Brevet FR3013950A1 — publié le 20150605

Dispositif de durcissement de vernis à ongles par rayonnement à très faible niveau de radiation extérieure, et procédé associé La présente invention concerne un dispositif de durcissement de vernis à ongles par rayonnement, notamment par rayonnement ultraviolet (UV) comportant : - une enceinte présentant une face inférieure d'appui sur un support, et une cavité d'insertion d'au moins un doigt d'un utilisateur s'étendant vers l'avant depuis une ouverture arrière dans le sens d'insertion du doigt d'un utilisateur dans la cavité, la cavité d'insertion étant délimitée vers le bas par une face de pose destinée à supporter le ou chaque doigt d'un utilisateur - au moins une source de rayonnement disposée dans l'enceinte, la source de rayonnement étant propre à émettre un rayonnement sous forme d'un faisceau lumineux éclairant la face de pose, le faisceau lumineux ayant un axe central. Ce dispositif fonctionne en soumettant à un rayonnement lumineux le vernis déposé sous forme de fluide sur un ongle, par exemple un rayonnement ultraviolet. Ceci provoque le durcissement du vernis. Un tel dispositif est destiné à permettre un séchage rapide du vernis. Le vernis à ongles est un enduit que l'on utilise pour recouvrir un ongle afin de le protéger ou dans un but esthétique. Le vernis initialement liquide est déposé sur un ongle, puis devient solide après un temps de séchage à l'air ambiant de l'ordre de 15 minutes. Ce temps de séchage ne donne pas entièrement satisfaction, notamment lorsque le vernis est appliqué dans un institut de beauté. Pour réduire le temps de séchage, des dispositifs de durcissement de vernis à ongles ont été conçus. Un dispositif de durcissement de vernis à ongles traditionnel comporte une cavité d'insertion de la main ou du pied de l'utilisateur et au moins une source de rayonnement. La source émet classiquement des rayonnements UV qui favorisent la polymérisation du vernis à ongles, accélérant le temps de séchage. Cependant, même si le dispositif de durcissement est efficace, dans certains cas, il ne confine pas suffisamment les faisceaux lumineux à l'intérieur de la cavité d'insertion, ce qui ne réduit pas suffisamment l'émission du rayonnement UV à l'extérieur de la cavité d'insertion. Dans ce cas, l'utilisateur peut être soumis à des radiations UVA, ce qui n'est pas souhaitable. Pour améliorer les performances des dispositifs classiques et préserver ses utilisateurs des radiations UVA, US 8 450 705 décrit un dispositif où la source de rayonnement est focalisée sur l'ongle et où les faisceaux lumineux sont disposées au fond de l'enceinte limitant les radiations UVA émises vers l'extérieur de la cavité d'insertion de la main. Toutefois, les faisceaux lumineux sont orientés de telle sorte qu'une émission des radiations UVA hors de la cavité d'insertion de la main est susceptible de se produire, notamment par réflexion. Cette disposition des faisceaux lumineux peut donc s'avérer insuffisante pour répondre à un cahier des charges plus restrictif en matière de confinement des radiations UVA. Un but de l'invention est d'obtenir un dispositif de durcissement de vernis à ongles par rayonnement proposant un confinement amélioré des radiations dans le dispositif. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, dans lequel l'axe central du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement est orienté normal à la face de pose ou/et vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose. Le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - l'angle formé par l'axe central du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement depuis l'intersection entre l'axe central du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement et la face de pose vers la source de rayonnement , et la tangente à la face de pose, prise à l'intersection entre l'axe central du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement et la face de pose, depuis l'arrière vers l'avant, est supérieur ou égal à 90° et est de préférence compris entre 90° é 100° ; - la face de pose est inclinée par rapport à la face inférieure d'appui ; - l'angle d'inclinaison de la face de pose par rapport à la face inférieure d'appui est compris entre 5° et 30° ; - la cavité d'insertion est délimitée vers le haut par une face supérieure, chaque source de rayonnement étant montée sur la face supérieure, ou au-dessus de la face supérieure ; - la face supérieure est inclinée par rapport à la face inférieur d'appui ; - la face de pose définit au moins une alvéole de positionnement d'un doigt sur la face de pose ; - il comporte une centrale de commande de chaque source de rayonnement, l'alvéole contenant au moins un capteur de détection de la présence d'un doigt, raccordé à la centrale de commande. L'invention a également pour objet un procédé de durcissement du vernis à ongles par rayonnement UV comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un dispositif de durcissement tel que défini plus haut ; - application d'une couche de vernis fluide sur au moins un ongle d'un doigt d'un utilisateur ; - insertion de l'ongle muni de vernis dans la cavité d'insertion depuis l'ouverture arrière vers l'avant ; - activation de la ou de chaque source de rayonnement pour engendrer un faisceau lumineux éclairant l'ongle muni de vernis, l'axe central du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement étant orienté normal à la face de pose ou/et vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose ; - durcissement du vernis sous l'effet du rayonnement. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - la face de pose est inclinée par rapport à la face inférieure d'appui, le doigt de l'utilisateur reposant de manière inclinée sur la face de pose par rapport à la face inférieure d'appui. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier dispositif de durcissement selon l'invention, - la figure 2 est une vue prise en coupe, du dispositif de durcissement suivant un plan axial médian Il-Il de la figure 1, Dans tout ce qui suit, le sens d'arrière vers l'avant s'entend comme le sens du mouvement d'introduction de la main ou du pied d'un utilisateur dans la cavité d'insertion. L'arrière se situe à proximité de l'ouverture d'introduction de la main ou du pied dans la cavité et l'avant se situe proche du fond de la cavité. Un premier dispositif de durcissement 10 de vernis à ongles par rayonnement est illustré à la figure 1. Le terme « vernis à ongles » s'entend au sens de la présente invention comme un composé photodurcissable appliqué sous forme d'une couche fluide sur un ongle d'un utilisateur et qui durcit après son passage dans le dispositif 10. A titre d'exemple, un vernis à ongle désigne ainsi une couche de vernis (couche souvent dénommée « base coat ») incolore destinée à faciliter l'application d'une couche de vernis colorée, une couche de vernis coloré ou une couche de vernis incolore (couche souvent dénommée « top coat ») destinée à protéger une couche de vernis colorée. Le dispositif 10 est propre à entraîner la réticulation d'un vernis par émission d'un rayonnement, par exemple un rayonnement de type ultraviolet, d'une longueur d'onde comprise entre 200 nm et 500 nm, par exemple de 400 nanomètres environ. En référence à la figure 1, le dispositif de durcissement 10 comporte une enceinte 20 présentant une face inférieure d'appui 21 sur un support extérieur à l'enceinte 20, des faces verticales extérieures 22 à 25 et une face de toit 26, raccordant entre elles les faces verticales 22 à 25. L'enceinte 20 est destinée à être posée de manière amovible par la face inférieure d'appui 21 sur un support horizontal, notamment une table, ou une tablette. La face latérale arrière 22 définit une ouverture arrière 27 donnant accès à une cavité d'insertion 28 d'une main ou d'un pied de l'utilisateur dans l'enceinte 20. La figure 2 illustre l'intérieur de l'enceinte 20. Dans cet exemple, l'enceinte 20 comporte un manchon intérieur 18 définissant la cavité d'insertion 28, au moins une source de rayonnement 40, destinée à émettre le rayonnement dans la cavité 28, une centrale de commande 50 de chaque source 40, et au moins un capteur 52 de détection de la présence d'un doigt 1. L'enceinte 20 comporte avantageusement un dissipateur d'énergie thermique 60 et une alimentation électrique 70. Le manchon intérieur 18 comprend une face de pose 30 délimitant la cavité d'insertion 28 vers le bas et une face supérieure 32, délimitant la cavité d'insertion 28 vers le haut. Il comprend au fond de la cavité 28, une face de fond 34. La face de pose 30 est destinée à entrer en contact avec la main ou le pied de l'utilisateur. Elle présente avantageusement une alvéole 54 pour positionner un doigt 1 de l'utilisateur. Selon l'invention, la face de pose 30 est inclinée d'un angle non nul vers le haut par rapport à la face inférieure d'appui 21. L'angle d'inclinaison 0 entre la face de pose 30 et la face d'appui 21 est strictement supérieur à 0°, et avantageusement inférieur à 45°. Cet angle est de préférence compris entre 5° et 30 `,' et est par exemple égale à 15°. Cet angle est mesuré dans le sens depuis l'arrière vers l'avant. La face supérieure 32 se trouve en regard et au-dessus de la face de pose 30. Dans cet exemple, la face de pose 30 et la face supérieure 32 sont positionnées et orientées parallèlement l'une par rapport à l'autre. En variante, elles forment un angle d'inclinaison compris entre 1° et 10° à leur interaction. L'angle est mesuré dans le sens depuis l'arrière vers l'avant. Chaque source de rayonnement 40 est logée dans la face supérieure 32 ou au- dessus de celle-ci. Chaque source de rayonnement 40 est reliée à la centrale de commande 50. Chaque source de rayonnement 40 est propre à émettre un rayonnement pour durcir du vernis à ongle sous forme d'un faisceau lumineux 42 éclairant des ongles de l'utilisateur. Ce sont, par exemple, des diodes électroluminescentes. Une diode électroluminescente est souvent désignée par l'acronyme LED pour le terme anglais de « light-emitting diode ». L'acronyme DEL est également utilisé pour désigner une diode électroluminescente. Une diode électroluminescente est un composant optoélectronique propre à convertir du courant électrique sous forme de rayonnement lumineux. L'intensité maximale que peut fournir chaque source de rayonnement 40 est, de préférence, inférieure à 45 mW/cm2. Dans l'exemple présenté, le faisceau principal 42 de chaque source de rayonnement 40 est un cône dont la forme de base est une ellipse. La demi-divergence angulaire la plus faible est, de préférence, supérieure à 30°. Le rayonnement UV 40 émis à la forme d'un faisceau lumineux 42 conique dont l'axe central 44 est l'axe de symétrie du faisceau. L'axe central 44 est de préférence dirigé vers le centre de l'alvéole 54. La source de rayonnement 40 est positionnée en arrière de l'alvéole 54 sur la face supérieure 32. Ainsi, selon l'invention, l'axe central 44 du faisceau visant l'alvéole 54, est orienté normal à la face de pose 30 et/ou vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose 30. Ceci est vrai pour toutes les sources de rayonnement 40 lorsque une pluralité de sources de rayonnement 40 sont utilisées. De préférence, pour chaque source de rayonnement 40, l'angle [3 formé par l'axe central 44 depuis le point d'intersection 46 de l'axe central 44 sur la face de pose 30 vers la source 40, et par la tangente à la face de pose 30 au point d'intersection 46 depuis l'arrière vers l'avant est de préférence compris entre 90° et 100°. La source de rayonnement 40 est commandée par la centrale de commande 50. L'alvéole 54 est ménagée dans la face de pose 30. Le capteur de détection 52 est positionné sous l'alvéole 54. La centrale de commande 50 connecte la source de rayonnement 40 au capteur de détection 52. Elle contrôle le cycle d'éclairage suivant une loi de commande prédéterminée lorsque la présence d'un doigt 1 est détectée par le capteur de détection 52. Pour évacuer l'énergie thermique, un dissipateur thermique 60, par exemple un convecteur ou un ventilateur, est disposé sur la face supérieure 32. En variante, afin de dissiper l'énergie thermique, la source de rayonnement 40 est efficacement soudée sur un circuit imprimé du type désigné par le terme anglais « starboard ». Ce circuit imprimé contient une couche métallique qui dissipe convenablement la chaleur. Le dispositif 10 est alimenté électriquement par une alimentation 70 dont la connexion au réseau électrique est effectuée par une prise électrique standard ou par une connexion USB. Un procédé d'application de vernis à ongles sur les doigts d'un utilisateur, mis en oeuvre à l'aide du dispositif 10 selon l'invention, va maintenant être décrit. Initialement, l'utilisateur applique sur les ongles des doigts une couche de vernis dans un état fluide non polymérisé. Ensuite, l'utilisateur insère chaque doigt 1 dans le dispositif 10, d'arrière en avant, en passant par l'ouverture arrière 27 donnant accès la cavité d'insertion 28. L'utilisateur pose le doigt 1 sur la face de pose 30 et positionne la phalangette présentant l'ongle sur l'alvéole 54. Le doigt 1 à éclairer est détecté par le capteur de détection 52 positionné sous l'alvéole 54. En fonction de l'information reçue par le capteur 52, la centrale de commande 50 démarre un cycle d'éclairement. Chaque source de rayonnement 40 est alimentée. Chaque diode électroluminescente émet un rayonnement UV qui éclaire l'ongle à traiter suivant un faisceau 42. Un marqueur extérieur visuel lumineux ou sonore signale à l'utilisateur le début du programme. Comme indiqué précédemment, le faisceau lumineux 42 conique présente un axe central 44 dirigé vers le centre de l'alvéole 54. L'axe central 44 du faisceau visant l'alvéole 54, est orienté normal à la face de pose 30 et/ou vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose 30. Ceci est vrai pour toutes les sources de rayonnement 40 lorsqu'une pluralité de sources de rayonnement 40 sont utilisées. Ainsi, le rayonnement lumineux émis par chaque source de rayonnement 40 est confiné de manière très efficace dans la cavité d'insertion 28, limitant le risque de fuite hors de la cavité 28. Cet effet est encore favorisé par la présence d'une face de pose 30 inclinée par rapport à la face d'appui 22 pour limiter la réflexion lumineuse vers l'extérieur et pour diminuer le champ de vision direct de l'utilisateur par l'ouverture arrière 27. Une fois le cycle terminé, l'ongle est traité, le vernis est polymérisé. Cette fin de cycle est avantageusement signalée par un signal sonore ou un marqueur lumineux. L'utilisateur retire alors ses doigts de la cavité d'insertion 28 dans le sens inverse. Un nouveau cycle de fonctionnement du dispositif peut redémarrer avec une nouvelle main ou pied à traiter. Le dispositif 10 garantit une polymérisation du vernis à ongles des mains ou des pieds de l'utilisateur en utilisant un rayonnement UV produit par des LED. La source de rayonnement 40 choisie localisé le faisceau lumineux 42 à la phalangette pour optimiser l'efficacité de polymérisation du vernis à ongles. Le dispositif 10 garantit également une grande sécurité face aux émissions de radiations UV vers l'extérieur de l'enceinte 20. Le dispositif 10 est confortable d'utilisation avec un système d'évacuation des calories 60 et une face de pose 30 agréable au toucher pour l'utilisateur. Ce dispositif 10 est également flexible et facile d'utilisation par son alimentation 70 pouvant être branchée au secteur ou par une prise USB. En variante, l'ouverture arrière 27 est obturée par un capuchon en mousse déformable adapté au pourtour de l'ouverture qui s'emmanche à la main ou au pied de l'utilisateur. En variante encore, les matériaux formant le manchon 18 de confinement ont des propriétés limitant le réfléchissement du rayonnement. La cavité 28 du dispositif 10 peut présenter un volume choisi en fonction de l'utilisation. Elle peut être dimensionnée pour contenir au plus un doigt 1 ou au contraire au moins une main ou un pied. En variante également, la face de pose 30 du manchon intérieur 18 est inclinée vers le bas un angle non nul par rapport à la face inférieure d'appui 21. L'angle d'inclinaison 0 entre la face de pose 30 et la face d'appui 21 est strictement inférieur à 0°, et avantageusement supérieur à -45°. Cet angle est de préférence compris entre -1° et -10° à leur intersection. En variante, le dispositif comporte plusieurs sources de façon à traiter plusieurs doigts en même temps.30 REVENDICATIONS1.- Dispositif de durcissement (10) de vernis à ongles par rayonnement ultraviolet, le dispositif comprenant : - une enceinte (20) présentant une face inférieure d'appui (21) sur un support, et une cavité d'insertion (28) d'au moins un doigt (1) d'un utilisateur s'étendant vers l'avant depuis une ouverture arrière (27) dans le sens d'insertion du doigt d'un utilisateur dans la cavité, la cavité d'insertion (28) étant délimitée vers le bas par une face de pose (30) destinée à supporter le ou chaque doigt (1) d'un utilisateur - au moins une source de rayonnement (40) disposée dans l'enceinte (20), la source de rayonnement (40) étant propre à émettre un rayonnement sous forme d'un faisceau lumineux (42) éclairant la face de pose (30), le faisceau lumineux (42) ayant un axe central (44), caractérisé en ce que l'axe central (44) du faisceau lumineux (42) de chaque source de rayonnement (40) est orienté normal à la face de pose (30) ou/et vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose (30). 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'angle formé par l'axe central (44) du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement (40) depuis l'intersection (46) entre l'axe central (44) du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement (40) et la face de pose (30) vers la source de rayonnement (40), et la tangente à la face de pose (30), prise à l'intersection (46) entre l'axe central (44) du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement (40) et la face de pose (30), depuis l'arrière vers l'avant, est supérieur ou égal à 90° et est de préférence ccmpris entre 90° et 100°. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la face de pose (30) est inclinée par rapport à la face inférieure d'appui (21). 4.- Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'angle d'inclinaison de la face de pose (30) par rapport à la face inférieure d'appui (21) est compris entre 5° et 30°. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité d'insertion (28) est délimitée vers le haut par une face supérieure (32), chaque source de rayonnement (40) étant montée sur la face supérieure (32), ou au- dessus de la face supérieure (32). 6.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la face supérieure (32) est inclinée par rapport à la face inférieur d'appui (21). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face de pose (30) définit au moins une alvéole (54) de positionnement d'un doigt (1) sur la face de pose (30). 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une centrale de commande (50) de chaque source de rayonnement (40), l'alvéole (54) contenant au moins un capteur de détection (52) de la présence d'un doigt (1), raccordé à la centrale de commande (50). 9.- Procédé de durcissement du vernis à ongles par rayonnement UV comprenant les étapes suivantes : - fourniture d'un dispositif de durcissement (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; - application d'une couche de vernis fluide sur au moins un ongle d'un doigt (1) d'un utilisateur ; - insertion de l'ongle muni de vernis dans la cavité d'insertion (28) depuis l'ouverture arrière (27) vers l'avant ; - activation de la ou de chaque source de rayonnement pour engendrer un faisceau lumineux (42) éclairant l'ongle muni de vernis, l'axe central (44) du faisceau lumineux de chaque source de rayonnement (40) étant orienté normal à la face de pose (30) ou/et vers l'avant par rapport à la normale à la face de pose (30) ; - durcissement du vernis sous l'effet du rayonnement. 10.- Procédé de durcissement selon la revendication 9, dans lequel la face de pose (30) est inclinée par rapport à la face inférieure d'appui (21), le doigt (1) de l'utilisateur reposant de manière inclinée sur la face de pose (30) par rapport à la face inférieure d'appui (21).