自動鉛筆

自動鉛筆。原圖鏈接

自動鉛筆（英語：Mechanical pencil），是一種帶有可更換和機械延伸的固體顏料芯的鉛筆，通常由石墨製成，不與外殼粘合，並且可以機械地延長。由於它們不必磨尖，因此也很受學生歡迎。自動鉛筆於 18 世紀首次使用，許多設計在 19 世紀和 20 世紀獲得了專利。常見的典型結構為基於棘輪的自動鉛筆。

簡介

自動鉛筆又叫機械筆（Mechanical Pencil），只要按按鈕，筆芯就會喀噠喀噠的跑出來。好處就是不必削，而且筆芯永遠維持相同的粗細，是製圖、繪製精細圖案不可缺的幫手。消費者可以依照個人需求選擇合適的濃度與硬度，自動鉛筆筆芯從0.2mm∼5.6mm通通都有，選擇性非常多。一般來說，0.5mm的筆芯是最普遍的，主要使用族群是學生、辦公族，有些自動鉛筆只限於使用特定品牌的筆芯，所以購買時要仔細確認。

啟用年代

自動鉛筆於 18 世紀首次使用，許多設計在 19 世紀和 20 世紀獲得了專利。康拉德·格斯納（Conrad Gesner）在 1565 年描述了一種鉛芯鉛筆，但必須手動調整鉛芯才能削尖。現存最早的自動鉛筆例子是在 1791 年沈沒的HMS Pandora的殘骸上發現的。高端自動鉛筆通常具有鉛硬度等級指示器，有時還具有可伸縮的鉛導管。這允許鉛導管縮回鉛筆主體，這將使其在存儲和運輸過程中受到保護，不會弄髒或穿破口袋。

筆芯不含有毒化學元素鉛

鉛筆芯不含有毒化學元素鉛，但通常由石墨和粘土或塑料聚合物製成。與標準鉛筆相比，自動鉛筆的標記類型範圍較小，但存在許多變化。大多數自動鉛筆都可以重新填充，但一些便宜的型號是一次性的，用完後會被丟棄。

名稱

自動鉛筆用於提供恆定寬度的線條，無需銳化，用於技術繪圖等任務，以及看起來乾淨的書寫，用於美術繪畫不必磨尖，因此也很受學生歡迎。基於用途，有多種名稱，包括：微尖鉛筆、繪圖鉛筆、技術鉛筆、點擊鉛筆（一般指特定品牌）、泵鉛筆、鉛架、起搏器（澳大利亞英語，約 1980 年代）、推進鉛筆（英國和澳大利亞英語），通常指更高端的自動鉛筆）、鋼筆鉛筆（印度英語）和鉛鉛筆（孟加拉國和美國英語）。

設計原理

自動鉛筆（或鉛座）傾向於使用較粗的鉛（2.0-5.6 毫米），通常一次只能容納一根鉛。通過按下頂部的橡皮帽來激活典型的離合器鉛筆，以打開筆尖內的鉗口，讓筆芯從筆管中自由落下（或在縮回時重新落入筆管中）。當鉗口張開時引線會自由掉出，所以它的向前運動只能通過外部手段來控制。這可以通過將鉛筆的尖端保持在工作表面或手掌上方幾毫米的位置輕鬆完成。

直徑

自動鉛筆機構僅使用單一的鉛芯直徑。一些鉛筆，例如Pentel Function 357，在同一個外殼內放置了多個機制，以提供一系列厚度（在本例中為三個：0.3、0.5 和 0.7 毫米）。1.00 毫米引線也存在，但非常罕見。Pentel之前還展示了 0.1 毫米鉛筆原型。帶有亞毫米筆芯的鉛筆通常可以同時容納多根筆芯，從而減少了筆芯的頻率。

不同尺寸可供選擇

不同尺寸的鉛芯直徑可供選擇，以適應各種偏好和鉛筆構造。更常見的引線尺寸為 0.5 毫米和 0.7 毫米，它們的線寬在精度和強度之間提供了良好的平衡。不太常見的引線尺寸範圍為 0.2 毫米至 5.6 毫米。一個例外是 Pentel 350 E，它可能是 Pentel 的第一支自動鉛筆，它只能容納一根 0.5 毫米鉛芯。可以在小管中購買筆芯，並根據需要插入桶中。用於存放自動鉛筆芯的容器。

硬度與顏料

與非自動鉛筆一樣，自動鉛筆的鉛筆芯有多種硬度等級可供選擇，具體取決於用戶在暗度和耐用性之間所需的平衡。常用的自動鉛筆芯的密度相同，但厚度與傳統的HB（US#2）鉛筆芯不同。帶彩色鉛筆的自動鉛筆不太常見，但確實存在。Crayola的「Twistable」產品線包括兩種不同類型的彩色鉛筆（可擦和不可擦），帶有機械進紙機構，但不提供筆芯。Pentel、Pilot和Uni-ball （Mitsubishi Pencil Co.）等幾家公司目前為自己的產品生產直徑範圍有限（0.5 mm、0.7 mm 或 2.0 mm）的彩色筆芯。Koh-i-Noor生產具有 2.0、3.15 和 5.6 毫米尺寸的可更換鉛筆芯的機械彩色鉛筆。

材質

塑膠／金屬／木製製筆

自動鉛筆的筆身根據材質不同，價格、重量、手感、耐用程度也會有所變化。塑膠製的款式雖然因質料輕且價格親民有一定的人氣，但有些設計會因長期使用而較快速變質。不僅如此，也容易因汗水而滑落，對容易流手汗的讀者來說寫起來可能不太方便。金屬製成的筆身有一定的重量，經常用於講究下筆穩定的製圖自動筆或作為高級筆款。雖然與塑膠筆身一樣較易因手汗而滑脫，但其耐久而不易損壞的優點是毫無疑問的。木造筆身與前兩者不同，不易滑且有一定重量，素材特性可說是介於塑膠與金屬之間。然而，由於款式的設計與生產比其他兩者來得稀少，購買上的選擇也就相對較少。

手工木筆特色

手工木筆須歷經十道過程：選材、取料、鑽孔、校正、塞管、車削、砂磨、塗裝、組裝、測試。從原木選料到車工，完全手工製作，天然木紋加上素雅的五金點綴，天然實木切塊無染色製作，顏色與花紋皆不同，每一支都有細微差異。除金屬配件外，實木可能因氣溫、濕度等因素產生細微裂痕，避免商品置於極端溫溼度或是太陽曝曬環境。平常使用後應習慣上護木油或護木蠟以隔絕濕氣，除了保持木頭本身乾燥也會讓木頭越使用越漂亮，筆芯可在市面購買補充。

類型

自動鉛筆可以分為兩種基本類型：一種既能握住鉛芯又能主動推動它前進的鉛筆，另一種是只將鉛芯固定在適當位置的鉛筆。螺釘式鉛筆通過扭轉螺釘來推進鉛芯，螺絲釘將滑塊沿鉛筆筒向下移動。這是二十世紀早期最常見的類型。其中許多有一個鎖定機制，以允許將鉛推回鉛筆中。

基於棘輪的鉛筆

基於棘輪的鉛筆是離合器鉛筆的一種變體，其中鉛由尖端的一個環內的兩個或三個小鉗口固定到位。鉗口由鉛筆末端或側面的按鈕控制。按下按鈕時，鉗口向前移動並分開，從而使引線前進。當釋放按鈕並且鉗口縮回時，「鉛保持器」（尖端內的一個小型橡膠裝置）將鉛保持在適當的位置，防止鉛自由向外掉落或重新回到槍管中，直到鉗口恢復原位緊握。其他設計使用精確配合的金屬套管來引導和支撐引線，並且不需要橡膠固定器。

在一種基於棘輪的鉛筆中，前後搖動鉛筆會導致鉛筆內部的重物操作筆帽中的機構。鉛筆的頂部或側面可能有一個按鈕，以允許用戶在必要時手動推進鉛筆芯。另一種變體自動推進領先。在這種設計中，鉛芯通過棘輪推進，但僅防止其回到鉛筆中，只是通過少量摩擦防止其掉落。筆尖是一個彈簧加載項圈，當筆芯磨損時被壓下，當壓力釋放時再次伸出。

先進的棘輪類型

先進的棘輪類型具有每次將鉛筆芯按在紙上（計為一次）時將鉛筆芯逆時針旋轉 9° 的機制，以均勻分佈磨損。這種自動旋轉機制使鉛芯比普通自動自動鉛筆窄 50%，從而使書寫在紙上的線條粗細均勻。該設計首先由德國施密特申請專利，後由日本三菱鉛筆公司開發，並以Uni品牌命名為Kuru Toga 。這種類型的鉛筆最適合每個字母或單詞有多個筆劃的亞洲語言，其中鉛筆經常從紙上抬起。該機制不太適合用於西方文字的草書。Uni 最近的另一種自動旋轉運動將鉛每筆劃旋轉 18 度（或每整圈 20 筆劃），這更適合西方文字。

當書寫時施加過大壓力時，存在防止引線斷裂（在一定限度內）的保護機制。日本Zebra 在DelGuard系統中採用的一種機制會在以一定角度施加過大壓力時使導套向外延伸。當對引線施加過大的垂直壓力時，引線會自動向內縮回。