaire d'équipements appropriés, de sorte que l'authenticité ou une falsification éventuelle du passeport puisse être détectée facilement. Ces pages de données sont destinées à être attachées au livret de feuilles du passeport au moyen d'une charnière. De préférence, la page de données est insérée entre une page de garde du livret et une page visa de ce dernier. Elle y est attachée au moyen d'une charnière. La charnière est fixée d'une part à la page de données par des moyens qui font l'objet de la présente invention et d'autre part au livret de feuille par une couture réalisée dans un plan médian des feuilles du livret. Il est connu de l'art antérieur, notamment du document EP1 008 459 de fixer une telle page de données au moyen d'une charnière fixée sur la page de données par des moyens mécaniques, par exemple au moyen d'une bandelette enserrant la charnière sur ladite page. Il est aussi connu du document EP 1 878 589 de fixer la charnière directement sur la page de données, puis de coudre la charnière au livret de feuilles. Le procédé de fixation de la charnière sur la page consiste à réaliser une soudure par ultrason. 1 Le document W02014 023 482 décrit un procédé pour fixer une page en polycarbonate au moyen d'une charnière constituée d'un matériau textile. Le procédé consiste à réaliser une soudure par ultra-son, réalisée à des intervalles réguliers. Toutefois les procédés de fixation de l'art antérieur ne répondent pas aux exigences de fixation et de sécurité nécessaire pour les documents d'identité tels que les passeports. Il est apparu nécessaire de réaliser une soudure présentant: a) des caractéristiques de maintien suffisantes pour résister à la manipulation et à l'usure dans le temps (les passeports étant délivrés pour une durée de 10 ans), b) des caractéristiques limitant les amorces de pelage, et c) des caractéristiques garantissant une liaison sûre, c'est-à-dire une fixation permettant de détecter toute tentative d'arrachement de la page de donnée, par exemple par rupture de la charnière. De plus, il est aussi apparu nécessaire de mettre en oeuvre un procédé de fixation de la charnière rapide, peu complexe, avec des moyens existants sur les lignes de production de sorte à limiter les coûts de fabrication et permettant de garder un rythme de production soutenu pour la fabrication des passeports, tout en garantissant une fixation résistante de la charnière sur la page. Pour pallier les problèmes énoncés ci-dessus, la présente invention propose un procédé de fixation d'une charnière constituée d'un premier matériau, sur une page constituée d'un deuxième matériau, le premier et le deuxième matériaux présentant des températures de fusion sensiblement identiques, la charnière recouvrant partiellement la page et définissant une zone de fixation s'étendant latéralement et longitudinalement, la charnière étant fixée à la page par soudure ultra-son, la soudure étant réalisée par un ensemble de motifs élémentaires de soudure espacés les uns des autres et agencés dans la zone de fixation de sorte que la soudure présente plusieurs rangées de motifs élémentaires, les rangées s'étendant sensiblement parallèlement entre elles selon la direction latérale de la zone de fixation entre deux extrémités et présentant au moins une première rangée selon première séquence de motifs élémentaires dans laquelle la soudure s'étend sur 30% à 60% de la largeur de la zone de fixation, chacune des extrémités latérales de la première rangée comportant au moins un motif élémentaire dont un premier côté s'étend sensiblement parallèlement à la direction longitudinale et au moins un deuxième côté est incliné par rapport à la direction longitudinale, les motifs élémentaires disposés au centre de la première rangée sont orientés pour que le premier côté soit disposé sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale. Ces dispositions assurent une bonne adhésion de la charnière par la soudure ultra-son, de plus la discontinuité et l'agencement des motifs garantissent un maintien mécanique 2 suffisant pour résister à la manipulation et à l'usure dans le temps. La disposition des motifs permet en outre de limiter les amorces d'arrachement ou de pelage de la charnière et assure une détection facile de toute tentative d'arrachement par détérioration de la charnière lors de l'arrachage de celle-ci. Selon d'autres caractéristiques - la soudure présente aux extrémités longitudinales de la zone de fixation des deuxièmes rangées présentant une deuxième séquence de motifs élémentaires, dans laquelle le premier côté de chaque motif de la deuxième rangée est orienté sensiblement parallèlement à la direction latérale ; -les motifs sont espacés d'un intervalle de lmm selon les directions longitudinale et latérale ; - La longueur du premier coté est supérieure à celle du deuxième coté ; - le motif présente une forme oblongue ; - la soudure comporte au moins trois deuxièmes rangées de motifs agencés selon la deuxième séquence à chacune des extrémités longitudinales de la zone de fixation ; - chaque première rangée de la première séquence comporte deux motifs centraux alignées selon la direction longitudinale et orientés de sorte que le premier côté soit perpendiculaire à la direction longitudinale, et, de part et d'autre de ces motifs centraux, la première rangée comporte deux motifs périphériques alignés selon la direction latérale et orientés de sorte que le premier côté soit parallèle à la direction longitudinale ; - le motif élémentaire présente des angles arrondi ; - les motifs élémentaires ne s'étendent pas au-delà de la zone de fixation, du côté libre de la charnière ; - au moins un motif élémentaire chevauche la charnière et la page de données ; -les pages de données est en polycarbonate et charnière est en polyuréthane. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et des figures annexées dans lesquelles : La figure 1 illustre une vue en élévation d'une charnière soudée à une page de données, la soudure présentant un agencement de motifs préféré, 3 La figure 2 illustre une vue de détails de la figure 1, La figure 3 illustre une vue en perspective d'une sonotrode pour réaliser la soudure visible à la figure 1, La figure 4 illustre une vue de côté de la sonotrode illustrée sur la figure 3. La figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un passeport ouvert fabriqué selon le procédé de l'invention. La présente invention se rapporte aux documents électroniques destinés à contenir des informations pour identifier le titulaire dudit document. Plus particulièrement, l'invention porte sur des passeports 10. Les passeports 10 sont des documents se présentant sous la forme d'un livre. De manière générale, les passeports 10 comprennent au moins : a) un livret 12 de feuilles 14 comprenant un ensemble de pages appelées pages visa car elles sont destinées à recevoir les tampons visas, b) une couverture 16 et c) des feuilles formant les pages de garde 18 qui sont collés sur la couverture 16 du passeport 10 et qui sont destinées à recevoir des informations spécifiques du pays distribuant le passeport. La couverture 16 du passeport 10 est constituée d'un matériau présentant une plus grande épaisseur que celle des feuilles 14 constituant le livret 12. Par exemple, la couverture 16 doit présenter des caractéristiques de résistance à l'usure et est généralement fait en matériau en matière textile ou papier, recouvert d'un vernis. Il est connu d'intégrer au passeport 10 une page de données 20 formée d'une matière rigide, tel que du polycarbonate. La page de données 20 comporte des informations relatives au titulaire du passeport 10 et peut en outre comporter un microcircuit permettant de stocker des données 20 d'informations et de sécurité, de réaliser des opérations ou bien encore de communiquer au moyen d'une antenne intégrée dans ladite page. La page de données 20 peut contenir aussi des données sécurisées lisibles directement par un tiers ou bien au moyen d'un équipement de détection approprié. Généralement, la page de données 20 est insérée entre une page de garde 18 et une page visa du livret 12 de feuilles, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 5 annexée. La page de données 20 est attachée au livret 12 de feuilles 14 au moyen d'une charnière 22. De préférence, la charnière est fixée sur la face de la page de données 20, orientée du côté page de garde 18. Ces dispositions permettent à un accès visuel à la 4 totalité de l'autre face de la page de données, l'autre face comportant des informations relatives à l'identité du titulaire du passeport. La charnière 22 est constituée d'un matériau suffisamment souple pour permettre le débattement de la page rigide, et suffisamment résistant pour ne pas se déchirer lors de fréquentes manipulations. La charnière 22 présente une première partie 24, formant une zone de fixation, fixée sur la page de données 20 et une deuxième partie 23 insérée dans le feuillet et fixée par couture sur le feuillet. Pour répondre aux exigences de sécurité et d'authentification nécessaires pour les documents d'identité, tels que les passeports, il est apparu important que la première partie 24 de la charnière soit fixée sur la page de données 20 de manière sûre. A cet effet, la présente invention propose un procédé de fixation qui permet de fixer la charnière 22 de manière simple, tout en garantissant un bon maintien de la charnière 22 sur la page de données 20. Le procédé selon l'invention consiste à fixer, d'une manière spécifique, la charnière 22 constituée d'une bande de matériau en plastique souple, tel que du polyuréthane, sur une page de données 20 en plastique rigide, tel que du polycarbonate. Les matériaux de la charnière 22 et de la page de données 20 sont choisis de sorte à présenter des températures de fusion sensiblement proches et élevées. Ces propriétés permettent de fusionner les deux matériaux et d'obtenir une couche de liaison combinant les deux matériaux renforçant les propriétés d'adhésion des couches entre elles. A titre d'exemple, le polyuréthane et le polycarbonate présentent respectivement une température de fusion de 145°C et de 140°C. La première étape du procédé consiste à positionner la charnière 22 sur la page de données 20. La page de données 20 présente une forme sensiblement rectangulaire et s'étend selon une direction latérale X et une direction longitudinale Y. La charnière 22 est disposée de sorte à chevaucher la page de données sur toute sa longueur. De préférence la charnière 22 présente la même longueur que la page de données 20 et recouvre partiellement la page en définissant la zone de fixation 24 s'étendant latéralement sur une partie de la largeur de la page de donnée et longitudinalement sur toute la longueur de la page. Cette de zone de fixation 24 va délimiter l'emplacement de la soudure permettant la jonction des deux matériaux. 5 La soudure est réalisée par ultrasons. Elle permet un assemblage très résistant et hermétique. Plus particulièrement, la présente invention porte sur le motif 26 de soudure réalisé dans la zone de fixation 24. En effet les motifs 26 de soudure sont choisis pour obtenir une fixation sûre, et aussi optimiser l'étape de soudage afin de réduire et concentrer l'énergie appliquée tout en garantissant une soudure de bonne qualité, et résistante. Selon l'invention la soudure est réalisée par un ensemble de motifs 26 élémentaires de soudure, représentés sur les figures 1 et 2. Les motifs 26 sont espacés les uns des autres et agencés dans la zone de fixation 24 de sorte que, la soudure présente plusieurs rangées 28, 34 de motifs 26 élémentaires. Chaque rangée 28, 34 s'étend sensiblement selon la direction latérale X de la zone de fixation 24. Les rangées 28, 34 sont disposées parallèlement entre elles, selon un intervalle régulier. La soudure est composée d'au moins plusieurs rangées 28 présentant une première séquence de motifs 26 élémentaires, qui seront appelées première rangées 28 dans la suite de la description. Dans chacune des premières rangées 28, la soudure s'étend selon l'axe X et la proportion de soudure représente au moins 30% à 60%, de préférence 50%, de la largeur de la zone de fixation 24. Ces dispositions assurent une surface de soudure suffisante pour le bon maintien de la charnière 22. Chacune des extrémités latérales de la première rangée 28 comporte un motif 26a élémentaire dont un premier côté 30 s'étend sensiblement parallèlement à la direction longitudinale Y. Plus précisément chaque première rangée 28 est délimitée à ses extrémités latérales par un premier côté 30 de motifs 26 qui s'étendent parallèlement à la direction longitudinale Y. Grâce à ces dispositions, la charnière 22 présente un taux de soudure important le long de son bord longitudinal 31 ce qui assure une meilleure résistance à une force d'arrachement ou de pelage orientée perpendiculairement à la direction longitudinale Y. Par ailleurs, au moins un deuxième côté 32 du motif 26a disposé aux extrémités latérales est incliné par rapport à la direction longitudinale Y. Dans les figures annexées, le deuxième côté 32 est perpendiculaire au premier côté 30. De préférence le premier côté 30 est choisi plus long que le deuxième côté 32 pour renforcer la qualité d'adhérence et de résistance à l'arrachement de la soudure formée par le motif. Les motifs 26b élémentaires disposés au centre de la première rangée 28 sont orientés pour que le premier côté 30 soit disposé sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale Y. Ces dispositions assurent un maintien et une résistance à une force d'arrachement orientée selon la direction longitudinale Y. 6 Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, chaque première rangée 28 de la première séquence est agencée de la manière suivante : deux motifs 26 centraux 26b alignées selon la direction longitudinale et orientés de sorte que le premier côté 30 soit perpendiculaire à la direction longitudinale Y, et, de part et d'autre de ces motifs centraux 26b, chaque première rangée 28 comporte deux motifs périphériques 26a alignés selon la direction latérale X et orientés de sorte que le premier côté 30 soit parallèle à la direction longitudinale Y. Ainsi plusieurs motifs 26 consolident le maintien des premières rangées 28. De plus la soudure comporte plusieurs premières rangées de motifs agencés selon une première séquence 28. Ainsi même si une première rangée 28 cède, il en existe d'autres. Les premières rangées 28 sont équidistantes. Selon une caractéristiques additionnelle, les premières rangées 28 sont disposées parallèles entre elles et parallèlement à la direction latérale X, à équidistance les unes des autres. Chaque première rangée 28(n) présente au moins un motif 26(n) aligné avec le motif 26(n+1) de la première rangée consécutive 28 (n+1) selon la direction longitudinale Y. Ces dispositions assurent un meilleur maintien selon la direction longitudinale et diminue le risque d'amorce d'arrachage. De manière avantageuse, les premières rangées 28 sont symétriques par rapport au plan médian de deux premières rangées 28 consécutives. Cet agencement est visible sur la charnière 22 de la figure 1 ou sur la vue de détails de la figure 2. Les premières rangées 28 de motifs 26 disposés sont alignées selon la direction longitudinale Y. Tel que visible sur les figures 1 et 2, la soudure comporte aux extrémités longitudinales 24a, 24b de la zone de fixation 24 de la charnière 22, un agencement de motifs 26 selon une deuxième séquence, formant une deuxième rangée 34, dans lequel le premier côté 30 de chaque motif 26 est orienté perpendiculairement à la direction longitudinale Y. Sur la figure 1 annexée, la deuxième rangée 34 comporte trois motifs 26 s'étendant selon la direction latérale X. Avantageusement, le premier côté 30 des motifs 26 de la deuxième rangée 34 est plus long que le deuxième côté 32. L'ensemble de ces dispositions permettent de créer un phénomène de barrière contre toute tentative de pelage ou d'arrachement selon ladite direction longitudinale Y à partir des extrémités longitudinales 24a, 24b de la charnière 22, et d'éviter une amorce d'arrachement selon la direction longitudinale Y. Selon un mode de 7 réalisation préféré, la soudure comporte au moins trois deuxièmes rangées 34 de motifs 26 agencés selon la deuxième séquence à chacune des extrémités longitudinales 24a, 24b. Sur ces figures les motifs 26 présentent une forme oblongue. Une forme rectangulaire est envisageable, mais il est préférable que le motif 26 ne présente pas d'angles vifs qui pourraient percer la charnière 22 si la puissance de l'équipement est trop importante. Selon une variante de réalisation de la soudure, les motifs 26 sont espacés d'un intervalle « e » de 1mm selon les directions longitudinale Y et latérale X. Il est ainsi préférable d'avoir plusieurs motifs 26 identiques sur un axe donné plutôt qu'un seul motif 26 global à cause des limites de puissance des machines à ultrasons actuelles. De plus ces dispositions permettent d'obtenir le meilleur rapport de surface soudée par rapport à la surface non soudée pour l'ensemble de la soudure. La résistance à l'arrachement est aussi augmentée, car les zones soudées et les zones non soudées ne présentent pas la même résistance à l'arrachement, ce qui entraine la détérioration de la charnière 22 lorsqu'on souhaite la retirer. De plus l'espacement de 1 mm entre chaque soudure permet d'assurer que les déformations de la matière formant les contours de chaque motif 26 ne se superposent pas entre eux. De préférence, les premières et deuxièmes rangées 28, 34 sont incluses dans la zone de fixation 24 de sorte que les motifs 26 élémentaires ne s'étendent pas au-delà de la zone de fixation 24. Du côté libre de la charnière 22, il est impératif que le motif 26 ne soit pas réalisé au-delà de la charnière 22, car cela pourrait engendrer une fragilisation de celle-ci ou une amorce d'arrachage ou de pelage. Selon une variante de réalisation, du côté du bord longitudinal 31 de la charnière, certains motifs 26 élémentaires chevauchent partiellement la charnière 22 et la page de données 20. Cette disposition forme un élément de sécurité. En effet la page de données 20 en polycarbonate comporte une partie du motif 26 gravé par soudure et la continuité du motif 26 sur les deux matériaux apporte un élément sécuritaire. L'agencement des motifs 26 décrit ci-dessus n'est pas limitatif et tout agencement de motifs 26 de soudure respectant les règles énoncées ci-dessus font partie de la présente invention. En effet ces règles ont été établies pour que la soudure soit durable dans le 8 temps malgré la manipulation des passeports 10, et soit sûre, c'est-à-dire indiquant toute tentative d'arrachement par détérioration de la charnière 22 et de la page de données 20. La sonotrode 36 permettant de réaliser la soudure selon l'invention comporte un corps 38 métallique présentant une denture 40 en relief qui réalise des empreintes correspondant aux motifs 26 de soudure. La sonotrode 36 est capable de restituer l'énergie reçue des ultra-sons aux plastiques à souder. Les figures 3 et 4 illustrent une sonotrode 36 selon l'invention. La sonotrode 36 coopère avec une enclume (non représentée) pour appliquer l'énergie nécessaire aux pièces à souder. La zone de fixation 24 est enserrée entre la sonotrode 36 et l'enclume. Les vibrations mécaniques de la sonotrode 36 sont transmises à la pièce en plastique et la friction crée un échauffement qui entraîne la fusion intermoléculaire sur les parties soudées dans la zone de recouvrement de la page de données 20 et de la charnière 22. Le procédé de fabrication d'un passeport 10 selon l'invention comprend les étapes suivantes : fixation par soudure à ultrasons d'une charnière 22 sur la page de données 20 selon le procédé de l'une des revendications précédentes, puis fixation de la page de données 20 et des feuilles 14 du livret 12 par couture, sensiblement selon un axe médian des feuilles 14 du livret 12, la page de donnée étant disposée entre la page de garde 18 du livret 12 et une autre page dudit livret 12, et enfin collage de la page de garde 18 du livret 12 sur la page de couverture 16 du passeport. La couverture 16 et les feuilles 14 constituant le livret 12 présentent initialement une dimension égale ou supérieure au double des dimensions d'une page du passeport. Généralement les feuilles 14 du livret 12 sont assemblées par couture selon un plan médian de la feuille, puis la couverture 16 est fixée par collage aux pages de garde 18, et une étape de pliage le long de la couture centrale permet d'obtenir le document sous forme de livre. Une étape de découpage, généralement au massicot, peut être nécessaire pour que les dimensions du passeport 10 satisfassent aux règlementations spécifiées dans la Norme ICAO 9303. 9 REVENDICATIONS1.Procédé de fixation d'une charnière (22), constituée d'un premier matériau, sur une page, constituée d'un deuxième matériau, le premier et le deuxième matériaux présentant des températures de fusion sensiblement identiques, la charnière (22) recouvrant partiellement la page en définissant une zone de fixation (24) s'étendant latéralement et longitudinalement, La charnière (22) étant fixée à la page par soudure ultra-son, la soudure étant réalisée par un ensemble de motifs (26) élémentaires de soudure espacés les uns des autres et agencés dans la zone de fixation (24) de sorte que la soudure présente plusieurs rangées (28, 34) de motifs (26) élémentaires, les rangées (28) s'étendant sensiblement selon la direction latérale de la zone de fixation (24) et présentant au moins un première rangée (28) selon une première séquence de motifs (26) élémentaires dans laquelle : - La soudure s'étend sur 30% à 60% de la largeur de la zone de fixation (24), - chacune des extrémités latérales de la première rangée (28) comporte un motif (26) élémentaire dont un premier côté (30) s'étend sensiblement parallèlement à la direction longitudinale (Y) et au moins un deuxième côté (32) est incliné par rapport à la direction longitudinale (Y), - les motifs (26) élémentaires disposés au centre de la première rangée (28) sont orientés pour que le premier côté (30) soit disposé sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale (Y). 2. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon la revendication précédente, dans lequel la soudure présente aux extrémités longitudinales de la zone de fixation (24) des deuxièmes rangées (34) présentant une deuxième séquence de motifs (26) élémentaires, dans laquelle le premier côté (30) de chaque motif (26) de la deuxième rangée est orienté sensiblement parallèlement à la direction latérale (X). 3. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les motifs (26) sont espacés d'un intervalle (e) de 1mm selon les directions longitudinale et latérale. 4. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la longueur du premier coté (30) est supérieure à celle du deuxième coté (32). 5. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le motif (26) présente une forme oblongue. 10. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la soudure comporte au moins trois deuxièmes rangées (34) de motifs (26) agencés selon la deuxième séquence à chacune des extrémités longitudinales de la zone de fixation (24). 7. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque première rangée (28) de la première séquence comporte deux motifs (26) centraux (26b) alignées selon la direction longitudinale et orientés de sorte que le premier côté (30) soit perpendiculaire à la direction longitudinale (Y), et, de part et d'autre de ces motifs centraux (26a), la première rangée (28) comporte, deux motifs périphériques (26a) alignés selon la direction latérale (X) et orientés de sorte que le premier côté (30) soit parallèle à la direction longitudinale (Y). 8. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le motif (26) élémentaire présente des angles arrondis. 9. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les motifs (26) élémentaires ne s'étendent pas au-delà de la zone de fixation (24), du côté libre de la charnière (22). 10. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un motif (26) élémentaire chevauche la charnière (22) et la page de données (20). 11. Procédé de fixation d'une charnière (22) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la page de données (20) est en polycarbonate et la charnière (22) est en polyuréthane. 12. Procédé de fabrication d'un passeport (10) comprenant un livret (12) de feuilles, une couverture (16) et une page de donnée, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - fixation par soudure à ultrasons d'une charnière (22) sur la page de données (20) selon le procédé de l'une des revendications précédentes, - fixation de la page de données (20) et des feuilles (14) du livret (12) par couture, sensiblement selon une direction médiane des feuilles (14) du livret (12), la page de donnée étant disposée entre la page de garde (18) du livret (12) et une autre page dudit livret (12), - collage de la page de garde (18) du livret (12) sur la page de couverture (16) du passeport. 11