Brevet FR3064210A1 — publié le 20180928

Domaine technique L'invention concerne de manière générale des cylindres pour produire des dispositifs de sécurité utilisés en tant que mesures anti-contrefaçon dans des dispositifs de sécurité, et en particulier la fabrication d'un cylindre de gaufrage. Arrière-plan de l'invention Différents dispositifs de sécurité sont appliqués sur des documents de sécurité et jetons pour dissuader les contrefacteurs. Par exemple, des billets de banque peuvent avoir une structure en relief, telle qu'un réseau de diffraction ou un hologramme, incorporée dans une couche d'une encre durcissable par rayonnement. On peut citer comme procédé permettant d'incorporer une structure en relief dans un document de sécurité, un processus de gaufrage qui consiste à gaufrer la structure en relief diffractive souhaitée dans une encre durcissable par rayonnement appliquée sur le substrat puis à irradier celle-ci tandis que l'outil de gaufrage est en contact avec l'encre durcissable par rayonnement afin de fixer de manière permanente la structure en relief gaufrée. Bien que différents outils de gaufrage soient disponibles, par le passé, seules des "bandes de gaufrage" ("shims" en anglais) se sont avérées appropriées pour produire les structures en relief requises pour une imagerie à effet micro-optique qui sont plus fines que ce qui peut être produit à l'aide d'un rouleau de 20 gaufrage. Une bande de gaufrage consiste en une feuille de transfert en matériau métallique portant le négatif des structures en relief diffractives souhaitées à échelle micrométrique ou nanométrique, qui est enroulée autour d'un rouleau vierge. Un inconvénient lié à l'utilisation de ces bandes de gaufrage réside dans le 25 fait qu'un long temps de montage est nécessaire pour fixer la bande de gaufrage sur un rouleau de gaufrage à l'aide d'un ruban adhésif, en prenant soin d'éviter, autant que possible, le mauvais alignement de la bande de gaufrage. La bande de gaufrage doit être montée d'équerre sur le rouleau de gaufrage à l'aide de croix d'alignement. Dans certains cas, le processus de montage échoue en raison d'un 30 mauvais alignement, ce qui oblige à jeter la bande de gaufrage et à recommencer le processus de montage avec une nouvelle bande de gaufrage. De plus, des "coutures" tendent à se former aux endroits où un bord d'une bande de gaufrage se joint à l'autre bord de la bande ou est autrement fixé au rouleau. De plus, il existe un risque de blessure du personnel lors de la manipulation des bandes de 35 gaufrage en raison de leurs bords exposés tranchants. L'utilisation d'un cylindre portant des structures d'image à effet micro-optique permet de s'affranchir de ces problèmes. De plus, un cylindre peut être retiré de la presse pour être nettoyé et être réutilisé, ce qui n'est pas possible avec 2 3064210 une bande de gaufrage qui subit typiquement des dommages irréparables lors de son retrait du rouleau. Il est donc souhaitable de fournir un procédé de fabrication d'un cylindre configuré pour produire les structures de relief plus fines requises pour une 5 imagerie à effet micro-optique et un cylindre fabriqué par un tel procédé. Définitions Document de sécurité ou Jeton Tel qu'utilisé ici, le terme "document de sécurité" inclut tous les types de documents et jetons de documents de valeur et d'identification comprenant, mais 10 sans y être limités, les documents suivants : des éléments de monnaie tels que des billets de banque et des pièces, des cartes de crédit, des chèques, des passeports, des cartes d'identité, des titres et certificats d'actions, des permis de conduire, des actes de propriété, des documents de transport tels que des billets d'avion ou de train, des cartes et tickets d'entrée, des certificats de naissance, de 15 décès et de mariage, et des relevés de notes. L'invention s'applique en particulier, mais pas exclusivement, à des documents de sécurité tels que des billets de banque ou des documents d'identification tels que des cartes d'identité ou des passeports formés à partir d'un substrat sur lequel sont appliquées une ou plusieurs couches d'impression. Les réseaux de diffraction et dispositifs optiquement variables décrits dans le présent document peuvent également avoir une application dans d'autres produits, tels que les emballages. Substrat Tel qu'utilisé ici, le terme "substrat" fait référence au matériau de base à 25 partir duquel le document de sécurité ou jeton est formé. Le matériau de base peut être du papier ou un autre matériau fibreux, tel que de la cellulose ; un matériau plastique ou polymère incluant, mais sans y être limité, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le polychlorure de vinyle (PVC), le polytéréphtalate d'éthylène (PET) ; ou un matériau composite de deux 30 matériaux ou plus tel qu'un stratifié de papier et d'au moins un matériau plastique, ou de deux matériaux polymères ou plus. L'utilisation de matériaux plastiques ou polymères pour la fabrication de documents de sécurité expérimentée en Australie a été un grand succès du fait que les billets de banque polymères sont plus durables que leurs homologues en 35 papier et qu'ils peuvent également incorporer de nouveaux dispositifs et caractéristiques de sécurité. Une caractéristique de sécurité particulièrement réussie dans les billets de banque polymères produits pour l'Australie et d'autres pays a été une zone ou "fenêtre" transparente. 3 3064210 Fenêtres et demi-fenêtres transparentes Tel qu'utilisé ici, le terme "fenêtre" fait référence à une zone transparente ou translucide dans le document de sécurité par comparaison à la région essentiellement opaque sur laquelle l'impression est appliquée. La fenêtre peut 5 être totalement transparente de façon qu'elle permette la transmission de la lumière pratiquement sans modification, ou elle peut être en partie transparente ou partiellement translucide en permettant la transmission de la lumière mais sans permettre que des objets soient vus clairement à travers la zone de fenêtre. Une zone de fenêtre peut être formée dans un document de sécurité 10 polymère qui a au moins une couche de matériau polymère transparent et une ou plusieurs couches opacifiantes appliquées sur au moins une face d'un substrat polymère transparent, par le fait d'omettre au moins une couche opacifiante dans la région formant la zone de fenêtre. Si des couches opacifiantes sont appliquées sur les deux faces d'un substrat transparent, une fenêtre totalement transparente 15 peut être formée par le fait d'omettre les couches opacifiantes sur les deux faces du substrat transparent dans la zone de fenêtre. Une zone en partie transparente ou translucide, appelée ci-après "demi- fenêtre", peut être formée dans un document de sécurité polymère qui a des couches opacifiantes sur les deux faces par le fait d'omettre les couches 20 opacifiantes sur une seule face du document de sécurité dans la zone de fenêtre, de telle sorte que la "demi-fenêtre" ne soit pas totalement transparente, mais permette à une certaine quantité de lumière de traverser sans permettre que des objets soient vus clairement à travers la demi-fenêtre. D'une autre manière, il est possible que les substrats soient formés à partir 25 d'un matériau essentiellement opaque, tel que du papier ou un matériau fibreux, avec un insert en matériau plastique transparent inséré dans une découpe ou un évidement formé dans le substrat en papier ou fibreux pour former une zone de fenêtre transparente ou de demi-fenêtre translucide. Couches opacifiantes 30 Une ou plusieurs couches opacifiantes peuvent être appliquées sur un substrat transparent pour augmenter l'opacité du document de sécurité. Une couche opacifiante est telle que LT REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication' d'un cylindre ayant des structures de relief de surface configurées pour produire au moins un effet d'image de microstructure 5 dans un ou plusieurs dispositifs de sécurité appliqués sur un document de sécurité, le procédé incluant les étapes suivantes : fourniture d'un cylindre vierge ayant une surface ; et formation de structures de relief cre surface correspondant à l'au moins un effet d'image de microstructure directement sur la surface du cylindre. 10 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation d'une ou plusieurs structures de relief de surface directement sur la surface du cylindre met en jeu une ablation au laser. 15 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le laser est configuré pour produire une largeur de faisceau laser d'essentiellement 5 microns ou moins. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le laser est configuré pour produire une durée d'impulsion laser suffisante pour vaporiser la surface du 20 cylindre. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le laser est configuré pour produire une durée d'impulsion laser dans la gamme des femtosecondes aux nanosecondes. 25 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, comprenant en outre l'étape d'application d'un élément optique de conformation de faisceau laser sur un chemin optique formé entre le laser et la surface du cylindre. 30 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation de structures de relief de surface directement sur la surface du cylindre est exécutée par des moyens de gravure électromécanique. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel un outil de gravure 35 électromécanique est configuré pour graver des microstructures d'essentiellement 5 microns ou moins. 9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation de 18 3064210 structures de relief de surface directement sur la surface du cylindre est exécutée par gravure chimique. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape de formation de 5 structures de relief de surface directement sur la surface du cylindre par gravure chimique est précédée de l'une des étapes suivantes : a. revêtement de la surface du cylindre avec un matériau de masquage et ablation au laser d'un motif de structures de relief de surface proposées dans le matériau de masquage pour exposer le motif sur la surface du cylindre ; 10 b. revêtement de la surface du cylindre avec un. matériau de réserve, exposition du matériau de réserve aux UV à travers un film contenant un motif de structures de relief de surface proposées et développement du matériau de réserve exposé aux UV pour exposer le motif sur la surface du cylindre ; ou c. revêtement de la surface du cylindre avec un matériau de réserve, 15 balayage d'un faisceau de lumière focalisé sur le matériau de réserve pour exposer un motif de structures de relief de surface proposées dans le matériau de réserve, qui est ensuite développé pour exposer le motif sur la surface du cylindre. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 comprenant en outre l'étape consistant à déposer une couche de matériau sur les structures de relief de surface pour réduire une taille de la microstructure. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape consistant à prévoir une couche déposée comprend l'électroformage de la couche de matériau. 25 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la couche de matériau électroformée est un métal. 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la couche de 30 matériau électroformée est déposée en une couche uniforme. 15. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape consistant à prévoir une couche déposée comprend le dépôt chimique en phase vapeur de la couche de matériau. 35 16. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape consistant à prévoir une couche déposée comprend le dépôt d'un revêtement de carbone sous forme de diamant amorphe (DLC, de l'anglais "Diamond-like Carbon") en tant que couche de matériau. 19 3064210 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cylindre est un cylindre de gaufrage. 18. Produit de programme informatique stockant des instructions pour la fabrication d'un cylindre ayant des structures de relief de surface configurées pour produire au moins un effet d'image de microstructure dans au moins un dispositif de sécurité appliqué sur un document de sécurité, le produit de programme informatique stockant des instructions de commande d'un processeur pour commander un dispositif de façon qu'il forme des structures de relief de surface correspondant à l'au moins un effet d'image de microstructure directement sur une surface du cylindre. 19. Produit de programme informatique selon la revendication 18, dans 15 lequel les structures de relief de surface comprennent des microstructures ayant des dimensions d'essentiellement 5 microns ou moins. 20. Produit de programme informatique selon la revendication 18 ou 19, dans lequel le cylindre est un cylindre de gaufrage. 20 21. Cylindre ayant des structures de relief de surface configurées pour produire au moins un effet d'image de microstructure dans au moins un dispositif de sécurité appliqué sur un document de sécurité, les structures de relief de surface correspondant à l'au moins un effet d'image de microstructure étant 25 formées directement sur une surface du cylindre. 22. Cylindre selon la revendication 21, dans lequel les structures de relief de surface comprennent des microstructures ayant des dimensions d'essentiellement 5 microns ou moins. 30 23. Cylindre selon la revendication 21 ou 22, dans lequel le cylindre est un cylindre de gaufrage. 24. Cylindre produit selon le procédé selon l'une quelconque des 35 revendications 1 à 17.