Een balpen is een pen die gebruik maakt van een kleine roterende bal gemaakt van messing, staal, of wolfraamcarbide om inkt te verspreiden terwijl u schrijft. Alle pennen die aan de balpen voorafgingen -- of het nu gaat om een ​​ganzenveer, metaal of fontein -- gebruikte een waterige, donkere Indië-inkt die met capillaire werking door de pen vloeide. De problemen met deze technologie zijn onder meer:

• De inkt kan ongelijk uitvloeien.
• De inkt droogt langzaam. De inkt wordt blootgesteld aan de lucht terwijl deze door de pen stroomt, dus het kan niet snel drogen of het zou de pen verstoppen.
• Als het per ongeluk in de pen opdroogt, de inkt gomt het geheel op en vereist een zorgvuldige reiniging.

Als je aan deze lijst het feit toevoegt dat vulpennen de neiging hebben om vol te lopen als je ermee in een vliegtuig vliegt, je kunt zien dat alle pennen tot aan de Tweede Wereldoorlog een aantal belangrijke problemen voor hun gebruikers opleverden -- de wereld wachtte op een betere oplossing!

Het doel van een balpen is om een ​​apparaat te maken dat een sneldrogende dikke inkt kan verspreiden, zonder dat de inkt in de pen zelf uitdroogt. De sleutel is de bal. De bal werkt als:

• Een doorlopende dop die voorkomt dat de inkt uitdroogt
• Een mechanisme om de inkt op het papier te krijgen

De bal bevindt zich tussen het inktreservoir en het papier bij een stopcontact , en terwijl het strak zit, het heeft genoeg ruimte om rond te rollen terwijl je schrijft. Terwijl de pen over het papier beweegt, de bal draait en de zwaartekracht dwingt de inkt door het reservoir en op de bal waar het op het papier wordt overgebracht. Door dit rolmechanisme kan de inkt op de bovenkant van de bal vloeien en op het papier rollen waarop je schrijft, terwijl tegelijkertijd de inkt wordt afgesloten van de lucht, zodat deze niet opdroogt in het reservoir.

Omdat de punt van een normale balpen zo klein is, het is moeilijk om te visualiseren hoe de bal en de kom eigenlijk werken. Een manier om het duidelijk te begrijpen, is door naar een fles anti-transpirant roll-on te kijken, die dezelfde technologie op een veel grotere schaal gebruikt! De typische container met roll-on heeft dezelfde problemen als een balpen:hij wil lucht uit de vloeibare anti-transpirant houden en tegelijkertijd gemakkelijk aanbrengen. Op deze schaal is gemakkelijk te zien hoe het mechanisme werkt. Hier is een opname van het uiteinde van de bal van een typische roll-on:

Het dubbeltje op de foto helpt je te begrijpen hoe groot de bal is.

Als je in de container kijkt, wat je hebt is heel eenvoudig - de bal is zichtbaar zodat hij de vloeibare anti-transpirant kan opnemen: