Brevet FR2859944A1 — publié le 20050325

Instrument d'écriture à réservoir. La présente invention est relative aux instruments d'écriture à réservoir. Plus particulièrement, l'invention concerne un instrument d'écriture comprenant: - un corps adapté pour permettre à un utilisateur de tenir en main l'instrument d'écriture, ce corps s'étendant selon une direction longitudinale entre une extrémité avant et une extrémité arrière, un réservoir situé dans le corps et destiné à contenir de l'encre, ce réservoir s'étendant selon la direction longitudinale entre des extrémités avant et arrière, - une pointe d'écriture comprenant un passage de sortie d'encre communiquant avec l'extrémité avant du 15 réservoir, - un piston monté coulissant avec étanchéité dans un cylindre communiquant avec le réservoir, ledit piston définissant avec le réservoir un volume utile adapté pour contenir de l'encre, - et un organe d'actionnement adapté pour permettre à un utilisateur d'actionner le piston, au moins pour aspirer de l'encre dans le réservoir à partir d'un encrier externe ou similaire. Le document US-B-6 250 832 décrit un instrument d'écriture de ce type, dans lequel le piston coulisse sur toute la longueur du réservoir, l'organe d'actionnement étant relié au piston par une longue tige de piston qui sort presque entièrement du corps lors de l'opération de remplissage du réservoir. De ce fait, l'utilisateur a besoin de ses deux mains pour remplir le réservoir. De plus, la tige de piston est mal guidée et est susceptible d'être endommagée lorsqu'elle est en position entièrement sortie du corps. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, un instrument d'écriture du genre en question est caractérisé en ce que le piston est sollicité élastiquement vers une position de repos, l'organe d'actionnement étant adapté pour éloigner ledit piston de sa position de repos lorsqu'il est actionné par un utilisateur, et en ce qu'un tube d'évent fait communiquer le passage de sortie de la pointe d'écriture avec le volume utile au voisinage de l'extrémité arrière dudit réservoir. Grâce à ces dispositions, lorsque l'instrument d'écriture est tenu en position verticale avec sa pointe plongée dans de l'encre, chaque actionnement du piston dans le sens de la compression du réservoir a tendance à faire sortir préférentiellement de l'air accumulé alors à l'extrémité arrière du réservoir au-dessus de l'encre. De l'encre sort aussi du réservoir lors de ce mouvement, mais le volume total d'air et d'encre ainsi expulsé est ensuite remplacé par de l'encre aspirée lors du mouvement de retour du piston. On peut ainsi remplir le réservoir d'encre par actionnements successifs du piston. De plus, lorsque l'instrument d'écriture est tenu en position verticale avec sa pointe vers le bas mais dans l'air, chaque actionnement du piston dans le sens de la compression du réservoir fait sortir un peu d'encre en plus de l'air, et cette encre est remplacée par de l'air aspiré lors du mouvement de retour du piston. On peut ainsi vider le réservoir par actionnements successifs du piston. Dans les deux cas, l'actionnement du piston, par mouvements successifs de pompage, est simple et ne requiert pas une grande course du piston, de sorte que cet actionnement peut être effectué d'une seule main par l'utilisateur dès lors que l'organe d'actionnement est judicieusement placé. De plus, du fait que la course du piston et relativement faible, le piston et les éléments qui se déplacent avec lui peuvent être aisément guidés avec précision par rapport au corps. Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - le tube d'évent débouche dans une chambre à air qui communique par un passage capillaire avec le volume intérieur utile du réservoir; - le piston est creux et est relié à l'organe d'actionnement par une tige de piston elle-même creuse qui délimite ladite chambre à air, le tube d'évent traversant le piston et pénétrant dans la tige de piston, en délimitant entre ledit tube d'évent et ladite tige de piston un espace libre annulaire qui forme ledit passage capillaire; - ledit espace libre annulaire présente une largeur radiale comprise entre 0,1 et 0,4 mm; - le tube d'évent traverse un orifice ménagé à l'extrémité avant du réservoir, un passage annulaire étant délimité entre le tube d'évent et ledit orifice pour faire communiquer le réservoir avec le passage de sortie; - ledit passage annulaire présente une largeur radiale comprise entre 0,1 et 0,3 mm; - le passage de sortie comprend une fente ménagée dans un bloc rigide, cette fente débouchant sous une plume 25 d'écriture qui recouvre ledit bloc rigide; - le tube d'évent présente un diamètre intérieur compris entre 1 et 2 mm; - le cylindre dans lequel coulisse le piston forme l'extrémité arrière du réservoir, le piston étant monté 30 coulissant dans la direction longitudinale; - le cylindre est formé dans une chemise rigide qui est montée dans le corps et qui ferme le réservoir vers l'arrière, le piston étant relié à l'organe d'actionnement par une tige de piston qui est guidée en coulissement dans la direction longitudinale par ladite chemise; - l'organe d'actionnement fait saillie à l'extrémité arrière du corps, le piston étant sollicité élastiquement vers l'arrière; - l'instrument d'écriture comporte en outre un capuchon qui est fixé de façon amovible à l'extrémité arrière du corps et qui recouvre l'organe d'actionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin joint. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un instrument d'écriture selon une forme de réalisation de l'invention, en position d'utilisation normale, - la figure 2 est une vue de détail de l'extrémité 15 avant de l'instrument d'écriture de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe du corps conducteur visible sur la figure 2, la coupe étant prise selon la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue de détail de l'extrémité 20 arrière du réservoir de l'instrument d'écriture de la figure 1, - et la figure 5 est une vue similaire à la figure 1, pendant le rechargement du réservoir d'encre. Sur les différentes figures, les mêmes références 25 désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un instrument d'écriture 1, et plus particulièrement un stylo plume, qui comprend un corps 2 permettant à un utilisateur de tenir en main le stylo plume. Ce corps 2 s'étend selon une direction longitudinale X entre une extrémité avant 3 et une extrémité arrière 4. Le corps 2 est creux et délimite intérieurement un réservoir 5 partiellement rempli d'encre 6, le réservoir 5 s'étendant lui-même selon la direction longitudinale X entre une extrémité avant 5a et une extrémité arrière 5b. A l'extrémité avant 3 du corps est en outre fixée une pointe d'écriture 7, bien visible sur les figures 2 et 3, qui peut comprendre par exemple: - un barillet cylindrique creux 8, fixé à l'extrémité avant du corps 2 (dans l'exemple particulier considéré ici, le barillet 8 est vissé dans une douille 9 qui est elle-même fixée à l'extrémité avant 3 du corps 2), ce barillet 8 présentant une paroi latérale 10 sensiblement cylindrique de révolution autour de l'axe X et un fond 11 qui délimite l'extrémité avant 5a du réservoir et est percé d'un évidement central 12, - un bloc rigide 13, généralement dénommé "conducteur" qui est partiellement contenu dans le barillet 7 et qui présente un passage de sortie d'encre tel qu'une fente 14 disposée dans un plan contenant l'axe longitudinal X et communiquant avec l'orifice central 12, - et une plume d'écriture 15 recouvrant partiellement le bloc conducteur 13 au niveau de la fente 14, cette plume d'écriture étant également tenue à l'intérieur du barillet 8. Par ailleurs, dans le bloc conducteur 13 est également percé un puits cylindrique 16 qui s'étend selon l'axe longitudinal X et dans lequel est emboîté un tube d'évent 17 qui s'étend vers l'arrière en traversant le réservoir 5, l'extrémité arrière de ce tube d'évent communiquant avec l'extrémité arrière 5b du réservoir. Le tube d'évent peut présenter par exemple un diamètre intérieur de l'ordre de 1,2 mm (ou plus généralement de 1 à 2 mm) et un diamètre extérieur de l'ordre de 1,6 mm (ou plus généralement de 1,4 à 2,5 mm), tandis que l'orifice central 12 du fond du barillet peut présenter un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 17, par exemple de l'ordre de 2 mm. Un passage annulaire est ainsi délimité entre le tube d'évent 17 et le fond 11 du barillet. Ce passage annulaire présente par exemple une largeur radiale de l'ordre de 0,2 mm dans l'exemple considéré ici, ou plus généralement une largeur radiale comprise par exemple entre 0,1 et 0,3 mm. Par ailleurs, l'instrument d'écriture 1 comporte un piston 18 monté coulissant avec étanchéité dans un cylindre 19 communiquant avec le réservoir (dans l'exemple considéré ici, le cylindre 19 forme la partie arrière du réservoir 5). Avantageusement, le piston 18 coulisse dans la direction de l'axe longitudinal X directement dans la partie arrière du réservoir 5, et ledit piston 18 est relié par une tige de piston 20 à un organe d'actionnement 21 tel qu'un bouton poussoir qui fait saillie à l'extrémité arrière 4 du corps 2, ce bouton poussoir étant normalement recouvert par un capuchon 22. Le piston 18 est par ailleurs sollicité élastiquement, par un ressort 23, vers une position de repos qui, dans l'exemple considéré ici correspond à une position de butée du piston 18 à l'extrémité arrière du réservoir 5b. Le piston 18 délimite donc, avec le réservoir 5, un certain volume intérieur utile 5c du réservoir, lequel 25 volume intérieur utile contient l'encre 6. Avantageusement, le tube d'évent 17 susmentionné débouche, à son extrémité arrière, dans une chambre à air 24 qui communique avec le volume intérieur utile 5c au voisinage de l'extrémité arrière 5b du réservoir, par l'intermédiaire d'un passage capillaire 25 (voir figure 4). Autrement dit, la chambre à air 24 communique avec l'extrémité arrière du volume utile 5c. Dans l'exemple particulier considéré ici, le piston 18 est creux et est traversé par la tige de piston 20, qui est elle-même creuse et délimite la chambre à air 20, le tube d'évent 17 pénétrant dans la tige de piston 20 en délimitant avec celle-ci un espace libre annulaire qui forme ledit passage capillaire 25. Cet espace libre annulaire peut présenter par exemple une largeur radiale comprise entre 0, 1 et 0,4 mm, par exemple de l'ordre de 0,3 mm. Par ailleurs, le cylindre 19 peut être formé à l'intérieur d'une chemise métallique 26 qui est fixée rigidement de façon étanche à l'intérieur du corps 2, la tige de piston 20 coulissant sensiblement sans jeu dans une portion centrale de guidage 27 de cette chemise. Des joints toriques en élastomère 28 peuvent avantageusement être interposés entre la chemise 26 et l'intérieur du corps 2 de façon à garantir que la chemise 26 obture parfaitement l'extrémité arrière 5b du réservoir 5. Cette étanchéité est complétée par le piston 18, qui glisse en contact étanche contre le cylindre 19 de la chemise 26 et évite ainsi tout passage d'encre entre la tige de piston 20 et la portion de guidage 27 de la chemise. Pour garantir une étanchéité parfaite du piston 18, celui-ci peut éventuellement être réalisé en deux parties, à savoir un support 29 délimitant une gorge annulaire dans laquelle est disposée un joint torique 30 en élastomère qui est interposé de façon étanche entre le support 29 et le cylindre 19. Le ressort de rappel 23 susmentionné peut par ailleurs prendre appui d'une part contre la chemise 26 et d'autre part contre le poussoir 21 qui peut par exemple être vissé à l'extrémité arrière de la tige de piston 20 (voir figure 1). L'instrument d'écriture qui vient d'être décrit fonctionne comme suit. En fonctionnement normal, l'encre 6 du réservoir 5 est progressivement consommé au fur et à mesure que l'utilisateur écrit, et de l'air pénètre dans le réservoir 5 pour remplacer l'encre consommée. Lorsque l'utilisateur souhaite recharger le réservoir 5, il enlève le capuchon 22 pour découvrir le poussoir 21 et plonge l'extrémité avant de l'instrument d'écriture dans un encrier, en immergeant au moins tout le passage de sortie 14, en tenant l'instrument d'écriture 1 en position sensiblement verticale. L'utilisateur appuie alors à répétition sur le poussoir 21 avec son pouce, de la main qui tient l'instrument 1, de façon à aspirer de l'encre dans le réservoir 5. A chaque appui de l'utilisateur sur le poussoir 21, comme représenté sur la figure 5, le piston 18 descend dans le cylindre 19 et crée une surpression à l'intérieur du réservoir 5 et de la chambre à air 24. Du fait de cette surpression, de l'air provenant de la chambre à air 24 est expulsé par le tube d'évent 17 et la fente 14, et un peu d'encre est également expulsée par l'orifice 12 et la fente 14. Le volume d'air expulsé est toutefois supérieur au volume d'encre expulsé compte tenu de la plus grande 25 viscosité de l'encre. A chaque fois que l'utilisateur relâche le poussoir 21, le piston 18 remonte dans le cylindre 19 et crée une dépression, dépression qui se traduit uniquement par une aspiration d'encre dans le réservoir 5, sans aspiration d'air compte tenu du fait que la fente 14 de la pointe d'écriture est entièrement plongée dans l'encrier. Lorsque le piston 18 est revenu à sa position de repos, le réservoir 5 contient donc un volume d'encre supérieur au volume d'encre initial, et une partie de l'air situé à l'extrémité arrière 5b du réservoir (c'est-àdire à l'extrémité supérieure dans la position qu'occupe alors l'instrument d'écrite) passe dans la chambre à air 24 par l'intermédiaire du passage capillaire 25. En actionnant à répétition le poussoir 21, l'utilisateur peut ainsi remplir complètement le réservoir 5 avec de l'encre. Par ailleurs, l'instrument d'écriture 1 permet 10 également de vider l'encre contenue dans le réservoir 5 en actionnant le poussoir 21 à répétition. A cet effet, l'utilisateur tient l'instrument d'écriture 1 en position verticale, avec la pointe d'écriture 7 vers le bas, mais dans l'air. Dans cette position, chaque fois que l'utilisateur appuie sur le poussoir 21, il expulse à la fois de l'air et de l'encre comme expliqué précédemment, mais lors de la remontée du piston 18, seul de l'air est aspiré par la fente 14 de la pointe d'écriture, de sorte que le volume d'encre contenu dans le réservoir 5 diminue progressivement à chaque actionnement du poussoir 21. Enfin, on notera que du fait de la présence du tube d'évent 17, on garantit un bon équilibre de pression entre le réservoir 5 et l'atmosphère, ce qui évite des fuites d'encre notamment en cas d'élévation brusque de la température extérieure ou de chute de la pression extérieure. REVENDICATIONS 1. Instrument d'écriture comprenant: - un corps (2) adapté pour permettre à un utilisateur de tenir en main l'instrument d'écriture, ce corps s'étendant selon une direction longitudinale (X) entre une extrémité avant (3) et une extrémité arrière (4), - un réservoir (5) situé dans le corps et destiné à contenir de l'encre, le réservoir s'étendant selon la direction longitudinale (X) entre des extrémités avant (5a) et arrière (5b), - une pointe d'écriture comprenant un passage de sortie d'encre (14) communiquant avec l'extrémité avant (5a) du réservoir, - un piston (18) monté coulissant avec étanchéité dans un cylindre (19) communiquant avec le réservoir (5), ledit piston (18) définissant avec le réservoir (5) un volume utile (5c) adapté pour contenir de l'encre, - et un organe d'actionnement (21) adapté pour permettre à un utilisateur d'actionner le piston, caractérisé en ce que le piston (18) est sollicité élastiquement vers une position de repos, l'organe d'actionnement (21) étant adapté pour éloigner ledit piston de sa position de repos lorsqu'il est actionné par un utilisateur, et en ce qu'un tube d'évent (17) fait communiquer le passage de sortie (14) de la pointe d'écriture avec le volume utile (5c) au voisinage de l'extrémité arrière (5b) dudit réservoir. 2. Instrument d'écriture selon la revendication 1, dans lequel le tube d'évent (17) débouche dans une chambre à air (24) qui communique par un passage capillaire (25) avec le volume intérieur utile (5c) du réservoir. 3. Instrument d'écriture selon la revendication 2, dans lequel le piston (18) est creux et est relié à l'organe d'actionnement (21) par une tige de piston (20) elle-même creuse qui délimite ladite chambre à air (24), le tube d'évent (17) traversant le piston et pénétrant dans la tige de piston, en délimitant entre ledit tube d'évent et ladite tige de piston un espace libre annulaire qui forme ledit passage capillaire (25). 4. Instrument d'écriture selon la revendication 3, dans lequel ledit espace libre annulaire (25) présente une largeur radiale comprise entre 0, 1 et 0,4 mm. 5. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube d'évent (17) traverse un orifice (12) ménagé à l'extrémité avant du réservoir, un passage annulaire étant délimité entre le tube d'évent et ledit orifice pour faire communiquer le réservoir (5) avec le passage de sortie (14). 6. Instrument d'écriture selon la revendication 5, dans lequel ledit passage annulaire présente une largeur radiale comprise entre 0,1 et 0,3 mm. 7. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le passage de sortie (14) comprend une fente ménagée dans un bloc rigide (13), cette fente débouchant sous une plume d'écriture (15) qui recouvre ledit bloc rigide. 8. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube d'évent (17) présente un diamètre intérieur compris entre 1 et 2 mm. 9. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cylindre {19) dans lequel coulisse le piston (18) forme l'extrémité arrière du réservoir (5), le piston étant monté coulissant dans la direction longitudinale (X). 10. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cylindre (19) est formé dans une chemise rigide (26) qui est montée 35 dans le corps (2) et qui ferme le réservoir (5) vers l'arrière, le piston (18) étant relié à l'organe d'actionnement (21) par une tige de piston (20) qui est guidée en coulissement dans la direction longitudinale (X) par ladite chemise. 11. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe d'actionnement (21) fait saillie à l'extrémité arrière (4) du corps, le piston (18) étant sollicité élastiquement vers l'arrière. 12. Instrument d'écriture selon la revendication 11, dans lequel l'instrument d'écriture comporte en outre un capuchon (22) qui est fixé de façon amovible à l'extrémité arrière (4) du corps et qui recouvre l'organe d'actionnement (21).