BE1007028A3 - Procede de modification des proprietes optiques d'une zone d'indication sur un support et support pour la mise en oeuvre du procede. - Google Patents

Abstract

Procédé pour la modification des propriétés optiques d'une zone d'indication (3) sur un support (1) par libération d'énergie d'effacement à l'endroit de la zone d'indication (3), l'énergie d'effacement étant stockée sur le support (1), dans un milieu de stockage à l'endroit de la zone d'indication (3), et étant libérée sous la forme de chaleur par un apport d'une énergie d'amorçage qui est inférieure à l'énergie d'effacement, et support comportant au moins une zone d'indication pour la mise en oeuvre du procédé.

Description

"Procédé de modification des propriétés optiques d'une zone d'indication sur un support et support pour la mise en oeuvre du procédé" L'invention concerne un procédé pour la modification des propriétés optiques d'une zone d'indication sur un support, suivant le préambule de la revendication 1, ainsi qu'un support correspondant.

Dans une masse croissante, pour le paiement sans espèces de marchandises et de services, on met en oeuvre des moyens de crédit sous la forme de pièces d'identité, de cartes ou de supports semblables, qui présentent un nombre d'unités de valeur. Si les unités de valeur sont présentes sur les supports sous la forme de symboles de valeur qui peuvent être perçus optiquement ou par machine, on a besoin à ce sujet aussi de dispositifs de lecture optique pour la lecture des données mémorisées sur les moyens de crédit et pour la vérification de leur authenticité, ainsi que de dispositifs de dévalorisation pour la dévalorisation des moyens de crédit, de la quantité des unités de valeur nécessaire chaque fois pour le paiement. Pour la dévalorisation des symboles de valeur, de l'énergie doit généralement être fournie; par exemple par conduction de chaleur, autant d'énergie calorifique est amenée à l'endroit du symbole de valeur au point que le matériau porteur est ramolli localement et que le symbole de valeur concerné est détruit.

Par le CH-B-635.949, on connaît des moyens de crédit pour lesquels les symboles de valeur sont contenus sous la forme de marques optiques sur une carte suivant la DIN 9781, partie 1. Pour la dévalorisation, on utilise une tête d'effacement, suivant le CH-B- 640.075, qui est appliquée directement sur le symbole de valeur à effacer et qui est chauffée par une impulsion électrique de courant afin d'augmenter localement la température de la carte de crédit de façon que la marque optique sous-jacente soit détruite. Dans le cas de cette solution, l'énergie totale à utiliser pour l'effacement doit être fournie de l'extérieur sous forme d'énergie calorifique.

Dans le cas de solutions de ce genre, il y a des pertes élevées. Ainsi une grande partie de l'énergie calorifique est perdue par 1'échauffement de la tête d'effacement et par la conduction thermique de la tête d'effacement dans l'environnement. Il y a d'autres pertes pour vaincre la résistance thermique de contact. Il faut utiliser approximativement une énergie décuplée par rapport à celle nécessaire pour la dévalorisation d'un symbole de valeur.

De plus, on connaît par le CH-B-604.279 des moyens de crédit pour lesquels le matériau porteur qui contient les symboles de valeur sous la forme de marques optiquement perceptibles comporte une faculté de mémoire de forme qui peut être excitée par alimentation d'énergie et qui provoque dans la suite une modification de forme du matériau porteur ainsi que des marques. Dans le cas de cette solution, on obtient certes que les marques perceptibles optiquement peuvent être effacées avec une énergie réduite fournie de l'extérieur. On doit cependant utiliser des matériaux spéciaux qui comportent une faculté de mémoire de forme.

Le but de l'invention consiste à réaliser un support, et un autre procédé, pour la modification des propriétés optiques d'un symbole de valeur ou d'une zone d'indication sur un support, pour lequel on ne doit fournir de l'extérieur qu'une énergie minimale.

Ce problème est résolu par l'enseignement indiqué dans la partie caractérisante de la revendication 1.

Cette solution utilise une couche de stockage pour le stockage d'énergie qui est libérée sous forme d'énergie calorifique.

L'invention peut être mise en oeuvre avantageusement partout où des modifications restantes dans un matériau doivent être déclenchées par effet thermique, par exemple par fusion ou déformation de structures empreintes, lors de la destruction d'hologrammes, lors du changement de couleur permanent de matériaux et lors de beaucoup d'autres choses semblables. L'invention est particulièrement avantageuse dans le cas de lecteurs de cartes, avec dévalorisation thermique de la carte, qui doivent pouvoir s'en sortir avec une faible consommation de courant électrique, comme par exemple dans un service téléphonique. Grâce à l'invention, il faut simplement un amorçage de la dévalorisation qui est provoqué au moyen d'un chauffage de courte durée d'un très petit volume de la couche de stockage, par exemple par un rayon lumineux focalisé. La mise en oeuvre de 1'invention est spécialement appliquée là où une surface relativement grande doit être chauffée.

Si on utilise en outre une couche photoconductrice, l'amorçage de la dévalorisation peut avoir lieu par alimentation directe de courant électrique, dans le cas du symbole de valeur à supprimer, au moyen d'un chauffage à résistance électrique d'une partie de couche photoconductrice. Comme avantage il découle une simplification de construction du lecteur optique de cartes. La zone d'indication ou le symbole de valeur à effacer peut être supprimé par le rayon lumineux de lecture de sorte qu'une tête d'effacement ou une zone à tête d'effacement avec un positionnement très précis pour le rayon lumineux de lecture est inutile.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs la solution suivant l'invention.

La figure 1 montre un support suivant une première forme de réalisation de l'invention.

La figure 2 montre un support suivant une seconde forme de réalisation de l'invention.

La figure 3 est une représentation en perspective des différentes couches du support suivant la figure 1.

La figure 4 montre un support suivant une troisième forme de réalisation de l'invention.

La figure 5 montre un support suivant une quatrième forme de réalisation de l'invention.

La figure 6 montre le mode de fonctionnement du support suivant la figure 4.

La figure 7 est une représentation en perspective d'une partie du support suivant la figure 5.

Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.

Les figures 1 et 3 montrent dans une première forme de réalisation un support 1 comportant une couche porteuse de symboles 2, des zones d'indication 3 étant appliquées dans ou sur cette couche. La couche porteuse de symboles 2 est constituée d'un matériau thermoplastique sensible à la chaleur dans lequel les zones d'indication 3 sont empreintes, noyées ou appliquées par une autre technique appropriée. Sous la couche porteuse de symboles 2, il y a une couche de stockage 5 constituée d'un matériau pyrotechnique. Sous chaque zone d'indication 3, la couche de stockage 5 est réalisée sous la forme par exemple d'une portion effaçable 6 de forme carrée avec une épaisseur de couche H (voir la figure 3). Entre les portions effaçables 6 séparées, la couche de stockage 5 est constituée de minces éléments de couche 6'. Il est aussi possible que les minces éléments de couche 61 soient complètement supprimés, de sorte que les portions effaçables 6 séparées soient complètement isolées l'une de l'autre. La couche de stockage 5 est recouverte d'une couche de protection inerte 7. Sur la couche porteuse de symboles 2 est appliquée une couche porteuse 8 qui confère de la résistance au support 1. Il est aussi possible que la couche de protection 7 exerce la fonction porteuse de la couche porteuse 8. De plus, encore une couche d'absorption 7 ' peut être appliquée sous les portions effaçables 6.

Si le matériau pyrotechnique d'une portion effaçable 6 séparée est allumée, il est produit dans la couche effaçable 6 une quantité de chaleur qui suffit à détruire la zone d'indication 3 correspondante.

De préférence, le matériau pyrotechnique d'une portion effaçable 6 est allumé à l'aide d'une tête d'effacement depuis le côté de la couche de protection 7. Pour cette raison, la couche de protection doit être mince et comporter une bonne conductibilité de chaleur, afin que la résistance à la transmission de chaleur soit petite. Si cependant un rayon lumineux focalisé, par exemple d'une diode à laser, est utilisé pour l'allumage, l'allumage peut avoir lieu aussi bien depuis le côté de la couche de protection 7 qu'aussi depuis le côté de la couche porteuse 8. Dans ce cas, la couche de protection 7 ou la couche porteuse de symboles 2 et la couche porteuse 8 doivent être transparentes pour la rayonnement qui est utilisé pour l'allumage de la portion effaçable 6. De plus, selon le cas, la couche porteuse de symboles 2 et la couche porteuse 8 où sont appliquées les zones d'indication 3 doivent être également transparentes pour les rayons lumineux de lecture. Si l'allumage du matériau pyrotechnique dans la portion effaçable 6 a lieu par des rayons lumineux focalisés, la couche de stockage 5 doit absorber le plus complètement possible l'énergie lumineuse et cela peut être atteint avec la couche d'adsorption 7' ou par adjonction d'un élément absorbant sur le matériau pyrotechnique de la couche de stockage 5.

Les matériaux pyrotechniques présentent une énergie latente qui est libérée sous forme de chaleur lors de la transformation exothermique des composants moléculaires ou de la structure cristalline d'au moins un des composants. Dans le cas des substances utilisables, il se déroule automatiquement une réaction chimique ou une transformation de phase de façon que la substance atteigne une température critique dans un petit volume. Des matériaux pyrotechniques de ce genre sont connus en soi depuis très longtemps, voir par exemple H. Ellern: Military and civilian Pyrotechnies, Chem. Publ. Co., New York, N.Y. 1968.

Il est avantageux que le matériau pyrotechnique puisse être fabriqué ou façonné sous la forme de films ou couches minces. A cela appartiennent par exemple 'des nitrocelluloses ou des mélanges hétérogènes de réactifs inorganiques et d'un liant. Des liants de ce genre connus en soi peuvent participer à la réaction ou la stimuler avantageusement, par exemple par diminution de la température d'allumage.

Pour l'utilisation prévue, sous la forme d'une couche de stockage d'énergie, des matériaux pyrotechniques qui produisent des produits de réaction gazeux ne sont pas appropriés parce que ces derniers peuvent emporter une partie de la chaleur de réaction et peuvent produire des boursouflures ou même des fissures dans le cas d'une couche de stockage fermée de tout côté. Simplement de petites quantités de gaz qui soit diffusent à travers les autres matériaux soit sont absorbés par ceux-ci peuvent être tolérées. Des systèmes inorganiques constitués d'un mélange d'un métal finement pulvérisé, comme du titane, du silicium, du magnésium, etc., et d'oxydes à haute valence de fer, d'étain, de titane, de manganèse ou de plomb sont connus en tant que produits chauffants pyrotechniques qui présentent l'avantage d'un faible développement de gaz.

La propagation de la transformation ou réaction dans le matériau pyrotechnique peut être influencée par différents facteurs, comme par exemple par le choix du matériau, par la grosseur des grains, par la densité après compression, par le liant présent et par la géométrie de la portion effaçable 6. Une propagation sûre de la réaction a lieu dans la portion effaçable 6 lorsque l'épaisseur H (voir la figure 3) dépasse une valeur limite. Si l'épaisseur H est inférieure à la valeur limite, la réaction cesse, par exemple au bord de la portion effaçable 6.

On obtient de la façon la plus sûre la cessation de la réaction au bord de la portion effaçable 6 en isolant et en distançant l'une de l'autre les portions effaçables 6.

Si les portions effaçables 6 séparées, de la couche de stockage 5, sont cependant reliées l'une à l'autre suivant les figures 1 à 6 par des minces éléments de couche 6', ceux-ci doivent toujours être assez minces pour que la réaction ne puisse pas s'y propager. Ceci est obtenu lorsque l'épaisseur des éléments de couche minces 6' est choisie 3 à 5 fois plus petite que la valeur limite de l'épaisseur de couche H pour laquelle juste encore une propagation sûre de la réaction a lieu dans la portion effaçable 6. Il est ainsi assuré que la réaction ne peut pas se propager au-delà d'une portion effaçable 6 séparée. Le profil de surface provoqué par les épaisseurs différentes est égalisé par le remplissage de la couche de protection 7 par un matériau de protection inerte. Cela peut par exemple être obtenu par calandrage du matériau de la couche de protection, à l'état plastique.

La figure 2 montre une deuxième forme de réalisation d'un support 1. Les zones d'indication 3 sont appliquées dans ou sur la couche porteuse de symboles 2 qui reprend ici cependant aussi la fonction de la couche porteuse 8 (cfr. figure 1) et qui confère donc une résistance suffisante au support 1. Cette solution est avantageuse lorsque le matériau d'une couche porteuse 8 (cfr. figure 1) est lui-même approprié pour l'application des zones d'indication 3.

La figure 4 montre une troisième forme de réalisation d'un support 1 comportant une couche conductrice supplémentaire qui est réalisée sous la forme d'une couche photoconductrice 9. La couche photoconductrice 9 est constituée d'un matériau qui est électriquement conducteur à l'endroit illuminé, lors d'un éclairement avec par exemple une lumière visible ou infrarouge. Par cela un courant électrique est conduit à travers l'endroit devenu conducteur et qui sert ainsi de résistance chauffante. De cette manière est produite localement une augmentation de température qui allume le matériau pyrotechnique dans la portion effaçable 6 choisie. La couche photoconductrice est constituée de liaisons inorganiques, comme par exemple CdS, CdSe ou PbS avec des sensibilités, dans la plage visible ou dans l'infrarouge proche, qui sont connues en soi. La résistance de transfert de chaleur entre la couche photoconductrice 9 et la couche de stockage 5 doit être petite afin que le transfert de chaleur soit assuré. La couche porteuse de symboles 2 qui est située entre la couche photoconductrice 9 et la couche de stockage 5 ne peut pas gêner le transfert de chaleur et en conséquence est mince et aussi bonne conductrice de chaleur que possible. Dans la couche photoconductrice 9 sont appliquées ou incorporées des pistes conductrices 10 de façon que chaque fois une piste conductrice 10 soit présente des deux côtés de chaque zone d'indication 3. Alors les pistes conductrices 10 séparées sont reliées à des raccordements 11, 12 d'une source de courant (voir à ce sujet les figures 6 et 7), c'est-à-dire de façon que des polarités électriques toujours opposées soient appliquées aux deux côtés d'une zone d'indication 3.

La figure 5 montre une quatrième forme de réalisation du support 1. Les zones d'indication 3 sont appliquées dans ou sur la couche porteuse de symboles 2 qui reprend ici cependant la fonction de la couche porteuse 8 (voir la figure 1 et la figure 4) et qui confère une résistance donc suffisante au support 1. Egalement ce support 1 présente une couche photoconductrice 9 qui est appliquée ici cependant directement sur la couche de stockage 5 et cela assure un bon transfert de chaleur. Cette solution est avantageuse lorsque le matériau d'une couche porteuse 8 (cfr. figure 4) est lui-même approprié pour l'application de zones d'indication 3.

La figure 6 illustre le processus d'effacement dans le cas d'un support 1 comportant une couche photoconductrice 9 (cfr. aussi figure 4) . Une des zones d'indication 3 est perçue comme non encore dévalorisée, par un dispositif de lecture optique non représenté présentant un rayon lumineux de lecture 13, lors du balayage du support 1. Le rayon lumineux de lecture 13 produit dans la couche photoconductrice 9 des porteurs de charge, de sorte qu'un courant électrique I commence à s'écouler depuis le premier raccordement 11 de la source de courant, par l'intermédiaire de la première piste conductrice 10 avoisinante, de la partie illuminée de la couche photoconductrice 9 et de la deuxième piste conductrice 10 avoisinante, jusqu'au second raccordement 12 de la source de courant, jusqu'à ce qu'un échauffe-ment local suffisant pour le déclenchement de la réaction de transformation dans la portion effaçable 6 soit produit par le courant électrique I qui s'écoule. Si la réaction de transformation dans la portion effaçable 6 est mise une fois en route, elle se déroule automatiquement plus avant et l'énergie calorifique libérée de là suffit à détruire la zone d'indication 3 ou au moins à la changer de façon qu'elle soit perçue comme dévalorisée dans la suite par le rayon lumineux de lecture 13.

La figure 7 montre une partie d'un support 1 comportant une couche photoconductrice 9, dans une représentation en perspective (cfr. aussi à l'agencement correspondant de la figure 5). Les pistes conductrices 10 de la couche photoconductrice 9 s'étendent des deux côtés le long des zones d'indication 3 et des portions effaçables 6 situées chaque fois en dessous de celles-ci. Si une des zones d'indication 3 perçue comme non encore dévalorisée est éclairée par le rayon lumineux de lecture 13, alors dans la zone 14 éclairée par le rayon lumineux de lecture 13, dans la couche photoconductrice 9, le courant électrique I commence à s'écouler entre les deux pistes conductrices 10. Ainsi le processus de dévalorisation est déclenché dans la suite dans la couche photoconductrice 9 par le chauffage par résistance électrique. L'avantage de cet agencement consiste en ce qu'aucune tête d'effacement supplémentaire n'est nécessaire et qu'ainsi également aucune zone de tête d'effacement ne doit être positionnée avec précision par rapport au rayon lumineux de lecture. La couche photoconductrice 9 n'est suffisamment conductrice que là où elle est éclairée par le rayon lumineux de lecture 13, de sorte que toujours également le symbole de valeur éclairé est supprimé.

La source de courant peut être intégrée dans le support 1 par exemple sous la forme d'une batterie ou d'une cellule solaire, ou l'énergie électrique peut être alimentée de l'extérieur au moyen de contacts électriques ou par induction.

Dans le cas du support suivant 1'invention, il s'agit d'un corps composite à couches. Le procédé comme par exemple un calandrage, une évaporation, une fabrication êlectrolytique de couches, une impression, etc., pour la fabrication de corps composites à couches sont connus en soi et ne doivent pas être plus expliqués pour cette raison.

L'invention peut avantageusement être mise en oeuvre là où un processus d'effacement ou de dévalorisation, par exemple pour des moyens de crédit en forme de carte, doit avoir lieu avec une faible puissance électrique disponible, et cela par exemple est le cas lors de l'alimentation d'un lecteur de cartes par le réseau téléphonique. L'invention peut cependant aussi être mise en oeuvre pour toutes les utilisations pour lesquelles une modification permanente, doit être produite par un chauffage précis et localement limité, l'énergie calorifique nécessaire à cela pouvant cependant ne pas être appliquée localement ou pouvant être transmise sans plus.

Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (11)

1. Procédé pour la modification des propriétés optiques d'une zone d'indication (3) sur un support (1) par libération d'énergie d'effacement à l'endroit de la zone d'indication (3), caractérisé en ce que l'énergie d'effacement est stockée sur le support (1) dans un milieu de stockage à l'endroit de la zone d'indication (3) et en ce qu'elle est libérée sous la forme de chaleur par un apport d'une énergie d'amorçage qui est inférieure à l'énergie d'effacement.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie d'effacement est libérée par transformation chimique ou de phase du milieu de stockage.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 1'énergie d'amorçage est fournie sous forme d'un flux de chaleur.

4. Procédé suivant 1'une ou 1'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'énergie d'amorçage est fournie sous la forme d'un rayonnement électromagnétique.

5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le flux de chaleur est produit par un courant électrique (I) qui s'écoule à l'endroit du milieu de stockage.

6. Support (1) comportant au moins une zone d'indication (3) dont les propriétés optiques peuvent être modifiées par apport d'une énergie d'effacement, caractérisé en ce qu'à l'endroit de la zone d'indication (3) est agencé un porteur d'énergie dont le contenu en énergie correspond au moins à l'énergie d'effacement et peut être libéré sous forme de chaleur par apport d'une énergie d'amorçage qui est plus petite que l'énergie d'effacement.

7. Support (1) suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les zones d'indication (3) sont appliquées dans ou sur une couche porteuse de symboles (2) et en ce que le porteur d'énergie est réalisé sous la forme d'une couche de stockage (5) avec des portions effaçables (6) et est en contact thermique avec la couche porteuse de symboles (2), une portion effaçable (6) étant adjointe à chaque zone d'indication (3).

8. Porteur (1) suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la portion effaçable (6) est agencée chaque fois en dessous de la zone d'indication (3) à laquelle elle est adjointe.

9. Support (1) suivant la revendication 8, caractérisé en ce que une couche photoconductrice (9) qui peut passer à un état électriquement conducteur par éclairement de la zone d'indication (3) par un rayon lumineux de lecture (13) est agencé à l'endroit des zones d'indication (3) en contact thermique avec les portions effaçables (6) et en ce que la couche photoélectrique (9) est en contact chaque fois des deux côtés de chaque zone d'indication avec des pistes conductrices (10) qui sont reliées à des raccordements (11, 12) d'une source de courant.

10. Support (1) suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la couche porteuse de symboles (2) est située entre la couche photoconductrice (9) et la couche de stockage (5).

11. Support (1) suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la couche photoconductrice (9) est située entre la couche porteuse de symboles (2) et la couche de stockage (5).