APPLICATEUR DE PRODUIT COSMETIQUE

DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine des applicateurs de produits fluides ou pâteux, plus particulièrement sur des fibres kératiniques, typiquement les applicateurs de produits cosmétiques tels que les mascaras.

ETAT DE LA TECHNIQUE

On connaît déjà un grand nombre duplicateurs de mascara.

Ces applicateurs, destinés à coopérer avec un récipient formant réservoir pour le mascara, comprennent typiquement : a) un capuchon destiné à obturer ledit récipient et à servir de moyen de préhension dudit applicateur, b) une tige axiale, c) et un moyen d'application.

Ledit moyen d'application ou applicateur peut être constitué par une brosse, ladite tige étant solidaire dudit capuchon à une de ses extrémités, et de ladite brosse à l'autre de ses extrémités, ladite brosse comprenant une torsade métallique solidarisant une pluralité de poils ou fibres.

En ce qui concerne ladite brosse, on connaît déjà de très nombreuses modalités de brosses.

Ainsi, on connaît les brosse décrites dans les documents de brevet français FR 2 505 633, FR 2 605 505, FR 2 607 372, FR 2 607 373, FR 2 627 068, FR 2 627 363, FR 2 637 471, FR 2 637 472, FR 2 650 162, FR 2 663 826, FR 2 668 905, FR 2 675 355, FR 2 685 859, FR 2 690 318, FR 2 701 198, FR 2 706 749, FR 2 715 038, FR 2 745 481, FR 2 748 913, FR 2 749 489, FR 2 749 490, FR 2 753 614, FR 2 755 693, FR 2 774 269, FR 2 796 531, FR 2 796 532, FR 2 800 586.

On connaît également les brosses décrites dans les brevets américains US 4,733,425, US 4,861,179, US 5,357,987, US 5,595,198, US 6,241,411, US 6,427,700. On entendra par la suite par « brosse de type standard » une brosse classique obtenue par emprisonnement de fibres dans un fil métallique plié sur lui-même et torsadé, encore connue sous la dénomination « twist in wire brush ».

PROBLEMES POSES

D'une part, face à l'évolution permanente des formules de mascara, il y a la nécessité de mettre au point de nouveaux applicateurs pour permettre l'application de ces formules, et typiquement adaptés à chaque nouvelle formule.

D'autre part, il y a également pour les personnes utilisatrices la nécessité de disposer d'un large éventail duplicateurs pour obtenir différents effets, par exemple différents niveaux de charge de l'applicateur en produit à appliquer et/ou différents effets de peignage des cils.

En outre, il est de plus en plus nécessaire d'intégrer aux applicateurs de nouvelles fonctions techniques, à la fois pour répondre aux besoins des personnes utilisatrices, et aussi pour se différencier de produits "bas de gamme" dont la production peut être délocalisée dans des pays à faible coût de la main d'oeuvre. Enfin, dans le domaine des produits cosmétiques, il y a une demande permanente de nouveaux produits, afin notamment de personnaliser les produits, qu'il s'agisse des formules, des applicateurs ou encore des emballages en général, au point que le renouvellement des produits devient une nécessité commerciale absolue, sous peine de disparaître du marché. Les utilisateurs de mascara ont une préférence pour les applicateurs de mascara comportant une brosse ayant une dimension importante. De telles brosses présentent avantageusement un fort pouvoir peignant mais à contrario également un faible pouvoir chargeant en mascara pour créer du volume. Il est par conséquent recherché des brosses avec un pouvoir chargeant en mascara accru.

II est d'usage courant de jouer sur le nombre de fibres par tour de la brosse ou sur la longueur, la forme, la dureté, le diamètre, etc. des fibres pour obtenir le pouvoir chargeant recherché.

On connaît par exemple du brevet US 4 927 281 une brosse comportant des fibres munis de gorges ou du document de brevet EP 1 459 647 une brosse comportant des poils déformés s 'étendant non radialement. Les gains en pouvoir chargeant sont très limités et le coût des fibres élevées, du fait de leur spécificité.

Les documents de brevet EP 1 518 477 et US 4 586 520 proposent des brosses présentant une alternance axiale de portions avec des fibres longues et de portions avec des fibres courtes, les portions de fibres courtes faisant office de réservoirs à mascara et les portions de fibres longues faisant office de peignes. Des problèmes évidents empêchent la fabrication de telles brosses du fait de la difficulté à obtenir de manière automatisée cette alternance axiale de fibres longues et de fibres courtes préalablement à l'enroulement de la torsade métallique. On connaît également des documents de brevet FR 2793 121, WO 2001 41 599, US

5 595 198, US 5 551 456, EP 0 925 741, etc., des applicateurs brosses pour mascara comportant des évidements formés par ablation de portions des fibres de brosses de type standard, ces dits évidements permettant de retenir une quantité importante de mascara en vu de la déposer en une seule application. Cette opération d'ablation, par exemple par tonte ou par découpe laser, est complexe à mettre en place, entraîne une diminution du pouvoir peignant de la brosse du fait de la diminution du nombre de poils et fragilise la tenue des poils restant, entraînant par conséquent une réduction de la durée de vie de

Papplicateur.

C'est par conséquent un premier but de l'invention de proposer un autre applicateur de type brosse permettant de déposer une quantité importante de mascara en une seule application pour donner du volume aux cils.

Un autre but de l'invention est de proposer un tel applicateur pouvant être obtenu à partir d'une brosse de type standard sans ablation de fibres.

Encore un autre but de l'invention est de proposer un procédé pour la fabrication d'un applicateur permettant de déposer une quantité importante de mascara qui soit à la fois simple, peu coûteux, rapide et fiable. Un tel procédé permettra plus particulièrement

l'obtention d'un tel applicateur sans ablation de fibres à partir d'une brosse de type standard.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention a pour objet un applicateur de produit cosmétique comportant des fibres emprisonnées entre deux branches torsadées s 'étendant selon une direction axiale et définissant des spires, caractérisé en ce qu'au moins une des dites spires est une spire qui n'est pas circulaire. L'implantation des fibres est alors organisée de manière à donner la possibilité à la brosse de retenir une quantité importante de mascara. En effet, une telle brosse présente des évidements dépourvus de fibres du fait de la forme des branches torsadées. Selon différents modes de réalisation préférés de l'invention, l' applicateur peut comprendre en outre les caractéristiques suivantes : - les spires ne sont pas circulaires sur au moins une portion axiale de l'applicateur ;

- la ou les spires qui ne sont pas circulaires décrivent des ellipses non circulaires ;

- lesdites ellipses non circulaires présentent un rapport de longueur grand axe sur petit axe supérieur à 1,1 ;

- les spires non circulaires sont formées par écrasement de spires circulaires. L'invention s'étend en outre à un dispositif pour le conditionnement et l'application d'un produit destiné à être appliqué sur les cils ou les sourcils, comprenant un récipient contenant le produit à appliquer et comportant un applicateur tel que défini ci-dessus. L'invention s'étend également à un procédé de fabrication d'une brosse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - prendre une brosse comportant des poils emprisonnés entre deux branches torsadées s 'étendant selon une direction axiale; et appliquer une pression radiale sur lesdites branches torsadées.

On applique de préférence, la pression radiale en serrant lesdites branches torsadées entre n mâchoires d'une presse, n étant compris entre 2 et 6. Les mâchoires sont de préférence arrêtées en fin de course par une cale de calibrage.

L'invention sera mieux comprise aux moyens de la description qui suit et des figures annexées données à titre d'exemple non limitatif.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est un vue schématique de dessous d'une brosse de type standard.

La figure 2 est une vue schématique de dessous d'une brosse selon l'invention.

La figure 3 est une représentation schématique d'une nappe de fibres placée entre deux branches d'un fil.

La figure 4 est une vue de face agrandie d'une brosse de type standard.

La figure 5 illustre de façon schématique une presse en situation de repos pour écraser une brosse.

La figure 6 illustre la presse de la figure 5 en situation de compression. Les figures 7a,7b,7c sont des vues en section de coupe radiale d'une brosse de type standard.

Les figures 8a,8b,8c sont des vues en section de coupe radiale d'une brosse très légèrement écrasée.

Les figures 9a,9b,9c sont des vues en section de coupe radiale d'une brosse moyennement écrasée.

Les figures 10a, 10b, 10c sont des vues en section de coupe radiale d'une brosse fortement écrasée.

La figure 11 est une représentation schématique de face d'une brosse de type standard.

La figure 12 est une représentation schématique de face d'une brosse selon l'invention dans le plan de la compression.

La figure 13 est une représentation schématique d'un applicateur selon l'invention.

La figure 14 est une représentation schématique d'un distributeur applicateur selon l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Afin de faciliter la compréhension de l'invention et éviter toutes erreurs d'interprétation, nous ferons fréquemment un parallèle entre une brosse de type standard bien connue dans le domaine et une brosse selon l'invention. Les figures 1 et 2 montrent respectivement une brosse 1 de type standard et une brosse 101 selon l'invention en vue de dessous.

La brosse 1 standard est constituée par un fil torsadé 2 emprisonnant des fibres 3. Comme visible sur la figure 1, les fibres d'une telle brosse standard 1 sont réparties régulièrement tout autour d'un axe central A (également désigné par direction axiale). Plus particulièrement, les fibres sont enroulées en hélice autour de ce dit axe A. Comme visible sur la figure 2, la brosse 101 selon l'invention comporte une répartition des fibres 103 la constituant autour d'un axe central A qui est différente de la brosse standard 1 et rappelant les brosses connues par exemple de FR 2 791 121 obtenues à partir d'une brosse de type standard par ablation des fibres sur un ou plusieurs secteurs angulaires autour de l'axe central. Les fibres 103 de la brosse 101 ne sont pas réparties régulièrement tout autour de l'axe A. Plus particulièrement, les fibres 103 de la brosse 101 sont réparties sur deux portions angulaires 104a, 104b autour de l'axe A, ces portions angulaires 104a, 104b étant séparées par des portions angulaires 105a, 105b dépourvues de fibres. Avantageusement, les portions angulaires 105a,105b dépourvues de fibres constituent des évidements pouvant se gorger de mascara. La brosse 101 selon l'invention provient plus particulièrement d'une déformation d'une brosse de type standard, et plus particulièrement d'une déformation des branches torsadées ou âme, de manière à réorganiser l'implantation des fibres. Cette réorganisation n'engendre pas d'ablation des fibres. Une telle brosse 101 selon l'invention peut être obtenue en utilisant le procédé selon 1 ' invention décrit ci-après .

On approvisionne dans un premier temps un dispositif de fabrication de brosses avec un fil déformable, plus particulièrement un fil standard métallique à section circulaire, et avec des fibres, par exemple en polyamide ou autres matières synthétiques ou naturelles, creuses ou pleines, ou un mélange de ces fibres. Le dispositif de fabrication est typiquement un dispositif dit standard comprenant des moyens pour découper une portion dudit fil, pour plier ladite portion de fil 2 pour former une épingle en forme de

"U" avec deux branches 6a,6b sensiblement parallèles et pour placer entre lesdites branches 6a,6b une nappe 7 régulière de fibres 3, comme visible sur la figure 3. L'épingle forme plus particulièrement une médiatrice de la nappe 7. Le dispositif de fabrication comporte en outre un moyen pour torsader les branches de l'épingle entre lesquelles sont emprisonnées les fibres. On obtient ainsi une brosse 1 de type standard telle que représentée sur la figure 4. Les branches 6a,6b torsadées décrivent chacune des spires s circulaires et les fibres 3 prises et maintenues entre deux spires adjacentes des branches 6a,6b forment un double enroulement hélicoïdale continu, les branches torsadées et l'enroulement hélicoïdale de fibres s'étendant selon une même direction axiale A.

La brosse de type standard 1 ainsi formée est alors insérée entre des mâchoires d'une presse, puis comprimée. Les figures 5 et 6 montrent à titre d'exemple une presse 10 respectivement en situation de repos et en situation de compression. La presse 10 comporte une enclume 11 munie d'une surface d'écrasement 12 et de cales de calibrage 13 de hauteur h, et un percuteur 14. La brosse de type standard 1 est disposée à plat sur la surface d'écrasement 12 entre les cales de calibrage 13. Le fil 2 de la brosse 1 est représenté schématiquement par un cercle illustrant l'enroulement en spires circulaires des branches du fil 2. Le percuteur 14 est alors abaissé, infléchit les fibres 3 et déforme et écrase les branches du fil 2 jusqu'à venir buter contre les cales de calibrage 13, comme cela est représenté sur la figure 6. On obtient alors la brosse 101 selon l'invention par déformation de la brosse 1 de type standard. Les branches du fil 102 de la brosse 101 selon l'invention sont enroulées en spires décrivant des ellipses. Lorsque l'on retire la brosse 101 de la presse 10, on constate qu'elle présente deux secteurs angulaires s'étendant selon la direction axiale dépourvus de fibres de part et d'autre du fil 102.

Nous allons maintenant expliquer de façon théorique le principe de réorganisation des fibres par écrasement de la brosse.

Nous ferons référence pour cela aux figures 7a-c,8a-c,9a-c et lOa-c qui illustrent différents degrés d'écrasement d'une brosse, c'est-à-dire respectivement une brosse standard 1, une brosse intermédiaire l', et deux brosses 101 selon l'invention. Les figures Xa,Xb,Xc représentent des vues en coupe à différents niveaux dans la direction

axiale sur un quart de spire. Sur chacune de ces figures, il est représenté en traits pointillés une projection orthogonale 20,20', 120 des fibres 3,3', 103 de la brosse 1,1'1Ol le long de la direction axiale et une projection orthogonale 21,21', 121 des profils des branches 6a,6b,6a',6b',106a,106b de la brosse le long de la direction axiale qui montre plus spécifiquement la forme des spires s des branches de la brosse. La compression ou écrasement est réalisée radialement dans la direction indiquée par les flèches c. On observe que les projections orthogonales 20,21 des fibres 3, respectivement des branches 6a,6b de la brosse 1 de type standard sont circulaires, cette brosse 1 étant fabriquée par enroulement régulier circulaire ou torsade régulière circulaire des branches et formant un double enroulement hélicoïdal de fibres.

Les projections orthogonales 120,121 des fibres 103 des brosses 101 selon l'invention, c'est-à-dire après écrasement, montrent la formation de portions angulaires 104a, 104b pourvues de fibres et de portions angulaires 105a, 105b dépourvues de fibres. Les tailles relatives de ces portions 104/105 dépendent de l'écrasement appliqué. Ainsi, plus les branches 106a, 106b sont écrasées, plus l'espace angulaire 105a, 105b dépourvu de fibres sera étendu.

Les projections orthogonales 21,21', 121 des profils des branches de la brosse changent du fait de la compression appliquée. Le fil métallique reste sensiblement dans sa forme écrasée après l'écrasement dans la presse. Les spires de la brosse se déforment par écrasement à partir d'une trajectoire circulaire jusqu'à décrire une trajectoire elliptique ou ovoïde de plus en plus allongée à mesure que la compression s'intensifie. Dans une brosse 1 de type standard, les fibres sont insérées régulièrement entre les branches torsadées de sorte que deux branches adjacentes sont légèrement distantes. Du fait de la compression, la distance entre les branches adjacentes selon la direction de compression diminue jusqu'à devenir nulle sur une portion de spires. Les fibres prisent entre les branches là où cette distance diminue glissent entre les branches le long de la spire de sorte que les fibres préalablement disposées régulièrement sur un tour entre deux spires adjacentes se retrouvent emprisonnées sur une portion restreinte de ces spires adjacentes où la distance branche à branche est suffisante. Par conséquent, la forme de l'âme torsadée et l'organisation des fibres est modifiée par l'écrasement. Les fibres s'étendant sensiblement radialement perpendiculairement à la

direction entre les branches les maintenant, les portions angulaires 104a, 104b pourvues de fibres se trouvent sur les côtés ou la compression a été exercée. Dans la brosse selon l'invention, les branches torsadées définissent des spires qui ne sont pas circulaires, contrairement aux brosses de type standard. Ces spires sont plus particulièrement elliptiques ou ovoïdes (non circulaires), comme pour le cas ou la brosse selon l'invention est obtenue par compression entre deux mâchoires d'une presse. Ainsi, entre deux spires adjacentes, des portions angulaires sont dépourvues de fibres. En d'autres termes, la projection orthogonale du profil des branches dans un plan normal à la direction axiale décrit une ellipse non circulaire. Selon l'invention, les spires elliptiques présentent de préférence un rapport grand axe sur petit axe supérieur à 1,1 et encore plus préférablement compris entre 1,3 et 1,6. Les déformations générées par écrasement sont également illustrées sous un autre angle sur les figures 11 et 12 qui représentent respectivement une brosse de type standard 1 et une brosse selon l'invention 101 dans le plan de compression. La compression c a amenée en contact les branches 106a,106b de deux spires adjacentes sur une portion de spire p sur les côtés où la compression n'est pas exercée. Les fibres 103 ont été chassées de part et d'autre de cette portion de spire p. Les branches 106a, 106b ont une orientation axiale plus importante du côté ou la compression n'est pas exercée que de l'autre. Le pas de chaque spire augmente légèrement. La figure 13 représente schématiquement un applicateur 30 comprenant une brosse 101 selon l'invention, une tige axiale 31 solidaire à une extrémité 32 dite inférieure à ladite brosse, typiquement par l'intermédiaire d'une extrémité libre axiale de ladite brosse 101, et un moyen de préhension 33 solidaire de ladite tige axiale 31 à une extrémité 34 dite supérieure. La figure 14 représente un distributeur applicateur 35 selon l'invention, comprenant un réservoir de mascara 36 doté d'un goulot fileté 37 qui coopère avec ledit moyen de préhension 33 formant un capuchon d'obturation, et d'un essoreur 38 solidaire dudit goulot 37. Lorsque l' applicateur est vissé sur le distributeur, les fibres sont immergées dans le mascara. A ce moment là, la brosse 1 est trop chargée en mascara. Son retrait du réservoir fait passer les fibres au milieu des lèvres de l' essoreur qui ôte l'excédent de

produit et débarrasse du produit les extrémités des fibres de manière à leur conférer un pouvoir applicateur et peignant. La brosse 101 selon l'invention peut se charger en produit dans les portions angulaires 105a, 105b dépourvues de fibres de sorte que ladite brosse selon l'invention possède un fort pouvoir chargeant et permet d'obtenir un volume important à chaque application .

Exemple de réalisation :

On a réalisé une brosse selon l'invention avec les caractéristiques techniques suivantes :

- fibres creuses de 4 mils de diamètre et de 8,5 mm de longueur. - 50 fibres par tour

- un fil en acier inoxydable 304L de 0,7 mm de diamètre 13 spires pour 27 mm d'empoilage

- une cote d'écrasement de 1,1 mm.

Pour obtenir une telle brosse, on fabrique une brosse de type standard présentant les 4 premières caractéristiques mentionnées ci-dessus. On place cette brosse dans une presse entre des cales de calibrage de 1,1 mm de hauteur et on écrase ladite brosse jusqu'à ce que la presse arrive en fin de course en buté contre les cales de calibrage. La brosse ainsi formée comporte deux gorges symétriques par rapport à l'axe central de la brosse, lesdites gorges s 'étendant selon la direction axiale et présentant chacune un secteur angulaire dépourvu de fibres d'environ 90°. Les spires de cette brosse sont elliptiques et présentent un rapport grand axe (-1.6) sur petit axe (1.1) d'environ 1,45. Une telle brosse possède un fort pouvoir chargeant et peut être utilisée avec tout type de formule de mascara.

II est bien évidemment possible d'utiliser tout type de presse pour fabriquer la brosse selon l'invention. Ainsi, un simple étau à mâchoire lisse peut parfaitement faire l'affaire.

L'utilisation de cales de calibrage permet d'obtenir une parfaite reproductibilité de l'écrasement appliqué à une brosse de type standard et par conséquent une parfaite reproductibilité de l'angle d'ouverture des portions angulaires dépourvues de fibres.

Pour jouer sur cet angle d'ouverture, il suffit de jouer sur la hauteur h des cales de calibrage.

Un écrasement reproductible des brosses entre les mâchoires de la presse peut également être obtenu en mesurant et en contrôlant la pression appliquée entre les mâchoires.

De préférence, l'écrasement est réalisé de manière progressive, de manière à permettre aux fibres de glisser entre les branches.

Il est également à noter qu'il est possible de tailler ou de meuler la brosse, avant ou après écrasement de manière à obtenir une enveloppe globale externe des fibres désirée, par exemple parfaitement cylindrique, bombée, conique...

Le traitement par écrasement peut en outre être réalisé sur seulement une ou des parties de la longueur de la brosse. La brosse présente alors une alternance de portions normales et de portions avec des évidements. Il est aussi possible d'effectuer un écrasement selon une première direction sur une partie de la brosse et selon une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction sur une autre partie de la brosse.

Selon une variante, une brosse selon l'invention peut encore être fabriquée par compression dans une presse comportant n mâchoires, ces mâchoires compressant la brosse radialement simultanément. On obtient alors une brosse comportant n gorges dépourvues de fibres s'étendant axialement et répartis autour de l'axe. Le nombre n de mâchoires est de préférence inférieur à 6. Avec 4 mâchoires compressant la brosse à angle droit deux à deux, on obtient une brosse avec 4 gorges axiales décalées 2 à 2 de 90°.

L'invention s'étend bien entendu également à toute brosse obtenue à partir de la brosse décrite ci-dessus, par exemple grâce à une étape subséquente de rotation supplémentaire des branches torsadées autour de l'axe à l'instar de ce qui est connu du document US5551456, et/ou de courbure de l'âme à l'instar de ce qui est connu du document EP0832580.

L'invention s'applique bien évidemment à tout type de brosse, de toute dimension, avec tout type de fils, et tout type de poils, normaux, mélangés ou à profils spéciaux. La brosse selon l'invention peut également être utilisée pour fabriquer une brosse

composite du type décrit dans EP 1 475 013 comportant un élément applicateur et un élément peignant.

Avantages : La brosse selon l'invention est facile, rapide à fabriquée et peu coûteuse du fait que sa fabrication nécessite uniquement, à partir d'une brosse de type standard, une étape d'écrasement, simple à mettre en œuvre. Le pouvoir chargeant en produit est considérablement accru par rapport à une brosse de type standard. La taille de la portion angulaire dépourvue de fibres peut être changée facilement au cours du processus de fabrication par simple modification de la hauteur des cales de calibrage.

Il n'y a pas ablation des fibres de la brosse selon l'invention, contrairement à ce qui est largement connu, de sorte que pour un nombre de fibres initial par tour donné, le pouvoir peignant de la brosse est optimisé. De plus, on évite cette ablation qui fragilise l'implantation et la tenue des fibres entre les branches torsadées.