Brevet FR3072326A1 — publié le 20190419

Arrière-plan de l'invention [0001] Le présent exposé concerne un dispositif permettant de remplir des cartouches pour un instrument d'écriture, tel qu'un stylo-plume, un stylo à bille ou tout autre instrument d'écriture délivrant une encre liquide. [0002] Dans ces types d'instruments d'écriture comprenant une cartouche d'encre qui est remplacée par l'utilisateur lorsque la cartouche d'encre est vide, le choix de couleur est limité par les couleurs proposées par les fabricants de cartouches d'encres. [0003] Par ailleurs, lorsque la cartouche d'encre est utilisée, il faut l'utiliser jusqu'à la fin et/ou jeter la cartouche d'encre lorsque l'on souhaite changer de couleur d'encre, c'est-à-dire lorsque l'on souhaite changer la cartouche d'encre dans l'instrument d'écriture. Objet et résumé de l'invention [0004] Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients. [0005] A cet effet, le présent exposé concerne un dispositif de remplissage de cartouches pour un instrument d'écriture, le dispositif comportant au moins deux connecteurs distincts, un système de dosage des encres mères et un système de remplissage d'une cartouche, chaque connecteur étant configuré pour connecter un réservoir contentant une encre mère à la cartouche. [0006] L'instrument d'écriture est un instrument d'écriture manuel, tel qu'un stylo-plume, un stylo à bille ou tout autre instrument d'écriture délivrant une encre liquide. [0007] On entend par encre mère, une encre pouvant être utilisée directement par l'utilisateur et qui peut être mélangée avec d'autres encres mères, c'est-à-dire d'autres encres pouvant être utilisées directement par l'utilisateur, afin d'obtenir un mélange d'encres mères. On comprend que les encres mères qui sont mélangées l'une avec l'autre ont des couleurs ou des teintes différentes. [0008] On comprend que lorsque le réservoir d'encre mère est 35 connecté au connecteur, l'encre mère contenue dans le réservoir d'encre 2 mère peut circuler dans le dispositif et atteindre la cartouche en passant dans le système de dosage et dans le système de remplissage. [0009] Le système de dosage est configuré pour prélever un volume d'encre mère dans chaque réservoir d'encre mère connecté au dispositif. 5 On comprend que le système de dosage peut ne pas prélever un volume d'encre mère de tous les réservoirs d'encre mère connectés au dispositif, c'est-à-dire qu'au moins un des volumes d'encre mère prélevé peut être égal à zéro. [0010] Le système de remplissage est configuré pour remplir la 10 cartouche avec les volumes d'encre mère prélevés dans les réservoirs d'encre mère par le système de dosage. Le mélange des encres mères est ainsi réalisé directement dans la cartouche. Il n'est donc pas nécessaire de rincer le dispositif lorsque l'on désire remplir une cartouche avec un mélange différent d'encres mères. 15 [0011] On entend par cartouche, un réservoir configuré pour être inséré dans un instrument d'écriture et contenant une encre qui est utilisée par l'instrument d'écriture. La cartouche peut être changée lorsqu'elle est vide ou elle peut être remplie à nouveau avec de l'encre. [0012] On peut ainsi remplir une cartouche avec un mélange d'encres 20 mères sans avoir à manipuler les encres mères. En effet, lorsque les réservoirs d'encre mère sont connectés au dispositif, les volumes d'encre mère étant prélevés par le système de dosage et envoyés dans la cartouche par le système de remplissage, l'utilisateur n'a pas à manipuler les réservoirs d'encre mère. 25 [0013] Dans certains modes de réalisation, le système de dosage comporte un élément de dosage pour chaque réservoir d'encre mère. [0014] L'élément de dosage peut par exemple être un piston avec un actionneur, une tête d'injection piézoélectrique, une tête d'injection thermique ou une valve solénoïde. 30 [0015] Dans certains modes de réalisation, chaque connecteur comporte un obturateur d'entrée pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une configuration de fermeture du connecteur. [0016] Ainsi, lorsqu'un réservoir d'encre mère n'est pas connecté au connecteur, l'obturateur d'entrée ferme le connecteur et le circuit d'encre 35 dans le dispositif n'est pas en communication avec l'extérieur. On peut ainsi éviter à l'encre mère contenue dans le dispositif de sécher ou tout au 3 moins réduire la vitesse de séchage de l'encre mère dans le dispositif lorsqu'un réservoir d'encre mère n'est pas connecté au connecteur. [0017] Dans certains modes de réalisation, le dispositif comporte un actionneur de chaque obturateur d'entrée, de sorte que l'obturateur 5 d'entrée passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du connecteur lors de la connexion d'un réservoir d'encre mère avec le connecteur et l'obturateur d'entrée passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du connecteur lors de la déconnexion d'un réservoir d'encre 10 mère avec le connecteur. [0018] Ainsi, l'utilisateur n'a pas d'action particulière à réaliser pour que l'obturateur d'entrée passe d'une configuration à l'autre. Lors de la connexion d'un réservoir d'encre mère au dispositif, c'est-à-dire lors de l'insertion d'un réservoir d'encre mère dans le connecteur du dispositif, 15 l'obturateur d'entrée passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du connecteur du simple fait de l'insertion du réservoir d'encre mère dans le connecteur du dispositif. De même, lorsque l'utilisateur enlève, c'est-à-dire déconnecte, le réservoir d'encre mère du connecteur du dispositif, l'obturateur d'entrée passe 20 automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du connecteur du simple fait du retrait du réservoir d'encre mère hors du connecteur du dispositif. [0019] Dans certains modes de réalisation, le dispositif comporte trois connecteurs. 25 [0020] Par exemple, lorsque le dispositif est configuré pour fonctionner avec des réservoirs cyan, jaune et magenta. [0021] Dans certains modes de réalisation, le dispositif comporte quatre connecteurs. [0022] Par exemple, lorsque le dispositif est configuré pour fonctionner 30 avec des réservoirs cyan, jaune, magenta et noir. [0023] Dans certains modes de réalisation, le dispositif comporte cinq connecteurs. [0024] 'Par exemple, lorsque le dispositif est configuré pour fonctionner avec des réservoirs cyan, jaune, magenta, noir et une cinquième encre 35 mère. La cinquième encre mère peut être transparente ou blanche. 4 [0025] Dans certains modes de réalisation, le système de remplissage comporte un obturateur de sortie pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une configuration de fermeture du système de remplissage. 5 [0026] Ainsi, lorsque le dispositif n'est pas utilisé et/ou qu'une cartouche n'est pas connectée au dispositif, l'obturateur de sortie ferme le système de remplissage et le circuit d'encre dans le dispositif n'est pas en communication avec l'extérieur. On peut ainsi éviter à l'encre mère contenue dans le dispositif de sécher ou tout au moins réduire la vitesse 10 de séchage de l'encre mère dans le dispositif lorsqu'une cartouche n'est pas connectée au dispositif. [0027] Dans certains modes de réalisation, le dispositif comporte un actionneur de l'obturateur de sortie, de sorte que l'obturateur de sortie passe automatiquement de la configuration de fermeture à la 15 configuration d'ouverture du système de remplissage lors de la connexion d'une cartouche avec le système de remplissage et l'obturateur de sortie passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du système de remplissage lors de la déconnexion d'une cartouche avec le système de remplissage. 20 [0028] Ainsi, l'utilisateur n'a pas d'action particulière à réaliser pour que l'obturateur de sortie passe d'une configuration à l'autre. Lors de la connexion d'une cartouche au système de remplissage, c'est-à-dire lors de l'insertion d'une cartouche dans le dispositif, l'obturateur de sortie passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration 25 d'ouverture du système de remplissage du simple fait de l'insertion de la cartouche dans le dispositif. De même, lorsque l'utilisateur enlève, c'est-à-dire déconnecte, la cartouche du système de remplissage du dispositif, l'obturateur de sortie passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du système de remplissage du 30 simple fait du retrait de la cartouche hors dispositif. [0029] Dans certains modes de réalisation, le système de remplissage comporte un mélangeur. [0030] Par exemple, le système de remplissage peut comporter un mélangeur configuré pour transmettre des vibrations mécaniques à la 35 cartouche et/ou agiter la cartouche. On peut également envisager des d'autres modes de mélange. 5 [0031] Le présent exposé concerne également un ensemble comprenant un dispositif tel que définit précédemment et une pluralité de réservoirs d'encre mère, chaque réservoir d'encre mère étant connecté à un connecteur du dispositif. 5 [0032] Dans certains modes de réalisation, l'ensemble est conflguré pour remplir une cartouche vide avec un mélange d'encres mères, la cartouche ayant un volume supérieur ou égal à 0,50 mL (millilitre), de préférence supérieur ou égale à 0,75 mL et inférieur ou égal à 5 mL, de préférence inférieur ou égal à 3 mL. 10 [0033] Dans certains modes de réalisation, les encres mères sont des encres aqueuses. [0034] L'encre comprend généralement un colorant et un solvant. L'encre peut également comprendre un liant et/ou des additifs. On entend par encre aqueuse, une encre dont le solvant est de l'eau et dans lequel le 15 colorant est dissout. Ces encres sont des encres qui permettent de limiter l'évaporation des encres mères et du mélange d'encres mères obtenus. Par ailleurs, ces encres ont des viscosités proches de la viscosité de l'eau à 20°C, c'est-à-dire environ 1 mPa.s (millipascal seconde) et peuvent se mélanger facilement l'une avec l'autre. 20 [0035] Le présent exposé concerne aussi un procédé de remplissage d'une cartouche pour instrument d'écriture dans un ensemble tel que définit précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes : dosage par le système de dosage des encres mères contenues dans chaque réservoir par prélèvement d'un volume d'encre mère 25 de chaque réservoir ; - remplissage par le système de remplissage de la cartouche avec les volumes d'encre mère prélevés. [0036] Dans certains modes de réalisation, après remplissage de la cartouche, un capuchon est assemblé sur la cartouche pour fermer la 30 cartouche. [0037] On comprend que le capuchon permet de limiter l'évaporation du mélange d'encres mères contenu dans la cartouche. Le capuchon peut être assemblé sur la cartouche juste après le remplissage de la cartouche et le retrait de la cartouche du dispositif, par exemple pour stocker la cartouche avant son utilisation. 6 [0038] De même, lorsque l'on a utilisé en partie le mélange d'encres mères contenu dans la cartouche, on peut souhaiter utiliser une autre cartouche contenant un autre mélange d'encres mères. On retire alors la cartouche de l'instrument d'écriture, on assemble un capuchon sur la 5 cartouche et on la stocke jusqu'à sa prochaine utilisation. Brève description des dessins [0039] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 10 de la description suivante de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées, sur lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un ensemble selon l'exposé ; 15 - la figure 2 est une représentation simplifiée du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'une cartouche et d'un capuchon selon l'exposé. 20 Description détaillée de l'invention [0040] On a représenté sur la figure 1 un ensemble d'un dispositif 10 de remplissage de cartouches 14 pour un instrument d'écriture manuel, tel qu'un stylo à bille 12 et d'une pluralité de réservoir 16 d'encre mère. Le 25 mode de réalisation de la figure 1 comporte quatre réservoirs 16 d'encre mère. [0041] Le stylo à bille 12 fonctionne avec une cartouche d'encre 14 qui est insérée dans le stylo à bille 12. L'instrument d'écriture n'est pas limité à un stylo à bille. L'instrument d'écriture pourrait être un stylo-plume ou 30 tout autre instrument d'écriture fonctionnant avec une cartouche 14 d'encre. [0042] On a représenté sur la figure 2 de manière simplifiée le dispositif 10 de la figure 1. [0043] Le dispositif 10 comporte une pluralité de connecteurs 18. 35 Chaque connecteur 18 est configuré pour connecter un réservoir 16 d'encre mère au dispositif 10. Chaque connecteur 18 comporte un 7 obturateur d'entrée 20 pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une configuration de fermeture du connecteur 18. [0044] Dans le mode de réalisation de la figure 2, on a représenté trois connecteurs 18 en trait plein. Toutefois, comme suggéré par le quatrième 5 connecteur 18 représenté en pointillé, le dispositif 10 peut comporter un nombre différent de connecteurs 18, dès lors que le nombre de connecteurs est supérieur ou égal à deux. [0045] Dans le mode de réalisation de la figure 2, chaque obturateur d'entrée 20 comporte un actionneur 22 de l'obturateur d'entrée 20, de 10 sorte que l'obturateur d'entrée 20 passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du connecteur 18 lors de la connexion du réservoir 16 d'encre mère avec le connecteur 18 et l'obturateur d'entrée 20 passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du connecteur 18 lors de la 15 déconnexion du réservoir 16 d'encre mère avec le connecteur 18. [0046] On comprend que le passage de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du connecteur, et inversement, peut être réalisée par l'utilisateur. [0047] Les connecteurs 18 sont en communication fluidique avec un 20 système de dosage 24, c'est-à-dire qu'un fluide peut circuler depuis les connecteurs 18 vers le système de dosage 24. Le système de dosage 24 peut également agir directement sur le connecteur 18 pour prélever un volume d'encre mère du réservoir 16 d'encre mère. [0048] Dans le mode de réalisation de la figure 2, le système de 25 dosage 24 comporte un élément de dosage 26 pour chaque réservoir 16 d'encre mère, c'est-à-dire que chaque connecteur 18 'est relié fluidiquement avec un élément de dosage 26. L'élément de dosage 26 peut par exemple être un piston avec un actionneur, une tête d'injection piézoélectrique, une tête d'injection thermique ou une valve solénoïde. 30 [0049] Le système de dosage 24 est configuré pour prélever un volume d'encre mère dans chaque réservoir 16 d'encre mère connecté au dispositif 10. On comprend que le système de dosage 24 peut ne pas prélever un volume d'encre mère de tous les réservoirs 16 d'encre mère connectés au dispositif 10, c'est-à-dire qu'au moins un des volumes 35 d'encre mère prélevé peut être égal à zéro. 8 [0050] On a également représenté sur la figure 2 un contrôleur 28 de chaque élément de dosage 26. On peut également envisager que le système de dosage comporte un contrôleur 26 permettant de contrôler tous les éléments de dosage 26 du système de dosage 24. 5 [0051] Les éléments de dosage 26 peuvent par exemple être un piston avec un actionneur, une tête d'injection piézoélectrique, une tête d'injection thermique ou une valve solénoïde. [0052] Le système de dosage 24 est en communication fluidique avec un système de remplissage 30, c'est-à-dire qu'un fluide peut circuler 10 depuis le système de dosage 24 vers le système de remplissage 30. [0053] Le système de remplissage 30 est configuré pour remplir la cartouche 14 avec les volumes d'encre mère prélevés dans les réservoirs 16 d'encre mère par le système de dosage 24. Le mélange des encres mères est ainsi réalisé directement dans la cartouche 14. Il n'est donc pas 15 nécessaire de rincer le dispositif 10 lorsque l'on désire remplir une cartouche avec un mélange différent d'encres mères. [0054] Dans le mode de réalisation de la figure 2, le système de remplissage 30 comporte un obturateur de sortie 32 pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une configuration de fermeture du système 20 de remplissage 30. [0055] Dans le mode de réalisation de la figure 2, le dispositif 10 comporte un actionneur 34 de l'obturateur de sortie 32, de sorte que l'obturateur de sortie 32 passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du système de remplissage 30 25 lors de la connexion d'une cartouche 14 avec le système de remplissage 30 et l'obturateur de sortie 32 passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du système de remplissage 30 lors de la déconnexion d'une cartouche 14 avec le système de remplissage 30. 30 [0056] On comprend que le passage de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du système de remplissage, et inversement, peut être réalisée par l'utilisateur. [0057] La cartouche 14 vide qui est remplie avec un mélange d'encres mères peut présenter un volume supérieur ou égal à 0,50 mL, de 35 préférence supérieur ou égale à 0,75 mL et inférieur ou égal à 5 mL, de préférence inférieur ou égal à 3 mL. 9 [0058] Les encres mères peuvent être des encres aqueuses, c'est-à-dire des encres dont le solvant est de l'eau. [0059] Lorsque les obturateurs d'entrée 20 et l'obturateur de sortie 32 sont en configuration d'ouverture et que les réservoirs 16 d'encre mère et 5 la cartouche 14 sont connectés au dispositif 10, les réservoirs 16 d'encre mère sont connecté à la cartouche 14, c'est-à-dire que de l'encre contenue dans les réservoirs 16 peut circuler jusqu'à la cartouche 14. [0060] On va décrire le procédé de remplissage de la cartouche 14 avec le dispositif 10. 10 [0061] Dans le mode de réalisation de la figure 1, on a représenté le dispositif 10 avec une cartouche 14 connectée au dispositif 10, en particulier avec le système de remplissage 30 du dispositif 10. Par ailleurs, quatre réservoirs 16 d'encre mère sont connectés aux connecteurs 18 du dispositif 10. On comprend que le nombre de réservoirs 16 est donné à 15 titre d'exemple non limitatif. [0062] Le système de dosage 24 prélève un volume d'encre mère dans chaque réservoir 16 d'encre mère connecté au dispositif 10. On comprend que le système de dosage 24 peut ne pas prélever un volume d'encre mère de tous les réservoirs 16 d'encre mère connectés au dispositif 10, 20 c'est-à-dire qu'au moins un des volumes d'encre mère prélevé peut être égal à zéro. [0063] Les volumes d'encre mère prélevés sont envoyés dans le système de remplissage 30 du dispositif 10 de sorte que la cartouche 14 est remplie avec le mélange d'encres mères. 25 [0064] L'utilisateur peut ensuite déconnecter la cartouche 14 du dispositif 10 et insérer la cartouche 14 dans l'instrument d'écriture. Il peut également assembler un capuchon 36 sur la cartouche 14 afin d'éviter l'évaporation du mélange d'encres mères contenu dans la cartouche 14, comme cela est représenté sur la figure 3. 30 [0065] Le capuchon 36 peut être assemblé sur la cartouche 14 par coopération de surfaces internes du capuchon 36 avec une surface externe de la cartouche 14 ou inversement. [0066] Lorsque l'utilisateur souhaite changer de couleur d'encre dans l'instrument d'écriture, l'utilisateur peut retirer la cartouche 14 contenant 35 un premier mélange d'encres mères et insérer une nouvelle cartouche contentant un deuxième mélange d'encres mères. L'utilisateur peut 10 conserver la cartouche 14 contenant le premier mélange d'encres mères et lui assembler un capuchon 36 pour fermer la cartouche 14 et éviter ou réduire l'évaporation du premier mélange d'encres mères. [0067] Par exemple, en prenant un dispositif 10 comprenant deux 5 connecteurs 18 et ainsi deux réservoirs 16 d'encre mère de teinte ou de couleur différentes, en mélangeant les encres mères contenues dans les deux réservoirs 16 d'encre mère connectés aux connecteurs 18 dans différents proportions, c'est-à-dire en prélevant, grâce au système de dosage 24, des volumes différents des deux encres mères, il est possible 10 d'obtenir des mélanges d'encres mères ayant des couleurs différentes. [0068] En fonction du nombre de réservoirs d'encre mère et de la couleur et saturation de chaque encre mère, il est ainsi possible de réaliser différents mélanges d'encres mères, en modifiant la proportion de chaque encre mère prélevée dans chaque réservoir. 15 [0069] L'utilisateur peut ainsi obtenir rapidement une cartouche remplie d'un mélange d'encres mères. [0070] Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples 20 sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de remplissage de cartouches (14) pour un instrument d'écriture (12), le dispositif (10) comportant au moins deux connecteurs (18) distincts, un système de dosage (24) des encres mères et un système de remplissage (30) d'une cartouche, chaque connecteur (18) étant configuré pour connecter un réservoir (16) contentant une encre mère à la cartouche (14). 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel le système 10 de dosage (24) comporte un élément de dosage (26) pour chaque réservoir (16) d'encre mère. 3. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque connecteur (18) comporte un obturateur d'entrée (20) pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une configuration de fermeture du 15 connecteur. 4. Dispositif (10) selon la revendication 3, dans lequel le dispositif (10) comporte un actionneur (22) de chaque obturateur d'entrée (22), de sorte que l'obturateur d'entrée (22) passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du connecteur 20 lors de la connexion d'un réservoir (16) d'encre mère avec le connecteur (18) et l'obturateur d'entrée (22) passe automatiquement de la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du connecteur (18) lors de la déconnexion d'un réservoir (16) d'encre mère avec le connecteur (18). 25 5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif (10) comporte trois connecteurs (18). 6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système de remplissage (30) comporte un obturateur de sortie (32) pouvant prendre une configuration d'ouverture ou une 30 configuration de fermeture du système de remplissage. 7. Dispositif (10) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif (10) comporte un actionneur (34) de l'obturateur de sortie (32), de sorte que l'obturateurde sortie (32) passe automatiquement de la configuration de fermeture à la configuration d'ouverture du système de remplissage 35 (30) lors de la connexion d'une cartouche (14) avec le système de remplissage (30) et l'obturateur de sortie (32) passe automatiquement de 12 la configuration d'ouverture à la configuration de fermeture du système de remplissage (30) lors de la déconnexion d'une cartouche (14) avec le système de remplissage (30). 8. Ensemble comprenant un dispositif (10) selon l'une quelconque 5 des revendications 1 à 7 et d'une pluralité de réservoirs (16) d'encre mère, chaque réservoir (16) d'encre mère étant connecté à un connecteur (18) du dispositif (10). 9. Ensemble selon la revendication 8, configuré pour remplir une cartouche (14) vide avec un mélange d'encres mères, la cartouche (14) ayant un volume supérieur ou égal à 0,50 mL, de préférence supérieur ou égale à 0,75 mL et inférieur ou égal à 5 mL, de préférence inférieur ou égal à 3 mL. 10. Ensemble selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les encres mères sont des encres aqueuses. 11. Procédé de remplissage d'une cartouche (14) pour instrument d'écriture (12) dans un ensemble selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, le procédé comprenant les étapes suivantes : dosage par le système de dosage (24) des encres mères contenues dans chaque réservoir (16) par prélèvement d'un volume d'encre mère de chaque réservoir (16) ; remplissage d'une cartouche (14) avec les volumes d'encre mère prélevés. 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel, après remplissage de la cartouche (14), un capuchon (36) est assemblé sur la 25 cartouche (34) pour fermer la cartouche (14).