专利名称：一种气笔、气笔制造方法及其绘制的中国国画的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种笔具、制造方法及其用该笔绘制的画，尤其涉及一种能结合喷气方式绘制中国国画的笔具、其制造方法以及用该气笔绘制的中国国画。
中国写意画特别是写意山水画是一个重要的画种，在中国画坛乃至世界画坛都占有重要地位。中国有上千年用毛笔作画的历史，用笔的技法、制笔的技术都有高超的成就。作画要求形神兼备，气韵生动，笔墨技法要浓淡、干湿、虚实并用，可以说是变化万千。一般要经过几年甚至几十年作画实践才可以达到要求。这除了画者艺术造诣的因素外，也可以看出受到毛笔功能的局限性制约。毛笔作画是一种接触式操作，毛笔吸附的水、墨(色)有限，要一笔画完，再蘸笔吸附水墨，才能继续作画。墨(色)量化的比例，要靠画者的经验去掌握，这样就增加了驾御的难度和绘画周期，用毛笔作绘画工具已显出其局限性。
此外，用于喷绘使用的喷笔已有百年历史，最近几十年笔的结构性能、制造工艺都有很大的发展，出现了多种型号制造精良的喷笔，世界各地出现了许多精美的喷绘作品，特别是商业广告中大量应用喷绘技术。但是喷笔使用的压缩空气是高压或中压(1公斤以上)，喷嘴只有雾化功能，喷出的颜料只有雾化一种状态，喷绘的效果是边沿虚晕的点、线、面。要想得到无虚现象的点、线、面，必须使用模板遮挡手段而不能直接绘出，因此制备模板成为喷绘重要工艺。此外，喷笔是机械式阀门开关，开关程序分两步，开的程序是先开气，后开颜料，关的程序是先关颜料后关气。这样导致功能调节比较缓慢，手感差。喷笔自身颜料容量太少，少的只0.3毫升，大的也只有7毫升。远不能满足中国写意山水画用墨量大的需要，更不能作泼墨绘画。喷笔的压力高，雾化程度高，喷发的颜料除到达画面的以外，有一部份微粒游离到空气中；喷绘工艺制作时间长，一般一两平方尺的画面要十几个小时，甚至几十个小时，简单的画面也要几小时，为防止空气中的游离微粒被吸入人体，长时间作业一般要带防尘面罩，喷洒有毒颜料要带防毒面罩。
有虚晕现象的喷绘效果也是中国写意山水需要的一种技法效果，但是中国写意山水画描述物象的主体形态是无虚晕现象的清晰实边的点、线、面形态。山峦林木的形象复杂多样，墨(色)的浓淡干湿虚实变化多端，层层叠叠的造型技法，根本无法使用模板遮挡绘制。特别是骨法用笔，要刚劲有力或绵软流畅或刚柔相济，以笔传神，喷笔不具备这种功能。喷绘是一种工艺严谨，长于仿真的艺术。中国的写意山水是讲究神韵善于写意的艺术。目前中国写意画，特别是写意山水画绘画工具除毛笔以外，尚无适用的其他工具。喷绘的喷笔不能很好地用于中国写意山水画。
本发明的发明目的是提供一种十分适合于绘制中国写意山水画的手感式气笔，其减小了绘画难度，操作简易方便，无污染，同时还能提高绘画效率和增加新画法，从而增强了中国写意山水画的观赏性且不破坏以往用毛笔作画以笔传神的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于绘制中国国画的气笔，其特点在于由至少一种规格的笔头、笔身、可存放用于绘制中国国画的水墨/水色的笔腹和压缩空气气源组成；所述笔身中间开有与所述压缩空气气源连通的通气道；所述笔头由安装在笔头壳体内的引流管、引流室、喷气管、气室组成，在所述笔头壳体外部开有与所述气室相通的用于调控排气量的排气孔，在所述气室上还开有与所述笔身中通气道相连的压缩空气进气口以及与所述喷气管连通的压缩空气出气口，所述引流管通过所述气室并固定在所述喷气管中间，所述引流管的一端与所述引流室相通，另一端设置为出墨嘴；所述引流室与所述笔腹相连。采用上述结构，以压缩空气经笔身、输气管进入气室，经90°转向喷气管形成射流，从喷气管中心的引流管中吸出墨(色)液，形成气包水的射流效应。喷气量的多少和压力大小决定吸墨量的多少。
上述的气笔，其特点在于所述出墨嘴设置在所述喷气管的外部，其外部突出部分由前端的导流角和后端的防倒吸段组成，所述导流角为引流管末端斜面与喷气管喷气方面之间的夹角，所述导流角为15-30°，所述防倒吸段长为1.5-2mm。
上述的气笔，其特点征在于所述笔头壳体上的排气孔向上，而对应设置所述出墨嘴的出墨方向在所述引流管末端斜面的下方。由于按照手握方式设置了排气孔，其用手指封堵的程度可以方便地决定气室的压缩气进入喷气管和排气孔各多少，控制喷气的程度。由于进气口的气源供应是稳定的，进气、排气、喷气同时进行，用手指封堵排气孔的程度就是对气室的压缩气在喷气管和排气孔之间进行分配，因此效应灵敏快速。
上述的气笔，其特点在于所述笔腹由标有计量刻度的透明管状容器和安装有所述容器内的柱状活塞组成，所述活塞靠自重可在所述容器中自由移动，所述容器的前端设置有一个与所述引流室连接的接口。在使用时，以笔头的俯仰，笔腹中自由活塞前后游动产生正、负静压为辅助动力，可十分方便地协助增加供墨量或减少供墨量。在透明玻璃管上标有计算墨度比例的容积刻度，便于调配水墨的比例。
上述的气笔，其特点在于所述笔头壳体由喷气管外壳、气室外壳、导流管基座和导流管基座接头组成，所述笔头壳体与所述笔身和笔腹采用分体联接结构；所述气室外壳与所述笔身通过螺纹联接；所述导流管基座接头与所述笔腹前端接口通过一个引流胶管联接。这样便于更换不同规格的笔头，十分方便地调整作画面积。
上述的气笔，其特点在于所述引流室呈内锥状，锥尖与所述引流管相接。
上述的气笔，其特点在于所述压缩空气气源为一个电磁式空气压缩机，其输出气压为0.4-0.5Kg，供气量为100-150公升/分种。
上述的气笔，其特点在于所述气室为内球形结构，其内球直径排气孔的直径进气口的直径之比=4∶2.5∶1.5。进气孔和排气孔直径比例关系很重要，进气孔大，排气孔小则喷气管不断气，发生溅墨现象；反之则发生喷气管倒吸气现象，易把引流管末端余墨吸入气室，造成污染。
本发明还有一个发明目的是提供一种一般绘画人都能够快速制作手感式气笔的方法，该方法简易、低成本且不需要复杂的加工设备。
为了实现上述目的，可采用如下方法制造该气笔选用一个大口径医用注射器的针管作气笔的笔腹，所述针管内带有一个可自由移动的柱状活塞；用一种金属管作笔身，其一端的气源接口与一个压缩空气气源连通；将所述笔腹和笔身安装在一起；选用2个内径不同的医用注射器的针头A、B加工笔头，将其中的内径较大的一个针头A去掉前端部分，在余下呈方状的部分上加工出一个排气孔和一个导入压缩空气的进气口，并形成气笔的气室和喷气管，再将一个内径较小的带针尖的针头B穿过针头A并固定安装在针头A的内部，形成引流管、引流室；将针头A和针头B之间的联接处用金属封闭成一体，再将针头B的后端联接一个引流管基座；用一软胶管连接所述针管前端接口和所述针头B的引流管基座；用一弯折管分别连接金属管和气室的进气口。
此外，上述制造方法还可进一步根据上述气笔的结构特点，细化和完善制造方法。
本发明还有一个发明目的是提供一种用手感式气笔绘出的中国写意山水画，该画保留了毛笔写意山水画的特点，又吸收了喷绘图的优点。
用上述气笔绘制的中国国画，其特点在于所述中国国画为一张覆有或渗有墨迹/色迹的生宣纸或半熟宣纸；所述墨迹/色迹是由所述气笔引流管喷出的雾化水墨/水色或者半气化半液态的水墨/水色，或者由所述气笔引流管排出的液态水墨/水色经自然风干而形成的；所述墨迹/色迹构成的写意山水物象主体形态是由所述气笔采用非接触方式直接绘出的清晰实边的点、线、面形态。
采用上述结构的手感式气笔进行绘画，可以带来如下有益效果1．使用该气笔可以十分方便地将墨色或水色以三种形态绘入画面，就是气态/雾状、液态、半气半液态/小水珠状态，绘入画面的墨色形态有清晰、实边的点、线、面效果；浓淡、干湿、虚实能渐变，也能突变；此外，气笔采用非接触方式作业，容易实现渐浓渐淡和突浓突淡。
2．使用该气笔容易使水墨或水色配比实现定量化，从而提高了绘画效率，降低了绘画难度，为机械绘制国画提供了可能性。
3．使用该气笔可以继承毛笔画以笔传神的优良传统。该气笔结构具备了手感条件，气笔运行中姿态的正斜俯仰能适应绘画效果的变化。
4．该气笔的供墨量和储墨量有较大的变异范围，可适应画幅大小和大写意、小写意和泼墨的不同风格、不同画法的需要。
下面结合附图进一步说明本发明的实施例
图1是本发明的制造方法制造的一种手感式气笔图2是图1中笔头和部分笔身的剖视图在图1、2中，该手感式气笔由笔身1、笔腹2和笔头3组成。笔身1由金属管制成，长度以笔腹2长度而定。本实施中，笔身1的外径10毫米，内径7毫米。笔身1的前端与笔头3相接，后端与压缩空气气源软管相接。笔身1中部有两卡簧将笔腹2固定，可移动可装卸。在本实施中，笔腹2为透明玻璃管，有容积刻度，内有可以前后滑动的自由活塞21，可盛装不同的墨(色)量。笔腹2玻璃管前端有一个伸出10毫米长、外径4至5毫米、内径1.5毫米的细管，以便与笔头3衔接，形成联通笔腹2与笔头1的供墨通道。这种结构，在立式作画的情况下由于气笔的俯仰使笔腹2中自由活塞21能前后移动产生正、负静压，从而增减向笔头3的供墨量。笔腹2可有三种规格笔腹容量20毫升的长度19厘米，30毫升为21厘米，50毫升为23厘米。笔头3是气笔的关键部件，它由喷气管31、球形气室32、排气孔33、输气管34、引流管35、防倒吸段36、导流角37组成。球形气室32前方是喷气管31，后方有引流管35伸入并通过球形气室32中央和喷气管31中心，伸出喷气管31末端，构成防倒吸段36和导流角37。引流管基座38前方与球形气室32固定相接，引流管基座38后方的引流管基座接口39与笔腹2伸出的细管软40连接，接通墨(色)通道，细管软39可随时折卸。在使用状态下，球形气室32下方通过螺纹与输气管相接，输气管弯曲90°与笔身相接并接通气源。球形气室32下方的输气管34与前方喷气管31呈90°角供气。在球形气室32的上方，与输气管34进入球形气室32的进气口相对设置有排气孔33，排气孔33与笔头外部相通，以便于用手指控制排气量，调节喷气管34的供气量。
在本实施中，一般确定的主动力气压为0.4-0.5公斤的低压，供气量为每分钟100-150公升。根据本发明人的多次试验，在这个范围内，喷出墨液雾化程度可充分满足写意山水画的需要，又不出现雾化微粒游离现象。选用KDY-009型电磁式空气压缩机是最佳的方案，其功率138瓦，排量105公升，压力0.45公斤。
在本实施中，球形气室32进气口直径为1.5毫米，对面的排气孔33直径2.5毫米，用使用者用中指末端封堵排气孔33，则使进入球形气室32的压缩空气进入喷气管34喷气。排气孔33放开则球形气室32的压缩气全部排出，喷气管34断气。球形气室32为直径4毫米的内球形气室，藏在喷气管基座内。进气、排气、喷气、引流都要经过球形气室32，进气、排气、喷气运动的方向和力度都要在球形气室32转换，是气笔功能控制的中心。
球形气室32上方有直径2.5毫米圆孔，作画人用中指指端封堵此孔，能明显感觉到气流排出状况与画面喷墨效果的联系，封堵力度不同，使喷出的墨(色)成气态、液态或半液半气态。封堵的力度结合运笔的姿态(俯、仰、正、斜)、运行速度、距离远近(笔与画面)的不同变化，就使画面出现浓淡、干湿、虚实的变化，使执笔手感由指端扩大到整体。作画人就能根据这种手感与画面艺术效果的联系，把创作意图传达到画面。这种效果，很类似用毛笔作画的现象，可以说继承了“以笔传神”的优良传统。效应非常敏感，功能转换十分迅速。该气笔采用的低气压就是在满足绘画需要的前提下，根据手指封堵的安全、灵活、可靠等可行性和手感良好确定的。
本发明人研制过程中进行了多次试验，当气压达到1公斤手指封堵10分钟就有不适之感，气压到3公斤手指不能长时间封堵，否则会受到伤害，气压在0.4-0.5公斤，手感良好，封堵1小时无不适之感，手感正常的人，数小时锻炼就能找到控制感觉。
为防止气笔使用时发生倒吸现象，引流管35一般设计成稍比喷气管31长一些，该段为防倒吸段36，最佳长度为1.5-2毫米，这样可避开喷气管34口倒流空气。
在本实施中，气笔在0.4-0.5公斤气压的条件下，喷气管34从引流管35吸出墨液后，在喷嘴前方4-5毫米的射程内就基本完成了雾化过程，称为气化段。4毫米外主要是气化的墨液向四围扩散的过程，称为扩散段。气流的气压和气量越大，气化段缩短，扩散提前，反之则延长。利用这一现象，本实施中，把引流管35延长到喷气管34喷嘴外1.5-2毫米，使供应墨液的位置处在气化段的后半段。气化段的后半段即保持着雾化作用又接近扩散段的开始，随着喷气压力和气量的增减，墨液气化、半气化半液化、液化等不同形态转换也在此段发生。引流管35末端斜面向输气管34方向，制成15-30°的夹角，即导流角37，使喷出的墨液更好地定位和定向，气态墨液较集中的进入画面、半气半液态的墨液密集进入画面、液态墨液成水滴状或水流状进入画面。避免了墨液喷出后随势扩散，失去控制的现象。
在图1、2中，本实施的金属输气管长度40mm，外径3mm，内径1.5mm。输气管气源接头长10mm，外径6mm。内径3°锥形室，外口直径4mm，内口直径3mm，长7mm。球形气室32的外壳6×6×6mm，呈正方形。引流管基座38外部尺寸前端圆柱形，直径5mm，长2mm，后端为8×8×8mm，呈正方形。引流管基接头39长4mm，外径6mm，内径4mm。
在图1、2中的气笔，可采用一种十分简易的方法制造，选用一个容量为50毫升、长度为23厘米的医用注射器的针管作该气笔的笔腹2，针管内自带有推杆；采用一段长度40mm、外径3mm、内径1.5mm的铜管作笔身1，其一端的接口与KDY-009型电磁式空气压缩机连通，其功率138瓦、排量105公升、压力0.45公斤；笔腹2和笔身3通过两个卡簧安装在一起；将笔头与笔腹2和笔身3做成分体结构，笔头可不同规格的多种；每种笔头都是选用2个直径不同的医用注射器的针头A、B加工而成，将其中的直径较大的一个针头A去掉前端部分，在余下呈方状的部分上加工出一个排气孔33和一个导入压缩空气的进气口，并形成气笔的球形气室32和喷气管31，再将一个内径较小的带针尖的针头B穿过针头A并固定安装在针头A的内部，形成引流管35、引流室41；将针头A和针头B之间的联接处用金属封焊成一体，再将针头B的后端联接一个引流管基座接头；用一软胶管连接所述针管前端接口和所述针头B的引流管基座接头相联；用一弯折管分别连接金属管和气室的进气口。
在本实施中，本发明人制造了8种规格的笔头。四、五号为小型，适用于一平米左右的画幅；六、七号为中型，适用于2-4m5左右画幅，八、九号为大型适用于5m5以上甚至可达10m5以上画幅。由于画家风格和习惯不同，小笔可以画大画，大笔也可以画小画；另外设计定型了一支长锋笔，专用于较规则的细线条绘制；还定型了一种无锋笔，用于大面积罩色和烘染。该8种气笔笔头管径尺寸参数如下(表中单位mm) 本发明所实施的气笔及其制造方法不限于上述详细描述的内容，本领域普通技术人员，根据上述内容可以十分方便地推导出多种实施方案。
权利要求
1.一种气笔，其特征在于由至少一种规格的笔头、笔身、可存放用于绘制中国写意山水画的水墨/水色的笔腹和压缩空气气源组成；所述笔身中间开有与所述压缩空气气源连通的通气道；所述笔头由安装在笔头壳体内的引流管、引流室、喷气管、气室组成，在所述笔头壳体外部开有与所述气室相通的用于调控排气量的排气孔，在所述气室上还开有与所述笔身中通气道相连的压缩空气进气口以及与所述喷气管连通的压缩空气出气口，所述引流管通过所述气室并固定在所述喷气管中间，所述引流管的一端与所述引流室相通，另一端设置为出墨嘴；所述引流室与所述笔腹相连。
2.根据权利要求1所述的气笔，其特征在于所述出墨嘴设置在所述喷气管的外部，其外部突出部分由前端的导流角和后端的防倒吸段组成，所述导流角为引流管末端斜面与喷气管喷气方面之间的夹角，所述导流角为15-30°，所述防倒吸段长为1.5-2mm；所述笔头壳体上的排气孔向上，而对应设置所述出墨嘴的出墨方向在所述引流管末端斜面的下方。
3.根据权利要求1所述的气笔，其特征在于所述笔腹由标有计量刻度的透明管状容器和安装有所述容器内的柱状活塞组成，所述活塞靠自重可在所述容器中自由移动，所述容器的前端设置有一个与所述引流室连接的接口。
4.根据权利要求1所述的气笔，其特征在于所述笔头壳体与所述笔身和笔腹采用分体联接结构；所述笔头壳体由喷气管外壳、气室外壳、导流管基座和导流管基座接头组成；所述气室外壳与所述笔身通过螺纹联接；所述导流管基座接头与所述笔腹前端接口通过一个引流胶管联接。
5.根据权利要求1所述的气笔，其特征在于所述引流室呈内锥状，锥尖与所述引流管相接。
6.根据权利要求2所述的气笔，其特征在于所述压缩空气气源为一个电磁式空气压缩机，其输出气压为0.4-0.5Kg，供气量为100-150公升/分种。
7.根据权利要求6所述的气笔，其特征在于所述气室为内球形结构，其内球直径∶排气孔的直径∶进气口的直径之比=4∶2.5∶1.5。
8.一种权利要求1所述气笔的制造方法，其特征在于选用一个大口径医用注射器的针管作气笔的笔腹，所述针管内带有一个可自由移动的柱状活塞；用一种金属管作笔身，其一端的气源接口与一个压缩空气气源连通；将所述笔腹和笔身通过卡簧安装在一起；至少一组笔头分别与所述笔腹和笔身连接；选用2个内径不同的医用注射器的针头A、B加工所述笔头，将其中的内径较大的一个针头A去掉前端部分，在余下呈方状的部分上加工出一个排气孔和一个导入压缩空气的进气口，并形成气笔的气室和喷气管，再将一个内径较小的带针尖的针头B穿过针头A中间并固定安装在针头A的内部，形成引流管、引流室；将针头A和针头B之间的联接处用金属封闭成一体，再将针头B的后端联接一个引流管基座接头；用一软胶管连接所述针管前端接口和所述针头B的引流管基座接头；用一弯折管分别连接所述金属管和气室的进气口。
9.根据权利要求8所述的气笔制造方法，其特征在于所述压缩空气气源为一种压缩泵，其输出气压为0.4-0.5Kg，供气量为100-150公升/分种；所述笔头分别由8组管径不同的喷气管和引流管作成；其选择参数如下
10.一种利用权利要求1所述气笔绘制的中国国画，其特征在于所述中国国画为一张覆有或渗有墨迹/色迹的生宣纸或半熟宣纸；所述墨迹/色迹是由所述气笔引流管喷出的雾化水墨/水色或者半气化半液态的水墨/水色，或者由所述气笔引流管排出的液态水墨/水色经自然风干而形成的；所述墨迹/色迹构成的写意山水物象主体形态是由所述气笔采用非接触方式直接绘出的、具有清晰实边的点、线和面形态。
全文摘要
本发明公开了一种气笔、气笔制造方法及其绘制的中国国画,该气笔由笔头、笔身、笔腹和气源组成,笔身中开与气源连通的通气道,笔头由引流管、引流室、喷气管、气室组成,气室上开排气孔、进气口以及与喷气管连通的压缩空气出气口,引流管通过气室并固定在其中,引流管的一端与引流室相通,另一端为出墨嘴,引流室与笔腹相连。该笔减小了绘画难度,使用无污染,绘画效率高,用其绘制写意山水画具有毛笔画和喷画的特点且其制造方法简单。
文档编号B05B7/12GK1319507SQ0110960
公开日2001年10月31日 申请日期2001年3月13日 优先权日2001年3月13日
发明者龚一询 申请人:龚一询