鉛筆
鉛筆芯は黒鉛と粘土を練り合わせて焼き固めたものである。
鉛筆の芯は、電気伝導体である黒鉛を含んでいるため、電気を流すことができる。ただし、一般的に流通している鉛筆は芯の表面をコーティングしてあることが多いため、鉛筆の端と端をそのまま導線で結ぶだけでは電気が流れないことが多い。また、色鉛筆の芯は黒鉛を含まないため、電気を流すことはできない。
一般に、黒鉛が多く粘土の少ない芯は、軟らかく濃い。黒鉛が少なく粘土の多い芯は、硬く薄い。硬いものは芯が細く、軟らかいものは太い。色の濃さは気温の影響を受け、同じ硬度でも夏期には濃く、冬期には薄くなる。また、黒鉛の粒子を細かくすることで書ける距離を伸ばすことができ、一本の鉛筆で約50kmほどの線を引くことができる。
軸の長さについては17.5cm程度のものが多いが、これよりも長いものもある。
軸の断面には円形、三角形、星型などいろいろあるが、正六角形がもっとも一般的である。この理由は、次のようなものである。
鉛筆の先は3本の指をほぼ等間隔にして持つため、断面が3の倍数角形や円以外だと、指が稜に当たってしまう。
正六角形の鉛筆は、同じ量の木材から多く作ることができる。円はそれに次ぐ(ただし、3の倍数に限らなければ、正方形がもっとも効率がいい)。
円形の鉛筆は、傾いた面に置くと転がってしまう。
赤鉛筆を含む色鉛筆の軸の断面は、円であることが多い。この理由は、次のようなものである。
色鉛筆の芯は黒鉛の芯より強度が劣る。円形の断面は、芯と表面の距離が近い方向がないため、芯に衝撃が伝わりにくい。
色鉛筆は絵画に使うことが多く、さまざまな持ち方をするため、稜が邪魔になる。
正三角形の鉛筆は、主に幼児に鉛筆の持ち方を指導するために使われる(「かきかたえんぴつ」「もちかたえんぴつ」など)。その形から「おにぎりえんぴつ」とも呼ばれる。
受験生向けの縁担ぎとして、「合格」に掛けた、断面が正五角形の「五角」鉛筆がある。後述を参照
芯のまわりは木材ではなく、ゴム状のもので覆われている。芯まで軟らかくなっているため、紙などに筆記する際には芯まで一緒に曲がってしまう。そのため、非常に書きにくく、色も薄い。あくまで見た目や感触を楽しむものである。
さらに、粘土の量によって芯の硬さや書く文字の色の濃さも変化させることができるようになり、鉛筆は必要に応じて硬度別に生産されるようになった。またコンテは1798年にパリで催された世界初の国内博覧会で、黒芯の発明により賞を受賞した。1802年、en:Koh-i-Noor Hardtmuth社は黒鉛と粘土から鉛筆の芯を製造する特許を取得した。1848年にKoh-i-Noor Hardtmuth社の工場はチェコに移転し、製造原価を低くすることに成功して大衆に鉛筆を普及させることになった。
1839年、ドイツのローター・ファーバー(ドイツ語版)はコンテの黒芯を用いて現在と同様の六角形の鉛筆を開発するとともに、鉛筆の長さや太さ、硬さの基準を設けた。彼はまた初めて会社名を鉛筆に刻印した。この功績からファーバーは男爵の爵位を授かり、王室顧問にも就任した。彼の会社は現在もファーバーカステルとして鉛筆をはじめとした筆記具を製造している。
アメリカのハイマン・リップマン(Hyman L. Lipman)は、1858年3月30日に消しゴムをニカワで鉛筆に固定させる消しゴムつき鉛筆を発明した。リップマンはこの特許をジョセフ・レケンドーファー(Joseph Reckendorfer)に10万ドルで売り莫大な富を築いた。