EP2828097B1 - Dispositif d'application de fluide et ses utilisations - Google Patents

Dispositif d'application de fluide et ses utilisations Download PDF

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EP2828097B1
EP2828097B1 EP13715354.0A EP13715354A EP2828097B1 EP 2828097 B1 EP2828097 B1 EP 2828097B1 EP 13715354 A EP13715354 A EP 13715354A EP 2828097 B1 EP2828097 B1 EP 2828097B1
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EP
European Patent Office
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valve
fluid
self
application device
reservoir
Prior art date
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EP13715354.0A
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German (de)
English (en)
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EP2828097A1 (fr
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Olivier ALBENGE
Anne-Lise DAMIANO
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BIC SA
Original Assignee
BIC SA
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Publication date
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    • B43K5/18—Arrangements for feeding the ink to the nibs
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    • B43K5/1827—Valves
    • B43K5/1836—Valves automatically closing
    • B43K5/1845—Valves automatically closing opened by actuation of the writing point
    • 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
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    • B43K5/145—Exchangeable ink cartridges with valves
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    • B43K8/02—Pens with writing-points other than nibs or balls with writing-points comprising fibres, felt, or similar porous or capillary material
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    • B43K8/04—Arrangements for feeding ink to writing-points
    • B43K8/12—Arrangements for feeding ink to writing-points writing-points or writing-point units being separable from reservoir
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43L—ARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L19/00—Erasers, rubbers, or erasing devices; Holders therefor
    • B43L19/0018—Erasers, rubbers, or erasing devices; Holders therefor with fluids

Definitions

  • the present invention relates to a fluid application device and its uses.
  • the latter is in direct or indirect contact with a fluid delivery device.
  • the ink is spread on a support in particular by means of a rotating ball located at the end of the fluid delivery device or else by means of a capillary system which can for example include a fibrous, porous or extruded tip, a foam or brush-type applicator.
  • the end of the fluid application device may also include a mechanical valve, a roller.
  • the main reservoir containing the free ink has openings to the outside of the fluid application device, which can lead to leaks in the event of a change in temperature and / or pressure or in case of pressure.
  • case of cap pumping that is to say the repetitive capping and uncapping of the article.
  • baffles baffles
  • Such a device in addition to its cost and its real technical difficulty in molding and repeatable processing, does not guarantee the reliability of the system. Indeed, it only postpones the deadline for an ink leak.
  • the use of a sealed cap is essential in order to prevent any evaporation of the fluid it contains.
  • a second type of device has a mechanical valve between the free ink reservoir and the fluid delivery device.
  • the purpose of this system is to seal off the free ink reservoir and to deliver ink on demand when the valve is actuated by the consumer, which is sometimes stored in a secondary fibrous reservoir before being used. powering the fluid delivery device.
  • This mechanical valve system has many problems inherent to the large number of parts: high manufacturing and assembly cost, significant dimensional variability and / or imperfect molding / machining of the valve parts that can cause functional problems in the valve (clogging , mechanical blockage or ink leak).
  • these mechanical valve systems do not have a secondary reservoir, which leads to leaks or problems of significant flow rates in the case of writing under stress (for example when uncapping in the tank). pressurized atmosphere of an airplane).
  • a third free ink storage device is produced by a single reservoir compartmentalized into a minimum of two zones, interconnected by a continuous capillary connector extending to the writing device.
  • This free ink reservoir system remains constantly open (no valve or closing membrane), and therefore requires a porous secondary reservoir which absorbs ink leaks during temperature and pressure variations.
  • This system includes a large number of plastic parts that must be assembled with care, and requires perfect dimensional control in the passage area. of the capillary connector. Despite this, this type of expensive system does not fulfill its function during strong variations in temperature or pressure, and runs may appear under these constraints.
  • GB 578 084 , US 2,061,059 and US 2,053,892 describe pens using ink cartridges sealed with a rubber stopper.
  • the cap When using the cartridge for the first time, the cap is perforated by a hollow point. The pen remains in this configuration where the cap is punctured throughout the life of the cartridge, generally until the cartridge is nearly empty.
  • the stopper is pierced only once during the use of a full cartridge. According to GB 578 084 , it is possible to refill an empty cartridge, until it is itself empty again, and this twice or more.
  • a device for applying fluid comprising a valve comprising a self-healing material which makes it possible to meet these requirements.
  • This valve is pierced each time the fluid application device is used and closes by itself at the end of each use, by stopping writing or by user action and this until the tank is empty.
  • Writing is usually done on a writing medium, for example a sheet of paper.
  • distal part refers to the part of the fluid application device that is furthest from a user.
  • part proximal refers to the part closest to a user.
  • middle part is meant a part located between the distal part and the proximal part.
  • fluid application device designates any device making it possible to deliver a fluid contained in a reservoir to a support, by means of a fluid delivery device.
  • a ballpoint pen By way of example of a fluid application device, there may be mentioned a ballpoint pen, an ink pen, a felt-tip pen, a coloring felt-tip pen, a permanent marker, an erasable marker, a correction system, an eraser.
  • the fluid application device is a fibrous point system such as a coloring felt, a highlighter, a permanent marker or not, etc.
  • the reservoir is preferably an elongated tube in order to make the fluid application device compact.
  • the reservoir follows the usual form of a fluid application device.
  • the reservoir includes an outlet port.
  • outlet orifice is meant the place where the reservoir is closed by the valve.
  • fluid delivery device is meant both the distal part of a fluid delivery device being in contact with a support during writing, but also the middle part and the proximal part which may not be. visible to the user and located in the distal portion of the fluid application device.
  • the support can be of various kinds, the best known being made of paper or cardboard.
  • fluid denotes a colored or colorless liquid.
  • Said fluid has a viscosity suitable for its use.
  • low viscosity liquids such as ink, water, solvent, or more viscous fluids such as correction fluid or paint. Mention may also be made of fluids sensitive to UV or to air.
  • the fluid is an ink.
  • free fluid refers to the fact that fluid can freely flow into a container.
  • the term “closed” designates the fact that the system constituted by the fluid reservoir and the valve is liquid-tight under normal conditions of use.
  • valve designates a device making it possible to keep the reservoir closed in order to prevent the fluid from escaping therefrom.
  • the valve can be of various shapes.
  • a preferred valve is in the form of a disc, i.e. a flattened cylinder. However, it may have other shapes such as a cubic, parallelepiped or spherical shape.
  • the valve has the same surface as the surface of the outlet orifice.
  • the valve has a larger area than the area of the outlet orifice.
  • the surface of the valve is between 0.7 and 2900 mm 2 , preferably between 7 and 1300 mm 2 and more preferably between 19 and 315 mm 2 in order to limit the volume of self-healing material used. .
  • the valve is characterized by a thickness "e" which is not necessarily homogeneous over the entire surface of the valve.
  • the valve will be difficult to pierce due to its high elasticity.
  • valve in the case of too great a thickness, the valve will also be difficult to perforate.
  • the thickness of the valve is homogeneous and is between 0.1 and 10 mm, preferably between 1 and 5 mm in order to allow its perforation without too many external constraints.
  • the valve can in particular be inserted between peripheral lips to close the reservoir. It can also be glued or welded. It can also be carried out by overmolding, bi-injection or multi-injection.
  • self-healing material is understood to mean a material capable of self-repairing after having been damaged by perforation, in particular by regaining all of its fluid-tightness properties.
  • a self-healing material finds its identical shape. original configuration before drilling (physicochemical cure guaranteeing tightness even under high pressure difference).
  • the self-repair is preferably almost instantaneous in order to achieve very rapid sealing.
  • the self-healing material can in particular be chosen from the group consisting of multifunctional fatty acids, acrylic monomers or polymers, polyurethanes and copolymers based on polyethers, preferably diblock polymers based on polyether.
  • polyethers because the mobility of the polymer chains allows rapid self-healing of lesions even at low temperatures.
  • the valve is completely made of a self-healing material, which facilitates the manufacture of the valve.
  • At least part of the valve is made of a self-healing material and at least part of the valve is made of a non-self-healing material in order to reduce the cost of manufacturing the said valve.
  • the part made up of a self-healing material is then more specifically designed so as to be perforated by the piercing means.
  • the valve consists of a central part made of a self-healing material and of a peripheral part made of a non-self-healing material, for example polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polymethylmethacrylate.
  • the surface of the valve which is made of self-healing material represents, for example, from 1% to 99%, preferably from 5% to 80% and preferably from 10% to 60% of the total surface of the valve. the valve.
  • the part of the valve made of self-healing material can be located only directly above the perforating parts of the piercing means in order to minimize the amount of self-healing material used. These areas can be revolution or not and can be overmolded in the non-self-healing material or inserted (clipped, blocked by force, etc.) in said non-self-healing material.
  • the valve is multilayer (in particular two-layer or three-layer), said valve comprising at least one layer of a healing material and at least one layer of a non-self-healing material.
  • the non-self-healing material can be located on the reservoir side or on the opposite side depending on the desired mechanical properties.
  • the layer of self-healing material is located between two layers of non-self-healing material in order to guarantee sufficient mechanical rigidity during piercing.
  • the layer (s) made of non-self-healing material partially or completely covers the surface of the layer made of self-healing material.
  • the junction between the different materials can be achieved by simple superposition or by gluing, welding or any other means suitable for the different materials used.
  • the non-self-healing material can in particular be chosen from the group consisting of materials made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide and polymethylmethacrlylate.
  • the thickness of the part of the valve made of a self-healing material and the thickness of the part made of a non-self-healing material are different.
  • the material of the valve consists of a mixture comprising a self-healing material and a non-self-healing material. This mixture will be produced in such a way that it ultimately exhibits self-repairing (or self-healing) properties.
  • the material of the valve consists of a mixture comprising from 40% to less than 100% of one or more self-healing material (s), preferably from 60% to 95 %, and very particularly from 75% to 90%, the remainder consisting of one or more non-self-healing material (s).
  • the non-self-healing material which is mixed with the self-healing material can in particular be chosen from the group consisting of elastomers, polyolefins, polymethacrylates and styrenic polymers, preferably elastomers because the chemical compatibility with the self-healing material will be improved.
  • tubular piercing means any tubular means, preferably mobile, capable of causing the valve to be perforated at one or more places.
  • tubular piercing means there are 1 or more tubular piercing means.
  • the latter when the number of piercing means is greater than or equal to two, the latter can be separated from one another or joined to one another.
  • the tubular piercing means have a hollow section or several hollow sections separated by walls.
  • a needle having a single hollow section as piercing means (s).
  • Said tubular piercing means may have different cross sections such as a circular, square or triangular, in particular circular, section and are preferably tapered at their perforating end to limit the lesion of the valve and accelerate repair.
  • the tubular piercing means of piercing can be made of various materials and preferably of stainless steel which will be inert to any chemicals contained in the fluid.
  • the piercing means may have undergone an internal surface treatment to promote or not the passage of fluids and / or an external surface treatment to limit external attacks.
  • said piercing means can contain a porous and / or capillary system.
  • the tubular means have a length "l" of between 5 and 30 mm, preferably between 10 and 20 mm in order to guarantee sufficient penetration into the liquid ink reservoir, all without having to lengthen the length excessively. size of the fluid application device.
  • tubular piercing means when the tubular piercing means have a circular section, the latter are characterized by an internal diameter Di and an external diameter De.
  • internal diameter is meant the diameter of the hollow section without the needle wall.
  • exital diameter is meant the diameter of the hollow with the wall of the needle.
  • the internal diameter is directly related to the flow rate of the fluid. Thus, a small internal diameter will result in a low fluid flow rate while a large internal diameter will lead to a greater fluid flow rate.
  • the internal diameter of the piercing means is between 0.1 and 1.2 mm, preferably between 0.2 and 0.8 mm.
  • the external diameter of the piercing means is between 0.2 and 1.5 mm, preferably between 0.25 and 0.90 mm, in order to give the piercing means good mechanical strength while avoiding damage to the material. self-healing during piercing cycles.
  • the piercing means are at least two needles
  • said needles have an identical length, an identical internal diameter and an identical external diameter.
  • the internal diameter and / or the external diameter and / or the length of one needle is different from the others.
  • the means for piercing the valve are tubular needles of circular section having an identical length, an identical internal diameter and an identical external diameter and whose end intended to pierce the valve is tapered.
  • the piercing means also perform the function of placing fluid in communication from the reservoir to the fluid delivery device.
  • the fluid application device of the invention makes it possible to deliver a fluid during writing.
  • the range of possible write flow rates can in particular be determined by the number and / or the internal dimension of the tubular piercing means. In the particular case where the piercing means are of different lengths, the flow rate can also be regulated by means of the support pressure.
  • the device of the invention also makes it possible to deliver a fluid in a smaller quantity and in a controlled manner during writing.
  • the fluid application device further comprises a buffer reservoir so that the fluid communication to the fluid delivery device is effected via a buffer reservoir having a proximal portion and a portion. distal.
  • the proximal portion of the buffer reservoir is contacted with the distal portion of the piercing means and the distal portion of the buffer reservoir is contacted with the proximal portion of the fluid delivery device.
  • the free ink which flows from the reservoir is not directly in contact with the fluid delivery device but is absorbed on a buffer reservoir. which makes it possible to supply the fluid delivery device in a small quantity and in a controlled manner.
  • buffer reservoir is understood to mean a porous reservoir comprising, for example, fibers or a foam, having a completely interconnected and open porosity. Its pore volume is between 50% and 95%, preferably between 65% and 85% in order to guarantee sufficient free volume and good ink retention during impact.
  • the means for setting the valve in relative movement towards the tubular piercing means can be actuated by external forces applied to actuators.
  • the actuators are accessible from outside the fluid application device so that fluid is delivered from the reservoir to the fluid delivery device at the request of the user.
  • the valve is fixed and the piercing means are mobile.
  • the piercing means are preferably set in motion by the force induced by the user when the fluid delivery device is supported on a support, the fluid delivery device performing the function of. actuator.
  • the valve is mobile and the piercing means are fixed.
  • the valve is moved by an actuator accessible to the user from outside said fluid application device.
  • the actuator can be connected to a rod which, upon pressure exerted by the user for the purpose of writing, can deform the valve causing the perforation of said valve by the piercing means, which are then fixed.
  • the valve returns to its natural position, in which it is no longer pierced. Self-healing takes place and the valve is again unharmed.
  • a push button located on the proximal end of the fluid application device extended by a rod which comes into contact with the valve in order to induce its movement until it is punctured. by means of piercing.
  • the actuator can also be located on a side wall of the fluid application device: the movement of the push button during actuation creates, for example, the deformation of the valve by simple lateral compression exerted by the user.
  • the piercing means withdraw from the valve (or vice versa), the valve is closed again, preferably instantaneously, and the system returns to its position. balance by regaining all its fluid tightness.
  • the fluid application device may further comprise an element fulfilling the function of a spring such as a coil spring or a resilient flexible blade.
  • the spring element causes the piercing means to move away from the fixed valve and stop the piercing.
  • the spring element is preferably located between the actuator and the fluid delivery device.
  • the external forces are not applied continuously to the actuators during writing.
  • the user can exert a force on the actuator of the device causing the perforation of the valve by the piercing means and the flow of the fluid towards the device for delivering the fluid. Then he can release force while continuing to write on a medium even though the fluid application device has regained its equilibrium state, that is, when the valve has self-repaired. Finally, the user can again exert a force on the actuator as soon as the fluid delivery device is no longer supplied with sufficient fluid to write.
  • This embodiment is particularly suitable when the fluid application device comprises a buffer reservoir since the buffer reservoir allows the fluid to be delivered over a longer time interval.
  • the actuator allows the withdrawal of the piercing means of the self-healing valve, which is found in the normal closed position. Any action of an external force on the actuator then has the effect of removing the piercing means of the self-repairing valve and thus of cutting off the flow of fluid from the reservoir to the fluid delivery device.
  • this actuator can be engaged when recapping the fluid application device.
  • the removal by the user of the cap from the fluid delivery device leads the piercing means to pierce the valve.
  • the user stops using the fluid delivery device he then puts back the cap which produces the withdrawal of the piercing means of the valve. The latter is repaired and effectively closes the fluid reservoir.
  • the fluid application device of the present invention enables on-demand delivery of a fluid contained in a reservoir to a fluid delivery device. According to certain embodiments, it also makes it possible to close the reservoir containing the free fluid once the device is no longer in use. This obturation can intervene very quickly and very effectively due to the self-healing nature of the valve.
  • the fluid delivery device is not in permanent contact with the free fluid during writing and outside of writing phases.
  • the use of a free ink reservoir sealed by a self-healing valve during the rest phases effectively avoids any risk of leakage in the event of a temperature or pressure variation, even if this variation is significant.
  • the ink flow rate remains constant regardless of the conditions of use when the fluid application device includes a secondary porous reservoir.
  • the risk of leakage is also eliminated. This system therefore does not delay leaks like conventional systems: it prevents them simply and reliably.
  • the present application also relates to the use of the fluid application device described above for writing, marking, coloring, highlighting, correcting, painting, and in particular the writing method defined above, the writing term comprising the variants indicated above: marking coloring highlighting etc.
  • the force to produce the piercing of the valve is opposed to a force produced by an element fulfilling the function of a spring keeping the tubular means of piercing the valve apart from the valve. valve.
  • the force to produce the piercing of the valve by the tubular piercing means is produced by the support by the user of the fluid delivery device on a area.
  • the figures 1 and 2 show a fluid application device (1; 11) of the fiber-tip marker type comprising a free ink reservoir (6; 16) closed by a valve (5; 15) installed at an outlet orifice of said outlet. reservoir (8; 18).
  • the valve (5; 15) is made of a self-healing material.
  • the fluid application device (1; 11) comprises as piercing means two tubular needles (3; 13) of the type of hypodermic injection needles, having on the figures 1 and 2 identical length, identical internal diameter and identical external diameter. The ends intended to perforate the valve (5; 15) are tapered.
  • the two pairs of needles (3; 13) are connected to a fluid delivery device (2; 12) via a buffer reservoir (4; 14).
  • the non-tapered parts (distal parts) of the needles (3; 13) are inserted into the proximal part of the buffer reservoir (4; 14) and the proximal part of the fluid delivery device (2; 12) is inserted into the distal part buffer tank (4; 14).
  • Each of the devices shown on the figures 1 and 2 include an actuator.
  • the actuator is a push button 7a.
  • the actuator is in the form of a conical hat with the tip pointing outwards. It is made of resilient plastic. Pressure, for example using the thumb, causes the cone to push in (see dotted position) which comes out when the thumb pressure ceases. To amplify the return of the cone to the extended position, the device 1 is provided with a spring 7c.
  • the conical push button 7a is connected by its center to a rod 7b which moves the valve 5 towards the tapered parts of the needles 3.
  • the valve 5, like the push button 7a, are each installed by force in a circular groove defined by a proximal lip and a distal lip.
  • the actuator is the fluid delivery device 12.
  • the device comprises a spring 17 installed between the distal part of the valve 15 and the proximal part of the fluid delivery device 12.
  • the spring 17 can be supported. on the valve 15 as shown here or not.
  • the spring 17 can then bear on the internal wall of the fluid application device (1; 11), for example on the distal lip of the retaining groove of the valve 15.
  • a pressure exerted on the actuator 7 has the effect of moving the center of the valve 5 until causing the perforation of said valve 5 by the needles 3.
  • the ink flows by gravity or capillary action through said needles in order to to feed the fluid delivery device 2 via the buffer tank 4.
  • the pressure caused by the support of the fluid delivery device 12 on a support has the effect of pushing the needles 13 inwards.
  • a needle 13 or the pair of needles perforates the valve 15 and allows ink to flow through said needles in order to feed the fluid delivery device 12 via the buffer reservoir 14.
  • the two extreme positions can be stable positions.
  • the center of the conical pushbutton 7a may be provided with a more elongated stud than that shown, to facilitate gripping thereof.
  • the figure 3 shows a longitudinal section of part of the fluid application device in which the piercing means 23 have a different length but identical external and internal diameters.
  • the force exerted directed downward in this figure on the rod 27b causes the bending of the valve 25 via the spring 27, causing the perforation of the latter by the piercing means 23, as shown in dotted lines.
  • the figure 4 shows a longitudinal section of a part of the fluid application device 31 in which the actuation system 37a is located on a lateral part of said device 31.
  • the pressure exerted on the actuation system 37a causes the valve to deform. 35, as shown in dotted lines, until said valve is perforated by the piercing means 33 thus causing the fluid to flow from the reservoir 31 to the fluid delivery device (not shown in the figure) via the buffer reservoir 34.
  • the figures 5 to 8 represent a diametral section of a mixed disc valve ( figures 5a to 8a ) and the corresponding longitudinal section ( figures 5b to 8b ).
  • the mixed valve consists of a part made of non-self-healing material 45b and two disc parts made of self-healing material 45a intended to be pierced by the piercing means 43.
  • the diameter of the parts 45a is slightly larger than the diameter of the piercing means 43.
  • the figure 6 illustrates the case where the parts made of self-healing material 65a intended to be perforated by the piercing means 63 come to grip the part made of non-self-healing material 65b thus ensuring a better mechanical resistance during drilling cycles. They have, for example, a diabolo shape.
  • the mixed valve is three-layered consisting of a part made of self-healing material 55a caught between the disc of the same diameter of non-healing material 55b.
  • the figure 8 highlights the embodiment in which the mixed valve consists of a disc, the peripheral part of which is made of non-healing material 75b and the central part intended to be perforated by the piercing means is made of self-healing material 75a .

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'application de fluide et ses utilisations.
  • Selon la structure des dispositifs d'application de fluide, il existe différentes façons de mettre en communication un fluide contenu dans un réservoir vers un dispositif de délivrance dudit fluide.
  • Dans la plupart des dispositifs comprenant un réservoir d'encre libre, celui-ci est en contact direct ou indirect avec un dispositif de délivrance de fluide. Lors de l'écriture, l'encre est étalée sur un support notamment par l'intermédiaire d'une bille en rotation située à l'extrémité du dispositif de délivrance de fluide ou bien par l'intermédiaire d'un système capillaire pouvant par exemple comporter une pointe fibreuse, poreuse ou extrudée, un applicateur en mousse ou de type pinceau.
  • L'extrémité du dispositif d'application de fluide peut aussi comporter une valve mécanique, un rouleau.
  • Dans un premier type de dispositif existant, le réservoir principal contenant l'encre libre possède des ouvertures vers l'extérieur du dispositif d'application de fluide, ce qui peut entraîner des fuites en cas de variation de température et/ou de pression ou en cas de cap pumping (c'est-à-dire le capuchonnage et décapuchonnage répétitif de l'article). Ces dispositifs intègrent en général un élément en plastique formé de chicanes (baffle) dont le rôle est de repousser le risque de fuite en éloignant artificiellement l'évent de l'encre libre contenue dans le réservoir. Un tel dispositif, outre son coût et sa réelle difficulté technique de moulage et de traitement répétable, ne garantit pas la fiabilité du système. En effet, il ne fait que repousser l'échéance d'une fuite d'encre. Enfin, concernant ce type de dispositifs possédant un réservoir ouvert, l'utilisation d'un capuchon étanche est indispensable afin d'éviter toute évaporation du fluide qu'il contient.
  • Un second type de dispositif possède une valve mécanique entre le réservoir d'encre libre et le dispositif de délivrance de fluide. Ce système a pour but de fermer de façon étanche le réservoir d'encre libre et de délivrer à la demande lors de l'actuation de la valve par le consommateur de l'encre, laquelle est parfois stockée dans un réservoir secondaire fibreux avant d'alimenter le dispositif de délivrance de fluide. Ce système de valve mécanique comporte de nombreux problèmes inhérents au nombre important de pièces : coût de fabrication et d'assemblage élevés, variabilité dimensionnelle importante et/ou moulage/usinage imparfaits des pièces de la valve pouvant entrainer des problèmes fonctionnels dans la valve (colmatage, blocage mécanique ou fuite d'encre). De plus, dans certains cas, ces systèmes à valves mécaniques ne possèdent pas de réservoir secondaire, ce qui conduit à des fuites ou des problèmes de débits importants dans le cas d'une écriture sous sollicitation (par exemple lors d'un décapuchonnage dans l'atmosphère pressurisée d'un avion).
  • Un troisième dispositif de stockage d'encre libre est réalisé par un réservoir unique compartimenté en un minimum de deux zones, reliées entre-elles par un connecteur capillaire continu allant jusqu'au dispositif d'écriture. Ce système de réservoir d'encre libre reste constamment ouvert (absence de valve ou de membrane de fermeture), et nécessite donc d'avoir un réservoir secondaire poreux qui absorbe les fuites d'encre lors des variations de température et de pression. Ce système comporte un grand nombre de pièces plastiques devant être assemblées avec soin, et nécessite une parfaite maîtrise dimensionnelle dans la zone de passage du connecteur capillaire. Malgré cela, ce type de système coûteux ne remplit pas sa fonction lors de fortes variations de température ou de pression, et des coulures peuvent apparaître sous ces contraintes.
  • Par ailleurs, dans le but de résoudre le problème de fin de vie des cartouches d'encre, ou le retrait de la cartouche salit l'intérieur du boîtier d'un stylo ou les mains de l'utilisateur, GB 578 084 , US 2 061 059 et US 2 053 892 décrivent des stylos utilisant les cartouches d'encre obturées par un bouchon en caoutchouc. Lors de la première utilisation de la cartouche, le bouchon est perforé par une pointe creuse. Le stylo reste dans cette configuration où le bouchon est perforé pendant toute la durée de vie de la cartouche, généralement jusqu'à ce que celle-ci soit pratiquement vide. Lorsque la cartouche est retirée du stylo, compte tenu de la résilience du caoutchouc, le bouchon se referme et empêche ainsi l'encre restant dans la cartouche de couler. Ainsi, selon ces documents, le bouchon est percé une seule fois pendant l'utilisation d'une cartouche pleine. Selon GB 578 084 , il est possible de remplir à nouveau une cartouche vidée, jusqu'à ce qu'elle soit elle-même à nouveau vide, et ceci deux fois ou plus.
  • Les dispositifs décrits dans ces brevets n'apportent pas de solution au risque de fuites tout au long de la vie du stylo. En effet, lorsque la cartouche est en cours d'utilisation, la membrane et donc le réservoir restent ouverts en permanence.
  • Il serait donc souhaitable de disposer d'un dispositif d'application de fluide facilement industrialisable (nombre de pièces réduit, assemblage aisé et excellente reproductibilité de fabrication) garantissant une absence totale de fuite de fluide hors du réservoir dudit fluide en cas de forte variation de pression ou de température tout en permettant l'alimentation fiable en fluide du dispositif d'application de fluide selon les besoins de l'utilisateur. De plus, il serait souhaitable d'avoir un dispositif d'application de fluide dont le fluide contenu dans le réservoir serait protégé de toute évaporation même sans capuchon étanche.
  • Or, après de longues recherches, les présents inventeurs ont imaginé un dispositif d'application de fluide, notamment d'écriture, comprenant une valve comprenant un matériau auto-cicatrisant qui permet de répondre à ces exigences.
  • Cette valve est percée lors de chaque utilisation du dispositif d'application de fluides et se referme d'elle-même en fin de chaque utilisation, par arrêt de l'écriture ou par action de l'utilisateur et ceci jusqu'à ce que le réservoir soit vide.
  • C'est pourquoi la présente demande a pour objet un dispositif d'application de fluide selon la revendication 1.
  • La présente demande a également pour objet un procédé d'écriture comprenant plusieurs phases d'écriture et de repos, caractérisé en ce que
    • on fournit un dispositif d'application de fluide défini ci-dessus,
    • pour écrire, un utilisateur procède au percement de la valve, par mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement, autorisant ainsi la sortie du fluide du réservoir pendant la phase d'écriture
    • et à l'arrêt de l'écriture correspondant à une phase de repos, les moyens tubulaires de percement sont retirés de la valve qui se referme par auto cicatrisation pour refermer le réservoir. Le réservoir peut donc subir des variations de pression sans fuite d'encre.
  • L'écriture se fait habituellement sur un support d'écriture, par exemple une feuille de papier.
  • Lorsqu'après une phase de repos l'utilisateur souhaite utiliser à nouveau le dispositif d'application de fluides, il procède à nouveau comme indiqué ci-dessus. La valve étant réalisée en matériau auto cicatrisant, le processus ci-dessus peut se répéter un très grand nombre de fois, dépassant la capacité du réservoir.
  • Dans la suite du texte, par « partie distale » il est fait référence à la partie du dispositif d'application de fluide la plus éloignée d'un utilisateur. Par « partie proximale » il est fait au contraire référence à la partie la plus proche d'un utilisateur. Par « partie médiane » il est fait référence à une partie située entre la partie distale et la partie proximale.
  • Dans la présente demande, le terme "dispositif d'application de fluide" désigne tout dispositif permettant de délivrer à un support un fluide contenu dans un réservoir, grâce à un dispositif de délivrance de fluide.
  • A titre d'exemple de dispositif d'application de fluide, on peut citer un stylo bille, un stylo à encre, un stylo feutre, un feutre de coloriage, un marqueur permanent, un marqueur effaçable, un système de correction, un effaceur.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'application de fluide est un système à pointe fibreuse tel qu'un feutre de coloriage, un surligneur, un marqueur permanent ou non....
  • Le réservoir est de préférence un tube allongé afin de rendre le dispositif d'application de fluide compact. Ainsi le réservoir suit la forme habituelle d'un dispositif d'application de fluide.
  • Le réservoir comprend un orifice de sortie. Par "orifice de sortie", on entend l'endroit où le réservoir est obturé par la valve.
  • Par "dispositif de délivrance de fluide", on entend à la fois la partie distale d'un dispositif de délivrance de fluide étant en contact avec un support lors de l'écriture, mais également la partie médiane et la partie proximale pouvant ne pas être visible de l'utilisateur et être situées dans la partie distale du dispositif d'application de fluide. Le support peut être de diverses natures, les plus connues étant constituées de papier ou de carton.
  • Le terme "fluide" désigne un liquide coloré ou incolore. Ledit fluide a une viscosité adaptée à son utilisation. Par exemple, on peut citer des liquides peu visqueux tels que de l'encre, de l'eau, du solvant, ou des fluides plus visqueux tels que du fluide correcteur ou de la peinture. On peut également citer des fluides sensibles aux UV ou à l'air.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le fluide est une encre.
  • Le terme « fluide libre » désigne le fait que le fluide peut librement couler dans un contenant.
  • Selon l'invention, le terme « obturé » désigne le fait que le système constitué par le réservoir de fluide et la valve est étanche aux liquides dans des conditions normales d'utilisation.
  • Selon l'invention, le terme « valve » désigne un dispositif permettant de maintenir fermé le réservoir pour empêcher le fluide de s'en échapper.
  • La valve peut être de diverses formes. Une valve préférée se présente sous la forme d'un disque c'est-à-dire un cylindre aplati. Toutefois, elle pourra présenter d'autres formes telles qu'une forme cubique, parallélépipédique ou sphérique.
  • Selon un mode de réalisation, la valve présente la même surface que la surface de l'orifice de sortie.
  • Selon un autre mode de réalisation, la valve présente une surface plus importante que la surface de l'orifice de sortie.
  • Ainsi, selon un mode de réalisation, la surface de la valve est comprise entre 0.7 et 2900 mm2, de préférence entre 7 et 1300 mm2 et plus préférentiellement entre 19 et 315 mm2 afin de limiter le volume de matériau auto-cicatrisant utilisé.
  • La valve est caractérisée par une épaisseur "e" qui n'est pas nécessairement homogène sur toute la surface de la valve.
  • Dans le cas d'une épaisseur trop faible, la valve sera difficile à percer de par son élasticité importante.
  • A contrario, dans le cas d'une épaisseur trop importante, la valve sera également difficile à perforer.
  • Ainsi, selon un mode de réalisation, l'épaisseur de la valve est homogène et est comprise entre 0.1 et 10 mm, de préférence entre 1 et 5 mm afin de permettre sa perforation sans trop de contraintes extérieures.
  • La valve peut être notamment insérée entre des lèvres périphériques pour obturer le réservoir. Elle peut aussi être collée ou soudée. Elle peut aussi être réalisée par surmoulage, bi-injection ou multi-injection.
  • Par « matériau auto-cicatrisant », on entend un matériau capable de s'auto-réparer après avoir été endommagé par perforation, en retrouvant notamment toutes ses propriétés d'étanchéité aux fluides.
  • A la différence d'un matériau comme le caoutchouc où après perforation, c'est la résilience du matériau qui referme l'emplacement de la perforation (étanchéité physique limitée aux faibles différences de pression), un matériau auto cicatrisant retrouve à l'identique sa configuration d'origine avant percement (guérison physico-chimique garantissant une étanchéité même sous forte différence de pression).
  • Selon l'invention, l'autoréparation est de préférence quasi-instantanée afin de réaliser une obturation très rapide.
  • Par la suite, on utilisera indifféremment le terme de matériau auto-cicatrisant, cicatrisant ou auto-réparant.
  • Selon l'invention, le matériau auto-cicatrisant peut notamment être choisi dans le groupe consistant en des acides gras multifonctionnels, des monomères ou des polymères acryliques, des polyuréthanes et des copolymères à base de polyéthers, de préférence des polymères di-blocs à base de polyéthers parce que la mobilité des chaînes polymères permet une auto-cicatrisation rapide des lésions même à basse température.
  • Selon un mode de réalisation non revendiqué, la valve est totalement constituée d'un matériau auto-cicatrisant, ce qui facilite la fabrication de la valve.
  • Selon un autre mode de réalisation, au moins une partie de la valve est constituée d'un matériau auto-cicatrisant et au moins une partie de la valve est constituée d'un matériau non auto-cicatrisant afin de réduire le coût de fabrication de la dite valve. La partie constituée d'un matériau auto-cicatrisant est alors plus spécifiquement agencée afin d'être perforée par les moyens de percement.
  • Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, la valve est constituée d'une partie centrale en un matériau auto-cicatrisant et d'une partie périphérique réalisée en un matériau non auto-cicatrisant, par exemple en polyéthylène, en polypropylène, en polystyrène, en polyamide, en polyméthylméthacrylate.
  • Dans un tel cas, la surface de la valve qui est réalisée en matériau auto-cicatrisant représente par exemple de 1% à 99%, de préférence de 5% à 80% et de préférence de 10% à 60% de la surface totale de la valve.
  • Selon un autre mode de réalisation, la partie de la valve réalisée en matériau auto-cicatrisant peut se situer uniquement à l'aplomb des parties perforantes des moyens de percement afin de diminuer au maximum la quantité de matériau auto-cicatrisant utilisé. Ces zones peuvent être de révolution ou non et peuvent être surmoulées dans le matériau non auto-cicatrisant ou insérées (clipsées, bloquées en force...) dans ledit matériau non auto-cicatrisant.
  • Selon encore un autre mode de réalisation, la valve est multicouches (notamment bi-couches ou tri-couches), ladite valve comprenant au moins une couche d'un matériau cicatrisant et au moins une couche d'un matériau non auto-cicatrisant. Dans le cas où la valve est bi-couches (couche de matériau auto-cicatrisant et couche de matériau non auto-cicatrisant), le matériau non auto-cicatrisant peut être situé du côté réservoir ou du côté opposé selon les propriétés mécaniques désirées. Dans le cas où la valve est tri-couches, la couche de matériau auto-cicatrisant se situe entre deux couches de matériaux non auto-cicatrisant afin de garantir une rigidité mécanique suffisante lors du percement. Selon ce mode de réalisation, la ou les couches réalisée(s) en matériau non auto-cicatrisant recouvre partiellement ou totalement la surface de la couche réalisée en matériau auto-cicatrisant. La jonction entre les différents matériaux peut être réalisée par superposition simple ou par collage, soudage ou tout autre moyen adapté aux différents matériaux utilisés.
    Selon ce mode de réalisation, le matériau non auto-cicatrisant peut être notamment choisi dans le groupe constitué par des matériaux en polyéthylène, en polypropylène, en polystyèrene, en polyamide et en polyméthylméthacrlylate.
  • Selon un mode de réalisation particulier, l'épaisseur de la partie de la valve réalisée en un matériau auto-cicatrisant et l'épaisseur de la partie réalisée en matériau non auto-cicatrisant sont différentes.
  • Selon encore un autre mode de réalisation, le matériau de la valve est constitué d'un mélange comprenant un matériau auto-cicatrisant et un matériau non auto-cicatrisant. Ce mélange sera réalisé de telle façon qu'il présente in fine des propriétés auto-réparantes (ou auto-cicatrisantes).
  • Ainsi, selon l'invention, le matériau de la valve est constituée d'un mélange comprenant de 40% à moins de 100% d'un ou plusieurs matériau(x) auto-cicatrisant(s), de préférence de 60% à 95%, et tout particulièrement de 75% à 90%, le reste étant constitué d'un ou plusieurs matériau (x) non auto-cicatrisant (s) .
  • Selon l'invention, le matériau non auto-cicatrisant qui est mélangé au matériau auto-cicatrisant peut être notamment choisi dans le groupe constitué par des élastomères, des polyoléfines, des polyméthacrylates et des polymères styréniques, de préférence des élastomères parce que la compatibilité chimique avec le matériau auto-cicatrisant sera améliorée.
  • Par « moyens de percement tubulaires », on entend tout moyen tubulaire, de préférence mobile, pouvant entraîner la perforation de la valve à un ou plusieurs endroits.
  • Selon l'invention, les moyens de percement tubulaires sont au nombre de 1 ou plus.
  • Selon un mode de réalisation, lorsque le nombre de moyens de percement est supérieur ou égal à deux, ces derniers peuvent être séparés les uns des autres ou accolés les uns aux autres.
  • Selon l'invention, les moyens de percements tubulaires présentent une section creuse ou plusieurs sections creuses séparées par des parois.
  • A titre d'exemple, on peut citer une (des) aiguille(s) présentant une unique section creuse comme moyen(s) de percement.
  • Lesdits moyens de percement tubulaires peuvent présenter différentes sections transversales telles qu'une section circulaire, carrée ou triangulaire, notamment circulaire et sont de préférence effilées à leur extrémité perforante pour limiter la lésion de la valve et accélérer la réparation.
  • Les moyens de percement tubulaires de percement peuvent être réalisés en divers matériaux et de préférence en acier inoxydable qui sera inerte aux éventuels produits chimiques contenus dans le fluide.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de percement peuvent avoir subi un traitement de surface interne pour favoriser ou non le passage des fluides et/ou un traitement de surface externe pour limiter les agressions extérieures.
  • Selon l'invention, lesdits moyens de percement peuvent contenir un système poreux et/ou capillaire.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens tubulaires présentent une longueur "l" comprise entre 5 et 30 mm, de préférence entre 10 et 20 mm afin de garantir une pénétration suffisante dans le réservoir d'encre liquide, le tout sans devoir allonger démesurément la taille du dispositif d'application de fluide.
  • Selon un autre mode de réalisation pouvant être combiné au précédent, lorsque les moyens de percement tubulaires présentent une section circulaire, ces derniers sont caractérisés par un diamètre interne Di et un diamètre externe De.
  • Par « diamètre interne », on entend le diamètre de la section creuse sans la paroi de l'aiguille.
  • Par « diamètre externe », on entend le diamètre du creux avec la paroi de l'aiguille.
  • Le diamètre interne est directement lié au débit du fluide. Ainsi, un faible diamètre interne entraînera un faible débit de fluide alors qu'un grand diamètre interne conduira un débit de fluide plus important.
  • C'est pourquoi, selon un mode de réalisation, le diamètre interne des moyens de percement est compris entre 0.1 et 1.2 mm, de préférence entre 0.2 et 0.8 mm.
  • Ainsi, selon un mode de réalisation, le diamètre externe des moyens de percement est compris entre 0.2 et 1.5 mm, de préférence entre 0.25 et 0.90 mm, afin de conférer aux moyens de percement une bonne tenue mécanique tout en évitant d'endommager le matériau auto-cicatrisant au cours des cycles de percement.
  • Selon un autre mode de réalisation préféré, lorsque les moyens de percement sont au moins deux aiguilles, lesdites aiguilles présentent une longueur identique, un diamètre interne identique et un diamètre externe identique.
  • Selon un mode de réalisation particulier, lorsque les moyens de percement sont au moins deux aiguilles, le diamètre interne et/ou le diamètre externe et/ou la longueur d'une aiguille est différente des autres.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de percement de la valve sont des aiguilles tubulaires de section circulaire présentant une longueur identique, un diamètre interne identique et un diamètre externe identique et dont l'extrémité destinée à percer la valve est effilée.
  • Selon l'invention, de par leur conception tubulaire, les moyens de percement assurent également la fonction de mise en communication de fluide du réservoir vers le dispositif de délivrance de fluide.
  • Ainsi, le dispositif d'application de fluide de l'invention permet de délivrer un fluide lors de l'écriture.
  • La plage de débits d'écriture possibles peut être notamment déterminée par le nombre et/ou la dimension interne des moyens de percement tubulaires. Dans le cas particulier où les moyens de percement sont de longueurs différentes, le débit peut aussi être régulé par l'intermédiaire de la pression d'appui.
  • Le dispositif de l'invention permet également de délivrer un fluide en plus faible quantité et de manière contrôlée lors de l'écriture.
  • Ainsi, selon un autre mode de réalisation, le dispositif d'application de fluide comprend en outre un réservoir tampon afin que la mise en communication de fluide vers le dispositif de délivrance de fluide soit réalisée via un réservoir tampon présentant une partie proximale et une partie distale. La partie proximale du réservoir tampon est mise en contact avec la partie distale des moyens de percement et la partie distale du réservoir tampon est mise en contact avec la partie proximale du dispositif de délivrance de fluide.
  • Ainsi, selon ce mode de réalisation, lorsque la valve est percée par les moyens de percement, l'encre libre qui s'écoule du réservoir n'est pas directement en contact avec le dispositif de délivrance de fluide mais est absorbée sur un réservoir tampon ce qui permet d'alimenter en faible quantité et de manière contrôlée le dispositif de délivrance de fluide.
  • Par réservoir tampon, on entend un réservoir poreux comprenant par exemple des fibres ou une mousse, possédant une porosité totalement interconnectée et ouverte. Son volume poreux est compris entre 50% et 95%, de préférence entre 65% et 85% afin de garantir un volume libre suffisant et une bonne retenue de l'encre lors des chocs.
  • Selon l'invention, les moyens de mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement sont actionnables par des forces extérieures appliquées sur des actuateurs.
  • Les actuateurs sont accessibles par l'extérieur du dispositif d'application de fluide afin que le fluide soit délivré du réservoir vers le dispositif de délivrance de fluide à la demande de l'utilisateur.
  • Ainsi, selon l'invention, il est nécessaire d'appliquer une force extérieure sur les moyens de mise en déplacement de la valve vers les moyens tubulaires afin de provoquer la perforation de la dite valve et la libération du fluide contenu dans le réservoir.
  • Selon un mode de réalisation, la valve est fixe et les moyens de percement sont mobiles.
  • Dans ce mode de réalisation, les moyens de percement sont de préférence mis en mouvement par la force induite par l'utilisateur lors de l'appui du dispositif de délivrance de fluide sur un support, le dispositif de délivrance de fluide assurant la fonction d'actuateur.
  • Selon un autre mode de réalisation, la valve est mobile et les moyens de percement sont fixes.
  • Dans ce mode de réalisation, la valve est déplacée par un actuateur accessible à l'utilisateur depuis l'extérieur dudit dispositif d'application de fluide. L'actuateur peut être relié à une tige qui, lors d'une pression exercée par l'utilisateur en vue d'écrire, peut déformer la valve entraînant la perforation de ladite valve par les moyens de percement, qui sont alors fixes. Lorsque l'utilisateur arrête la pression, la valve reprend sa position naturelle, dans laquelle elle n'est plus percée. L'auto cicatrisation s'effectue et la valve est à nouveau indemne.
  • On peut citer, par exemple, comme actuateur, un bouton poussoir (situé sur l'extrémité proximale du dispositif d'application de fluide) prolongé par une tige qui vient en contact avec la valve afin d'induire son déplacement jusqu'à sa perforation par les moyens de percement. L'actuateur peut aussi être situé sur une paroi latérale du dispositif d'application de fluide : le déplacement du bouton poussoir lors de l'actuation crée par exemple la déformation de la valve par simple compression latérale exercée par l'utilisateur.
  • Selon un mode de réalisation, une fois que les actuateurs ne sont plus soumis à aucune force extérieure, les moyens de percement se retirent de la valve (ou inversement), la valve se rebouche, de préférence instantanément, et le système retourne à sa position d'équilibre en retrouvant toute son étanchéité au fluide.
  • C'est pourquoi, le dispositif d'application de fluide peut comprendre en outre un élément remplissant la fonction de ressort comme un ressort hélicoïdal ou une lame flexible résiliente. L'élément de ressort provoque l'écartement des moyens de percement par rapport à la valve fixe et l'arrêt du percement. L'élément de ressort se situe de préférence entre l'actuateur et le dispositif de délivrance de fluide.
  • Selon un mode de réalisation particulier, lorsque l'actuateur n'est pas le dispositif de délivrance de fluide, les forces extérieures ne sont pas appliquées de façon continue sur les actuateurs lors de l'écriture. En effet, l'utilisateur peut exercer une force sur l'actuateur du dispositif entrainant la performation de la valve par les moyens de percement et l'écoulement du fluide vers le dispositif de délivrance du fluide. Puis, il peut relâcher la force tout en continuant d'écrire sur un support même si le dispositif d'application de fluide a retrouvé son état d'équilibre, c'est-à-dire, lorsque la valve s'est auto-réparée. Enfin, l'utilisateur pourra exercer à nouveau une force sur l'actuateur dés que le dispositif de délivrance du fluide ne sera plus alimenté de manière suffisante en fluide pour écrire.
  • Ce mode de réalisation est particulièrement adapté lorsque le dispositif d'application de fluide comprend un réservoir tampon puisque le réservoir tampon permet de délivrer le fluide sur un intervalle de temps plus long.
  • Selon un autre mode de réalisation, l'actuateur permet le retrait des moyens de percement de la valve auto-cicatrisante, laquelle se retrouve en position normale fermée. Toute action d'une force extérieure sur l'actuateur a alors pour effet de retirer les moyens de percement de la valve auto-réparable et ainsi de couper le flux de fluide du réservoir vers le dispositif de délivrance de fluide. Selon un mode de réalisation particulier, cet actuateur peut être enclenché lors du recapuchonnage du dispositif d'application de fluide. Ainsi par exemple, le retrait par l'utilisateur du capuchon du dispositif de délivrance de fluides conduit les moyens de percement à percer la valve. Lorsque l'utilisateur arrête d'utiliser le dispositif de délivrance de fluides, il remet alors le capuchon qui produit le retrait des moyens de percement de la valve. Cette dernière se répare et referme efficacement le réservoir de fluide.
  • Le dispositif d'application de fluide de la présente invention permet de délivrer à la demande un fluide contenu dans un réservoir vers un dispositif de délivrance de fluide. Selon certains modes de réalisation, il permet aussi d'obturer le réservoir contenant le fluide libre une fois que le dispositif n'est plus utilisé. Cette obturation peut intervenir très rapidement et très efficacement de par la nature auto-cicatrisante de la valve.
  • Ainsi, le dispositif de délivrance du fluide n'est pas en contact permanent avec le fluide libre lors de l'écriture et en dehors de phases d'écriture. L'utilisation d'un réservoir d'encre libre fermé de façon étanche par une valve auto-cicatrisante pendant les phases de repos évite efficacement tout risque de fuite en cas de variation de température ou de pression, même si cette variation est importante. De plus, le débit d'encre reste constant, indépendamment des conditions d'utilisation lorsque le dispositif d'application de fluide comprend un réservoir poreux secondaire. Enfin, le transfert d'encre entre le réservoir d'encre libre et le réservoir secondaire poreux ne se produisant que lors d'une perforation de durée courte de la valve auto-cicatrisante, le risque de fuite est là aussi éliminé. Ce système ne retarde donc pas les fuites comme les systèmes classiques : il les évite de façon simple et fiable.
  • C'est pourquoi la présente demande a aussi pour objet l'utilisation du dispositif d'application de fluide décrit précédemment pour écrire, marquer, colorier, surligner, corriger, peindre, et en particulier le procédé d'écriture défini ci-dessus, le terme d'écriture comprenant les variantes indiquées ci-dessus : marquage coloriage surlignage etc.
  • La présente demande a aussi pour objet l'utilisation du dispositif comme instrument d'écriture dans laquelle ladite utilisation définit un procédé d'écriture comprenant les étapes suivantes :
    1. (i) fournir un dispositif d'application de fluide comprenant un réservoir destiné à contenir un fluide libre et un dispositif de délivrance de fluide, caractérisé en ce que :
      • le réservoir est obturé par une valve,
      • la valve comprend un matériau auto-cicatrisant ;
      • le dispositif d'application de fluide comprend des moyens tubulaires de percement de la valve et de mise en communication de fluide entre le réservoir et le dispositif de délivrance de fluide et des moyens de mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement, en conséquence de quoi les moyens tubulaires de percement peuvent libérer le fluide du réservoir vers le dispositif de délivrance de fluide.
    2. (ii) appliquer lors d'une phase d'écriture une force pour produire le percement de la valve par les moyens tubulaires de percement, en conséquence de quoi le fluide passe par les moyens tubulaires pour atteindre le dispositif de délivrance de fluide,
    3. (iii) arrêter l'application de la force lors d'une phase de repos, en conséquence de quoi la valve auto réparable se referme et arrête d'alimenter le dispositif de délivrance de fluide.
  • Il convient de rappeler ici que cette dernière étape comprend en particulier les deux modalités suivantes :
    • une modalité dans laquelle lors de l'écriture l'utilisateur exerce une force (par exemple en appuyant sur une feuille la pointe d'un stylo) et lorsqu'il arrête d'exercer cette force la fermeture de la valve intervient,
    • une modalité dans laquelle, pour écrire, un utilisateur par exemple ôte un capuchon ou appuie sur un actuateur latéral au niveau de la zone de préhension de l'article d'écriture. Cette action produit une force de réaction sur la valve qui se déplace en une position où elle est percée par les moyens tubulaires de percement, et lorsque l'utilisateur remet le capuchon ou relâche la pression exercée sur l'actuateur latéral, la valve se déplace à nouveau en une position où elle se referme par auto réparation.
  • Dans des conditions préférentielles de mise en œuvre du procédé ci-dessus décrit, la force pour produire le percement de la valve est opposée à une force produite par un élément remplissant la fonction de ressort maintenant écartés de la valve les moyens tubulaires de percement de la valve.
  • Dans d'autres conditions préférentielles de mise en œuvre du procédé ci-dessus décrit, la force pour produire le percement de la valve par les moyens tubulaires de percement est produite par l'appui par l'utilisateur du dispositif de délivrance du fluide sur une surface.
  • Les conditions préférentielles de mise en œuvre des dispositifs d'écriture ci-dessus décrites s'appliquent également aux autres objets de l'invention visés ci-dessus, notamment au procédé pour délivrer un fluide d'un réservoir vers un dispositif de délivrance de fluide ci-dessus.
  • L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux dessins annexés sur lesquels
    • la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un dispositif d'application de fluide selon un mode de réalisation dans lequel la valve est mobile et les moyens de percement sont fixes.
    • la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un dispositif d'application de fluide selon un mode de réalisation dans lequel la valve est fixe et les moyens de percement sont mobiles.
    • la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un dispositif d'application de fluide selon un mode de réalisation dans lequel les moyens de percement ont des longueurs différentes.
    • la figure 4 représente une coupe longitudinale d'un dispositif d'application de fluide selon un mode de réalisation dans lequel l'actuateur se trouve sur une partie latérale du dispositif d'application de fluide de l'invention.
    • les figures 5 à 8 représentent une coupe diamétrale d'une valve mixte selon différents modes de réalisation (figure 5a à 8a) et la coupe longitudinale correspondante (figures 5b à 8b).
  • Les figures 1 et 2 représentent un dispositif d'application de fluide (1 ;11) du type marqueur à pointe fibreuse comprenant un réservoir d'encre libre (6 ;16) obturé par une valve (5 ;15) installée au niveau d'un orifice de sortie dudit réservoir (8 ;18). La valve (5 ;15) est réalisée en un matériau auto-cicatrisant. Le dispositif d'application de fluide (1 ;11) comprend comme moyens de percement deux aiguilles (3 ;13) tubulaires du type des aiguilles hypodermiques pour injection, présentant sur les figures 1 et 2 une longueur identique, un diamètre interne identique et un diamètre externe identique. Les extrémités destinées à perforer la valve (5 ;15) sont effilées. Les deux paires d'aiguilles (3 ;13) sont reliées à un dispositif de délivrance de fluide (2 ;12) via un réservoir tampon (4 ;14). Les parties non effilées (parties distales) des aiguilles (3 ;13) sont insérées dans la partie proximale du réservoir tampon (4 ;14) et la partie proximale du dispositif de délivrance de fluide (2 ;12) est insérée dans la partie distale du réservoir tampon (4 ;14).
  • Chacun des dispositifs représentés sur les figures 1 et 2 comprennent un actuateur.
  • Sur la figure 1 où la valve est mobile et les moyens de percement sont fixes, l'actuateur est un bouton poussoir 7a. L'actuateur est en forme de chapeau conique dont la pointe est dirigée vers l'extérieur. Il est réalisé en matière plastique résiliente. Une pression, par exemple à l'aide du pouce, provoque l'enfoncement du cône (voir position en pointillés) qui ressort lorsque cesse la pression du pouce. Pour amplifier le retour du cône en position sortie, le dispositif 1 est doté d'un ressort 7c.
  • Le bouton poussoir 7a conique est relié par son centre à une tige 7b qui déplace la valve 5 vers les parties effilées des aiguilles 3.
  • La valve 5, comme le bouton poussoir 7a sont chacun installés en force dans une gorge circulaire définie par une lèvre proximale et une lèvre distale.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'actuateur est le dispositif de délivrance de fluide 12. Dans ce cas, le dispositif comprend un ressort 17 installé entre la partie distale de la valve 15 et la partie proximale du dispositif de délivrance du fluide 12. Le ressort 17 peut prendre appui sur la valve 15 comme représenté ici ou non. Le ressort 17 peut alors prendre appui sur la paroi interne du dispositif d'application de fluide (1 ;11), par exemple sur la lèvre distale de la gorge de maintien de la valve 15.
  • Dans le mode de réalisation représenté par la figure 1, une pression exercée sur l'actuateur 7 a pour effet de déplacer le centre de la valve 5 jusqu'à provoquer la perforation de ladite valve 5 par les aiguilles 3. L'encre s'écoule par gravité ou capillarité à travers lesdites aiguilles afin d'alimenter le dispositif de délivrance de fluide 2 via le réservoir tampon 4.
  • Dés que l'actuateur 7 n'est plus sollicité par une force extérieure, le retrait de chaque aiguille 3 de la valve 5 intervient grâce au ressort 7c. La valve se répare quasi-instantanément et retrouve toute ses propriétés d'étanchéité au fluide. Le système retourne à son état d'équilibre.
  • Dans le mode de réalisation représenté par la figure 2, la pression provoquée par l'appui du dispositif de délivrance de fluide 12 sur un support a pour effet de pousser vers l'intérieur les aiguilles 13. Selon la pression exercée, une aiguille 13 ou la paire d'aiguilles perfore la valve 15 et permet à l'encre de s'écouler à travers lesdites aiguilles afin d'alimenter le dispositif de délivrance de fluide 12 via le réservoir tampon 14.
  • Lorsque l'écriture et donc la pression exercée par l'utilisateur cesse, le ressort 17 repousse le dispositif de délivrance de fluide, ce qui entraine le retrait des aiguilles 13 de la valve 15. La valve 15 se répare quasi-instantanément et retrouve toute ses propriétés d'étanchéité au fluide. Le système retourne à son état d'équilibre.
  • Si l'on veut réaliser un dispositif d'application de fluide à usage prolongé, on peut prévoir que les deux positions extrêmes sont des positions stables. Par exemple lorsque le dispositif d'application de fluide est dans la position en pointillés de la figure 1, une traction sur le bouton poussoir 7a conique fait retourner le dispositif d'application de fluide à la position en traits pleins de la figure 1. A cette fin, le centre du bouton poussoir 7a conique peut être muni d'un téton plus allongé que celui représenté, pour en faciliter la préhension.
  • La figure 3 représente une coupe longitudinale d'une partie du dispositif d'application de fluide dans lequel les moyens de percement 23 ont une longueur différente mais des diamètres externe et interne identiques. La force exercée dirigée vers le bas sur cette figure sur la tige 27b entraine la flexion de la valve 25 via le ressort 27, entrainant la perforation de cette dernière par les moyens de percement 23, comme montré en pointillés.
  • La figure 4 représente une coupe longitudinale d'une partie du dispositif d'application de fluide 31 dans lequel le système d'actuation 37a se trouve sur une partie latérale dudit dispositif 31. La pression exercée sur le système d'actuation 37a entraine la déformation de la valve 35, comme montré en pointillés, jusqu'à perforation de ladite valve par les moyens de percement 33 entrainant ainsi l'écoulement du fluide du réservoir 31 vers le dispositif de délivrance du fluide (non représenté sur la figure) via le réservoir tampon 34.
  • Le ressort 27c (figure 3) ou 37c (figure 4) contribue au retour en position d'équilibre où la valve se referme.
  • Les figures 5 à 8 représentent une coupe diamétrale d'une valve discale mixte (figures 5a à 8a) et la coupe longitudinale correspondante (figures 5b à 8b).
  • Sur la figure 5, on observe que la valve mixte est constituée d'une partie réalisée en matériau non auto-cicatrisant 45b et de deux parties discales réalisées en matériau auto-cicatrisant 45a destinées à être percées par les moyens de percement 43. Le diamètre des parties 45a est légèrement plus grand que le diamètre des moyens de percement 43.
  • La figure 6 illustre le cas où les parties en matériau auto-cicatrisant 65a destinées à être perforées par les moyens de percement 63 viennent enserrer la partie réalisée en matériau non auto-cicatrisant 65b assurant ainsi une meilleure tenue mécanique lors des cycles de percement. Elles ont par exemple une forme en diabolo.
  • Sur la figure 7, on observe que la valve mixte est tri-couches constituée d'une partie réalisée en matériau auto-cicatrisant 55a pris entre le disque de même diamètre en matériau non cicatrisant 55b.
  • La figure 8 met en évidence le mode de réalisation dans lequel la valve mixte est constituée d'un disque dont la partie périphérique est réalisée en matériau non cicatrisant 75b et la partie centrale destinée à être perforé par les moyens de percement est réalisée en matériau auto-cicatrisant 75a.

Claims (10)

  1. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) comprenant :
    - un réservoir destiné à contenir un fluide libre (6 ;16 ;26 ;36) et un dispositif de délivrance du fluide (2 ;12) ;
    - le réservoir est obturé par une valve (5 ;15 ;25 ;35);
    - le dispositif d'application de fluide (1 ; 11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) comprend
    • des moyens tubulaires de percement (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) de la valve et simultanément de mise en communication du fluide du réservoir vers le dispositif de délivrance de fluide ;
    • des moyens de mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73), ; les dits moyens de mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement étant actionnables par des forces extérieures appliquées sur un actuateur, en conséquence de quoi les moyens tubulaires de percement (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) peuvent libérer le fluide du réservoir (6 ;16 ;26 ;36) vers le dispositif de délivrance du fluide (2 ;12) à chaque utilisation du dispositif d'application de fluide; et
    • des moyens permettant à la valve d'être écartée des moyens tubulaires de percement en l'absence desdites forces extérieures ;
    caractérisé en ce que la valve comprend un matériau constitué d'un mélange comprenant un ou plusieurs matériaux dit auto-réparant et un ou plusieurs matériaux dit non auto-réparant où :
    - le matériau dit auto-réparant est choisi dans le groupe constitué par des acides gras multifonctionnels, des monomères ou des polymères acryliques, des polyuréthanes et des copolymères à base de polyéthers ;
    - le matériau dit non auto-réparant est choisi dans le groupe constitué par des élastomères, des polyoléfines, des polyméthacrylates et des polymères styréniques ou choisi dans le groupe constitué par le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène, le polyamide et le polyméthylméthacrylate ; et
    - le mélange comprend de 40 à moins de 100% en poids de matériau dit auto-réparant par rapport au poids total du mélange, le reste étant constitué d'un ou plusieurs matériau(x) non auto-réparant.
  2. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau dit auto-réparant est plus spécifiquement agencée afin d'être perforée par les moyens de percement (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73).
  3. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la surface de la valve (5 ;15 ;25 ;35) est réalisée en matériau dit auto-réparant tel que défini en revendication 1 et représente de 1% à 99% de la surface totale de la valve.
  4. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la valve est multicouches ; la dite valve comprenant au moins une couche du matériau dit auto-réparant et au moins une couche du matériau non auto-réparant.
  5. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de percement tubulaires (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) comprennent une ou plusieurs aiguilles présentant une longueur 1 comprise entre 5 et 30mm, un diamètre interne Di compris entre 0,1 et 1,2mm et un diamètre externe De compris entre 0,2 et 1,5mm.
  6. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un réservoir tampon (4 ;14 ;24 ;34) afin que la mise en communication de fluide vers le dispositif de délivrance du fluide (2 ;12) soit réalisée via le réservoir tampon présentant une partie proximale et une partie distale, dans lequel la partie proximale du réservoir tampon est mise en contact avec la partie distale des moyens de percement (3 ;13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) et la partie distale du réservoir tampon est mise en contact avec la partie proximale du dispositif de délivrance du fluide (2 ;12).
  7. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la valve (5 ;15 ;25 ;35) est fixe et les moyens de percement (3 ; 13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) sont mobiles.
  8. Dispositif d'application de fluide (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la valve (5 ;15 ;25 ;35) est mobile et les moyens de percement (3 ; 13 ;23 ;33 ;43 ;53 ;63 ;73) sont fixes.
  9. Utilisation d'un dispositif (1 ;11 ;21 ;31 ;41 ;61 ;71) tel que défini à l'une des revendications 1 à 8 pour écrire, marquer, colorier, surligner, corriger et peindre.
  10. L'utilisation, selon la revendication 9, d'un dispositif selon l'une des revendications 1-8, comme instrument d'écriture dans laquelle ladite utilisation définit un procédé d'écriture comprenant plusieurs phases d'écriture et de repos, caractérisé en ce que
    - on fournit un dispositif d'application de fluide tel que défini à l'une des revendications 1 à 8,
    - pour écrire, un utilisateur procède au percement de la valve, par mise en déplacement relatif de la valve vers les moyens tubulaires de percement, autorisant ainsi la sortie du fluide du réservoir pendant la phase d'écriture
    - et à l'arrêt de l'écriture correspondant à une phase de repos, les moyens tubulaires de percement sont retirés de la valve qui se referme.
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