秋晴の候、皆様いかがお過ごしでしょうか？ 秋と言えば「スポーツの秋」、「読書の秋」、「芸術の秋」、そして「食欲の秋」と秋の代名詞は沢山ありますね。過ごしやすい気候で、何かに取り組むにはうってつけの時期である事は間違いありません。
「実験室レポート」前号ではお家時間を楽しくする“おいしい生クリームのヒミツ”をご紹介しましたが、本号では「芸術の秋」に相応しい主要な筆記具に注目したいと思います。
書き心地が良いと筆も踊る
最近はパソコンや携帯で書き物をする方が多いので、いざ筆記具で何かを記すとなると心なしか緊張し、筆の滑りが悪くなってしまう方も多いのではないでしょうか？ そんな時の心強い味方が、書き心地の良い筆記具ですよね。滑らかな筆記具さえあれば筆も踊り文字も進むのではないでしょうか？
ところで皆さんは筆記具に関しては何派ですか？ 一口に筆記具と言ってもボールペン、インクペン、サインペン、シャーペン、鉛筆、毛筆など多様な種類があります。リモート勤務の普及で、最近では更に新しい様々な筆記具が市場に導入されています。こうした筆記具の決め手は色々あると思いますが、やはり中でも“書き心地”を重視される方は多いと思います。
ただ一口に“書き心地”と言っても、「握りやすさ」、「性能」、「インクの種類」、「芯の硬度」など様々な要素が影響します。皆さんにとって書き心地の良い筆記具を選択できるように、今回の「実験室レポート」では、代表的な筆記具と紙との摩擦を科学的に解明する事によって、摩擦と書き心地の関係を追及してゆきます。
筆記具の書き心地と摩擦の関係
紙に文字を書く際に、「あたかも滑るような書き心地」もあれば、「しっかりと文字を刻むような書き心地」もありますね。こうした感覚を起こしている原因は、筆記具の先端（芯やボールなど）と紙が接触し、移動する際に生じる摩擦力なのです。
従って、筆記具が紙を移動する際に（即ち文字を記す際に）生じる摩擦を実験により科学的に測定する事で、書き心地のヒミツが解き明かされる筈です。そこで今回は、筆記具によって生じる摩擦の違いから書き心地を証明してゆきたいと思います。
筆記用具/試験機器
筆記用具（いずれも一般市販品）
• ボールペン（コーンチップタイプ、ニードルチップタイプ、シナジーチップタイプ）
• 消せるボールペン
• サインペン
• 鉛筆（硬度HB）
• シャープペンシル（硬度HB）
• 市販の白無地ノート
使用機器（イマダ製荷重測定機器）
実験準備
ー 筆記具サンプルの標記
上述の筆記具サンプルを以下に符号を標記する
• A. ボールペンコーンチップタイプ
• B. ボールペンニードルチップタイプ
• C. ボールペンシナジーチップタイプ
• D. 消せるボールペン
• E. サインペン
• F. シャープペンシル（硬度HB）
• G. 鉛筆（硬度HB）
ー 実験機器の設定
１）各筆記具サンプルをアタッチメントで測定機器にしっかりと固定
２）固定の際には、我々が通常書く状態を再現する為に、筆記具の傾斜角度は６０度、筆圧は紙に軽く触れる程度の102ｇのウエイトを載せ、速度を300mm/minに設定
３）全く同一条件下で、上記７タイプの筆記具を左右70mm移動（＝筆記）させ、移動時の摩擦を測定
7つの筆記具を順番的に測定しました。測定の結果と結論の詳細を説明してみましょう。
ボールペンタイプでの比較
先ず４タイプのボールペンの実験結果を比較してみましょう。
A、B、C、Dの比較
• A （黒線 一）ボールペンコーンチップタイプ
• B （赤線 一）ボールペンニードルチップタイプ
• C （緑線 一）ボールペンシナジーチップタイプ
• D （青線 一）消せるボールペン
＊）振れ幅は算術平均粗さ法を参考に、全体の荷重測定値の平均値を基準値とし、その基準値からの差分の平均値を試算した。この数値が低ければ低いほど振れ幅が小さく、凸凹が少ないので、滑らかな書き味を示唆していると考えられる。
上記グラフの読み方ですが、Y軸（縦軸：Force（N））の荷重値が小さく（＝即ち、それにより計算した平均動摩擦係数１）が小さく）、同時に振れ幅２）が小さい（＝それぞれの色別の線の上下の触れる大きさ）ボールペンタイプの方が、書き味は滑らかと考える事ができます。
今回の結果では、コーンチップタイプボールペン（黒線）が最も滑らかで、次にボールペンニードルチップタイプ（赤線）、ボールペンシナジーチップタイプ（緑線）、消せるボールペン（青線）の順に滑らかさが減ってゆく事が明らかになりました。
実際の場面では、筆記用具のチップとインクの組合せが摩擦に影響するので、一般的なボールペンについて必ずしもコーンチップタイプが最も滑らかとは言えない事も、ご理解ください。
筆記具タイプでの比較
次に４タイプの筆記具の実験結果を比較してみましょう。
A、E、F、Gの比較
• A （黒線 一）ボールペンコーンチップタイプ
• E （赤線 一）サインペン
• F （緑線 一）シャープペンシル（硬度HB）
• G （青線 一）鉛筆（硬度HB）
グラフの読み方は上記と同様です。今回の結果では、ボールペンコーンチップタイプ（黒線）が最も滑らかで、次に鉛筆（青線）、シャープペンシル（緑線）、サインペン（赤線）の順に滑らかさが減ってゆく事が明らかになりました。
異なるチープタイプの4種類のボールペンの中、最も滑らかなコーンチープタイプと比較したので、一般的な筆記具間の比較でボールペンが最も滑らかとは言えない事も、ご理解ください。
＊補足 各筆記具の試験の模様
- ボールペンコーンチップタイプ（A)
コーンチップはボールペンの中でも一般的で、円錐型をしており高筆圧にも耐える安定感があるのが特徴
- ボールペンニードルチップタイプ（B)
ニードルチップはボールペンの中でも一般的で、円錐型をしており高筆圧にも耐える安定感があるのが特徴。
- ボールペンシナジーチップタイプ（C)
シナジーチープはPILOTが新開発したチープタイプで、コーンとニードルを合わせた様な形です
- 消せるボールペン（D)
- サインペン（E)
- シャープペンシル（硬度HB）（F)
- 鉛筆（硬度HB）（G)
次号以降のちょっとだけ予告
いかがでしたか皆さん？ 「なるほど納得」という意見もあれば、「早速こちらの筆記具を試し書きしてみようかな」と感じられた方もおられると思います。筆も進む爽やかな秋の一日を充実させてくれる筆記具の選択に少しでもお役に立てれば嬉しくと思います。
フォースチャンネルでは、これからも「何でも測定できることに挑戦してゆきたい」と考えています。もし「こんなもの測れるかな？」というアイデアがあれば、身近なものでも難しいサンプルでも是非ご連絡ください！イマダ社員が測定技術を駆使して、あっと驚く結果を皆様にご紹介してゆきたいと思います。是非ご提案お待ちしております！
※サインペンはぺんてる社の登録商品。本稿ではフェルトペンなどの一般的名称として使用。
