万年筆のインキがスムーズに出てくるのはなぜ?

⾖知識

2022/07/25

万年筆のインキがスムーズに出てくるのはなぜ?

万年筆ってどんなペンなの?

万年筆は、ペン先が紙に触れた瞬間、スムーズにインキが流れ、書き続けることができる筆記具です。このようにインキが途切れずに出る仕組みは、インキをペン先に伝える「毛細管現象」と、インキをスムーズに送り出す「空気の交替作用」によって成り立っています。この万年筆の仕組みに欠かせない、2つの作用について詳しくご紹介します。



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まず、万年筆の主なパーツを確認しましょう。万年筆は、ペン先、ペン芯、首軸、軸、キャップから作られています。インキをスムーズに出すために不可欠な「毛細管現象」と「空気の交替作用」が働くためには「ペン芯」が重要な役割を果たします。



毛細管現象って何だろう?


学校の授業でも習う「毛細管現象」。みなさんは覚えていますか?
「毛細管」とは、文字通り毛のように細い管のことで、細い管を液体の中に立てると管の中の液体が水面よりも高くなることを「毛細管現象」と呼びます。動画で見てみましょう。



動画では、色水が吸い上がり、水面より高くなったのがわかりますね。毛細管現象では、管が細ければ細いほど、大きなエネルギーが働き、液体を吸い上げる力が強くなります。また、細い管に限らず、細かい隙間に液体が吸い寄せられるのも毛細管現象の一つです。

 

万年筆の毛細管現象を見てみよう

万年筆は、ペン先の裏側にある「ペン芯」という部品を使ってインキタンクからペン先までインキを届けています。いわば万年筆の心臓部分とも言えるペン芯の仕組みを見てみましょう。



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ペン芯にはインキ溝とクシ溝(くしみぞ)と呼ばれる細い溝があります。インキタンクからインキがこの細い溝を通り、ペン先の先端まで届けられます。その現象がまさに「毛細管現象」です。余分なインキはクシ溝に溜められていくため、ぼた落ちせず、途切れず書くために必要な量のインキが出てくるのです。

「毛細管現象」によってインキがインキ溝に吸い上げられる様子を動画で見てみましょう。



また、書いた時に紙の上でも「毛細管現象」は働いています。ペン先まで届いたインキは、紙に触れた瞬間に、インキ溝より細い紙の繊維の隙間に吸い寄せられ、筆跡となります。

インキが出るためのもう一つの仕組み、「空気の交替作用」

しかし、「毛細管現象」の力だけではインキはスムーズに出てきません。インキをインキタンクから途切れずに引き出すためには、使ったインキの容積と同じ量の空気を送り込まなければならないからです。

そこで、ペン芯には、インキが通るインキ溝と余分なインキを溜めておくクシ溝のほかに、インキタンクへ空気を取り入れる空気溝を設けています。つまり、毛細管現象によって外に流れ出たインキの分だけ空気を取り入れることによって、インキが途切れずに出てくるのです。

実はこの仕組みは、身近なところにある「醤油さし」と同じです。醤油さしには醤油が出る穴と空気穴の2つが空いていて、空気穴を手で塞いで空気の流れを止めてしまうと醤油が出てきません。空気穴から手を離すと空気を取り込みスムーズに醤油が出てきます。

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万年筆によって、ペン芯の形もさまざまです。表面からは見えない部分にある重要なパーツ「ペン芯」も、ぜひ気にしてみてください。

「毛細管現象」「空気の交替作用」という2つの作用によって、スムーズに書くことができる万年筆。今回ご紹介した万年筆の仕組みを理解すれば、万年筆を使うのがもっと楽しくなりますね!


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