En kulspetspenna är en penna som använder en liten roterande boll av mässing, stål, eller volframkarbid för att sprida bläck när du skriver. Alla pennor som föregick kulspetsen - oavsett om det är fjäderpenna, metall eller fontän - används en vattnig, mörkt Indien -bläck som matades genom pennan med kapillärverkan. Problemen med denna teknik inkluderar:

• Bläcket kan flyta ojämnt.
• Bläcket torkar långsamt. Bläcket exponeras för luften medan det rinner genom pennan, så det kan inte torka snabbt, annars täpper pennan.
• När det av misstag torkar i pennan, bläcket gummerar det hela och kräver noggrann rengöring.

När du lägger till i listan det faktum att reservoarpennor tenderar att översvämma när du flyger på ett flygplan med dem, du kan se att alla pennor fram till andra världskriget gav några betydande problem för deras användare - världen väntade på en bättre lösning!

Målet med en kulspetspenna är att skapa en enhet som kan distribuera ett snabbtorkande tjockt bläck, utan att bläcket torkar ut i själva pennan. Nyckeln är bollen. Bollen fungerar som:

• Ett kontinuerligt lock som hindrar bläcket från att torka
• En mekanism för att få bläcket på papperet

Bollen ligger mellan bläckbehållaren och papperet med en uttag , och medan det är trångt, det har tillräckligt med utrymme att rulla runt när du skriver. När pennan rör sig över papperet, kulan vänder och tyngdkraften tvingar bläcket ner i behållaren och på bollen där den överförs till papperet. Det är denna rullningsmekanism som gör att bläcket kan flyta upp på bollens ovansida och rulla på papperet du skriver på, samtidigt som bläck förseglas från luften så att det inte torkar i behållaren.

Eftersom spetsen på en vanlig kulspetspenna är så liten, det är svårt att visualisera hur bollen och uttaget faktiskt fungerar. Ett sätt att förstå det tydligt är att titta på en flaska roll-on anti-transpirant, som använder samma teknik i en mycket större skala! Den typiska behållaren med roll-on har samma problem som en kulspetspenna gör-den vill hålla luften borta från den flytande antiperspiranten samtidigt som den gör det enkelt att applicera. I denna skala är det lätt att se hur mekanismen fungerar. Här är ett skott av bolländen på en typisk roll-on:

Centen på bilden hjälper dig att förstå hur stor bollen är.

Om du tittar inuti behållaren, det du har är extremt enkelt-bollen är exponerad så att den kan ta upp den flytande antiperspiranten:

Följande två bilder visar hur bollen passar i uttaget:

En kulspetspenna fungerar exakt på samma sätt. Den lilla bollen hålls i en sockel, och bollens baksida exponeras så att den kan ta upp bläck från behållaren. Bollen passar in i uttaget med precis tillräckligt med utrymme för att röra sig fritt.