自动铅笔

自动铅笔。原图链接

自动铅笔（英语：Mechanical pencil），是一种带有可更换和机械延伸的固体颜料芯的铅笔，通常由石墨制成，不与外壳粘合，并且可以机械地延长。由于它们不必磨尖，因此也很受学生欢迎。自动铅笔于 18 世纪首次使用，许多设计在 19 世纪和 20 世纪获得了专利。常见的典型结构为基于棘轮的自动铅笔。

目录

简介

自动铅笔又叫机械笔（Mechanical Pencil），只要按按钮，笔芯就会喀哒喀哒的跑出来。好处就是不必削，而且笔芯永远维持相同的粗细，是制图、绘制精细图案不可缺的帮手。消费者可以依照个人需求选择合适的浓度与硬度，自动铅笔笔芯从0.2mm∼5.6mm通通都有，选择性非常多。一般来说，0.5mm的笔芯是最普遍的，主要使用族群是学生、办公族，有些自动铅笔只限于使用特定品牌的笔芯，所以购买时要仔细确认。

启用年代

自动铅笔于 18 世纪首次使用，许多设计在 19 世纪和 20 世纪获得了专利。康拉德·格斯纳（Conrad Gesner）在 1565 年描述了一种铅芯铅笔，但必须手动调整铅芯才能削尖。现存最早的自动铅笔例子是在 1791 年沉没的HMS Pandora的残骸上发现的。高端自动铅笔通常具有铅硬度等级指示器，有时还具有可伸缩的铅导管。这允许铅导管缩回铅笔主体，这将使其在存储和运输过程中受到保护，不会弄脏或穿破口袋。

笔芯不含有毒化学元素铅

铅笔芯不含有毒化学元素铅，但通常由石墨和粘土或塑料聚合物制成。与标准铅笔相比，自动铅笔的标记类型范围较小，但存在许多变化。大多数自动铅笔都可以重新填充，但一些便宜的型号是一次性的，用完后会被丢弃。

名称

自动铅笔用于提供恒定宽度的线条，无需锐化，用于技术绘图等任务，以及看起来干净的书写，用于美术绘画不必磨尖，因此也很受学生欢迎。基于用途，有多种名称，包括：微尖铅笔、绘图铅笔、技术铅笔、点击铅笔（一般指特定品牌）、泵铅笔、铅架、起搏器（澳大利亚英语，约 1980 年代）、推进铅笔（英国和澳大利亚英语），通常指更高端的自动铅笔）、钢笔铅笔（印度英语）和铅铅笔（孟加拉国和美国英语）。

设计原理

自动铅笔（或铅座）倾向于使用较粗的铅（2.0-5.6 毫米），通常一次只能容纳一根铅。通过按下顶部的橡皮帽来激活典型的离合器铅笔，以打开笔尖内的钳口，让笔芯从笔管中自由落下（或在缩回时重新落入笔管中）。当钳口张开时引线会自由掉出，所以它的向前运动只能通过外部手段来控制。这可以通过将铅笔的尖端保持在工作表面或手掌上方几毫米的位置轻松完成。

直径

自动铅笔机构仅使用单一的铅芯直径。一些铅笔，例如Pentel Function 357，在同一个外壳内放置了多个机制，以提供一系列厚度（在本例中为三个：0.3、0.5 和 0.7 毫米）。1.00 毫米引线也存在，但非常罕见。Pentel之前还展示了 0.1 毫米铅笔原型。带有亚毫米笔芯的铅笔通常可以同时容纳多根笔芯，从而减少了笔芯的频率。

不同尺寸可供选择

不同尺寸的铅芯直径可供选择，以适应各种偏好和铅笔构造。更常见的引线尺寸为 0.5 毫米和 0.7 毫米，它们的线宽在精度和强度之间提供了良好的平衡。不太常见的引线尺寸范围为 0.2 毫米至 5.6 毫米。一个例外是 Pentel 350 E，它可能是 Pentel 的第一支自动铅笔，它只能容纳一根 0.5 毫米铅芯。可以在小管中购买笔芯，并根据需要插入桶中。用于存放自动铅笔芯的容器。

硬度与颜料

与非自动铅笔一样，自动铅笔的铅笔芯有多种硬度等级可供选择，具体取决于用户在暗度和耐用性之间所需的平衡。常用的自动铅笔芯的密度相同，但厚度与传统的HB（US#2）铅笔芯不同。带彩色铅笔的自动铅笔不太常见，但确实存在。Crayola的“Twistable”产品线包括两种不同类型的彩色铅笔（可擦和不可擦），带有机械进纸机构，但不提供笔芯。Pentel、Pilot和Uni-ball （Mitsubishi Pencil Co.）等几家公司目前为自己的产品生产直径范围有限（0.5 mm、0.7 mm 或 2.0 mm）的彩色笔芯。Koh-i-Noor生产具有 2.0、3.15 和 5.6 毫米尺寸的可更换铅笔芯的机械彩色铅笔。

材质

塑胶／金属／木制制笔

自动铅笔的笔身根据材质不同，价格、重量、手感、耐用程度也会有所变化。塑胶制的款式虽然因质料轻且价格亲民有一定的人气，但有些设计会因长期使用而较快速变质。不仅如此，也容易因汗水而滑落，对容易流手汗的读者来说写起来可能不太方便。金属制成的笔身有一定的重量，经常用于讲究下笔稳定的制图自动笔或作为高级笔款。虽然与塑胶笔身一样较易因手汗而滑脱，但其耐久而不易损坏的优点是毫无疑问的。木造笔身与前两者不同，不易滑且有一定重量，素材特性可说是介于塑胶与金属之间。然而，由于款式的设计与生产比其他两者来得稀少，购买上的选择也就相对较少。

手工木笔特色

手工木笔须历经十道过程：选材、取料、钻孔、校正、塞管、车削、砂磨、涂装、组装、测试。从原木选料到车工，完全手工制作，天然木纹加上素雅的五金点缀，天然实木切块无染色制作，颜色与花纹皆不同，每一支都有细微差异。除金属配件外，实木可能因气温、湿度等因素产生细微裂痕，避免商品置于极端温湿度或是太阳曝晒环境。平常使用后应习惯上护木油或护木蜡以隔绝湿气，除了保持木头本身干燥也会让木头越使用越漂亮，笔芯可在市面购买补充。

类型

自动铅笔可以分为两种基本类型：一种既能握住铅芯又能主动推动它前进的铅笔，另一种是只将铅芯固定在适当位置的铅笔。螺钉式铅笔通过扭转螺钉来推进铅芯，螺丝钉将滑块沿铅笔筒向下移动。这是二十世纪早期最常见的类型。其中许多有一个锁定机制，以允许将铅推回铅笔中。

基于棘轮的铅笔

基于棘轮的铅笔是离合器铅笔的一种变体，其中铅由尖端的一个环内的两个或三个小钳口固定到位。钳口由铅笔末端或侧面的按钮控制。按下按钮时，钳口向前移动并分开，从而使引线前进。当释放按钮并且钳口缩回时，“铅保持器”（尖端内的一个小型橡胶装置）将铅保持在适当的位置，防止铅自由向外掉落或重新回到枪管中，直到钳口恢复原位紧握。其他设计使用精确配合的金属套管来引导和支撑引线，并且不需要橡胶固定器。

在一种基于棘轮的铅笔中，前后摇动铅笔会导致铅笔内部的重物操作笔帽中的机构。铅笔的顶部或侧面可能有一个按钮，以允许用户在必要时手动推进铅笔芯。另一种变体自动推进领先。在这种设计中，铅芯通过棘轮推进，但仅防止其回到铅笔中，只是通过少量摩擦防止其掉落。笔尖是一个弹簧加载项圈，当笔芯磨损时被压下，当压力释放时再次伸出。

先进的棘轮类型

先进的棘轮类型具有每次将铅笔芯按在纸上（计为一次）时将铅笔芯逆时针旋转 9° 的机制，以均匀分布磨损。这种自动旋转机制使铅芯比普通自动自动铅笔窄 50%，从而使书写在纸上的线条粗细均匀。该设计首先由德国施密特申请专利，后由日本三菱铅笔公司开发，并以Uni品牌命名为Kuru Toga 。这种类型的铅笔最适合每个字母或单词有多个笔划的亚洲语言，其中铅笔经常从纸上抬起。该机制不太适合用于西方文字的草书。Uni 最近的另一种自动旋转运动将铅每笔划旋转 18 度（或每整圈 20 笔划），这更适合西方文字。

当书写时施加过大压力时，存在防止引线断裂（在一定限度内）的保护机制。日本Zebra 在DelGuard系统中采用的一种机制会在以一定角度施加过大压力时使导套向外延伸。当对引线施加过大的垂直压力时，引线会自动向内缩回。