シャープペンの 中には、しんを つかむ ぶひんが あります。「チャック」と いいます。チャックは、しんを にぎる 小さな ゆびの ような ものです。

ノックを おすと、中の ぶひんが 前へ すすみます。チャックに つかまれた しんも いっしょに 前へ 出ます。

すこし すすむと、チャックが ひらいて しんを はなします。ここで ゆびを はなすと、ばねの ちからで、中の ぶひんだけが うしろへ もどります。もどり きると、チャックが また しんを つかみます。

これが、ノック1回の ながれです。ひとつの ノックで 出る しんの ながさは、ふつうは 1ミリメートルより すこし 少ないと いわれて います。

たとえば、糸を ゆびで つまんで 前へ おくり、ゆびを ひらいて ゆびだけ うしろへ もどし、また つまむと、糸は 前に のこります。それと にて います。ただし 本当は、チャックを うごかすのは ゆびでは なく、ばねと わっかの ぶひんです。

ノックの内部は、芯を握る「チャック」を中心に動きます。チャックのまわりには、チャックが開くか閉じるかのタイミングを決める「チャックリング」と、戻すためのバネがあります。さらに、先端の口金の中には、芯を止めておく「芯戻り止め」があります［1］。

ノックを1回押したときの流れは、次の4つです［1］。

1. ボタンを押すと、内部の部品が前に進みます。チャックに握られた芯も、いっしょに前へ出ます。
2. 一定の距離まで進むと、チャックリングが外れてチャックが開き、芯を離します。芯は芯戻り止めに保持されます。
3. 指を離すと、バネの力で内部の部品だけが後ろへ戻ります。
4. 一定の距離まで戻ると、チャックリングがはまってチャックが閉じ、芯をもう一度握ります。

つまり、「握って前へ運ぶ」「離して部品だけ戻る」「握り直す」のくり返しです。1回で出る長さは、百科事典では1ミリメートル弱ほどと書かれています［1］。ペンによってちがうので、目安として受け取ってください。

ノック式の送りは、チャック、チャックリング、芯戻り止め、バネの4要素を軸に説明される。チャックは芯を固定する部品、チャックリングはその開閉のタイミングを決める部品、芯戻り止めは口金の内側で芯を保持するパッキン、バネは内部機構を後退させる部品である［1］。先金（さきがね）の内側には弾性のある芯保持具が置かれ、これが芯戻り止めに当たる。

ノックを1回押す間の動作は4段階に分けられる［1］。第一に、ボタンを押すと内部機構が前進し、チャックに固定された芯も前進する。第二に、一定距離で、チャックリングが外れてチャックが開き、芯はチャックから解放されて芯戻り止めに保持される。第三に、ボタンを離すとバネで内部機構が後退する。第四に、一定距離戻ったところでチャックリングがはまってチャックが閉じ、芯を再び固定する。

要点は、前進のときは芯を握っているが、後退のときは握っていないことだ。握ったまま戻ると、芯も一緒に戻ってしまう。1回の送り量は、百科事典では1ミリメートル弱ほどとされるが［1］、製品やメーカーによって異なる。

ノックを はなすと、中の ぶひんは うしろへ もどります。それなのに しんが ひっこまないのは、「しんもどりどめ」と いう ぶひんが、しんを おさえて いるからです。

しんもどりどめは、さきの ほうに あります。チャックが ひらいて、しんを はなして いる あいだ、この ぶひんが しんを とめて くれます。そのあいだに、チャックだけが うしろへ さがれます。

さがり きると、チャックは しんを もう一度 つかみます。こうして、しんは 前に 出た 場所で、また しっかり つかまれます。

だから、ノックを 一回 おす ごとに、しんは 少しずつ 前へ すすむのです。

では、ボタンを離して部品が戻るときに、なぜ芯はいっしょに戻らないのでしょうか。答えは、口金の中の「芯戻り止め」にあります。

チャックが開いて芯を離している間、芯は芯戻り止めに保持されます［1］。チャックが芯を離している間も、芯戻り止めが芯をその位置に保つので、芯は引っこみません。その間に、バネの力でチャックを含む内部の部品が後ろへ戻ります。そして戻りきったところで、チャックリングがはまり、チャックがもう一度芯を握ります。

この順番が大切です。「握る前に戻る」「離している間は別の部品が支える」という役割分担があるから、押すたびに芯は前に残り、後ろへは戻りません。

なお、ここで書いたバネの役割と、芯戻り止めが芯を保持するという説明は、百科事典の記述にもとづきます。

ボタンを離すと内部機構が後退するのに、芯が追従して戻らないのはなぜか。説明の鍵は、第二段階と第三段階の間にある。チャックが開いて芯を放しても、口金内部の芯戻り止め（パッキン）が芯をその位置に保つ［1］。

そのため、バネがチャックを含む機構を戻す間も、芯は前に残る。戻りきったところでチャックリングがはまり、チャックが閉じて芯を再び握る。チャックが戻ったら再び芯をつかむ。この繰り返しで、芯は押すたびに前方へ一方向にずれていく。

ここでは動作の流れまでを述べている。チャックが開閉する際にどの向きの力が働くか、先端側のくさび形の形状がどう関わるかといった力学の詳細は、メーカーの図解などで確かめられていないので扱わない。また、バネによる後退の説明は、百科事典の動作説明にもとづく［1］。

むかしの シャープペンは、ノックでは なく、うしろの つまみを くるくる まわして、しんを 出して いました。

1915ねんに、かざりしょくにんの はやかわ とくじ さんが、金ぞくの 「くりだしえんぴつ」を 考えたと いわれて います。それまでの くりだしえんぴつは、あまり つかいやすく なかったそうです。

つぎの 年には、もっと 細い しんも つかえる ように 直されて、「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」と 名前が つきました。この 名前が、でんきの 会社 シャープの 名前の もとに なったと いわれて います。

回して 出すやり方では、つかうたびに、ゆびで つまみを 回す ひつようが ありました。

ノック式が広がる前は、軸の後ろにあるノブを回して芯を繰り出す「回転式」が主流でした。1960年代以前の話です［1］。

回転式の元をたどると、1915年に、錺職人の早川徳次が、金属製の繰出式シャープペンシルを考え、「早川式繰出鉛筆」として実用新案を取ったことにたどり着きます［4］。それまでの繰出鉛筆は実用的ではなかったとされています［1］。

回転式の内部は、らせん状のスリット（細い切り込み）をもつ案内筒と、軸の方向にスリットをもつ回転筒を重ねた形です。ノブで回転筒を回すと、2つのスリットが重なって見える穴が前後に動き、そこに芯を固定する部品の突起がはまって、芯が前後します［1］。

翌1916年には、さらに細い芯を使えるように改良され、「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」と命名されました。この名前が、電機メーカー・シャープの社名の語源になったとされています［1］。ただし、命名の時期や経緯は資料によって書き方が少しちがいます。

ノック式が広まる前、芯送りの主流は、軸の後端のノブを回して芯を前後させる回転式（スクリュー式・繰り出し式）であり、1960年代以前の方式とされる［1］。その起点の一つが、錺職人だった早川徳次である。1915年、錆びにくい真鍮を使い、細い芯が出る繰出装置を考案して、「早川式繰出鉛筆」の実用新案を取得した［4］。それ以前の繰出鉛筆は実用に向かなかったという［1］。

回転式の仕組みは、ノック式とは発想が異なる。らせん状のスリットをもつ案内筒と、軸方向にスリットをもつ回転筒を組み合わせ、回転筒をノブで回すと、両スリットが重なって見える穴が前後に動く。その穴に芯の固定部の突起がはまっているため、ノブを回すだけで芯が前後する［1］。ノックのように「握る・離す・握り直す」を繰り返さず、回転運動を直線運動に変える方式である。

翌1916年に、さらに細い芯を使えるよう改良されたものが「エバー・レディ・シャープ・ペンシル」と命名され、これが電機メーカー・シャープの社名の語源になったとされる［1］。ただし、現代ビジネスの記事は「1916年に改良してシャープペンシルと命名した」と書いており、命名の表現は資料によって異なる［4］。「日本初」といった言い方も資料で分かれるため、ここでは断定しない。

ノックで しんを 出す シャープペンが ひろまったのは、1960ねんだい だと いわれて います。

1960ねんに、ぺんてるの 前の 会社は、しんを けずらなくて よい ノックしきの シャープペンを 売り出しました。しんの 太さは、0.9ミリメートルと、0.5や 0.7ミリメートルの ものが ありました。

おなじ ころに、ねんどの かわりに ごうせいじゅしを つかった、世界ではじめての シャープペンの しんも 売り出されました。

ほそくて おれにくい しんが できると、小さな 漢字も 書きやすく なります。ノックしきと、ほそい しんは、いっしょに ひろがって いった と いわれて います。

ノック式の開発と普及は、1960年代のこととされています［3］。この時期の動きを、ぺんてる（当時は大日本文具）の沿革から見てみましょう。

1960年に、削る必要のない細い芯を入れたノック式シャープペンシル「ぺんてる鉛筆」（芯の太さ0.9ミリメートル）と「ぺんてるシャープ」（0.5・0.7ミリメートル）が発売されました。同じ年には、粘土の代わりに合成樹脂を使った世界初のシャープペン用の芯「ハイポリマー芯」も発売されています［2］。

なお、0.5ミリメートルと0.7ミリメートルの発売年は、同社の沿革では1960年ですが、同社の別の資料「あゆみ」では1962年と書かれていて、食いちがいがあります。そのため、ここでは「1960年代」とだけ言うことにします。

百科事典は、粘土から合成樹脂への芯の変化などの技術革新が、漢字を書くのに向く細い芯と、低いコストで作れる本体を後押しし、シャープペンが一般的になったと説明しています［1］。ノック式は、細い芯と同じ時期に広がりました。

回転式が主流だった時代を、何が終わらせたのか。ITmediaの記事は、ノック式の開発を1960年代としている［3］。ぺんてる（当時は大日本文具）の沿革によると、同社は1960年に、削る必要がない細芯内蔵のノック式「ぺんてる鉛筆」（0.9ミリメートル）を発売した。「ぺんてるシャープ」（0.5・0.7ミリメートル）と、粘土に替わる世界初の合成樹脂のシャープペン芯「ハイポリマー芯」の発売も、沿革は同じ時期に載せている［2］。

ただし、0.5・0.7ミリメートルの時期は、沿革の1960年と、同社の別資料「あゆみ」の1962年とで食いちがう。そのため、本稿では年を断定せず、「1960年代」とする。

芯の材料が粘土から合成樹脂に変わると、細い芯でも折れにくくなる。百科事典は、これらの技術革新が、漢字を書くのに向いた細芯と本体の低コスト化を後押しし、シャープペンシルの一般化が進んだと説明する［1］。ノック式と細い芯は、同じ時期に広がった。

うしろの ノックを おすには、ペンを すこし もちかえる ひつようが あります。字を 書いて いる とちゅうでは、これが めんどうです。

そこで、ペンを もったままで しんを 出す くふうが 生まれました。

よこに ある ボタンを おす 「サイドノック」。みつびし えんぴつの 「ペッカー」（1973ねん）が、その れいです。

ペンを ふると 出る 「フレフレ」。パイロットの 「ドクター・グリップ」が あります。

ペンを すこし まげると 出る 「おりまげしき」。トンボ えんぴつの 「オルノ」が あります。

後ろのノックボタンを押すには、手の持ち方を少し変えなければなりません。書いている途中でノートから目を離す手間は、小さくても積み重なります。

そこで、持ち替えずに芯を出すための工夫が生まれました。ITmediaの記事は、次のような例を挙げています［3］。

• サイドノック式：軸の横のボタンを押す。三菱鉛筆「ペッカー」（1973年）
• フレフレ式：振ると芯が出る。パイロット「ドクター・グリップ」
• 折り曲げ式：軸を曲げると出る。トンボ鉛筆「オルノ」

どれも、「芯を前に出す」という目的は同じです。変えているのは、そのきっかけとなる動きだけです。

ノックは後端のボタンを押す動作であるため、手の持ち方を変えなければならず、筆記が中断する。この中断を減らそうとして、出し方の側が変化した。ITmediaの記事は、軸の横のボタンを使うサイドノック式（三菱鉛筆「ペッカー」、1973年）、振って出すフレフレ式（パイロット「ドクター・グリップ」）、軸を曲げる折り曲げ式（トンボ鉛筆「オルノ」）を挙げている［3］。

これらは、芯を握って前へ運ぶ内部の考え方を捨てたとは限らない。変わったのは、内部の動きを起こす入力であり、後端を押す動作が、横を押す、振る、曲げる、という別の動作に置き換わっている。ただし、各製品の内部構造まで資料で確かめたわけではないので、ここでは入力の違いの紹介にとどめる。

あります。ぺんてるの 「オレンズネロ」は、ノックを 1回 おすと、しんが 1ぽん なくなるまで 書き つづけられると、会社が 発表して います。しんが へる のに あわせて、先の くだが すこしずつ すべって、しんが 出るのです。

パイロットの 「エアステップ」は、ノックを 1回 おして 出た くだの 中の しんの ながさぶんは、ノックなしで 書き つづけられます。

「ノックを しなくても いい」ことが、あたらしい ひょうばんに なって います。

書いているうちに芯がすり減り、手を止めてノックする。この中断をなくそうとした機構が、「自動芯出し」です。

ぺんてるの「オレンズネロ」は、1回のノックで芯が1本なくなるまで書き続けられるとされています。芯が減るのに合わせて、ペン先のパイプがスライドする仕組みです［5］。

パイロットの「エアステップ」は、1回のノックで出たガイドパイプの中の芯の長さの分を、ふつうより長く、ノックなしで書き続けられるとされています。「芯1本ぶん」ではなく、パイプの中の長さの分である点が、オレンズネロとの違いです［5］［3］。

ノックの動作は、昔の回転式からくり返し形を変えてきました。今は、その動作を「何回するか」まで減らそうとしています。

ノック式の弱点は、芯が減るたびにノックが要ることである。これに対し、ノックそのものを減らす自動芯出し機構が登場した。ぺんてる「オレンズネロ」は、1回のノックで芯が1本なくなるまで書き続けられるとされ、芯の減り具合に合わせてペン先のパイプがスライドする［5］。

パイロット「エアステップ」は、1回のノックで出たガイドパイプ内の芯の長さの分を、ふつうより長く、ノックなしで書き続けられると紹介されている。つまり、オレンズネロの「芯1本ぶん」と、エアステップの「パイプ内の長さの分」は、書き続けられる範囲の設計が異なる［3］。

注意したいのは、両者が同じ方式という意味ではないことだ。どちらも「ノックしなくて済む」ことをうたうが、内部の構造や条件は、各社の発表ごとに読み分ける必要がある。ここでは、1回のノックでどこまで書き続けられるかの違いにとどめて述べた。

しんが みじかく なると、チャックが うまく つかめなく なります。みじかい しんは すてなければ ならず、もったいないです。

そこで、とくきょの しりょうには、先の くちがねの ところに、二つ目の チャックを おく くふうが しめされて います。

この 二つ目の チャックは、しんが うしろへ 動く ときは つよく つかみ、前へ 動く ときは よわく つかむ ひつようが あると 書かれて います。

芯が短くなると、通常のチャックでは握れなくなります。そのまま捨てるのは、もったいないことです。

特許の公報には、この問題に対して、口金の先端に第2のチャックを置き、芯の無駄を減らす構造が示されています［6］。

第2のチャックには、むずかしい条件があります。芯が後ろへ向かうときは強く握り、前へ向かうときは、後ろへ向かうときに比べて相当弱い力で握る、という性質が必要だと書かれています［6］。

ここまで見てきた部品の連動は、小さな条件をいくつも満たして成り立っていることが分かります。

短くなった芯がチャックで握れなくなると、芯の一部を捨てることになる。この無駄を減らす構造として、実用新案の公報（JPH065194Y2）は、口金の先端に第2のチャックを置く構成を示している［6］。

この第2のチャックには、非対称の条件が課される。芯が後方へ向かうときは大きな保持力を発揮し、芯が前方へ向かうときは、後方へ向かうときに比べて相当小さい保持力であることが求められる［6］。後方への動きを強く止めれば、芯戻り止めの役割を補う。一方で、前方への動きには弱くしておく必要があるのは、芯を前に送る動作を邪魔しないためと考えられる。ただし、後半の理由は公報の言葉ではなく、筆者の解釈である。

こうして見ると、ノック1回の送りには、握る力の「強さ」と「向き」の条件が、複数の部品に割り当てられている。部品の連動は、単純に見えて、満たすべき条件が多い。

シャープペンを 1本 用意します。ノックは、先を 人に 向けない ように して、紙の 上で おして みましょう。

おして、はなして、先を 見ます。しんは 出た まま、もどりません。

ノックを 10回 おして、出た しんの ながさを ものさしで はかって みます。1回に 1ミリメートルより すこし 少ない かどうか、自分の ペンで 見て みましょう。

家に ある ほかの シャープペンも ためして、ノックの かんじや、出る ながさが ちがうか くらべて みましょう。

シャープペンが1本あれば、この記事の話を、自分の目で確かめられます。

まず、紙の上で、ノックを1回押して離します。そのたびに、芯の先が出て、離しても引っこまないのを見ます。先は人に向けないようにします。

次に、ノックを10回押して、出た芯の長さを定規ではかります。10で割ると、1回あたりの量が出ます。定規ではおよその長さしか分かりませんが、記事の「1ミリメートル弱」とどのくらいちがうか見てみましょう。

家に別のシャープペンがあれば、同じことを試して、ノックの手ごたえや出る長さがちがうか見比べるのもおもしろいと思います。

別のシャープペンでも、同じ回数ノックして、芯の出る長さを見比べてみましょう。

手もとのシャープペンを1本使って、本稿の説明を検算できる。紙の上でノックを1回押して離し、芯の先を観察する。ボタンは戻るが、芯は出たままである。先端を人に向けない。離したあと、芯が前に残っているかを見る。

次に、ノックを10回押し、出た芯の全長を定規で測る。測った長さを10で割れば、1回あたりの送り量が得られる。定規での測定は目安にすぎないが、百科事典の1ミリメートル弱［1］とどのくらい違うか見てみるとよい。ずれは、製品の違いや測定の誤差で生じる。複数の製品で比べれば、製品ごとの違いが見える。

別のシャープペンで同じ回数ノックし、送り量とノックの手ごたえを比べると、機構の違いが見えてくる。