Brevet FR3075366A1 — publié le 20190621

Dispositif de mesure de forces pour une unite cosmetique et procede de mesure associe La presente invention concerne un dispositif de mesure de forces d'interaction d'une unite cosmetique avec des fibres, en particulier des fibres keratiniques du corps d'un utilisateur. Par « fibres keratiniques » on entend notamment les cils, les sourcils ou les cheveux. L'unite cosmetique telle que mentionnee comprend un applicateur propre a appliquer un produit cosmetique, notamment un produit cosmetique fluide, sur des fibres keratiniques. Eventuellement, ('unite cosmetique comprend en outre un produit cosmetique, notamment un produit cosmetique fluide. Par « produit cosmetique », on entend un produit tel que defini dans le Reglement (CE) N°1223/2009 du Parlement Europeen et du Consel, date du 30 novembre 2009, relatif aux produits cosmetiques. Le produit cosmetique est par exemple un produit de maquillage, un produit de soin ou un produit nettoyant. Par « produit cosmetique fluide », on entend notamment un produit cosmetique ayant une base liquide ou visqueuse. II est connu d'appliquer un produit cosmetique fluide sur des fibres keratiniques telles que des cils, au moyen d'un applicateur tel que decrit dans le document FR2753056. Un tel applicateur comporte une tete d'application qui est d'abord trempee dans le produit cosmetique, puis passee sur les cils en les etirant selon une direction d'application. Le produit cosmetique se depose ainsi sur les cils. Les caracteristiques souhaitees d'un applicateur ou d'un produit cosmetique pour les cils vont generalement dans le sens d'une facilite d'application, et notamment d'un faible niveau de frottements entre les cils et ('applicateur lors de ladite application. Par ailleurs, des produits de soin pour fibres keratiniques sont developpes dans le but d'ameliorer la douceur desdites fibres, notamment en diminuant leur coefficient de friction. La presente invention a pour but de proposer un dispositif et un procede permettant d'evaluer les proprietes d'applicateurs ou de produits cosmetiques pour fibres corporelles, en particulier pour fibres keratiniques. A cet effet, ('invention a pour objet un dispositif de mesure du type precite, comprenant au moins une eprouvette de mesure, ladite ou chaque eprouvette comprenant : des fibres de forme allongee entre une premiere et une seconde extremites ; et un support relie a la premiere extremite de chacune desdites fibres ; le dispositif de mesure comprenant en outre : un capteur de force ; et un element 2 d'assemblage dudit capteur avec le support de I'au moins une eprouvette, dans une configuration assemblee du dispositif, tel que dans ladite configuration assemblee, ledit capteur est apte a mesurer un effort dynamique exerce sur ledit support selon au moins une direction. 5 Suivant d'autres aspects avantageux de ('invention, le dispositif de mesure comporte ('une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises isolement ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les fibres de forme allongee sont des fibres keratiniques, preferentiellement des cheveux ; 10 - dans Ia configuration assemblee, les fibres sont sensiblement disposees dans un plan perpendiculaire a l'au moins une direction de mesure ; - les fibres sont disposees sensiblement parallelement les unes aux autres ; - les fibres ont une longueur comprise entre 2 mm et 20 mm, et preferentiellement comprise entre 5 mm et 15 mm ; 15 - le dispositif de mesure comprend plusieurs eprouvettes de mesure, chaque eprouvette comprenant : des fibres de forme allongee entre une premiere et une seconde extremites ; et un support relie a Ia premiere extremite de chacune desdites fibres ; les fibres de chacune des eprouvettes etant de nature, de forme et/ou de disposition differentes ; 20 - le dispositif de mesure comprend en outre un module electronique de traitement des mesures, electroniquement connecte au capteur de force ; - le dispositif de mesure comprend en outre un automate apte a deplacer ('unite cosmetique de Ia premiere vers Ia seconde extremite des fibres de I'au moins une eprouvette de mesure, en etirant ainsi lesdites fibres selon I'au moins une direction de 25 mesure. L'invention se rapporte en outre a un procede de mesure de forces d'interaction d'une unite cosmetique avec des fibres, comprenant les etapes suivantes : fourniture d'un dispositif de mesure tel que decrit ci-dessus, en configuration assemblee ; fourniture d'une unite cosmetique comprenant un applicateur propre a appliquer un produit 30 cosmetique sur les fibres de l'au moins une eprouvette de mesure ; puis mise en contact dudit applicateur avec lesdites fibres et deplacement dudit applicateur le long desdites fibres, de Ia premiere vers Ia seconde extremite, en etirant ainsi lesdites fibres selon l'au moins une direction de mesure ; et mesure par le capteur de force de ('effort dynamique exerce sur le support de ('eprouvette par ledit etirement. 3 Suivant d'autres aspects avantageux de ('invention, le procede de mesure comporte ('une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises isolement ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le procede de mesure comprend : plusieurs etapes successives de deplacement 5 de I'applicateur contre les fibres de I'au moins une eprouvette de mesure, et de mesure simultanee de ('effort dynamique exerce ; puis une etape de calcul d'une moyenne de valeurs de mesure ainsi obtenues ; - le procede de mesure comprend, avant l'etape de deplacement de I'applicateur contre les fibres de I'au moins une eprouvette de mesure : une etape d'enduction desdites 10 fibres par un premier produit cosmetique fluide ; et une eventuelle etape de repos consecutif a ladite enduction ; - I'applicateur de ('unite cosmetique fournie est depourvu de produit cosmetique ; - ('unite cosmetique comprend en outre un deuxierne produit cosmetique fluide depose sur I'applicateur ; 15 - les premier et deuxierne produits cosmetiques sont identiques ; - les premier et deuxierne produits cosmetiques sont differents. L'invention sera mieux comprise a Ia lecture de Ia description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple non limitatif et faite en se referant aux dessins sur lesquels : 20 - Ia figure 1 est une vue schematique d'un dispositif de mesure selon un mode de realisation de ('invention, dans une configuration dissociee ; - Ia figure 2 est une vue schematique d'elements du dispositif de mesure de Ia figure 1 ; - Ia figure 3 est une vue schematique d'un autre element du dispositif de mesure 25 de Ia figure 1 ; et - Ia figure 4 est une vue schematique partielle d'une etape d'un procede de mesure selon un mode de realisation de ('invention. La figure 1 represente schematiquement un dispositif de mesure 10 selon un mode de realisation de ('invention. Le dispositif 10 comprend notamment une premiere 30 eprouvette de mesure 12, un capteur de force 14 et un socle 16. Le dispositif 10 comprend egalement un module electronique de traitement 18. La figure 2 represente schematiquement Ia premiere eprouvette 12 ainsi qu'une deuxierne 112 et une troisierne 212 eprouvettes, aptes a remplacer Ia premiere eprouvette 12 dans le dispositif 10 de Ia figure 1. Selon un mode de realisation, le 35 dispositif 10 comprend plusieurs eprouvettes 12, 112, 212 interchangeables, comme il sera decrit par Ia suite. 4 Les eprouvettes 12, 112, 212 seront decrites simultanement ci-apres, les elements identiques etant designes par les memes numeros de reference. L'eprouvette 12, 112, 212 comporte des fibres 20 et une plaque support 22. Ladite plaque support 22 est sensiblement plane, de contour rectangulaire ou carre. On 5 considere une base orthonormee (X, Y, Z), les directions X et Z etant paralleles aux cotes dudit rectangle ou carre. Les fibres 20 ont une forme allongee, entre une premiere 24 et une seconde 26 extremites. La premiere extremite 24 de chacune desdites fibres 20 est fixee a un bord 28 de la plaque support 22, ledit bord s'etendant selon Y. Au moins a proximite de ladite 10 premiere extremite 24, les fibres 20 s'etendent sensiblement parallelement a la direction X. Les fibres 20 sont flexibles et sont notamment susceptibles de se recourber sous l'effet d'une contrainte mecanique exterieure, en particulier a proximite de la seconde extremite 26. 15 Entre les premiere 24 et seconde 26 extremites, chaque fibre 20 a une longueur 30 preferentiellement comprise entre 2 mm et 20 mm, plus preferentiellement comprise entre 5 mm et 15 mm. De preference, les fibres 20 sont des fibres keratiniques d'origine naturelle, par exemple des cheveux humains. D'autres types de fibres peuvent cependant etre utilises, 20 par exemple des fibres d'origine synthetique presentant des proprietes analogues a celles des fibres keratiniques humaines. Selon un mode de realisation, une forme au repos des fibres 20 est sensiblement rectiligne, comme dans le cas des premiere 12 et deuxieme 112 eprouvettes. Par « au repos », on entend en ('absence de contrainte mecanique exterieure. Selon un autre 25 mode de realisation, comme dans le cas de la troisieme eprouvette 212, les fibres 20 sont recourbees a proximite de la seconde extremite 26, pour adopter une forme analogue a celle des cils humains. Selon un mode de realisation, comme dans le cas des premiere 12 et troisieme 212 eprouvettes, les premieres extremites 24 de toutes les fibres 20 de ladite eprouvette 30 sont sensiblement disposees dans un meme plan (X, Y). Selon un autre mode de realisation, comme dans le cas de la deuxieme eprouvette 112, les premieres extremites 24 des fibres 20 sont reparties dans au moins deux plans (X, Y) paralleles, ecartes l'un de l'autre selon Z, par exemple d'une distance de quelques dixiemes de millimetre. Le capteur de force 14 comporte un boitier 32, une cellule d'effort 34 et une tige 35 36. La cellule d'effort 34 est accueillie a l'interieur du boitier 32 et reliee a la tige 36. Ladite 5 tige 36 est apte a coulisser dans le boitier 32 selon un axe 38. Une extremite 40 de la tige 36 forme une saillie a l'exterieur du boitier 32, ladite extremite etant par exemple filetee. La cellule d'effort 34 est apte a mesurer un effort dynamique exerce sur l'extremite 40 de la tige 36 selon l'axe 38. 5 Dans le mode de realisation represente a la figure 1, le capteur de force 14 comporte en outre un mat 39 assemble au boitier 32 de maniere reversible, par exemple pour fixer ledit boitier sur un bati. Dans le mode de realisation represente, la cellule d'effort 34 du capteur de force 14 est connectee electroniquement au module electronique 18, apte a traiter les mesures 10 effectuees par ladite cellule d'effort. Le module electronique 18 comporte au moins un microprocesseur (non represente), une memoire de programme (non representee) et une interface homme/machine comprenant notamment un ecran d'affichage 40 et un clavier 42. Selon un mode de realisation prefers, le capteur de force 14 et le module 15 electronique 18 forment un dynamornetre numerique, tel que commercialise par exemple par la societe AMETEK® sous la denomination commerciale DFS. Selon un mode de realisation, le module electronique 18 est en outre relie a un ordinateur (non represente) comportant un logiciel de traitement d'informations, comme it sera decrit ci-apres. 20 Le socle 16 est apte a assembler la tige 36 du capteur de force 14 avec la plaque support 22 d'une eprouvette 12, 112, 212, dans une configuration assemblee du dispositif de mesure 10. Dans une telle configuration, l'axe 38 est parallele a la direction Z, ladite direction representant preferentiellement la verticale. Dans ladite configuration, les fibres 20 de l'eprouvette 12, 112, 212 forment une saillie selon X par rapport au socle 16. 25 Le socle 16 comporte deux rails 50, chacun desdits rails etant apte a recevoir un bord s'etendant selon X de la plaque support 22. Le socle 16 comporte en outre une cavite taraudee 52 permettant un assemblage dudit socle avec l'extremite 40 de la tige 36. Selon un mode de realisation, le dispositif de mesure 10 comprend en outre un 30 automate muni d'un bras mecanique 45 partiellement represente a la figure 3. Le bras mecanique 45 est apte a saisir et a deplacer une unite cosmetique 50. L'unite cosmetique 50 comprend un applicateur 52 apte a appliquer un produit cosmetique sur des fibres keratiniques. Un tel applicateur, tel qu'une brosse a mascara, comporte par exemple un manche de prehension 54 et une tete d'application 56 relies l'un 35 a l'autre. 6 Selon un mode de realisation, ('unite cosmetique 50 comporte en outre un produit cosmetique fluide (non represente) chargeant la tete d'application 56. Un procede de mesure mettant en oeuvre le dispositif 10 decrit ci-dessus va maintenant etre decrit. Tout d'abord, le dispositif 10 est place en configuration assemblee. 5 Plus precisement, a partir de la configuration dissociee de la figure 1, le socle 16 est visse sur l'extremite 40 de la tige du capteur de force 14, et la plaque support 22 d'une eprouvette de mesure 12 est glissee dans les rails 50, de sorte a etre maintenue assemblee avec le socle 16. Dans l'exemple decrit, la direction Z represente la verticale, la tige 36 etant disposee au-dessus du boitier 32 et l'extremite 40 etant orientee vers le 10 haut. Une unite cosmetique 50 comprenant un applicateur 52 est egalement fournie. Selon un mode de realisation, le capteur de force 14 est fixe sur un bati par l'intermediaire du mat 39. Selon un autre mode de realisation, le capteur de force 14 est maintenu par un operateur. 15 La tete d'application 56 de ('applicateur est disposee sous les premieres extremites 54 des fibres 20 de l'eprouvette 12, au contact desdites fibres. La tete d'application 56 est ensuite deplacee vers le haut. Les fibres 20 subissent ainsi une flexion, les secondes extremites 26 se trouvant orientees vers le haut selon Z. Comme schematise sur la figure 4, le mouvement vers le haut de la tete 20 d'application 56 conduit ladite tete a se deplacer de la premiere 24 vers la seconde 26 extremite des fibres 20, en etirant lesdites fibres selon Z. Les efforts dynamiques generes par cette interaction sont captes par la cellule d'effort 34, par l'intermediaire de la plaque support 22, du socle 16 et de la tige 36. En particulier, la cellule d'effort 34 mesure les forces de friction de la tete d'application 56 contre les fibres 20 selon la direction Z, au 25 cours du deplacement de ladite tete d'application entre la premiere 54 et la seconde 26 extremites desdites fibres. Les caracteristiques ci-dessus du deplacement de la tete d'application 56 le long des fibres 20, notamment la direction verticale dudit deplacement, sont donnees a titre d'exemple. De nombreuses variations sont possibles, par exemple un deplacement en 30 diagonale dans un plan (X, Z), ou un deplacement selon une trajectoire courbe. Un deplacement dans les trois dimensions est egalement possible. Dans le mode de realisation represente, seule la composante selon Z des forces de friction generees est mesuree par le dispositif 10. Selon une variante non representee, le capteur de force 14 est configure pour mesurer les composantes des forces de friction 35 dans plusieurs directions, notamment dans les trois directions X, Y et Z. 7 Selon un mode de realisation, le deplacement de la tete d'application 56 est effectue par un automate dont le bras mecanique 45 maintient l'applicateur 52. La trajectoire et/ou la vitesse du deplacement de la tete d'application 56 peut ainsi etre standardisee. 5 Selon un autre mode de realisation, le deplacement de la tete d'application 56 est effectue par un operateur tenant le manche de prehension 54 dudit applicateur. L'operateur peut ainsi adapter sa gestuelle selon les besoins. Selon ce mode de realisation, en plus des mesures effectuees par le capteur de force 14, l'operateur beneficie d'une perception haptique des forces de friction generees par ('interaction de la 10 tete d'application 56 avec les fibres 20. Selon un mode de realisation, le procede comporte plusieurs etapes successives de deplacement de la tete d'application 56 de la premiere vers la seconde extremite des fibres 20, et de mesure simultanee, par le capteur de force 14 de ('effort dynamique genere par cette interaction. 15 Les valeurs mesurees durant l'etape ou les etapes de deplacement sont transmises au module electronique 18. Selon un mode de realisation, ledit module transfere des donnees correspondantes a un ordinateur equipe d'un logiciel de traitement, tel qu'un logiciel de calcul numerique de type MATLAB. Un tel logiciel fournit par exemple une representation graphique des forces de friction mesurees en fonction du temps, au 20 cours du deplacement de la tete d'application 56 le long des fibres 20. II est ainsi possible de determiner une valeur des forces de friction en fonction de la position de la tete d'application 56 entre les premiere 24 et seconde 26 extremites. De maniere optionnelle, le procede comporte ensuite une etape de calcul d'une valeur significative de mesure, par exemple une moyenne de valeurs obtenues durant 25 l'etape ou les etapes de deplacement de la tete d'application le long des fibres. Selon un mode de realisation, le procede de mesure decrit ci-dessus est repete sur plusieurs eprouvettes 12, 112, 212 differentes, incorporees tour a tour au dispositif 10. II est egalement possible d'utiliser plusieurs eprouvettes de meme forme mais dont les fibres 20 presentent des proprietes physiques differentes, telles que des epaisseurs, des 30 souplesses ou des textures differentes. Le procede de mesure decrit ci-dessus peut avoir des applications differentes, dont des exemples sont donnes ci-apres. Selon une premiere variante de ('invention, le procede de mesure a pour but d'evaluer les proprietes d'un applicateur 52. Selon un mode de realisation, le test est 35 realise « a sec », c'est-a-dire que la tete d'application 56 mise en contact avec les fibres 8 20 est depourvue de produit cosmetique. Les forces d'interaction directes entre ladite tete 56 et les fibres 20 sont ainsi mesurees. Selon un autre mode de realisation, le test est realise en enduisant au prealable la tete 56 d'un produit cosmetique fluide de reference, par exemple un mascara ou une 5 composition de soin. En d'autres termes, ('unite cosmetique 50 mise en oeuvre pour le procede de mesure comporte un applicateur 52 et un produit cosmetique fluide depose sur la tete d'application 56. Selon une deuxierne variante de l'invention, le procede de mesure a pour but d'evaluer le comportement d'un produit cosmetique, tel qu'un mascara, au cours de son 10 application. Dans ce cas, le procede est appliqué a une unite cosmetique 50, comprenant un applicateur 52 de reference et un produit cosmetique fluide P, a tester, ledit produit etant depose sur la tete d'application 56 dudit applicateur. Selon une troisierne variante de l'invention, le procede de mesure a pour but d'evaluer l'effet d'un produit cosmetique, tel qu'un produit de soin, sur des fibres 15 keratiniques. Dans ce cas, le procede de mesure appliqué a un tel produit P, comporte une etape d'enduction, par ledit produit, des fibres 20 d'une eprouvette de mesure 12. Cette etape d'enduction est suivie d'une eventuelle etape de repos, pouvant aller de quelques minutes a plusieurs jours. De preference, cette etape de repos permet au produit Pi de secher, se solidifiant ainsi autour des fibres 20. 20 Les etapes decrites ci-dessus du procede de mesure sont ensuite appliquees a ('eprouvette 12 enduite du produit PJ, a l'aide d'un applicateur 52 de reference. L'applicateur 52 utilise est preferentiellement depourvu de produit cosmetique. Selon une quatrieme variante de l'invention, le procede de mesure a pour but d'evaluer la capacite de retouche d'un produit de maquillage Pk. Dans ce cas, l'etape 25 d'enduction d'une eprouvette 12, decrite ci-dessus, est appliquee audit produit Pk. Ladite etape d'enduction est preferentiellement suivie d'une etape de sechage. Les etapes decrites ci-dessus du procede de mesure sont ensuite appliquees a ('eprouvette 12 enduite, a l'aide d'un applicateur 52 de reference dont la tete d'application 56 est chargee en produit Pk a l'etat fluide. 30 La quatrieme variante decrite ci-dessus peut egalement etre appliquee a la superposition de deux produits, l'etape d'enduction et l'etape d'application par ('applicateur 52 faisant intervenir respectivement des produits cosmetiques Pm et Pn differents. Les differentes variantes, decrites ci-dessus, du procede de mesure selon 35 l'invention permettent de comparer plusieurs applicateurs 52 et/ou plusieurs produits cosmetiques, notamment en termes de forces de friction avec les fibres keratiniques lors 9 de, ou suite a, ('application. II est ainsi possible de selectionner les applicateurs et/ou REVENDICATIONS1.- Dispositif (10) de mesure de forces d'interaction d'une unite cosmetique (50) avec des fibres, ledit dispositif comprenant : - au moins une eprouvette de mesure (12, 112, 212), ladite ou chaque eprouvette comprenant : des fibres (20) de forme allongee entre une premiere (24) et une seconde (26) extremites ; et un support (22) relie a la premiere extremite de chacune desdites fibres, - un capteur de force (14), et - un element (16) d'assemblage dudit capteur avec le support de l'au moins une eprouvette, dans une configuration assemblee du dispositif, tel que dans ladite configuration assemblee, ledit capteur est apte a mesurer un effort dynamique exerce sur ledit support selon au moins une direction (38, Z). 2.- Dispositif de mesure selon la revendication 1, dans lequel les fibres (20) de forme allongee sont des fibres keratiniques, preferentiellement des cheveux. 3.- Dispositif de mesure selon la revendication 1 ou 2, tel que, dans la configuration assemblee, les fibres (20) sont sensiblement disposees dans un plan (X, Z) perpendiculaire a l'au moins une direction de mesure. 4.- Dispositif de mesure selon l'une des revendications precedentes, dans lequel les fibres (20) sont disposees sensiblement parallelement les unes aux autres. 5.- Dispositif de mesure selon l'une des revendications precedentes, dans lequel les fibres ont une longueur (30) comprise entre 2 mm et 20 mm, et preferentiellement comprise entre 5 mm et 15 mm. 6.- Dispositif de mesure selon l'une des revendications precedentes, comprenant plusieurs eprouvettes de mesure (12, 112, 212), chaque eprouvette comprenant : des fibres (20) de forme allongee entre une premiere et une seconde extremites ; et un support (22) relie a la premiere extremite de chacune desdites fibres, les fibres de chacune des eprouvettes etant de nature, de forme et/ou de disposition differentes. 11 7.- Dispositif de mesure selon l'une des revendications precedentes, comprenant en outre un module electronique (18) de traitement des mesures, electroniquement connecte au capteur de force (14). 5 8.- Dispositif de mesure selon l'une des revendications precedentes, comprenant en outre un automate (45) apte a deplacer ('unite cosmetique de la premiere vers la seconde extremite des fibres de I'au moins une eprouvette de mesure, en etirant ainsi lesdites fibres selon I'au moins une direction de mesure (Z). 10 9.- Procede de mesure de forces d'interaction d'une unite cosmetique (50) avec des fibres (20), comprenant les etapes suivantes - fourniture d'un dispositif de mesure (10) selon l'une des revendications precedentes, en configuration assemblee ; - fourniture d'une unite cosmetique (50) comprenant un applicateur (52) propre a 15 appliquer un produit cosmetique sur les fibres de I'au moins une eprouvette de mesure ; puis - mise en contact dudit applicateur avec lesdites fibres et deplacement dudit applicateur le long desdites fibres, de la premiere (24) vers la seconde (26) extremite, en etirant ainsi lesdites fibres selon I'au moins une direction de mesure (Z) ; et 20 - mesure par le capteur de force (14) de ('effort dynamique exerce sur le support (22) de ('eprouvette par ledit etirement. 10.- Procede de mesure selon la revendication 9, comprenant : - plusieurs etapes successives de deplacement de ('applicateur (52) contre les 25 fibres (20) de I'au moins une eprouvette de mesure, et de mesure simultanee de ('effort dynamique exerce ; puis - une etape de calcul d'une moyenne de valeurs de mesure ainsi obtenues. 11.- Procede de mesure selon la revendication 9 ou la revendication 10, 30 comprenant, avant l'etape de deplacement de ('applicateur (52) contre les fibres (20) de I'au moins une eprouvette de mesure : - une etape d'enduction desdites fibres par un premier produit cosmetique fluide (Pi, Pk) ; et - une eventuelle etape de repos consecutif a ladite enduction. 35 12 12.- Procede de mesure selon I'une des revendications 9 a 11, dans lequel I'applicateur (52) de ('unite cosmetique (50) fournie est depourvu de produit cosmetique. 13.- Procede de mesure selon I'une des revendications 9 a 11, dans lequel ('unite 5 cosmetique (50) comprend en outre un deuxierne produit cosmetique fluide (P,, Pk) depose sur I'applicateur. 14.- Procede de mesure selon la revendication 13, prise en combinaison avec la revendication 11, dans lequel les premier et deuxierne produits cosmetiques (Pk) sont 10 identiques. 15.- Procede de mesure selon la revendication 13, prise en combinaison avec la revendication 11, dans lequel les premier et deuxierne produits cosmetiques (Pm, sont differents. 15