Brevet FR2538311A1 — publié le 19840629

"Dispositif pour empecher le séchace de l'encre dans un instrument d'écriture" La présente invention concerne un dispositif servant à empêcher le séchage de l'encre devant être uti- lisée dans un instrument d'écriture, comme par exemple un stylographe, un marqueur et un stylo à bille, qui sont ap- provisionnés chacun intérieurement par une cartouche d'en- cre contenant une encre volatile. D'une manière générale, l'instrument d'écri- ture utilisant de l'encre est muni d'une cartouche d'en- cre contenant de l'encre et située dans le manche, et d'une pointe d'écriture, située à l'extrémité du manche. L'instrument d'écriture du type indiqué ci- dessus présente comme inconvénient le fait de perdre en totalité ou en partie sa capacité d'utilisation pour écri- re en raison d'une évaporation du solvant contenu dans l'encre,lorsque cet instrument n'est pas utilisé pen- dant une longue durée s'écoulant entre l'instant o l'ins- trument est livré par le fabricant et celui o il est acheté par l'utilisateur, ou bien s'écoulant alors que l'utilisateur est en sa possession. Dans le cas o l'instrument d'écriture est constitué en une matière plastique, bien que le capuchon soit fixé de façon étanche sur le manche dudit instrument, une perte totale ou partielle de la capacité d'utilisation de l'instrument pour l'écriture est inévitable en raison de la nature de la matière plastique permettant le passa- ge de la vapeur du solvant lorsque l'instrument n'est pas utilisé pendant un long intervalle de temps. Afin de résoudre le problème indiqué ci-des- sus, on a déjà essayé de maintenir, dans l'enveloppe de l'instrument d'écriture, un système de retenue de liquide, imprégné intérieurement d'un liquide, de telle manière que le séchage de l'encre est contrôlé par l'évaporation du solvant à l'intérieur de l'enveloppe. Cependant aucune étude n'a été fait concer- ar.nt le problème de la relation entre la pression de va- peur de l'encre et la pression de vapeur du liquide, et étant donné que lapression de vapeur du liquide est infé- rieure à celle de l'encre, le solvant présent dans l'en- cre s'évapore quelquefois avant le liquide afin de main- tenir l'équilibre entre les pressions de vapeur de l'en- cre et du liquide dans une enveloppe étanche à l'air et est absorbé par le dispositif de retenue de liquide, con- trairement au but recherché, ce qui interrompt l'effet d'en- pècheràentdu séchage de l'encre. Un but de la présente invention est de four- nir un dispositif apte à empêcher le séchage de l'encre dans l'instrument d'écriture pendant un long intervalle de temps. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif apte à empêcher le développement d'une opacité dans le manche transparent de l'instrument d'écriture, de manière à permettre une observation perma- nente du dearé de consommation d'encre dans la cartouche d'encre et à conserver un bon aspect de l'instrument. Ce problème est résolu conformément à l'in- vention à l'aide d'un dispositif empêchant le séchage de l'encre dans l'instrument d'écriture, ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit instrument d'écriture qui est équipé d'une cartouche d'encre contenant de l'encre et située à l'intérieur du manche tubulaire est en outre muni d'un organe de retenue de liquide imprégné intérieurement d'un liquide, dont la pression de vapeur est supérieure à la pression de vapeur de l'encre située dans ladite cartou- che d'encre. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence au dessin annexé, sur le- quel la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une pre ière forme de réalisation de la présente inven- tion; et la figure 2 est une vue en coure verticale d'une seconde forme de réalisation de la présente inven- tion. Dans la-première forme de réalisation d'un instrument d'écriture représenté sur la figure 1, un bou- chon à embout 12 est fixé de façon étanche dans l'extrémi- té du manche 11 et un capuchon 13 est fixé de façon déta- chable sur l'extrémité avant du manchon. Ces parties sont toutes réalisées en une ré- sine synthétique thermoplastique telle que du polystyrè- ne Cependant le capuchon 13 peut etre réalisé avec un métal. Une cartouche d'encre 15 insérée dans le manche 11, tout en laissant subsister un espace envelop- pant 14, contient de l'encre 16 en son intérieur et est retenued'une manière étanche à l'air par l'extrémité ré- duite du manche 11 servant d'organe 17 de retenue d'une pointe d'écriture, qui est équipée d-'un marqueur 18 de- vant être imprégné par l'encre cui sourd du réservoir par capillarité. Dans l'instrument d'écriture du type indiqué ci-dessus, le dispositif 19 prévu pour l'encre 16 et empê- chant le séchage est disposé dans l'espace intérieur 14 du manche 11. Le dispositif 19 empêchant le séchage est constitué par un organe de retenue 20 constitué en un ma- tériau mousse tel qu'une éponge imprégnée par un agent liquide empêchant le séchage et dont la pression de vapeur est formulée de manière à être supérieure à celle de l'en- cre, et disposé de manière à enserrer la cartouche d'encre 15 sur son pourtour Dans l'instrument d'écriture-utilisant une encre aqueuse, l'encre est constituée par un colorant ou un pigment, une résine soluble à l'eau, de l'eau et un agent hvgroscopique tel que bl'éthylène glycol ou du glycérol, et l'acent eêec? ar t le S 1 c? ace peut être consti- tué par de l'eau et un agent hycroscocfiaetel que de l'éthy- lène glycol ou du glycérol ou une substance telle que du chlorure de calcium afin de réduire la pression de vapeur de l'eau. On peut accroître la pression de vapeur de 1 'agent empêchant le séchage par rap r-t E la,ressior de _ - peur de l'encre en augmentant la quantité de ladite sub- stance indiquée ci-dessus par rapport à la quantité d'eau, en ce xui concerne l'encre, tout en réduisant la quantité de ladite substance par rapport à l'eau en ce cui concerne l'acent empêchant le séchage. C'est pourquoi, lorsque l'instrument d'écritu- re équipé du dispositif 19 empêchant le séchage est conser- vé sans être utilisé, l'eau présentedans l'agent de sécha- ge s'évapore en premier du dispositif 19 empêchant le sé- chage, en raison de sa vitesse d'évaporation relativement élevée, et remplit l'espace 14 situédans le manche 11, ce qui permet seulement l'évaporation d'une faible quantité de l'eau présente dans l'encre 16 située dans la cartou- che 15. La vapeur présente dans l'espace 14 passe à travers le manche tubulaire 11 constitué en une résine synthétique et s'élimine par évaporation lorsque l'ins- trument d'écriture est conservé sans être utilisé, mais est compensé par le volume d'eau s'évaporant de l'agent empêchant le séchage, en une quantité presque identique à celle provenant du manche 11, ce qui a pour effet que l'espace 14 est maintenu à l'état rempli de vapeur et que par conséquent l'eau présente dans l'encre 16 s'évapo- re en une quantité plus faible que jamais. Etant donné que le volure d'eau de l'encre 16 com ence à s'évaporer à la suite de l'évaporation com- plète de l'ensemble du volume d'eau présent dans l'agent empêchant le séchage, on peut utiliser l'instrument d'écri- ture de-façon satisfaisante pour écrire même après qu'il ait été conservé sans être utilisé pendant un long inter- valle de temps. Dans la première forme de réalisation de la présente invention, un dispositif 19 empêchant le séchage est disposé de manière à entourer une cartouche d'encre 15 sur son pourtour et par conséquent il est possible de réduire l'espace prévu pour le dispositif 19 empêchant le séchage et on peut conserver également pour la cartouche d'encre 15 une longueur telle qu'elle s'étend sur presque toute la longueur du manche 11, avec comme conséquence le fait que le volume d'encre contenu peut être important et que l'utilisateur peut écrire avantageusement plus long- temps ou un plus grand nombre de lettres. Ci-après, on va décrire la seconde forme de réalisation représentée sur la figure 2. On a utilisé les mêmes chiffres de référen- ce que ceux utilisés dans la première forme de réalisa- tion, pour des parties identiques de cette seconde forme de réalisation afin de simplifier la description et seuls les éléments différents vont être décrits. Une pointe d'écriture 18 fixée à l'extrémité d'une cartouche d'encre 15 estmunie d'une bille et l'extré- mité de la pointe d'écriture 18 est pressée contre un dis- positif à fermeture étanche 21 constitué en un matériau élastique tel que du caoutchouc et monté dans le capuchon 13 de manière à empêcher l'évaporation du solvant à partir de l'extrémité de la pointe d'écriture 18 Le dispositif de fermeture étanche 21 peut être réalisé sous la forme d'une Pellicule de résine synthétique destinée à recou- vrir l'extrémité de la pointe d'écriture 1 P. Un agent 22 empêchant un écoulement inverse de l'encre 16 et constitué par une substance visqueuse in- soluble dans cette encre, remplit l'ouverture d'extrémité de la cartouche d'encre 15, qui a été remplie avec l'encre 16. Un dispositif 19 empêchant le séchage et com- portant un organe 20 de retenue du liquide constitué en un matériau mousse tubulaire de courte longueur imprégné par l'agent empêchant le séchage est fixé au bouchon à em- bout 12 La relation entre les pressions de vapeur de l'encre 16 et de l'agent empêchant le séchage est absolu- ment identique à celle du cas de la première forme de réa- lisation. Dans cette seconde forme de réalisation, il ne se produit absolument aucune évaporation de l'eau con- tenue dans l'encre depuis la cartouche 15 en direction de l'espace 14, et la durée de vie de l'instrument d'écritu- re peut être prolongée. Dans la seconde forme de réalisation, si l'ins- trument d'écriture, contenant par exemple une encre aqueuse et comportant un manche constitué en une résine synthétique transparente est soumis à un choc quelconque, un agent em- pêchant le séchage,contenu dans l'organe de retenie 20 du dispositif 19 empêchant lé séchage,éclabousse la-périphé- rie intérieure du manche transparent 11, y adhère et s'y accumule, ce qui rend éventuellement invisible le degré de consommation d'encre dans la cartouche 15. Compte-tenu de ce qui précède, dans une troi- sième forme de réalisation de la présente invention, on augmente la pression de vapeur de l'agent empêchant le séchage à une valeur supérieure à celle de l'encre 16, et on améliore la qualité de cet agent, sur la base de sa composition. Comme agent servant à imprégner l'organe de retenue 20, on utilise un type d'agent empêchant le sé- chage possédant une pression de vapeur supérieure à cel- le de l'encre 16 et possédant une tension superficielle égale ou inférieure à 4 102 N/m à la température de C, de manière à empêcher que le manche soit rendu opa- que par des éclaboussements de l'agent empêchant le sé- chage, provoqués par un choc extérieur. Un exemple d'une composition importante d'un agent empêchant le séchage est le suivant: Ethylène glycol 10 parts en poids Eau 88,8 parts en poids Benzoate de sodium (stabilisant) 1 part en poids Noigen EA 112 0,2 part en poids (Préparé par la société dite Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co,Ltd; poly (actylphnyli ether d'éthylène glycol)) Tension superficielle 3,07 10 2 N/r (à 200 C) Exemnle 2 Ethylène glycol 20 parts en poids Eau 78,8 parts en poids Benzoate de sodium (stabilisant) 1 part en poids Neocol P 0,2 part en poids (Préparé par la société dite Dai-ichi Kogyo Seiyaku,Co,Ltd; Sel de sodium d'un ester d'acide dialkylsulfo succinique) Tension superficielle 2,6310 2 N/r (à 200 C) Comme cela ressort de la troisième forme de réalisation, moyennant une adaptation de la tension super- ficielle de l'agent empêchant le séchage afin qu'elle soit égale ou inférieure à 4 10-2 N/m, l'agent eêchant le séchage ne passe pas à l'état de petites gouttelettes sur le pourtour inté- rieur du manchon, mais produit un phénomène avantageux de mouillage sans provoquer une opacité dans le manche 11, ce qui permet une observation complète de la partie extérieu- re de;a cartouche d'encre. Cette troisième forme de réalisation prouve de façon significative l'utilité pratique de la présente inven- tion, en ce que l'on peut améliorer d'une manière simple et bon marché la qualité de l'agent empêchant le séchage, en lui ajoutant seulement une faible quantité d'un agent tensio- actif. Jusqu'à présent la présente invention a été dé- crite en référence à des formes de réalisation dans lesquel- les on utilisait de l'encre aqueuse, mais elle peut être ap- pliquée également à des formes de réalisation utilisant ce qu'on appelle une encre huileuse, dans laquelle un solvant $ orcar iue est utilisé à la place de l'eau er tant que cons- tltuant principal. Dans ur exemple de la corposition indiquée ci-dessus, lorsque les constituants de l'encre sont une résine colorante, du cyclobexane d'éthyle et de l'éthanol, orn peut atteindre le but recherché en rr&carant un acgent e.pechant le séchage corportant de l'ét;ycvchl Xd exane et de léthanol de telle anière que ces constituants soient présents en des pourcentages identiques. Lorsque l'on utilise urne encre huileuse, le manche transparent en matière plastique ne peut pas être rendu opaque même dans le cas o il est soumis à des écla- boussures d'encre, en raison de la faible tension super- ficielle de cette encre. REVENDICATIONS 1 Dispositif empêchant le séchage de l'encre dans un instrument d'écriture, caractérisé en ce que cet instrument qui est équipé d'une cartouche d'encre ( 15) conte- nant de l'encre ( 16) et situé à l'intérieur du manche tubu- laire ( 11) dudit instrument, est en outre muni d'un orcane ( 20) de retenue de liquide,dont l'intérieur est imprégné par un liquide dont la pression de vapeur est supérieure à celle de l'encre située à l'intérieur de ladite cartouche d'encre ( 15). 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite cartouche d'encre ( 15) incorporée dans ledit manche ( 11) et contenant de l'encre ( 16) en son intérieur est ferméed'une manière étanche à l'air afin d'empêcher le séchage de l'encre. 3 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit organe ( 20) de retenue de liquide, dont l'intérieur est imprégné par le liquiqe, est disposé de manière à entourer à la manière d'un cylindre le pour- tour extérieur de ladite cartouche d'encre ( 15). 4 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ledit manche ( 11), à l'intérieur duquel ladite cartouche d'encre ( 15) incorporée, est réalisé de manière à être transparent et en ce aue la tension superficiel-. le dudit liquide imprégnant ledit organe ( 20) de retenue du liquide est adapté de manière à être égal ou inférieure à 4 10 2 N/m (à 20 C).