圆珠笔是四十年代投入生产的一种书写工具，经过七十年在工程技术人员的努力下，从单一的油性圆珠笔，发展到水性圆珠笔、中性圆珠笔、中油圆珠笔、压力圆珠笔、可擦性圆珠笔系列产品，为了提高字迹的长期保存，从染料着色剂发展到颜料型着色剂。

    圆珠笔一般由笔杆、笔套、笔芯和有关传动装置的零件所组成，其中笔芯是书写的主要部件，笔芯由球珠、球座体、油管、油墨或墨水和浮塞所组成，球珠装在球座体的顶端能圆滑转动且不易脱落，油管和笔头后端密接，构造上须不发生油墨或墨水倒流，其中油墨或墨水与笔头的匹配是决定圆珠笔书写质量的关键问题。

    目前，  国内对圆珠笔质量检测主要用中华人民共和国轻工行业标准QB／T2625-2003《中性墨水笔和笔芯》、QB／T2776-2006《圆珠笔和笔芯》、QB／T1655—2006《水性圆珠笔和笔芯》产品出口或赶超检测用IS012757《圆珠笔和笔芯》IS014145《滚动笔和笔芯》

    IS012757和IS014145技术要求中，笔头分类根据球珠直径见表1

    单位：mm
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│          │          │    球珠直径                      │
│  笔头分类│  笔头代码│                                  │
│          │          ├────────┬────────┤
│          │          │    圆珠笔      │    滚珠笔      │
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│    特细  │    EF    │    φ<0．65    │    φ<0．55    │
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│    细    │    F     │0．65≤φ<0．85 │0．55≤φ<0．75 │
├─────┼─────┼────────┼────────┤
│    中    │    M     │0．85≤φ<1．05 │0．75≤φ<1．20 │
├─────┼─────┼────────┼────────┤
│    粗    │    B     │    1．05≤φ   │    1．20≤φ   │
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性能见表2
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│序    │              │    要  求                                          │
│      │              ├────────────┬─────────────┤
│      │  项目名称    │                        │                          │
│号    │              │    圆珠笔              │    滚珠笔                │
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│      │              │在20cm内应能开始平滑书  │在10cm内应开始平滑书写，  │
│      │              │写，并书写距离应大于或等│                          │
│  1   │  书写性能    │                        │书写距离应为400m以上并无  │
│      │              │于300m且无明显断线或线  │明显断线或线条强度的波动。│
│      │              │条强度影响              │                          │
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│  2   │    穿透性    │    无明显痕迹                                      │
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│  3   │    复制性    │    复制线条应可见                                  │
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│  4   │    干燥时间s │    20秒线迹无污迹                                  │
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│  5   │  防水性h     │    1小时线条应保持可见                             │
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│  6   │  防光性h     │    80小时线条应保持可见                            │
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│  7   │    防乙醇    │    10分钟线条应保持可见                            │
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│  8   │    防盐酸    │    24小时线条应保持可见                            │
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│  9   │    防氢氧化钠│    24小时线条应保持可见                            │
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│  10  │    防漂白    │    5分钟线条应保持可见                             │
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│  11  │    防擦除    │    测试纸表面无明显破损时线条应保持可见            │
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│  12  │    保质期    │水平放置在温度40℃±2℃相对湿度55%±5％的环境下90天 │
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    QB／T2625—2003、QB／T2776—2006、QB／T1655—2006技术要求中，笔头分类根据球珠直径见表3
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│          │    球珠直径                                    │
│  笔头分类│                                                │
│          ├────────┬───────┬───────┤
│          │    中性墨水笔  │    圆珠笔    │  水性墨水笔  │
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│    细    │    D≤0．5     │    D≤0．5   │    D≤0．5   │
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│    中    │   0．5< D≤0．8│  0．5<D≤0．8│  0．5<D≤0．8│
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│    粗    │    D>0．8      │    D>0．8    │    D>O．8    │
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性能见表4
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│ 序   │                              │    要                   求               │
│      │          项目名称            ├──────┬──────┬───────┤
│ 号   │                              │中性墨水笔  │    圆珠笔  │水性圆珠笔    │
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│  1   │    书写性能                  │  100mm     │   200mm    │  100mm       │
│      │                              │ 出墨正常   │ 出墨正常   │ 出墨正常     │
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│      │  出墨量  │  球珠  │D≤0．5 │  ≥0．6    │    ≥0．06 │    ≥0．8    │
│      │          │        ├────┼──────┼──────┼───────┤
│  2   │   mg／m  │  直径  │05<D≤8 │  ≥0．9    │    ≥O．10 │    ≥1．0    │
│      │          │        ├────┼──────┼──────┼───────┤
│      │          │   mm   │D>0．8  │  ≥1．2    │    ≥0．14 │    ≥O．1．2 │
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│  3   │    书写性能                  │            │书写300m线迹无明显变淡，    │
│      │                              │            │断线或划不出现象            │
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│      │  划线    │        │D≤0．5 │  400       │    1000    │    1000      │
│      │          │        ├────┼──────┼──────┼───────┤
│  4   │  长度    │球珠直径│ 0.5< D │            │            │              │
│      │   mm     │    mm  │  ≤0.8 │  300       │    1000    │    800       │
│      │          │        ├────┼──────┼──────┼───────┤
│      │          │        │D>0．8  │  200       │    500     │    500       │
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│序    │                        │    要求                                  │
│号    │    项目名称            │                                          │
│      │                        ├──────┬─────┬────────┤
│      │                        │  中性墨水笔│    圆珠笔│水性圆珠笔      │
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│  5   │渗化度％                │            │    420                     │
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│  6   │  耐晒性h               │    324                                   │
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│  7   │  耐水性h               │    ≥1                                   │
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│  8   │  干燥性s               │    360     │    430                     │
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│  9   │  球珠固着度            │    不落珠                                │
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│  10  │  冒油迹(圈)            │            │    ≤10  │                │
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│  11  │  间隙书写h             │    324     │          │    324         │
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│  12  │  抗漏性Kpa             │                        │    ≥10        │
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│  ]3  │  耐冲击性              │    出墨正常                              │
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│  14  │笔杆头部孔径与笔头外径差值│          │    40．20                  │
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│  15  │  出芯机构灵活          │    使用复位转换灵活、复位                │
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│  16  │  金属笔夹夹着力N       │            │    30．15                  │
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│      │          │  镀层      │    33min不露底                           │
│  17  │    抗腐蚀│            │                                          │
│      │          ├──────┼─────────────────────┤
│      │          │  氧化层    │    ≥10s不露底                           │
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│  18  │    笔套拉力N           │    4．9~24．5                            │
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│      │                        │1零部件完整2．标志字迹清晰3．表面光洁     │
│  19  │    外观                │4．整笔直及配件无明显歪斜、离缝5．笔或笔芯│
│      │                        │头部、笔或笔芯尾部不允许有渗漏墨水现象    │
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    以上拟对圆珠笔国内外标准进行简要对比，相比较而言，国家轻工行业标准更为详细和具体。

    标准中的初写性能、出墨量、冒油迹、书写性能、球珠固着度等技术要求，是圆珠笔书写流畅、线迹清晰的主要技术指标，而圆珠笔写不出，写不完的原因很多，如油墨结晶，纯洁度差、变质、堵住小油孔而写不出。球珠、铜头由于油墨起电介质作用，发生电化学腐蚀失去毛细作用，对油墨的湿润性差产生打滑。球珠转不动是必写不出，其主要原因是“窝珠”造成的，而“窝珠”是与球珠的表面光洁度与书写出墨量有关系的。球珠技术要求：规格尺寸0．002mm，圆度误差≤0．002mm，硬度要求HRC55～59，粗糙度RaO．16～0．2μm。因为球珠位于圆珠笔芯的顶端，书写时，它于书写面接触时所产生摩擦力，而使它在球座内自由滚动带出油墨或墨水形成字迹。球座体就是位于圆珠笔芯的头部，用来按装球珠和油墨或墨水通道的部件，球座体技术要求：五条油槽的槽形清楚，分布均匀，长短宽度一致，球座口(碗口)厚薄均匀，球座口不得碰伤变形，球座内不得有杂物，底部光亮，球座体后外圆处不得有回口痕迹，外径尺寸公差必须确保图纸要求，球座体前外圆处应光洁，无毛刺及冷镦痕迹。在球座体内部，除有通油墨或墨水的中孔和小孔外，还加工有球座和直槽、环槽，所以圆珠笔芯的出墨系统由球座体内的小孔、墨槽、环槽、球座与球珠之间的间隙，碗口边与球珠的间隙等组成。

    油墨从油管流入球座体内的中孔和小孔，小孔最长，油槽与中孔不贯通，球珠与球座的匹配间隙最小，结构设计及加工精度对出墨量影响的因素非常多，其中最关键的是环槽大小的设计与加工以及球珠与球座的匹配间隙大小的控制等。环槽是出墨系统中储存油墨的主要地方，对于控制出墨量的稳定性和快速书写时的出墨连续性起到十分关键的作用。环槽是一个由球座钻加工后形成的槽横截面为三角形的圆环空间，在球座钻直径不变的情况下，影响环槽大小的是球座钻的角度，以及球珠压珠的深度，角度越大则环槽越大，但是球座与球珠的接触面积就越小，这个接触面是球座支承球珠的主要受力面，接触面积越小，则意味着越容易磨损，相反，压珠深度越深，接触面积就越大，但是环槽就越小，由于间隙小，收口紧，出墨量小，内部润滑性差，球座，油槽和环槽等的磨损就比较大，随着因磨损而间隙增大，出墨量也逐步变大，但是，环槽磨损到一定程度，出墨量会出现一个转折，由最高峰快速下降，也就是说出墨量的大小基本是由间隙和磨损来主导的，如果出墨量变化的转折点不是结束阶段，也就是说在油墨还有相当量时就断线，写不出，写不完，如果排除油墨或墨水问题，就应该怀疑球珠和球座的加工精度及表面粗糙度，以及球座体的材料或硬度是否有问题。圆珠笔、水性圆珠笔及中性墨水笔的供墨系统和出墨系统相同与不同的比较对照，见下表5
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│    │    圆珠笔            │    水性圆珠笔      │    中性圆珠笔    │
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│    │油墨从油管流入球座    │墨水储存在储水芯或储│墨水从油管经过连  │
│供墨│                      │                    │                  │
│    │体的中孔和小孔        │墨管内，通过引水芯直│接流入球座体的中  │
│系统│                      │                    │                  │
│    │                      │接流入球座体的小孔  │中孔和小孔        │
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│出墨│小孔最小并且最长，油槽│小孔最大并且最短，小│小孔与圆珠笔接近，│
│    │与中孔不贯通，球珠与球│孔的长度是控制引水芯│长度居中，油槽与中│
│系统│座的配合间隙最小。    │与球珠距离的关键所  │孔贯通，球珠与球座│
│    │                      │在，油槽与中孔贯通，│体的配合间隙比水  │
│    │                      │球珠与球座的配合间隙│性圆珠笔稍小。    │
│    │                      │最大。              │                  │
└──┴───────────┴──────────┴─────────┘
    在检测出墨量这项目性能时，与纸张有密切关系，ISO 12757《圆珠笔和笔芯》标准中性能测试用纸应符合下列条件。见表6    (未完待续)

2007年12月28日