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鋼筆的構造

鋼筆(fountain pen)又名墨水筆,是沾水筆的進化版,不需要像沾水筆般每次書寫都不斷地沾墨水,是一種筆桿內藏水性墨水透過重力和毛細管作用持續供墨予筆尖的書寫工具。

鋼筆的墨水一般可再填充,照字面的自來水筆的意思便是可抽墨,再細分為活塞上墨、吸墨器、壓囊上墨、拉桿上墨、真空上墨或更罕見的潛艇上墨等。

現代鋼筆還可以用更換卡式墨水管的方式補充墨水的,在上世紀末還出現了不能補用墨水,但預存量較多的超低價一次性鋼筆。

鋼筆是第一種使用液態墨而不用每寫數字便沾墨水的筆,也可以不用隨身帶著墨水瓶或墨盒之類的工具,預先裝了液態墨的容器。鋼筆也是構造最複雜的筆,所以雖然在二十世紀前中期是最重要的書寫工具,但現在已經不及原子筆廣泛使用了。

鋼筆通常由筆蓋、握位總成、筆桿、上墨/儲墨機制構成。握位總成通常包括筆尖金屬片、筆舌。材質方面,並不限於鋼材,也有木質的筆身和筆蓋,或以金、銀等金屬製造。

鋼筆通常由筆蓋、握位總成、筆桿、上墨/儲墨機制構成。握位總成通常包括筆尖金屬片、筆舌。材質方面,並不限於鋼材,也有木質的筆身和筆蓋,或以金、銀等金屬製造。

˙筆蓋

或叫筆帽,主要的功能在於保護筆尖,防止墨水蒸發。鋼筆於不用時也須套上筆蓋,相對於原子筆、鉛筆等這是使用上很重大的差異。

為了便於攜帶.筆蓋上會附有一筆夾以便固定於口袋,筆夾的設計也常見設計者的巧思,例如部分鋼筆的設計筆夾是可以調整鬆緊度的,為了便於抽拔筆夾尾端有的設有滾輪,各筆廠也會設計特殊造型.作為品牌辨識用途. 現代鋼筆為了加強氣密性以減少墨水揮發,會在筆套內層用比較有彈性的材料再作一層氣密套。早期筆款為了避免因鋼筆從筆蓋抽出時真空造成筆尖漏墨,會在筆蓋上鑽一個小孔以平衡壓差。

鋼筆套上筆蓋時,筆蓋與筆身通常用下列方式固定:

螺牙鎖固、彈性簧片夾緊、卡榫-夾爪、磁性輔助。

˙筆尖

筆尖片上各部位名稱為銥粒、中縫、心孔,其功用如下:

__銥粒:現代鋼筆筆尖,跟紙接觸處均焊上一小塊球形鉑銥合金通常稱為銥粒,較新式的可改用鎢或鉻合金,但繼續沿用舊名稱銥粒,三者皆為最硬最耐磨之元素。銥粒可以說是鋼筆書寫的最關鍵的部分,銥點打磨的大小,決定筆幅的粗細,由細到粗為UEF-EF-F-M-B尖到BB尖,另外還有各式特殊尖。以上筆尖尺寸在僅為相對之比較,在業界並無一致的量化規定。故有可能A廠的F尖比B廠的M尖還粗。日本鋼筆的筆尖會比同規格歐美洲鋼筆筆尖細。

__中縫:連接銥粒的是後方的中縫(Slip),該縫係於銥粒焊接於筆尖片後以薄鋸切割而成,其作用係利用該縫隙之毛細作用提供穩定的供墨。

__心孔:隙縫的末端通常會連接一個孔,除了便於空氣流動平衡壓力外,於筆尖細縫末端設置一圓整的孔洞,可避免應力集中導致筆尖細縫發生裂縫增張。

筆尖需要耐磨,故筆尖通常焊有銥粒,除此之外整個筆尖片長期與墨水接觸需要耐蝕,依CNS規範筆尖的材質有兩類[2]

__第一種:14k以上含黃金的的K金尖。

__第二種:以316、316L、316JI、316JIL材質之不鏽鋼或鍍金尖。

除此外也曾見其他材質,如鈀銀合金,鈦尖等。

黃金由於質軟,要作為筆尖得摻配其他材料成為K金。按黃金佔全中之比例標示,100%黃金標示為24K,75%黃金則標示為18K。另有時標示為C或CT,18K、18C、18CT成色相等。另外,鍍金的標示為GP(Gold Plated),應注意不要誤認為K金。按配方不同K金顏色由偏紅、偏黃乃至白色,白色的K金稱為白K金,較稱為白金恰當。可避免與鉑混淆。

依不同的個人的書寫習慣和語言,筆尖有不同的選擇。通常羅馬字母書寫所用筆尖比漢字書寫使用筆尖的銥粒更粗大。

˙筆舌

筆舌主要功能為穩定、順暢的將墨水由筆身內儲墨裝置輸送至筆尖,並作為筆尖固定之基座。筆舌通常有的構造:供墨道、墨鰭、通氣道(必要時氣管會延伸至墨囊內部)

筆舌通過供墨道利用毛細現象連續得輸送墨水至筆尖,通氣道用以平衡儲墨裝置內外的氣壓使墨水得以連續供應筆尖。墨鰭儲存較多墨水,使間隔使用期間筆尖仍有餘墨,能一筆出墨。墨鰭在筆舌中並非必要,在許多平價筆中均與予以省略,另通氣道也可以利用握位與筆舌間間隙適當的配置予以省略。筆舌的製造通常採用注塑成型或以硬橡膠車削而成,後者工序較為繁複.現已逐漸被淘汰。

˙握位

用管狀材料包覆、固定筆尖與筆舌形成的組件稱為握位。 握位與握持之舒適性關係密切,除常見的圓型斷面外,各種符合人體工學的設計也常運藏著設計者的巧思,另握位之磨擦力、軟硬、尺寸、形狀與書寫之手感關係密切。

˙筆桿

連接握位包覆儲墨裝置之管狀構稱為筆桿。 筆桿材質、造型多變。使用者可以根據書寫習慣,挑選粗細,長短,重量適中的筆款。

˙上墨系統

上墨系統常見的有卡式墨水管、吸墨器、壓囊上墨、活塞上墨、滴入式上墨、拉桿上墨、潛艇上墨等方式:

  • 現代化鋼筆的上墨系統:分別為卡式墨水和吸墨器為目前鋼筆上墨機制的主流方式,而原則上這類筆都可以用一次性的卡式墨水。
  • 傳統上墨系統:都是在筆桿內有個固定的空間貯墨,把筆嘴連桿放進墨水瓶吸墨。除了直接墨水滴在筆桿外,其他分為:一以筆桿本身做貯墨室便像滴入式的高容量,在筆桿外有控制抽放墨水的掣,而且比滴入式安全。二在筆桿內有一個抽墨的囊和泵,需要打開筆桿才可以操作的,優點是比以全筆儲墨更安全,但儲墨量較少僅與可拆吸墨器相仿。

o      滴入式:在華特曼前的早期貯墨型鋼筆,墨水直接儲藏在握位後方的筆管內,補充墨水時旋開握位直接以滴管將墨水注入筆管,優點是儲墨量大,缺點是容易滲墨造成污染。而因為可拆吸墨器或墨水芯的筆型也能使用本法,而用透明塑膠制筆桿者也可以見到墨水存量和顏色,美觀方便而被復興中。

o      活塞上墨:屬上述第一種裝置,實際把整個筆桿做固定的吸墨器,比滴入方便和儲墨量大,握位後方連接一段中空套筒,套筒內有一活塞連動於筆尾之旋紐可受該旋紐之控制於套筒中前後作動,當活塞後退時便於套筒內形成負壓,便可經由筆尖將墨水吸入並儲存於套筒中。因為採用透明塑膠筆桿的款式,可以看見墨水的顏色和存量,而且墨水顏色和透明膠一起會顯得晶瑩美艷,故在某程度上復興中。

o      壓囊上墨:屬第二種上墨裝置,握位後方連接一橡膠或矽膠材質之墨囊,墨囊內部即為儲墨之空間,通常墨囊外側會有一U形簧片保護墨囊,上墨時透過簧片擠壓墨囊排出空氣,解除壓力後利用墨囊回復原來形狀的負壓吸入墨水。

o      拉桿上墨:為壓囊上墨的一種變形。在筆桿上裝設一支拉桿,上墨時扳動拉桿壓迫筆桿內之墨囊上墨。

o      月牙上墨:亦為壓囊上墨的一種變形,但屬於第一類以全筆桿儲墨的設計。在筆桿上裝設一弧形(月牙狀)之按鈕,平時平貼於筆桿之弧形卡榫穿過筆桿與弧形按鈕間之縫隙,以防誤觸上墨機制,上墨時移除卡榫使月牙形卡榫得以下壓,壓迫筆桿內之墨囊上墨。

o      錢幣上墨:亦為壓囊上墨的一種變形,但屬於第一類以全筆桿儲墨的設計。在筆桿上開一長孔,上墨時將錢幣插入長孔以壓迫筆桿內之墨囊上墨。

o      潛艇上墨:筆舌中藏有一鋼製呼吸管,於吸墨時伸出,透過筆尾之上墨尾桿排出空氣後造成負壓而吸入墨水,可以徹底吸乾瓶中的墨水,此方法為西華早期專利,構造複雜於1962年後已未生產此構造之鋼筆。