【科普】中性笔指北(10):滚珠笔发展史 1·起源

在讲述历史前 我们需要认清:“什么是滚珠笔?”
(为什么是“滚珠笔”? 因为“圆珠笔”一词目前常用于指“油性墨水圆珠笔” 所以用“滚珠笔”避免歧义)
根据QB/T 2992.2-2008的定义:

具体可以看指北第一期:


没有东西是横空出世的 滚珠笔也不例外
1880年,美国人查尔斯(Charles H•Downes)提交了US0233924号申请

这支笔已经非常接近真正的“滚珠笔”了:
有供墨水流出的缝隙,同时,笔尖也做成了球形以帮助书写
不过,这支笔的“滚珠”并不能滚动,所以这并不能算一根真正的“滚珠笔”,本质上是对钢笔的一种改进
我个人认为这算是滚珠笔的一个前身

而真正的圆珠笔专利是由美国人劳德(John J•Loud)于1888年10月30日发表的(US0392046)

Loud尝试制作一个可以在粗糙的木头、厚包装纸上写字的工具,这些对于普通的钢笔来说 只能另请高明
Loud的笔有一个小小的可以滚动的钢珠(也就是滚珠笔最重要的“滚珠”) 墨水在气压和重力的作用下 附着在这个滚珠上 进行书写

但是,Loud的笔在设计上显得有点粗糙、简陋
滚珠由笔杆的收口、四个小圆珠、顶杆和弹簧定位 书写时滚珠后退的间隙(即墨水流出的间隙)由后部的螺丝控制调节
不过这并不能精确控制墨水流出的间隙,导致这笔必然存在出墨不均问题 再加上这么大的滚珠 我觉得这支笔的书写简直是灾难...同时 也会带来漏墨和堵塞问题
所以虽然这个新奇的小玩意可以在粗糙的表面如皮革上写字,但由于没有商业上的可行性,这项专利未被开发而最终失效

Loud之后 又出现了不少滚珠笔专利
不过它们和Loud的笔一样 不实用
具体见这张表





不过这些笔都有一个问题:不实用
没有跳出Loud笔的老路

有了前面实验品的铺垫 真正实用的滚珠笔终于出现了
1930年代匈牙利记者比罗·拉斯洛(Biro Laszlo)发明了世界上第一支真正实用的滚珠笔

在匈牙利从事记者职务时,比罗有感在工作期间书写事物时常会花费许多时间在填充钢笔墨水、并清除钢笔墨水在纸上的污痕,之后注意到用在报纸印刷上的墨水较快干而较不易在纸上产生污痕,便尝试将印刷墨水加在钢笔里试用,但因为发现该墨水对于钢笔太黏稠而舍弃此方法。
后续比罗则想出改用一种以圆珠做为笔尖书写的笔,并请他从事化学的兄弟比罗·乔治(Biro Gyorgy 匈牙利人姓在前)协助开发。最终发明了可以在手帕上、木材的表面上写字的油墨。
而比罗开发成功的圆珠笔(这是一根油性墨水圆珠笔)成品之后在1931年于布达佩斯国际博览会上展示,1938年比罗则在巴黎申请了圆珠笔的专利。
比罗申请的专利具体如下:


此时在专利中出现的笔尖结构此时与现在的笔尖已经差别不大(这笔珠直径1.0mm)
专利指出,圆珠笔用的油墨必须具有快速干燥的性质,以便在书写表面上迅速干燥使得线迹不会模糊。然而,这种油墨的这种性质使得书写后留在笔头球珠周围的少量浆状油墨迅速干燥并形成一个硬层,会阻碍球珠的转动及油墨的流出。因此,浆状油墨应当具有在开放空气中保持湿润的功能。这是两种相互矛盾的需求,浆状油墨由两种成分的混合物制成,其中一种成分是快速干燥的黏性材料,另一种成分是不干燥的,优选甚至是吸湿性的液体。黏性(浆状)干燥材料可以是例如胶体或多糖,并且非干燥液体可以是胆固醇油或例如甘油。通常,优选的是作为非干燥或吸湿液体使用脂肪材料或至少具有脂肪性质的材料,因为这种材料可以使得书写更为润滑。
有个化学家兄弟真好
比罗最伟大之处,就是指出墨水与笔尖之间的配合问题(直到现在,某些厂商还不能很好地解决这个问题)
然而不久后二战爆发,比罗及其亲友移居阿根廷
在阿根廷,比罗继续改进圆珠笔,最终拿出了能够商用的方案并于1943年在阿根廷成立了制笔公司Eterpen,Financiera SA ,生产销售名为“Birome”的圆珠笔



至此 滚珠笔开始投入商用 迎来快速的发展
参考:
QB/T 2992.2
《圆珠笔的发明与发展》 《中国制笔》2017年第二期
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%AF%94%E7%BE%85%C2%B7%E6%8B%89%E6%96%AF%E6%B4%9B
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%AD%86