EP0822098B1 - Article d'écriture à encre liquide dont le réservoir est equipé d'un système anti-désamorçage - Google Patents

Article d'écriture à encre liquide dont le réservoir est equipé d'un système anti-désamorçage Download PDF

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EP0822098B1
EP0822098B1 EP97490023A EP97490023A EP0822098B1 EP 0822098 B1 EP0822098 B1 EP 0822098B1 EP 97490023 A EP97490023 A EP 97490023A EP 97490023 A EP97490023 A EP 97490023A EP 0822098 B1 EP0822098 B1 EP 0822098B1
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EP
European Patent Office
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capillary element
capillary
ink
reservoir
instrument according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97490023A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0822098A1 (fr
Inventor
Benoít Flye Sainte Marie
Serge Romy
José Duez
Philippe Chavatte
Zoltan Trajber
Philippe Lefebvre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conte SA
Original Assignee
Conte SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K8/00—Pens with writing-points other than nibs or balls
    • B43K8/02—Pens with writing-points other than nibs or balls with writing-points comprising fibres, felt, or similar porous or capillary material
    • B43K8/04—Arrangements for feeding ink to writing-points
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
    • B43K5/02—Ink reservoirs
    • B43K5/12—Ink reservoirs with ink-level inspection means

Definitions

  • the present invention relates to a liquid ink writing article, in which ink is in the free state in a tank, not being trapped in a set of fibers constituting a fibrous reservoir.
  • the ink is transferred from the reservoir to the head writing by a point called transfer point, the writing head which may constitute the end of said point.
  • the present invention relates more particularly to a writing article of the aforementioned type which is equipped with an anti-defusing system which can also act as gauge to assess the amount of ink remaining in the tank.
  • a liquid ink writing article contained in a reservoir and with transfer point is described in particular in document EP.0.516.538.
  • the body of the article has an interior partition which delimits, in the rear part, the tank for liquid ink.
  • the rear end of the transfer point opens into the tank through said partition interior.
  • the goal that the applicant has set is to offer an article of writing whose liquid ink is contained in a reservoir and is transferred from said reservoir to the writing head by a point capillary transfer, which overcomes the aforementioned drawbacks by being equipped with a anti-defusing system.
  • the transfer point extends over the entire height of the reservoir to the bottom thereof and the article includes a capillary element, which is mounted freely in the tank around the transfer point, the orifice of the capillary element being slightly oversized with respect to the tip transfer and the outer edge of the capillary element coming close the inner wall of the tank, so that when sliding along the tip transfers the capillary element to the surface the inner wall of the tank.
  • the capillary element is caused to move along the transfer point according to the position taken by article.
  • writing article When writing article is used in horizontal position or oblique, the internal edge of the orifice of the capillary element comes into contact with the outside of the transfer tip.
  • the ink contained in the capillary element can thus diffuse in the transfer point to supply the writing head.
  • the liquid ink As the ink in the element capillary is consumed by the transfer tip, the liquid ink which is constantly in contact with the diffuse capillary element therein and supplies ink to the writing tip.
  • the oversizing of the orifice of the element capillary is of the order of 0.2 to 0.8mm relative to the transfer point.
  • the transfer tip has a circular section of the order of 3.5 mm and the orifice of the capillary element has a diameter of the order of 4.5 mm.
  • the reservoir has a cylindrical shape with a diameter inside on the order of 14 mm and the capillary element has an external shape circular whose diameter is of the order of 13 mm.
  • capillary element To prevent the capillary element from becoming blocked along the tip transfer when the article is in an oblique position, it is important that said capillary element has a certain weight, which results in a thickness which is at least between 2 and 4mm.
  • the inner edge of the capillary element around the orifice is round.
  • the absence of a ridge in the area of the orifice on the capillary element avoids the risk of it jamming on the transfer point when the article is kept oblique.
  • the capillary element is preferably a microporous material open pore sintered polyethylene or polypropylene type.
  • Said capillary element can also act as a gauge or liquid ink level indicator in the tank when it has a lower density than that of liquid ink. For this it is necessary that the reservoir is at least partly transparent or translucent and that the hair element has a distinctive mark, distinguishing itself visually ink.
  • the capillary element Since the capillary element is in constant contact with the liquid ink, it is distributed throughout the capillary volume of the element and therefore has the same color as the ink. To can be visually identified by the user, the capillary element must, for serve as a gauge, bear such a distinctive mark.
  • This mark may result from the presence of areas in which ink is missing.
  • a capillary element produced from a sintered material with open pores said zones are produced in the same sintered material but with closed pores. Ink cannot penetrate closed pore areas, so that said areas keep their original color while open pore areas take on the color of the ink.
  • FIGS. 1 and 2 show a writing article 1, the structure of which is already known from document EP.0.516.538.
  • This writing article 1 consists of a substantially cylindrical hollow body 2, the rear part of which acts as a reservoir 3 for liquid ink 4.
  • the reservoir 3 is closed by an internal partition 5 comprising a central orifice 6.
  • the writing article 1 also consists of a transfer point 7 whose rear end 7 a opens into the reservoir 3 through the central orifice 6 and whose front end 7 b opens outside the body 2 forming the article writing head.
  • the rear end 7 a of the transfer point 7 is force-fitted slightly into the central orifice 6 of the interior partition 5 so that the tightness of the reservoir 3 is ensured, but without crushing this end 7 a so that 'There may be circulation of ink and air through the tip 7.
  • the transfer tip 7 is made of a material capable of ensuring the transfer of the ink by capillarity. It can be a felt made of acrylic fibers or compacted polyester.
  • the liquid ink 4 fills all or almost all of the reservoir 3. In this case, whatever the position of the writing article, the liquid ink 4 which is in the reservoir 3 comes into contact with the rear end 7 a and migrates by capillary action along this transfer point 7 to the front end 7 b forming a writing head.
  • the use of the writing article results in a reduction in the volume of ink in the reservoir 3, and thereby in an increasing risk that the ink no longer comes into contact with the end 7 a of the transfer point 7, in which case what is called the defusing of the transfer point 7 occurs.
  • This defusing of the transfer point 7 causes writing to stop the fact that the ink no longer reaches the writing head, despite the presence liquid ink in the reservoir 3.
  • FIGS 1 and 2 are shown as non-exhaustive examples two cases where the defusing of article 1 will occur.
  • the article 1 is used point in the air in oblique. These include the use of this article 1 on a board or substantially vertical writing medium.
  • the residual quantity of liquid ink 4 is not sufficient for the surface 4 ′ of the ink 4 in the reservoir 3 to reach the part 8 of the rear end 7 a closest to the ink 4. Once that the ink which is contained in the transfer point 7 is consumed, article 1 can no longer write, being defused. It is necessary to put the rear end 7 a of the transfer point back into contact with the ink 4 and wait for the ink to diffuse again into the transfer point from its rear end 7 a to the front end 7 b .
  • the object of the present invention is to provide a writing article of the type of FIGS. 1 and 2 which is equipped with an anti-defusing system and which thereby overcomes the aforementioned drawbacks.
  • the system anti-defusing of the invention allows continuous feeding of the transfer tip by liquid ink regardless of how the item is used or stored after use and moreover allows to consume almost all the ink in the tank.
  • section 10 ( Figure 3) is provided with a transfer rod 11 which extends over the entire height of the container 12, its end 11a up to bottom 12 a of it.
  • the anti-defusing system proper consists of a capillary element 13 which is made of a material allowing the diffusion of the ink by capillary action as is the case with the transfer tip 11.
  • This capillary element 13 is provided with an orifice 14 which is shaped to allow the passage of the transfer point 11.
  • the orifice 14 also has a circular shape, with a diameter slightly greater than that of the point transfer 11.
  • edge 13 is most outside of the capillary member 13 has a configuration which is similar to that of the inner wall 12 b of the reservoir 12, but slightly undersized.
  • the capillary element 13 has a cylindrical shape, of small thickness e , pierced axially to form the orifice 14.
  • the element 13 can slide naturally along the rod 11, due to the play existing respectively between its outer edge 13 a and the internal wall 12 b of the reservoir 12 and its inner edge 13 b and the transfer tip 11.
  • the capillary element 13 is also used as level indicator, it is necessary that the capillary material constituting element 13 is less dense than liquid ink 15. In this case, as shown in Figure 3, the capillary element 13 floats on the surface of the ink 15 contained in the tank 12.
  • the element 13 does not act as a level indicator.
  • the capillary element 13 When the article 10 is in the state illustrated in FIG. 3, the capillary element 13 has no function, since the ink 15 is directly in contact with the transfer point 11 and can therefore supply this transfer point up to at its front end 11 b acting as a writing head.
  • the only possible use of element 13 is to serve as a level indicator as will be explained below.
  • FIGS 4 and 5 illustrate two use cases in which the capillary element 13 fulfills its function of anti-defusing system.
  • the amount of ink 15 remaining in the article reservoir 12 writing 10 is such that in a horizontal position the level 15 ′ of the ink 15 in the tank 12 does not reach the transfer tip 11 ( Figure 4).
  • the capillary element 13 which is positioned transversely to said transfer point 11, is suspended vertically thereon. More specifically, a zone 13 c of the inner edge 13 b of the capillary element 13 is in contact with a zone 11 c of the transfer point 11, as illustrated in FIG. 8. In this figure, the diameter differences can be better seen , corresponding to the oversizing of the capillary element 13 relative on the one hand to the transfer point 11 (inner edge 13 b ) and on the other hand to the reservoir 12 (outer edge 13 a ).
  • the transfer tip 11 had a diameter of 3.5 mm
  • the capillary element 13 had an orifice 14 having a 4.5 mm diameter, freeing an oversize of 1 mm
  • the reservoir 12 had an internal diameter of 14 mm
  • the element capillary 13 had an outside diameter of 13 mm corresponding to a oversized by 1 mm.
  • the anti-defusing operation is as follows.
  • the lower part of the capillary element 13 plunges into the liquid ink 15 which migrates throughout the capillary network of the element 13.
  • the ink contained in this capillary network can itself migrate into the transfer tip 11 through the intermediate of the zones 13 c and 11 c respectively of contact between the capillary element 13 and the transfer tip 11. It is of course necessary that the capillarity of the capillary network of the element 13 is sufficient to allow such diffusion in this zone. It should also be noted that, unlike what is illustrated in FIGS.
  • the capillary element 13 is preferably made from a pore-sintered microporous material open. More particularly, the porosity of the capillary element 13 will be between 30 and 70%. Preferably, it will also be a material polyethylene or possibly polypropylene, which allows reduce the coefficient of friction of element 13 on the transfer point, and therefore to facilitate the sliding of the element 13.
  • the hydrophilic nature of the capillary element 13 relative to the ink used adding in a first variant an agent making it possible to reduce the surface tension of the ink.
  • an agent a non-ionic surfactant such as Nonyl-phenol-ethoxylated marketed by Union-Carbide under the brand TERGITOL®, or as an amide fat marketed by SEPPIC under the brand ORAMIDE®, or even such as a polysiloxane marketed by the company BYK CHEMIE under the BYK® brand.
  • agent used will obviously depend on the voltage of intrinsic surface of the ink used and of the type of constituent material the hair element. For information only, taking into account the voltage of usual area of inks commonly used to date, when the capillary element 13 is made of a microporous material sintered to open pores in polyethylene or polypropylene, add in volume about 1% of agent based on the total volume of the ink.
  • the hydrophilic nature of the capillary element is improved 13 compared to the ink used, by subjecting the constituent material element 13 a treatment making it possible to increase the surface energy of this material. It will more particularly be an oxidizing plasma treatment or a treatment by depositing a surfactant on the element capillary.
  • the inner edge 13 b of the element 13 does not form an edge but has a rounded shape as shown in Figure 7. in another variant, it is also contemplated that the outer edge 13a of the element 13 also presents a round shape.
  • the capillary element 13 has a weight sufficient to be made to slide along the transfer point 11 during the use of section 10 in an oblique position, even for low tilt angles.
  • the thickness e of the capillary element is between 2 and 4mm.
  • the capillary element 13 When the capillary element 13 is also used as level indicator, it is important on the one hand that the reservoir 12 is made in a material which is transparent or at least translucent on at minus one of the sides of the tank which extend parallel to the tip transfer 11. We could for example provide on one of these faces a window making the whole height of the tank 3, but of limited width. he on the other hand, the material constituting the capillary element 13 must be less dense than liquid ink 15. This is obtained in particular by using a sintered porous material with open pores based on polyethylene or polypropylene.
  • the outer edge 13 a thereof is for example provided with a distinctive mark, able to be perceived visually by the user at through the tank wall 12.
  • This distinctive mark makes it possible to make the separation between the liquid ink and the ink which permeates the capillary network of the element 13.
  • Such a distinctive mark can consist in streaks 17 which are for example obtained by using on the outer edge 13 has the same constituent material of the capillary element 13 but with closed pores and not open pores. Being a microporous sintered material, this formation of streaks can be obtained by locally overheating the microbeads in the sintering mold so that in the corresponding zones the microbeads agglomerate without forming a capillary network. Thus the ink does not penetrate into areas with closed pores while it penetrates into areas with open pores. The pore portions form closed grooves 17, visible on the outer edge 13a of the capillary element 13.
  • the capillary element 13 could be made up of two separate elements superimposed, a first 13 'capillary element with anti-defusing function and a second element 13 '' non-capillary with visual cue function.
  • the non-capillary element 13 '' will for example consist of a pellet made of a material hydrophobic, and the two elements 13 'and 13' 'can be assembled by any suitable means, in particular by heat sealing or bonding.
  • the transfer tip 11, the capillary element 13 and the reservoir 12 can have other shapes than those described above. It is enough that on the one hand the capillary element can slide freely between the bottom of the tank and the internal wall closing the front of it and on the other hand the capillary element can transfer the ink to the transfer point facing the contact areas. In particular the contact areas can be increased by using a transfer point, and thereby an orifice for the capillary element, which is polygonal and no longer circular.

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Description

La présente invention concerne un article d'écriture à encre liquide, dans lequel l'encre est à l'état libre dans un réservoir , n'étant pas emprisonnée dans un ensemble de fibres constituant un réservoir fibreux. Dans un tel article d'écriture , l'encre est transférée depuis le réservoir jusqu'à la tête d'écriture par une pointe dénommée pointe transfert, la tête d'écriture pouvant constituer l'extrémité de ladite pointe. La présente invention concerne plus particulièrement un article d'écriture du type précité qui est équipé d'un système d'anti-désamorçage pouvant également faire office de jauge pour apprécier la quantité d'encre restant dans le réservoir.
Un article d'écriture à encre liquide contenue dans un réservoir et à pointe transfert est notamment décrit dans le document EP.0.516.538. Le corps de l'article comporte une cloison intérieure qui délimite , dans la partie arrière , le réservoir pour l'encre liquide. L'extrémité arrière de la pointe transfert débouche dans le réservoir à travers ladite cloison intérieure.
Le désamorçage d'un tel article d'écriture se produit lorsque la pointe transfert n'est plus alimentée par l'encre alors que le réservoir contient encore de l'encre liquide. Cela se traduit par un arrêt de l'écriture qui est bien sûr une gêne pour l'utilisateur qui notamment peut penser que l'article est à jeter alors que celui-ci contient encore de l'encre à consommer.
Si l'on prend en considération la description et les dessins illustrant des exemples de réalisation d'un tel article d'écriture dans le document EP.0.516.538, on comprend qu'un tel désamorçage peut se produire dans le cas d'une utilisation de l'article pointe en l'air et alors qu'une certaine quantité d'encre a déjà été consommée. Etant donné que l'extrémité arrière de la pointe transfert ne pénètre à l'intérieur du réservoir que sur une faible distance, l'encre restant dans le fond du réservoir n'atteint plus cette extrémité arrière lorsque l'article est positionné pointe en l'air. Une fois que toute l'encre contenue dans la pointe transfert est consommée , il y a désamorçage.
Le même phénomène peut être observé également pour une écriture avec l'article tête en bas mais tenu en oblique lorsqu'il reste peu d'encre dans le réservoir.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un article d'écriture dont l'encre liquide est contenue dans un réservoir et est transférée depuis ledit réservoir jusqu'à la tête d'écriture par une pointe transfert capillaire , qui pallie les inconvénients précités en étant équipé d'un système anti-désamorçage.
Selon l'invention, la pointe transfert s'étend sur toute la hauteur du réservoir jusqu'au fond de celui-ci et l'article comporte un élément capillaire, qui est monté libre dans le réservoir autour de la pointe transfert, l'orifice de l'élément capillaire étant légèrement surdimensionné par rapport à la pointe transfert et le bord extérieur de l'élément capillaire venant à proximité immédiate de la paroi interne du réservoir, de manière à ce que lors de son coulissement le long de la pointe transfert l'élément capillaire affleure la paroi interne du réservoir.
Selon le principe de l'invention, l'élément capillaire est amené à se déplacer le long de la pointe transfert en fonction de la position prise par l'article.Lorsque l'article d'écriture est utilisé en position horizontale ou oblique ,le bord interne de l'orifice de l'élément capillaire vient en contact avec la face extérieure de la pointe transfert. L'encre contenue dans l'élément capillaire peut ainsi diffuser dans la pointe transfert pour alimenter la tête d'écriture. Au fur et à mesure que l'encre contenue dans l'élément capillaire est consommée par la pointe transfert, l'encre liquide qui est constamment en contact avec l'élément capillaire diffuse dans celui-ci et assure l'alimentation en encre de la pointe d'écriture.
De préférence le surdimensionnement de l'orifice de l'élément capillaire est de l'ordre de 0,2 à 0,8mm par rapport à la pointe transfert.
Dans un exemple préféré de réalisation, la pointe transfert a une section circulaire de l'ordre de 3,5 mm et l'orifice de l'élément capillaire a un diamètre de l'ordre de 4,5 mm.
Avantageusement le réservoir a une forme cylindrique de diamètre intérieur de l'ordre de 14 mm et l'élément capillaire a une forme extérieure circulaire dont le diamètre est de l'ordre de 13 mm.
Pour éviter que l'élément capillaire ne se bloque le long de la pointe transfert lorsque l'article est dans une position oblique, il importe que ledit élément capillaire ait un certain poids, ce qui se traduit par une épaisseur qui soit au moins comprise entre 2 et 4mm.
Afin d'améliorer le coulissement de l'élément capillaire le long de la pointe transfert, le bord intérieur de l'élément capillaire autour de l'orifice est arrondi. L'absence d'arête dans la zone de l'orifice sur l'élément capillaire évite les risques de coincement de celui-ci sur la pointe transfert lorsque l'article est tenu oblique.
S'agissant d'une pointe transfert en fibres acryliques ou polyester ou dans un matériau microporeux fritté à pores ouverts du type polyéthylène, l'élément capillaire est de préférence un matériau microporeux fritté à pores ouverts du type polyéthylène ou polypropylène.
Ledit élément capillaire peut également faire office de jauge ou d'indicateur de niveau d'encre liquide dans le réservoir lorsqu'il a une densité plus faible que celle de l'encre liquide. Pour cela il est nécessaire que le réservoir soit au moins en partie transparent ou translucide et que l'élément capillaire présente une marque distinctive , se distinguant visuellement de l'encre.
Etant donné que l'élément capillaire est constamment en contact avec l'encre liquide , celle-ci se répartit dans tout le volume capillaire de l'élément et de ce fait présente la même couleur que l'encre. Pour pouvoir être repéré visuellement par l'utilisateur , l'élément capillaire doit , pour servir de jauge , comporter une telle marque distinctive.
Cette marque peut résulter de la présence de zones dans lesquelles l'encre est absente. Par exemple s'agissant d'un élément capillaire réalisé à partir d'un matériau fritté à pores ouverts , lesdites zones sont réalisées dans le même matériau fritté mais à pores fermés. L'encre ne peut pas pénétrer dans les zones à pores fermés , de sorte que lesdites zones gardent leur couleur d'origine tandis que les zones à pores ouverts prennent la couleur de l'encre.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'un article d'écriture à encre liquide et à pointe transfert dont le réservoir comporte un système anti-désamorçage à élément capillaire flottant et coulissant le long de la pointe transfert, illustré par le dessin annexé dans lequel :
  • Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe d'un article d'écriture connu en position d'écriture oblique pointe en haut pour la figure 1 et oblique pointe en bas pour la figure 2,
  • La figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un article d'écriture équipé du système anti-désamorçage,
  • Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe longitudinale et partielle du réservoir de l'article de la figure 3 en position horizontale pour la figure 4 et en position oblique pointe en bas pour la figure 5,
  • La figure 6 est une représentation schématique partielle de côté de l'article de la figure 3, le système anti-désamorçage faisant office de jauge de niveau,
  • La figure 7 est une représentation schématique partielle en perspective de l'élément capillaire à bord intérieur arrondi,
  • La figure 8 est une vue en coupe transversale de l'article de la figure 4 selon l'axe VIII-VIII,
  • et la figure 9 représente un élément capillaire constitué de deux éléments distincts à fonction respectivement de désamorçage et de repère visuel.
On a représenté aux figures 1 et 2 un article d'écriture 1 dont la structure est déjà connue par le document EP.0.516.538. Cet article d'écriture 1 est constitué d'un corps 2 creux sensiblement cylindrique dont la partie postérieure fait office de réservoir 3 pour l'encre liquide 4. Le réservoir 3 est fermé par une cloison intérieure 5 comportant un orifice central 6. L'article d'écriture 1 est constitué également d'une pointe transfert 7 dont l'extrémité arrière 7a débouche dans le réservoir 3 par l'orifice central 6 et dont l'extrémité avant 7b débouche à l'extérieur du corps 2 formant la tête d'écriture de l'article. L'extrémité arrière 7a de la pointe transfert 7 est emmanchée légèrement à force dans l'orifice central 6 de la cloison intérieure 5 de sorte que l'étanchéité du réservoir 3 soit assurée , mais sans écrasement de cette extrémité 7a de sorte qu'il puisse y avoir circulation de l'encre et de l'air par la pointe 7. La pointe transfert 7 est réalisée dans un matériau apte à assurer le transfert de l'encre par capillarité. Il peut s'agir d'un feutre fait de fibres acryliques ou de polyester compacté.
Initialement, lorsque l'article d'écriture est neuf, l'encre liquide 4 remplit la totalité ou la quasi-totalité du réservoir 3. Dans ce cas, quelle que soit la position de l'article d'écriture,l'encre liquide 4 qui est dans le réservoir 3 vient en contact avec l'extrémité arrière 7a et migre par capillarité le long de cette pointe transfert 7 jusqu'à l'extrémité avant 7b formant tête d'écriture. L'utilisation de l'article d'écriture se traduit par une diminution du volume d'encre dans le réservoir 3, et par là-même d'un risque croissant que l'encre ne vienne plus au contact de l'extrémité 7a de la pointe transfert 7, auquel cas il se produit ce que l'on appelle le désamorçage de la pointe transfert 7.
Ce désamorçage de la pointe transfert 7 entraíne l'arrêt de l'écriture du fait que l'encre n'atteint plus la tête d'écriture , malgré la présence d'encre liquide dans le réservoir 3.
On a représenté aux figures 1 et 2 à titre d'exemples non exhaustifs deux cas où va se produire le désamorçage de l'article 1.
Selon la figure 1 l'article 1 est utilisé pointe en l'air en oblique. Il s'agit notamment de l'utilisation de cet article 1 sur un tableau ou un support d'écriture sensiblement vertical. La quantité résiduelle d'encre liquide 4 n'est pas suffisante pour que la surface 4' de l'encre 4 dans le réservoir 3 atteigne la partie 8 de l'extrémité arrière 7a la plus proche de l'encre 4. Une fois que l'encre qui est contenue dans la pointe transfert 7 est consommée, l'article 1 ne peut plus écrire, étant désamorcé. Il est nécessaire de remettre l'extrémité arrière 7a de la pointe transfert en contact avec l'encre 4 et d'attendre que l'encre diffuse de nouveau dans la pointe transfert depuis son extrémité arrière 7a jusqu'à l'extrémité avant 7b.
Il en est de même dans le cas illustré à la figure 2 dans lequel l'article 1 est utilisé tête en bas en oblique. Il s'agit d'une utilisation classique sur un support sensiblement horizontal. Dans ce cas la quantité d'encre 4 dans le réservoir 3 est très faible , son niveau 4'' n'atteignant pas la partie 9 de l'extrémité arrière 7a de la pointe transfert, qui correspond à l'ajustement de cette extrémité arrière 7a dans l'orifice central 6 de la cloison intérieure 5. Etant donné que le désamorçage se produit alors qu'il ne reste qu'une quantité relativement faible d'encre, on admet généralement que l'article 1 est jeté avant que toute l'encre 4 ne soit consommée.
Les exemples donnés aux figures 1 et 2 ne sont pas limitatifs. On peut en effet également observer un désamorçage de la pointe transfert 7 lorsque l'article d'écriture est horizontal , et que le niveau de l'encre n'est pas suffisant pour être en contact avec la pointe transfert. De plus , le désamorçage ne se produit pas uniquement en cours d'utilisation, mais peut également se produire en cours de stockage de l'article d'écriture. Dans ce dernier cas, le stockage prolongé d'un article d'écriture utilisant une encre à base de pigments et ayant sa pointe d'écriture désamorcée se traduit par une évaporation du ou des solvants de l'encre contenue dans la pointe transfert, tandis que les pigments de l'encre restent emprisonnés dans le réseau capillaire de la pointe transfert et occasionnent un colmatage préjudiciable de ce réseau capillaire. Il en résulte que la pointe transfert 7 devient de manière irréversible inopérante, et l'article d'écriture ne peut définitivement plus être utilisé.
L'objet de la présente invention est de proposer un article d'écriture du type des figures 1 et 2 qui est équipé d'un système anti-désamorçage et qui permet par là-même de pallier les inconvénients précités. Le système anti-désamorçage de l'invention dont une variante de réalisation va à présent être décrite, permet une alimentation continue de la pointe transfert par l'encre liquide quelle que soit la manière dont l'article est utilisé ou stocké après utilisation et de plus permet de consommer quasiment toute l'encre contenue dans le réservoir.
Pour pouvoir être équipé du système anti-désamorçage de l'invention, l'article 10 (figure 3) est pourvu d'une pointe transfert 11 qui s'étend sur toute la hauteur du réservoir 12 , son extrémité 11a allant jusqu'au fond 12a de celui-ci. Le système anti-désamorçage proprement dit consiste en un élément capillaire 13 qui est constitué dans un matériau permettant la diffusion de l'encre par capillarité comme c'est le cas de la pointe transfert 11. Cet élément capillaire 13 est pourvu d'un orifice 14 qui est conformé pour permettre le passage de la pointe transfert 11. S'agissant en particulier d'une pointe transfert 11 de section circulaire, l'orifice 14 a également une forme circulaire, d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la pointe transfert 11.
Par ailleurs le bord 13a le plus extérieur de l'élément capillaire 13 a une configuration qui est similaire à celle de la paroi interne 12b du réservoir 12 , mais légèrement sous-dimensionnée.
Dans l'exemple illustré à la figure 3, l'élément capillaire 13 a une forme cylindrique , de faible épaisseur e, percée de manière axiale pour former l'orifice 14. Lorsqu'il est mis en place autour de la pointe transfert 11 à l'intérieur du réservoir 12, l'élément 13 peut glisser naturellement le long de la tige 11, du fait des jeux existant respectivement entre son bord extérieur 13a et la paroi interne 12b du réservoir 12 et son bord intérieur 13b et la pointe transfert 11.
Dans le cas où l'élément capillaire 13 est également utilisé comme indicateur de niveau , il faut que le matériau capillaire constitutif de l'élément 13 soit moins dense que l'encre liquide 15. Dans ce cas , comme représenté à la figure 3, l'élément capillaire 13 flotte à la surface de l'encre 15 contenue dans le réservoir 12. Bien entendu, il est également envisageable dans le cadre de l'invention, d'utiliser un élément 13 dont la densité est supérieure à celle de l'encre utilisée, de telle sorte que l'élément 13 plonge entièrement dans l'encre liquide 15. Dans ce cas , l'élément 13 ne fait pas office d'indicateur de niveau.
Lorsque l'article 10 est dans l'état illustré à la figure 3, l'élément capillaire 13 n'a aucune fonction, puisque l'encre 15 est directement en contact avec la pointe transfert 11 et peut donc alimenter cette pointe transfert jusqu'à son extrémité avant 11b faisant office de tête d'écriture. La seule utilité éventuelle de l'élément 13 est de servir d'indicateur de niveau comme cela sera expliqué ci-après.
Les figures 4 et 5 illustrent deux cas d'utilisation dans lesquels l'élément capillaire 13 remplit sa fonction de système anti-désamorçage.
La quantité d'encre 15 restant dans le réservoir 12 de l'article d'écriture 10 est telle qu'en position horizontale le niveau 15' de l'encre 15 dans le réservoir 12 ne parvient pas jusqu'à la pointe transfert 11 (figure 4).
Lorsque l'article 10 est dans cette position horizontale , l'élément capillaire 13, qui est positionné transversalement à ladite pointe transfert 11, est suspendu verticalement sur celle-ci. Plus précisément une zone 13c du bord intérieur 13b de l'élément capillaire 13 est en contact avec une zone 11c de la pointe transfert 11, comme cela est illustré à la figure 8. Sur cette figure on visualise mieux les écarts de diamètre , correspondant au surdimensionnement de l'élément capillaire 13 par rapport d'une part à la pointe transfert 11 (bord intérieur 13b) et d'autre part au réservoir 12 (bord extérieur 13a).
Dans un exemple de réalisation , la pointe transfert 11 avait un diamètre de 3,5 mm , l'élément capillaire 13 avait un orifice 14 ayant un diamètre de 4,5 mm, dégageant un surdimensionnement de 1 mm, tandis que le réservoir 12 avait un diamètre intérieur de 14 mm et l'élément capillaire 13 avait un diamètre extérieur de 13 mm correspondant à un surdimensionnement de 1 mm.
Le fonctionnement anti-désamorçage est le suivant. La partie inférieure de l'élément capillaire 13 plonge dans l'encre liquide 15 qui migre dans tout le réseau capillaire de l'élément 13. L'encre contenue dans ce réseau capillaire peut elle-même migrer dans la pointe transfert 11 par l'intermédiaire des zones respectivement 13c et 11c de contact entre l'élément capillaire 13 et la pointe transfert 11. Il faut bien sûr que la capillarité du réseau capillaire de l'élément 13 soit suffisante pour permettre une telle diffusion dans cette zone. Il convient en outre de noter qu'à l'inverse de ce qui est illustré aux figures 4 et 8 , on pourrait également dans le cadre de l'invention utiliser un élément 13 qui présente une densité suffisamment faible par rapport à celle de l'encre pour que l'élément 13 soit supporté uniquement par l'encre liquide, les zones de contact 11c et 13c étant dans ce cas situées au niveau des parties inférieures respectives de la pointe de transfert 11 et du bord intérieur de l'élément 13.
S'agissant d'une pointe transfert 11 réalisée à partir de fibres acryliques ou polyester ou éventuellement à partir d'un matériau microporeux fritté à pores ouverts , l'élément capillaire 13 est quant à lui réalisé de préférence à partir d'un matériau microporeux fritté à pores ouverts. Plus particulièrement la porosité de l'élément capillaire 13 sera comprise entre 30 et 70%. De préférence, il s'agira en outre d'un matériau en polyéthylène ou éventuellement polypropylène, ce qui permet de diminuer le coefficient de friction de l'élément 13 sur la pointe transfert, et donc de faciliter le coulissement de l'élément 13.
Avantageusement, on améliore en outre le caractère hydrophile de l'élément capillaire 13 par rapport à l'encre utilisée, en ajoutant dans une première variante un agent permettant de diminuer la tension de surface de l'encre. Plus particulièrement en guise d'agent on pourra utiliser un surfactant non ionique tel que du Nonyl-phenol-ethoxylé commercialisé par la société Union-Carbide sous la marque TERGITOL®, ou tel qu'une amide grasse commercialisée par la société SEPPIC sous la marque ORAMIDE®, ou encore tel qu'un polysiloxane commercialisé par la société BYK CHEMIE sous la marque BYK®.
La quantité d'agent utilisée dépendra évidemment de la tension de surface intrinsèque de l'encre utilisée et du type de matériau constituant l'élément capillaire. A titre purement indicatif, compte tenu de la tension de surface usuelle des encres couramment utilisées à ce jour, lorsque l'élément capillaire 13 est réalisé dans un matériau microporeux fritté à pores ouverts en polyéthylène ou polypropylène, on ajoutera en volume environ 1% d'agent par rapport au volume total de l'encre.
Dans une seconde variante pouvant être combinée avec la première variante précitée, on améliore le caractère hydrophile de l'élément capillaire 13 par rapport à l'encre utilisée, en faisant subir au matériau constituant l'élément 13 un traitement permettant d'augmenter l'énergie de surface de ce matériau. Il s'agira plus particulièrement d'un traitement plasma oxydant ou encore d'un traitement par dépôt d'un agent tensioactif sur l'élément capillaire.
Dans l'exemple illustré à la figure 5, il reste très peu d'encre liquide 15 dans le réservoir 12. Lorsque l'article 10 est utilisé tête en bas en oblique, comme illustré, le niveau 15'' de cette encre 15 n'atteint pas la pointe transfert 11. L'élément capillaire 13 est descendu , par coulissement le long de la pointe transfert 11, jusqu'à atteindre la paroi interne 16 fermant l'avant du réservoir 12, de sorte que sa partie inférieure plonge dans l'encre liquide 15 et permet à celle-ci de diffuser dans le réseau capillaire de l'élément 13 jusque dans la pointe transfert 11.
Pour que ce coulissement le long de la pointe transfert 11 soit possible, sans risque de coincement de l'élément capillaire 13 à un niveau intermédiaire qui empêcherait l'élément capillaire d'être en contact avec l'encre liquide, il est préférable que le bord interne 13b de l'élément 13 ne forme pas d'arête mais présente une forme arrondie comme illustrée à la figure 7. Dans une autre variante, il est également envisagé que le bord externe 13a de l'élément 13 présente également une forme arrondie.
De plus il est souhaitable que l'élément capillaire 13 ait un poids suffisant pour être amené à coulisser le long de la pointe transfert 11 lors de l'utilisation de l'article 10 en position oblique et ce même pour des angles d'inclinaison faible. De préférence pour cela l'épaisseur e de l'élément capillaire est comprise entre 2 et 4mm.
Lorsque l'élément capillaire 13 est également utilisé comme indicateur de niveau , il importe d'une part que le réservoir 12 soit réalisé en un matériau qui soit transparent ou tout au moins translucide sur au moins une des faces du réservoir qui s'étendent parallèlement à la pointe transfert 11. On pourra par exemple prévoir sur l'une de ces faces une fenêtre faisant toute la hauteur du réservoir 3 , mais de largeur limitée. Il faut d'autre part que le matériau constitutif de l'élément capillaire 13 soit moins dense que l'encre liquide 15. Ceci est obtenu notamment en utilisant un matériau poreux fritté à pores ouverts à base de polyéthylène ou polypropylène.
Par ailleurs , pour que l'utilisateur puisse visualiser le niveau où se trouve l'élément capillaire 13, le bord extérieur 13a de celui-ci est par exemple pourvu d'une marque distinctive, apte à être perçue visuellement par l'utilisateur à travers la paroi du réservoir 12.
Cette marque distinctive permet de faire la séparation entre l'encre liquide et l'encre qui imprègne le réseau capillaire de l'élément 13. Une telle marque distinctive peut consister dans des stries 17 qui sont par exemple obtenues en utilisant sur le bord extérieur 13a le même matériau constitutif de l'élément capillaire 13 mais avec des pores fermés et non des pores ouverts. S'agissant d'un matériau microporeux fritté, cette formation de stries peut être obtenue en surchauffant localement les microbilles dans le moule de frittage en sorte que dans les zones correspondantes les microbilles s'agglomèrent sans former de réseau capillaire. Ainsi l'encre ne pénètre pas dans les zones à pores fermés alors qu'elle pénètre dans les zones à pores ouverts. Les zones à pores fermés forment des stries 17, visibles sur le bord extérieur 13a de l'élément capillaire 13.
Dans une autre variante illustrée à la figure 9, l'élément capillaire 13 pourra être constitué de deux éléments distincts superposés , un premier élément 13' capillaire à fonction de anti-désamorçage et un second élément non capillaire 13'' à fonction de repère visuel. L'élément non capillaire 13'' sera par exemple constitué par une pastille réalisée dans un matériau hydrophobe, et les deux éléments 13' et 13'' pourront être assemblés par tout moyen approprié et notamment par thermoscellage ou collage.
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été donné à titre d'exemple non-exhaustif. En particulier la pointe transfert 11, l'élément capillaire 13 et le réservoir 12 peuvent avoir des formes autres que celles décrites ci-dessus. Il suffit que d'une part l'élément capillaire puisse coulisser librement entre le fond du réservoir et la paroi interne fermant l'avant de celui-ci et que d'autre part l'élément capillaire puisse transférer l'encre jusque dans la pointe transfert face aux zones de contact. Notamment les zones de contact peuvent être augmentées en utilisant une pointe transfert, et par là-même un orifice pour l'élément capillaire, qui soit de forme polygonale et non plus circulaire.

Claims (13)

  1. Article d'écriture (10) dont l'encre liquide (15) est contenue dans un réservoir (12) et est transférée depuis ledit réservoir (12) jusqu'à la tête d'écriture par une pointe transfert (11) capillaire, caractérisé en ce que la pointe transfert (11) s'étend sur toute la hauteur du réservoir (12) jusqu'au fond (12a) de celui-ci et en ce qu'il comporte un élément capillaire (13), qui est monté libre dans le réservoir (12) autour de la pointe transfert (11), l'orifice (14) de l'élément capillaire (13) étant légèrement surdimensionné par rapport à la pointe transfert (11) et le bord extérieur (13a) de l'élément capillaire (13) venant à proximité immédiate de la paroi interne (12b) du réservoir (12) , de manière à ce que lors de son coulissement le long de la pointe transfert (11) l'élément capillaire (13) affleure la paroi interne (12b) du réservoir (12).
  2. Article selon la revendication 1 caractérisé en ce que le surdimensionnement de l'orifice (14) de l'élément capillaire (13) est de l'ordre de 0,2 à 0,8 mm par rapport à la pointe transfert (11).
  3. Article selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la pointe transfert a une section circulaire de l'ordre de 3,5 mm et l'orifice de l'élément capillaire a un diamètre de l'ordre de 4,5 mm.
  4. Article selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le réservoir (12) a une forme cylindrique de diamètre intérieur de l'ordre de 14 mm et l'élément capillaire (13) a une forme extérieure circulaire dont le diamètre est de l'ordre de 13 mm.
  5. Article selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'épaisseur (e) de l'élément capillaire (13) est comprise entre 2 et 4mm.
  6. Article selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bord intérieur (13b) de l'élément capillaire (13) autour de l'orifice (14) est arrondi.
  7. Article selon la revendication 1 caractérisé en ce que , s'agissant d'une pointe transfert (11) en fibres acryliques ou polyester ou dans un matériau microporeux fritté à pores ouverts du type polyéthylène, l'élément capillaire (13) est dans un matériau microporeux fritté à pores ouverts du type polyéthylène ou polypropylène.
  8. Article selon la revendication 1 ou 7 caractérisé en ce que pour améliorer le caractère hydrophile de l'élément capillaire (13) par rapport à l'encre utilisée, on ajoute dans l'encre un agent permettant de diminuer la tension de surface de l'encre.
  9. Article d'écriture selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'agent est un agent surfactant non ionique.
  10. Article selon l'une quelconque des revendications 1, 7, 8, ou 9 caractérisé en ce que pour améliorer le caractère hydrophile de l'élément capillaire (13) par rapport à l'encre utilisée, on fait subir au matériau de l'élément capillaire (13) un traitement permettant d'augmenter son énergie de surface, et plus particulièrement un traitement plasma oxydant ou un dépôt d'un agent tensioactif.
  11. Article d'écriture selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir est au moins en partie transparent ou translucide et l'élément capillaire (13) a une densité plus faible que celle de l'encre liquide (15) et présente une marque distinctive (17) , se distinguant visuellement de l'encre (15).
  12. Article selon la revendication 11 caractérisé en ce que , s'agissant d'un élément capillaire (13) réalisé à partir d'un matériau fritté à pores ouverts, la marque distinctive correspond à des zones réalisées dans le même matériau fritté mais à pores fermés.
  13. Article selon la revendication 11 ou 12 caractérisé en ce que l'élément capillaire (13) est constitué de deux éléments superposés distincts, un premier élément capillaire (13') à fonction de anti-désamorçage et un second élément (13'') non capillaire à fonction de repère visuel.
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