EP1180073B1 - Pointe d'ecriture et procedes de traitment d'un element longiforme destine a former une telle pointe d'ecriture - Google Patents

Pointe d'ecriture et procedes de traitment d'un element longiforme destine a former une telle pointe d'ecriture Download PDF

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EP1180073B1
EP1180073B1 EP00929613A EP00929613A EP1180073B1 EP 1180073 B1 EP1180073 B1 EP 1180073B1 EP 00929613 A EP00929613 A EP 00929613A EP 00929613 A EP00929613 A EP 00929613A EP 1180073 B1 EP1180073 B1 EP 1180073B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
elongate element
nib
sealing agent
writing
resin
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00929613A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1180073A1 (fr
Inventor
José Duez
Vincent Bedhome
Philippe Chavatte
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Conte SA
Original Assignee
Conte SA
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K1/00—Nibs; Writing-points
    • B43K1/12—Writing-points comprising fibres; Felt pads

Definitions

  • the present invention relates to the field of articles writing, especially large writing tips porosity ensuring ink transfer from an ink tank liquid or fibrous reservoir to the end of said tip acting as a writing head.
  • the writing tip is necessarily projecting from to the body of the article that the user holds when writing. ink consumed on the support is gradually replaced by the ink coming from the reservoir and transferred by capillarity into the writing tip.
  • a cap is nested on the body of the article, so as to cover the point on the one hand to protect it from possible shocks and on the other leaves to avoid drying. Indeed, if the protruding end of the writing tip remains in the open air, the solvent of the ink that is in this end evaporates while the pigments of the ink remain. This phenomenon can be prohibitive in the sense that the reuse of the article may cause difficulties, or even be impossible even if a large amount of ink remains in the tank.
  • a first solution approach consists in a modification of the ink composition, by adding additives film-forming type.
  • the solvent evaporates, it forms surface of the writing tip a film that limits the pursuit of evaporation, a film with very low mechanical resistance, so that this film is eliminated when the user applies the tip again writing on the support.
  • a writing tip consisting of a section of a coherent elongated element of a material of high porosity and a process for its manufacture are described, according to which the synthetic fibers are bundled by creating sufficient interstices to allow the passage of the ink inside the wick formed by the fibers and the fibers are bonded with a synthetic resin. Then said wick is soaked with a synthetic resin solution, the solution soaking the fibers one by one , the bundle is then removed.
  • the problem to be solved in D1 is the increased abrasion and the lack of rigidity of the fibers which makes writing in small characters impossible.
  • the first goal set by the applicant is to propose a touch of writing, which overcomes the aforementioned drawback by increasing consequently the possible length of stay in the open air of said writing tip without prohibitive effects for the use of Article.
  • the writing tip which known manner consists of a section of a elongated element of a material of high porosity, with at least a first end shaped at the head of the writing.
  • the pores and / or capillaries of said material are closed over a thickness e limited on the longitudinal outer periphery of the elongate element with the exception of the first end.
  • the thickness e is of the order of 0.01 to 1 mm.
  • the writing tip comprises a sealing agent which closes the pores and / or the capillaries of said material over said thickness e .
  • the sealing agent can also be a formaldehyde melamine.
  • the sealing agent can be either a melamine to acid catalysis either a urea-formaldehyde melamine or an epoxy resin bicomponent is a bicomponent polyurethane resin.
  • the elongated element being made of a heat-fusible material, the sealing of the pores and / or of the capillaries is obtained by localized thermofusion of said material on said thickness e .
  • This second variant applies in particular when the elongated element consists of sintered micro-balls.
  • the method according to the invention consists in impregnating a coherent elongated element of high porosity, continuously, with a clogging bath whose clogging agent is inert with respect to the components of the ink. , under conditions, in particular of concentration, surface tension, viscosity and time, such that said bath diffuses into the elongated element over a limited thickness e of its periphery and to achieve hardening of the sealing agent.
  • the writing tip When manufacturing the writing tip from the elongated element, this will be cut into sections and each section will be machined at least at the end intended to form the head writing. In doing so, the central areas of the cut ends and machined, free of sealing agent and allow transfer normal ink. On the other hand, the sealing agent has closed the pores or capillaries on the surface of the elongated element, which creates a barrier for the solvent evaporation of the ink.
  • the compound acting as binder and sealing agent is preferably an acid catalyzed melamine.
  • Hardening of the sealing agent is generally obtained by a simple heat treatment (heating or cooling) of the elongated element, after the impregnation operation.
  • the method of the invention consists in carrying out a thermal shock on the longitudinal periphery of the elongate element or of the section of elongate element except for the first end shaped as a writing head, so to obtain localized hot-melt of the hot-melt material over the thickness e .
  • the operating conditions of this thermal shock are a function of the material of the elongated element.
  • the shock thermal is carried out at a temperature between 200 and 300 ° C. for a period of 1 to 10 s.
  • the ink is transferred by a coherent elongated element of high porosity, allowing to transfer thanks to its capillarity the ink from the reservoir up to the writing head as the consumption of it.
  • this point writing is carried out from a continuous filament cable or a ribbon of staple fibers, especially acrylic juxtaposed and linked to each other to form a coherent ring.
  • This rush continuous is cut to form lengthwise sections determined, at least one end of which is machined to form the writing head.
  • the conditions for this machining depend on the type writing article envisaged. It can be a double bevel machining and with rounded end as in document EP 0 857 586 or any other suitable form.
  • the ink that is consumed by depositing on the writing medium is replaced progressively by the ink which diffuses in the point of writing, through pores and capillaries.
  • an adequate treatment of the rod is carried out in which the writing tips will be debited so as to limit the prohibitive phenomenon of tip drying when the article remains uncapped, i.e. when the writing tip stays in the open air for a long time, several hours even several days.
  • the processing of the invention consists of impregnating the continuously moving rod with a bath of treatment containing a clogging agent.
  • agent clogging a compound capable of filling the pores or capillaries of the constituent material of the cable in such a way that, after hardening of said compound, the pores or capillaries are blocked and that either thus created a substantially air-tight barrier, preventing or limiting the evaporation of the ink solvent.
  • the rod After being impregnated, the rod therefore undergoes an operation complementary carrying out the hardening of the sealing agent.
  • This operation depends on the type of compound used as a sealing agent in the treatment bath. It is usually a treatment heat requiring heat, to evaporate the solvent of the bath or to crosslink or to polymerize the sealing agent or still requiring cooling when the sealing agent is for example a paraffin applied hot.
  • the operating conditions under which the impregnation is carried out must be determined so that the diffusion of the clogging agent takes place over a limited thickness e of the outer longitudinal periphery of the cable.
  • the thickness e must be sufficient for the capillary or porous surface network to be well sealed and to create this barrier phenomenon. It is not desirable for this thickness e to be significant insofar as the presence of the sealing agent reduces the efficiency of the rod all the more as regards its primary function which is to transfer the ink by capillarity.
  • the thickness e of diffusion of the sealing agent should be between 0.01 and 0.5 mm.
  • FIG 1 the two are shown very schematically processing phases of the invention using a device 1 comprising successively on the path of the rod 2 an impregnation head 3 and a curing oven 4.
  • the impregnation head consists of a reservoir 5, containing the treatment bath 6.
  • the two vertical walls 7, 7 'in view of each other of the reservoir 5 are pierced with two openings 8, 8 'exactly shaped like the cross section of the rod 2.
  • Each opening 8, 8 ' is extended outwards by a shoulder 9, 9 ′, in particular annular when the cross section of the rod is circular.
  • the implementation of the process is done by introducing the rod 2 through the shoulders 9, 9 'and the openings 8, 8' of the head impregnation and through the openings 10, 10 'of the hardening 4.
  • the rod is continuously pulled through the impregnation head 3 and the curing oven 4.
  • the dimension of the openings 8, 8 'and shoulders 9, 9 ' is adjusted to the cross section of the rod 2 so that the rod 2 forms itself, with the inner wall shoulders 9, 9 ', a seal preventing the exit direct from the treatment bath 6.
  • the treatment bath 6 naturally diffuses to through the pores and capillaries on the outer periphery longitudinal of the rod 2. This diffusion takes place over a thickness e.
  • the sealing agent which is contained in the treatment bath and which has diffused over this thickness is then hardened due to the passage of the cable 2 in the curing oven 4.
  • the purpose of the sealing agent is to seal the pores and / or capillaries that lie on the outer surface periphery of the cable 2. This sealing agent must imperatively be insoluble and chemically inert to the various constituents of the ink that will be used in the writing article, including the solvent for this ink.
  • It can be a paraffin with a very high melting point, for example with a grade at 67-70 ° C, which will be used in an article writing with alcohol-based ink. It could be a resin two-component epoxy or polyurethane.
  • the rod 2 when the rod 2 is made at starting from fibers which are linked together, we use as clogging agent for the same compound used as a fiber binder.
  • the rod 2 'obtained at the outlet of the curing oven is cut into sections of length L, each section being intended to constitute a writing tip 11, as illustrated in FIG. 2.
  • the front end 12 of the tip 11 has been machined to form the writing head 13, the rear end 14 resulting from the transverse cutting of the rod 2 '.
  • the front end 12 is cut in bevel, with the rounded end forming the writing head 13.
  • the writing tip 11 therefore includes a rear portion cylindrical 16 and a converging front portion 17, terminated by the writing head 13.
  • the pores or capillaries situated on the outer periphery are clogged with a clogging agent 15 over a thickness e .
  • the tip 11 is filled with ink, in a known manner, in the capillaries of the unclogged central area of fibers.
  • This central zone 18 extends from the rear end 14 to the writing head 13.
  • This zone central 18 is surrounded, in the posterior cylindrical portion 16, of the outer peripheral zone 19 in which the agent is located clogging 15, this peripheral zone creating a barrier substantially airtight, preventing or limiting evaporation ink solvent.
  • the rear end 14 is directly in contact with the ink of the reservoir which diffuses by capillarity through the fibers not clogged from the central area 18 to the writing head 13.
  • the converging front portion 17 contains ink-soaked fibers which can be directly the open air. It is up to the skilled person to choose the machining mode of this portion 17 so as to limit its exchange surface with the open air while keeping an acceptable writing head 13.
  • the sealing agent 15 is preferably an acid catalyzed melamine formaldehyde which is also used as a binder of acrylic fibers together in the constitution of the rod 2. It can be a melamine formalin at 90% dry extracts, for example marketed by the company HOECHST in the range called MAPRENAL or by the firm MONSANTO in the range called RESIMENE.
  • the following conditions have been set work with said melamine formalin: speed of movement of the rod 30 cm / min for an impregnation length of 3 cm, temperature ambient, bath viscosity adjusted with thixotropic agents (bentonite, silica or polyurethane thickener) to around 10,000 cPo, surface tension of the bath 0.023 N / m to 0.025 N / m 23 to 25 dynes / cm.
  • thixotropic agents bentonite, silica or polyurethane thickener
  • the agent clogging is preferably an acid catalyzed melamine, a urea-formaldehyde melamine, a two-component epoxy resin or a two-component polyurethane resin.
  • the writing tip is made from sintered micro-beads.
  • the micro-beads are placed in a mold whose internal configuration is that which is sought for the writing tip and the sintering is obtained by an adequate heat treatment allowing to realize by the connection between the different micro-beads the structure microporous desired.
  • the treatment method of the invention consists in carrying out a thermal shock on the section of elongated element, except for the first end shaped as a writing head and the transverse face of the second end, in so as to obtain localized thermofusion of the microbeads at the longitudinal periphery of the section over a limited thickness e .
  • the operating conditions of this thermal shock are determined so that the localized thermofusion of the microbeads allows a obturation of the surface pores of the elongated element.
  • thermal shock was carried out at a temperature between 200 and 300 ° C, preferably around 270 ° C, for a period of 1 to 10 s, preferably of the order of 5 s.
  • the localized thermofusion on the surface of the secondary technical effect of microbeads is an increase in mechanical resistance of the elongated element.
  • being a elongated element made from micro-balls sintered its porosity was limited due to mechanical resistance insufficient.
  • By increasing the mechanical resistance thanks to the zone thermo-melted device it becomes possible to increase correlatively the porosity of the middle zone which ensures the transfer ink. This same result could possibly be obtained in implementing the method of the first variant, namely the impregnation of a clogging agent.

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Description

La présente invention concerne le domaine des articles d'écriture, plus particulièrement les pointes d'écriture de grande porosité assurant le transfert de l'encre depuis un réservoir d'encre liquide ou un réservoir fibreux jusqu'à l'extrémité de ladite pointe faisant office de tête d'écriture.
La pointe d'écriture est nécessairement en saillie par rapport au corps de l'article que tient l'utilisateur lorsqu'il écrit. L'encre consommée sur le support est remplacée au fur et à mesure par de l'encre provenant du réservoir et transférée par capillarité dans la pointe d'écriture. Lorsque l'article n'est plus utilisé, un capuchon est emboíté sur le corps de l'article, de manière à recouvrir la pointe d'écriture, d'une part pour la protéger des chocs éventuels et d'autre part pour éviter son séchage. En effet, si l'extrémité en saillie de la pointe d'écriture reste à l'air libre, le solvant de l'encre qui se trouve dans cette extrémité s'évapore tandis que les pigments de l'encre y demeurent. Ce phénomène peut être rédhibitoire en ce sens que la réutilisation de l'article peut poser des difficultés, voire même être impossible même s'il reste une quantité importante d'encre dans le réservoir.
Pour éviter cet inconvénient, les producteurs d'articles d'écriture ont déjà proposé un certain nombre de solutions de manière à augmenter la durée possible de séjour à l'air libre d'une pointe d'écriture sans inconvénient majeur pour la réutilisation de l'article.
Une première approche de solution consiste dans une modification de la composition de l'encre, en ajoutant des additifs du type filmogènes. Lors de l'évaporation du solvant, il se forme en surface de la pointe d'écriture un film qui limite la poursuite de l'évaporation, film de très faible résistance mécanique, de sorte que ce film est éliminé lorsque l'utilisateur applique de nouveau la pointe d'écriture sur le support.
C'est une approche comparable qui a été adoptée dans le document J 54019826 qui prévoit l'enduction de la pointe d'écriture avec un haut polymère imperméable aux gaz et facilement pelable. Il peut s'agir, par exemple, d'une résine copolymère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle ou une résine copolymère EVA. Dans ce document, une telle enduction est prévue uniquement pour empêcher l'évaporation de l'encre et le séchage de la pointe lors du stockage et du transport des articles d'écriture, sachant que l'enduction de haut polymère peut être aisément retirée avant usage.
Dans FR-A-1418087 une pointe d'écriture constituée d'un tronçon d'un élément longiforme cohérent d'un matériau de grande porosité et un procédé de sa fabrication sont décrits, selon lequel on met les fibres synthétiques en faisceau en créant des interstices suffisants pour permettre le passage de l'encre à l'intérieur de la mèche formé par les fibres et on lie les fibres par une résine synthétique. Ensuite on imbibe ladite mèche avec une solution de résine synthétique, la solution imbibant les fibres une à une, le faisceau est ensuite retiré. Le problème à résoudre dans D1 est l'abrasion augmentée et le manque de rigidité des fibres qui rend impossible l'écriture en petits caractères.
Le premier but que s'est fixé le demandeur est de proposer une pointe d'écriture, qui pallie l'inconvénient précité en augmentant de manière conséquente la durée possible de séjour à l'air libre de ladite pointe d'écriture sans effets rédhibitoires pour l'utilisation de l'article.
Ce but est parfaitement atteint par la pointe d'écriture qui de manière connue est constituée d'un tronçon d'un élément longiforme d'un matériau de grande porosité, avec au moins une première extrémité conformée en tête d'écriture.
De manière caractéristique les pores et / ou capillaires dudit matériau sont obturés sur une épaisseur e limitée sur la périphérie extérieure longitudinale de l'élément longiforme à l'exception de la première extrémité.
De préférence, s'agissant d'un élément longiforme de section transversale circulaire , d'un diamètre de l'ordre de 2 à 15 mm , l'épaisseur e est de l'ordre de 0,01 à 1mm.
Selon une première variante de réalisation , la pointe d'écriture comporte un agent colmatant qui obture les pores et/ou les capillaires dudit matériau sur ladite épaisseur e.
Cette variante s'applique notamment lorsque l'élément longiforme est un jonc qui est constitué de fibres préalablement liées entre elles par un liant . Par exemple s'agissant de fibres acryliques liées entre elles par une mélamine formol , l'agent colmatant peut également être une mélamine formol. Par exemple s'agissant de fibres en polyester, l'agent colmatant peut être soit une mélamine à catalyse acide soit une mélamine urée-formol soit une résine epoxy bicomposant soit une résine polyuréthanne bicomposant.
Dans une seconde variante de réalisation, l'élément longiforme étant constitué d'un matériau thermo-fusible, l'obturation des pores et/ou des capillaires est obtenue par une thermofusion localisée dudit matériau'sur ladite épaisseur e. Cette seconde variante s'applique en particulier lorsque l'élément longiforme est constitué de micro-billes frittées.
C'est un autre but de l'invention que de proposer des procédés de traitement d'élément longiforme de grande porosité destinés à former les pointes d'écriture précitées, selon la première et la seconde variantes.
S'agissant de la première variante, le procédé selon l'invention consiste à imprégner un élément longiforme cohérent de grande porosité, en continu, par un bain colmatant dont l'agent colmatant est inerte vis-à-vis des composants de l'encre, dans des conditions, notamment de concentration, de tension de surface, de viscosité et de temps, telles que ledit bain diffuse dans l'élément longiforme sur une épaisseur limitée e de sa périphérie et à réaliser le durcissement de l'agent colmatant.
Lors de la fabrication de la pointe d'écriture à partir de l'élément longiforme, celui-ci va être découpé en tronçons et chaque tronçon va être usiné au moins à l'extrémité destinée à former la tête d'écriture. Ce faisant, les zones centrales des extrémités découpées et usinées, sont exemptes d'agent colmatant et permettent le transfert normal de l'encre. Par contre, l'agent colmatant a obturé les pores ou capillaires en surface de l'élément longiforme, ce qui crée une barrière pour l'évaporation du solvant de l'encre.
La plupart des pointes d'écriture sont constituées à partir de fibres qui se présentent sous la forme d'un câble ou ruban et qui sont réunies et collées entre elles par un liant pour former un élément longiforme cohérent, dénommé jonc. Dans ce cas, préférentiellement, on met en oeuvre dans le procédé de l'invention, ledit liant comme agent colmatant. Cette disposition particulière présente un grand nombre d'avantages. Les liants utilisés pour former des pointes d'écriture à partir de fibres sont bien connus. Il n'y a donc aucun risque de choisir comme agents colmatants de tels liants en ce qui concerne la stabilité dans le temps et l'inertie vis-à-vis de l'encre. De plus, les producteurs maítrisent parfaitement les techniques de découpe et d'usinage des pointes d'écriture mettant en oeuvre les fibres et les liants connus. Le fait de colmater la périphérie de la pointe d'écriture avec le même agent n'est donc pas de nature à perturber sensiblement le fonctionnement des outillages traditionnels, contrairement à ce qui pourrait se passer si l'on utilisait un autre composé comme agent colmatant.
S'agissant notamment d'une pointe d'écriture à base de fibres acryliques, le composé faisant office de liant et d'agent colmatant est de préférence une mélamine à catalyse acide.
Le durcissement de l'agent colmatant est généralement obtenu par un simple traitement thermique (chauffage ou refroidissement) de l'élément longiforme, après l'opération d'imprégnation.
Selon la seconde variante de réalisation, le procédé de l'invention consiste à réaliser un choc thermique sur la périphérie longitudinale de l'élément longiforme ou du tronçon d' élément longiforme exception faite de la première extrémité conformée en tête d'écriture, en sorte d'obtenir la thermofusion localisée du matériau thermofusible sur l'épaisseur e .
Les conditions opératoires de ce choc thermique sont fonction du matériau constitutif de l'élément longiforme. S'agissant notamment d'un élément longiforme en micro-billes de polypropylène , le choc thermique est réalisé à une température comprise entre 200 et 300°C pendant une durée de 1 à 10 s.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de mise en oeuvre du procédé de traitement d'un jonc de fibres acryliques destinées à la fabrication d'une pointe d'écriture, illustrée par le dessin annexé dans lequel :
  • la figure 1 est une représentation schématique d'une installation mettant en oeuvre ledit procédé et,
  • la figure 2 est une représentation en perspective d'une pointe d'écriture obtenue à partir du jonc ainsi traité.
Dans les articles à encre liquide ou à réservoir fibreux, l'encre est transférée par un élément longiforme cohérent de grande porosité, permettant de transférer grâce à sa capillarité l'encre du réservoir jusqu'à la tête d'écriture au fur et à mesure de la consommation de celle-ci.
Selon une première variante de réalisation, cette pointe d'écriture est réalisée à partir d'un câble de filaments continus ou d'un ruban de fibres discontinues, notamment acryliques juxtaposées et liées les unes aux autres pour former un jonc cohérent. Ce jonc continu est découpé pour former des tronçons de longueur déterminée, dont au moins une extrémité est usinée pour former la tête d'écriture. Les conditions de cet usinage sont fonction du type d'article d'écriture envisagé. Ce peut être un usinage en double biseau et à bout arrondi comme dans le document EP 0 857 586 ou de toute autre forme adéquate.
L'encre qui est consommée par dépôt sur le support d'écriture est remplacée au fur et à mesure par l'encre qui diffuse dans la pointe d'écriture, à travers les pores et capillaires.
Selon l'invention, on réalise un traitement adéquat du jonc dans lequel vont être débitées les pointes d'écriture de manière à limiter le phénomène rédhibitoire de séchage de la pointe lorsque l'article reste décapuchonné, c'est-à-dire lorsque la pointe d'écriture reste à l'air libre pendant une durée importante, de plusieurs heures voire de plusieurs jours.
Dans cette première variante , le traitement de l'invention consiste à imprégner le jonc en déplacement continu par un bain de traitement contenant un agent colmatant. On dénomme agent colmatant un composé apte à remplir les pores ou capillaires du matériau constitutif du câble de manière telle que, après durcissement dudit composé, les pores ou capillaires soient bouchées et que soit ainsi créée une barrière sensiblement imperméable à l'air, empêchant ou limitant l'évaporation du solvant de l'encre.
Après avoir été imprégné, le jonc subit donc une opération complémentaire réalisant le durcissement de l'agent colmatant. Cette opération dépend du type de composé utilisé comme agent colmatant dans le bain de traitement. C'est généralement un traitement thermique nécessitant un apport de chaleur, pour évaporer le solvant du bain ou pour réticuler ou pour polymériser l'agent colmatant ou encore nécessitant un refroidissement lorsque l'agent colmatant est par exemple une paraffine appliquée à chaud.
Les conditions opératoires dans lesquelles s'effectuent l'imprégnation doivent être déterminées de manière à ce que la diffusion de l'agent colmatant se fasse sur une épaisseur e limitée de la périphérie longitudinale extérieure du câble. L'épaisseur e doit être suffisante pour que le réseau capillaire ou poreux superficiel soit bien obturé et créer ce phénomène de barrière. Il n'est pas souhaitable que cette épaisseur e soit importante dans la mesure où la présence de l'agent colmatant diminue d'autant l'efficacité du jonc en ce qui concerne sa fonction première qui est de transférer l'encre par capillarité.
S'agissant d'un jonc de section circulaire dont le diamètre est compris entre 2 et 15 mm, il a été constaté que l'épaisseur e de diffusion de l'agent colmatant devait être comprise entre 0,01 et 0,5 mm.
Sur la figure 1, on a représenté très schématiquement les deux phases de traitement de l'invention grâce à un dispositif 1 comprenant successivement sur le trajet du jonc 2 une tête d'imprégnation 3 et un four de durcissement 4.
La tête d'imprégnation est constituée d'un réservoir 5, contenant le bain de traitement 6. Les deux parois verticales 7, 7' en regard l'une de l'autre du réservoir 5 sont percées de deux ouvertures 8, 8' exactement conformées comme la section transversale du jonc 2. Chaque ouverture 8, 8' est prolongée vers l'extérieur par un épaulement 9, 9', notamment annulaire lorsque la section transversale du jonc est circulaire.
La mise en oeuvre du procédé se fait en introduisant le jonc 2 à travers les épaulements 9, 9' et les ouvertures 8, 8' de la tête d'imprégnation et à travers les ouvertures 10, 10' du four de durcissement 4.
Le jonc est tracté en continu à travers la tête d'imprégnation 3 et le four de durcissement 4.
Comme indiqué ci-dessus, la dimension des ouvertures 8, 8' et des épaulements 9, 9' est ajustée à la section transversale du jonc 2 de manière à ce que le jonc 2 forme lui-même, avec la paroi intérieure des épaulements 9, 9', un joint d'étanchéité, empêchant la sortie directe du bain de traitement 6.
Lors du déplacement continu du jonc 2 à travers la tête d'imprégnation 3, le bain de traitement 6 diffuse naturellement à travers les pores et capillaires se trouvant en périphérie extérieure longitudinale du jonc 2. Cette diffusion se fait sur une épaisseur e. L'agent colmatant qui est contenu dans le bain de traitement et qui a diffusé sur cette épaisseur est ensuite durci du fait du passage du câble 2 dans le four de durcissement 4.
Il est aisé, pour l'homme du métier, d'ajuster et contrôler l'épaisseur e en réglant un certain nombre de paramètres qui influent sur la diffusion du bain de traitement et donc de l'agent colmatant, notamment de la viscosité du bain, du temps de contact, des tensions de surface du jonc et du bain, de la concentration du bain en agent colmatant (extrait sec).
L'agent colmatant a pour fonction d'obturer les pores et/ou capillaires qui se trouvent sur la périphérie superficielle extérieure du câble 2. Cet agent colmatant doit impérativement être insoluble et inerte chimiquement par rapport aux différents constituants de l'encre qui seront utilisés dans l'article d'écriture, et notamment le solvant de cette encre.
Ce peut être une paraffine à très haut point de fusion, par exemple avec un grade à 67-70° C, qui sera utilisée dans un article d'écriture avec l'encre à base d'alcool. Ce pourra être une résine époxy ou polyuréthanne à deux composants.
Cependant, préférentiellement, lorsque le jonc 2 est réalisé à partir de fibres qui sont liées entre elles, on met en oeuvre comme agent colmatant le même composé ayant servi comme liant des fibres.
Etant donné que de tels liants déjà utilisés par les producteurs de pointes d'écriture, ceux-ci connaissent parfaitement leur insolubilité et leur inertie chimique par rapport aux encres utilisées. De plus, les producteurs maítrisent parfaitement les opérations de découpe et d'usinage des joncs correspondants de sorte qu'ils seront à-même très facilement de s'adapter à la découpe et à l'usinage des joncs, selon l'invention, puisque les composants sont les mêmes et que seule la quantité d'agent liant/colmatant est augmentée. Ceci évite les risques inhérents à l'introduction d'un autre composant, notamment les risques d'encrassage des différents outils servant à la découpe et à l'usinage de la pointe.
Le jonc 2' obtenu à la sortie du four de durcissement est découpé en tronçons de longueur L, chaque tronçon étant destiné à constituer une pointe d'écriture 11, tel qu'illustré à la figure 2. Dans cet exemple, seule l'extrémité avant 12 de la pointe 11 a été usinée pour former la tête d'écriture 13, l'extrémité arrière 14 résultant de la découpe transversale du jonc 2'. L'extrémité avant 12 est taillée en biseau, avec le bout arrondi formant la tête d'écriture 13.
La pointe d'écriture 11 comporte donc une portion postérieure cylindrique 16 et une portion antérieure convergente 17, terminée par la tête d'écriture 13.
Dans la portion postérieure cylindrique 16, les pores ou capillaires situées sur la périphérie extérieure sont colmatées par un agent colmatant 15 sur une épaisseur e.
Pendant son assemblage dans un article d'écriture, la pointe 11 se remplit d'encre, de manière connue, dans les capillaires de la zone centrale non colmatée des fibres. Cette zone centrale 18 s'étend depuis l'extrémité arrière 14 jusqu'à la tête d'écriture 13. Cette zone centrale 18 est entourée, dans la portion postérieure cylindrique 16, de la zone périphérique extérieure 19 dans laquelle se trouve l'agent colmatant 15, cette zone périphérique créant une barrière sensiblement imperméable à l'air, empêchant ou limitant l'évaporation du solvant de l'encre.
Ainsi, lorsque la pointe d'écriture 11 est positionnée dans l'article d'écriture, l'extrémité arrière 14 est directement en contact avec l'encre du réservoir qui diffuse par capillarité à travers les fibres non colmatées de la zone centrale 18 jusqu'à la tête d'écriture 13.
En ce qui concerne la partie en saillie en dehors du corps de l'article d'écriture, seule la portion antérieure convergente 17 comporte des fibres imbibées d'encre qui peuvent être directement à l'air libre. Il revient à l'homme du métier de choisir le mode d'usinage de cette portion 17 de manière à limiter sa surface d'échange avec l'air libre tout en gardant une tête d'écriture 13 acceptable.
Dans le cas d'un jonc de fibres acryliques, l'agent colmatant 15 est de préférence une mélamine formol à catalyse acide, qui est également utilisée comme liant des fibres acryliques entre elles dans la constitution du jonc 2. Il peut s'agir d'une mélamine formol à 90% d'extraits secs, par exemple commercialisée par la firme HOECHST dans la gamme dénommée MAPRENAL ou par la firme MONSANTO dans la gamme dénommée RESIMENE.
A titre d'exemple, les conditions suivantes ont été mises en oeuvre avec ladite mélamine formol : vitesse de déplacement du jonc de 30 cm/mn pour une longueur d'imprégnation de 3 cm, température ambiante, viscosité du bain ajustée avec des agents thixotropants (bentonite, silice ou épaississant polyuréthanne) à environ 10 000 cPo, tension de surface du bain de 0,023 N/m à 0,025 N/m 23 à 25 dynes/cm.
Dans le cas d'un jonc de fibres en polyester, l'agent colmatant est de préférence une mélamine à catalyse acide, une mélamine urée-formol, une résine époxy à deux composants ou une résine polyuréthanne à deux composants.
Selon une seconde variante de réalisation, la pointe d'écriture est réalisée à partir de micro-billes frittées. Dans ce cas les micro-billes sont placées, dans un moule dont la configuration intérieure est celle qui est recherchée pour la pointe d'écriture et le frittage est obtenu par un traitement thermique adéquat permettant de réaliser par le liaisonnement entre les différentes micro-billes la structure microporeuse souhaitée.
Selon cette seconde variante, le procédé de traitement de l'invention consiste à réaliser un choc thermique sur le tronçon d'élément longiforme, exception faite de la première extrémité conformée en tête d'écriture et de la face transversale de la seconde extrémité, en sorte d'obtenir la thermofusion localisée des micro-billes en périphérie longitudinale du tronçon sur une épaisseur e limitée. Les conditions opératoires de ce choc thermique sont déterminées en sorte que la thermofusion localisée des micro-billes permette d'obtenir une obturation des pores superficiels de l'élément longiforme. Il n'y a donc pas dans ce cas d'apport d'un agent colmatant mais mise en oeuvre du matériau constitutif des micro-billes comme agent colmatant des pores superficiels.
Dans un exemple de réalisation où les micro-billes étaient en polypropylène, le choc thermique a été réalisé à une température comprise entre 200 et 300°C, de préférence de l'ordre de 270°C, pendant une durée de 1 à 10 s, de préférence de l'ordre de 5 s.
Il est à noter que la thermofusion localisée en surface des micro-billes a pour effet technique secondaire une augmentation de la résistance mécanique de l'élément longiforme. Jusqu'à présent, s'agissant d'un élément longiforme réalisé à partir de micro-billes frittées , sa porosité était limitée du fait d'une résistance mécanique insuffisante. En augmentant la résistance mécanique grâce à la zone périphérique thermo-fondue, il devient possible d'augmenter corrélativement la porosité de la zone médiane qui assure le transfert de l'encre. Ce même résultat pourrait éventuellement être obtenu en mettant en oeuvre le procédé de la première variante à savoir l'imprégnation d'un agent colmatant.

Claims (13)

  1. Pointe d'écriture constituée d'un tronçon d'un élément longiforme cohérent d'un matériau de grande porosité , avec au moins une première extrémité conformée en tête d'écriture caractérisée en ce que les pores et/ou capillaires dudit matériau sont obturés sur une épaisseur e limitée sur la périphérie extérieure longitudinale de l'élément longiforme à l'exception de la première extrémité en tête d'écriture.
  2. Pointe selon la revendication 1 caractérisée en ce que s'agissant d'un élément longiforme de section transversale circulaire , d'un diamètre de l'ordre de 2 à 15mm , l'épaisseur e est de l'ordre de 0,01 à 1mm.
  3. Pointe selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce qu'elle comporte un agent colmatant qui obture les pores et/ou les capillaires dudit matériau sur ladite épaisseur e.
  4. Pointe selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'élément longiforme est un jonc constitué de fibres acryliques liées entre elles par une mélamine formol et en ce que l'agent colmatant est également une mélamine formol.
  5. Pointe selon la revendication 3 caractérisée en ce que l'élément longiforme est un jonc constitué de fibres en polyester et en ce que l'agent colmatant est une mélamine à catalyse acide, une mélamine-urée-formol, une résine époxy bicomposant ou une résine polyuréthanne bicomposant.
  6. Pointe selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'élément longiforme est constitué de microbilles frittées et en ce que les pores sont obturés par thermofusion localisée desdites microbilles sur ladite épaisseur e.
  7. Procédé de traitement d'un élément longiforme cohérent de grande porosité destiné à former une pointe d'écriture selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à imprégner ledit élément longiforme (2), en continu, par un bain colmatant (6) dont l'agent colmatant (15) est inerte vis-à-vis des composants de l'encre, dans des conditions, notamment de viscosité, de temps, de tensions de surface et de concentration , telles que ledit bain (6) diffuse dans l'élément longiforme (2) sur une épaisseur limitée e de sa périphérie longitudinale et à réaliser le durcissement de l'agent colmatant (15).
  8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'élément longiforme (2) étant un jonc constitué de fibres qui sont solidarisées par un liant , on met en oeuvre ledit liant comme agent colmatant.
  9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que le jonc étant à base de fibres acryliques, l'agent liant et colmatant est une mélamine formol à catalyse acide.
  10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le durcissement de l'agent colmatant est obtenu par traitement thermique de l'élément longiforme.
  11. Pointe d'écriture obtenue par tronçonnage et usinage d'un élément longiforme de grande porosité traité selon le procédé de la revendication 7.
  12. Procédé de traitement d'un tronçon d'élément longiforme cohérent de grande porosité destiné à former une pointe d'écriture selon la revendication 6, caractérisé en ce que, ledit tronçon étant obtenu par moulage et frittage de microbilles, il consiste à réaliser un choc thermique périphérique longitudinal sur le tronçon, exception faite de la première extrémité conformée en tête d'écriture, en sorte d'obtenir la thermofusion localisée des microbilles sur une épaisseur e.
  13. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que, le choc thermique est réalisé à une température comprise entre 200 et 300°C pendant une durée de 1 à 10 secondes.
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