Шариковая ручка , также известная как biro [1] ( британский английский ), ball pen ( гонконгский , индонезийский , пакистанский , индийский и филиппинский английский ) или dot pen [2] ( непальский английский и южноазиатский английский ), представляет собой ручку , которая дозирует чернила (обычно в виде пасты) по металлическому шарику на своем кончике, т. е. по «шариковому кончику». Обычно используемые металлы — сталь , латунь или карбид вольфрама . [3] Конструкция была задумана и разработана как более чистая и надежная альтернатива перьевым ручкам и перьевым ручкам , и в настоящее время это самый используемый в мире пишущий инструмент ; [4] ежедневно производятся и продаются миллионы. [5] Она повлияла на искусство и графический дизайн и породила целый жанр искусства .
Концепция использования «шарикового пера» в пишущем инструменте для нанесения чернил на бумагу существовала с конца 19 века. В этих изобретениях чернила помещались в тонкую трубку, конец которой блокировался крошечным шариком, удерживаемым так, чтобы они не могли соскользнуть в трубку или выпасть из ручки.
Первый патент на шариковую ручку [6] [7] был выдан 30 октября 1888 года Джону Дж. Лауду [8], который пытался создать пишущий инструмент, который мог бы писать «на грубых поверхностях, таких как дерево, грубая оберточная бумага и другие предметы» [9] , чего не могли делать перьевые ручки . Ручка Лауда имела небольшой вращающийся стальной шарик, удерживаемый гнездом. Хотя ее можно было использовать для маркировки грубых поверхностей, таких как кожа, как и предполагал Лауд, она оказалась слишком грубой для письма. Из-за отсутствия коммерческой жизнеспособности ее потенциал остался неиспользованным, [1] и патент в конечном итоге утратил силу. [10]
Производство экономичных, надежных шариковых ручек, известных сегодня, возникло из экспериментов, современной химии и возможностей точного производства начала 20-го века. [4] Патенты, поданные по всему миру на ранних этапах разработки, являются свидетельством неудачных попыток сделать ручки коммерчески жизнеспособными и широкодоступными. [11] Ранние шариковые ручки не подавали чернила равномерно; переполнение и засорение были среди препятствий, с которыми столкнулись первые изобретатели [ кто? ] . [5] Если шариковое гнездо было слишком узким или чернила были слишком густыми, они не достигали бумаги. Если гнездо было слишком свободным или чернила были слишком жидкими, ручка протекала или чернила размазывались. [5] Резервуары для чернил, нагнетаемые поршнем, пружиной, капиллярным действием и гравитацией, служили решениями проблем с подачей и потоком чернил. [12] [13]
Ласло Биро , венгерский редактор газеты (позже натурализованный аргентинец), разочарованный количеством времени, которое он тратил на заправку перьевых ручек и очистку смазанных страниц, заметил, что чернила, используемые в газетной печати, быстро высыхали, оставляя бумагу сухой и без пятен. Он решил создать ручку, используя тот же тип чернил. [5] Биро заручился помощью своего брата Дьёрдя, дантиста с полезными познаниями в химии, [14] чтобы разработать вязкие формулы чернил для новых дизайнов шариковых ручек. [4]
Инновация Биро успешно соединила вязкие чернила с шаровым механизмом, который позволял контролировать поток, предотвращая высыхание чернил внутри резервуара. [5] Биро подал заявку на британский патент 15 июня 1938 года. [1] [15] [16]
В 1941 году братья Биро и их друг Хуан Хорхе Мейне бежали из Германии и переехали в Аргентину, где основали компанию «Bíró Pens of Argentina» и подали новый патент в 1943 году. [1] Их ручка продавалась в Аргентине под названием «Birome», от названий Биро и Мейне, под которыми шариковые ручки до сих пор известны в этой стране. [1] Этот новый дизайн был лицензирован британским инженером Фредериком Джорджем Майлзом и произведен его компанией Miles Aircraft для использования летчиками Королевских ВВС под названием «Biro». [17] Шариковые ручки оказались более универсальными, чем перьевые, особенно в самолетах, где перьевые ручки были склонны к протеканию. [5]
В патенте Биро и других ранних патентах на шариковые ручки часто использовался термин «шариковая авторучка». [18] [ самоизданный источник? ] [19] [20] [21] [22] [23]
После Второй мировой войны многие компании конкурировали за право выпускать шариковые ручки собственного дизайна. В довоенной Аргентине успех шариковой ручки Birome был ограничен, но в середине 1945 года Eversharp Co., производитель механических карандашей , объединился с Eberhard Faber Co., чтобы лицензировать права Birome для продажи в Соединенных Штатах. [1] [10]
В 1946 году испанская фирма Vila Sivill Hermanos начала производить шариковые ручки Regia Continua, а с 1953 по 1957 год их фабрика также производила шариковые ручки Bic по контракту с французской фирмой Société Bic . [24]
В тот же период американский предприниматель Милтон Рейнольдс наткнулся на шариковую ручку Birome во время деловой поездки в Буэнос-Айрес , Аргентина. [1] [10] Осознав коммерческий потенциал, он купил несколько образцов шариковых ручек, вернулся в Соединенные Штаты и основал компанию Reynolds International Pen Company . Рейнольдс обошел патент Birome, внеся достаточно изменений в конструкцию, чтобы получить американский патент, обойдя Eversharp и других конкурентов и представив ручку на рынке США. [1] [10] Дебютировав в универмаге Gimbels в Нью-Йорке 29 октября 1945 года [10] по цене 12,50 долларов США за штуку (стоимость в долларах США 1945 года, около 212 долларов в долларах 2023 года), [10] «Reynolds Rocket» стала первой коммерчески успешной шариковой ручкой. [1] [5] [25] Рейнольдс пошел на крайние меры, чтобы продать ручку, и добился большого успеха; Gimbel's продала много тысяч ручек в течение одной недели. В Британии компания Miles - (Harry) Martin Pen Company производила первые коммерчески успешные шариковые ручки к концу 1945 года. [1] [26] [27]
Ни шариковая ручка Рейнольдса, ни шариковая ручка Эверсхарпа не оправдали ожиданий потребителей в Америке. Продажи шариковых ручек достигли пика в 1946 году, а затем интерес потребителей упал из-за насыщения рынка , превратившись из предмета роскоши в взаимозаменяемый расходный материал . [10] К началу 1950-х годов бум шариковых ручек пошел на спад, и компания Рейнольдса закрылась. [1]
Ручки Paper Mate , один из новых брендов шариковых ручек 1950-х годов, купили права на распространение своих собственных шариковых ручек в Канаде. [28] Столкнувшись с опасениями по поводу надежности чернил, Paper Mate разработала новые формулы чернил и рекламировала их как «одобренные банкирами». [10] В 1954 году Parker Pens выпустила « The Jotter » — первую шариковую ручку компании — с дополнительными функциями и технологическими достижениями, которые также включали использование текстурированных шарикоподшипников из карбида вольфрама в своих ручках. [1] Менее чем за год Parker продала несколько миллионов ручек по цене от трех до девяти долларов. [1] В 1960-х годах терпящая крах Eversharp Co. продала свое подразделение по производству ручек Parker и в конечном итоге закрылась. [1]
Марсель Бич также представил шариковую ручку на американском рынке в 1950-х годах, лицензированную у Биро и основанную на аргентинских разработках. [4] [29] В 1953 году Бич сократил свое имя до Bic, создав бренд шариковых ручек Bic, который теперь известен во всем мире. [5] Ручки Bic боролись, пока компания не запустила свою рекламную кампанию «Пишет с первого раза, каждый раз!» [30] [31] в 1960-х годах. [5] Конкуренция в эту эпоху заставила значительно снизить цены за единицу продукции. [5]
Чернила для шариковой ручки обычно представляют собой пасту, содержащую около 25–40 процентов красителя. Красители находятся во взвешенном состоянии в смеси растворителей и жирных кислот. [32] Наиболее распространенными растворителями являются бензиловый спирт или феноксиэтанол , которые смешиваются с красителями и маслами, образуя гладкую пасту, которая быстро высыхает. Этот тип чернил также называют «масляными чернилами». Жирные кислоты помогают смазывать шариковый наконечник во время письма. Гибридные чернила также содержат добавленные смазочные вещества в чернилах, чтобы обеспечить более гладкое письмо. Время высыхания чернил зависит от вязкости чернил и диаметра шарика.
В целом, чем вязче чернила, тем быстрее они высыхают, но для выдачи чернил требуется большее давление. Но хотя они и менее вязкие, гибридные чернила высыхают быстрее, чем обычные шариковые чернила. Кроме того, более крупный шарик выдает больше чернил и, таким образом, увеличивает время высыхания.
Красители, используемые в синих и черных шариковых ручках, являются основными красителями на основе триарилметана и кислотными красителями, полученными из диазосоединений или фталоцианина . Обычными красителями в синих (и черных) чернилах являются берлинская лазурь , викторианский синий, метиловый фиолетовый , кристаллический фиолетовый и фталоцианиновый синий . Краситель эозин обычно используется для красных чернил.
Чернила устойчивы к воде после высыхания, но могут быть испорчены некоторыми растворителями, включая ацетон и различные спирты.
Шариковые ручки выпускаются как одноразовыми, так и заправляемыми. Запасные стержни позволяют заменить весь внутренний резервуар для чернил, включая шариковую ручку и гнездо. Такие характеристики обычно связаны с дизайнерскими ручками или ручками, изготовленными из более тонких материалов. Самые простые типы шариковых ручек являются одноразовыми и имеют колпачок, закрывающий наконечник, когда ручка не используется, или механизм для втягивания наконечника, [4] который различается у разных производителей, но обычно представляет собой пружинный или винтовой механизм.
Ручки-роллеры используют ту же механику шариковых ручек, но с использованием чернил на водной основе вместо чернил на масляной основе. [33] По сравнению с шариковыми ручками на масляной основе, ручки-роллеры, как говорят, обеспечивают более жидкий поток чернил, но чернила на водной основе будут кляксами, если держать их неподвижно на поверхности для письма. Чернила на водной основе также остаются влажными дольше после нанесения и, таким образом, склонны к «размазыванию» — создавая проблемы для левшей (или правшей, пишущих справа налево ) — и «течь», если поверхность для письма становится влажной.
В некоторых шариковых ручках используется гибридная формула чернил, вязкость которой ниже, чем у стандартных шариковых чернил, но выше, чем у роллерных. [32] Чернила высыхают быстрее, чем у гелевой ручки , что предотвращает размазывание при письме. Такие ручки лучше подходят для левшей. Примерами являются серии Zebra Surari, Uni-ball Jetstream и Pilot Acroball. [34] Эти ручки также маркируются как «extra smooth», поскольку они обеспечивают более гладкое письмо по сравнению с обычными шариковыми ручками.
Шариковые ручки со стираемыми чернилами были впервые представлены компанией Paper Mate pen company. [35] Формулы чернил стираемых шариковых ручек имеют свойства, схожие с резиновым клеем , что позволяет буквально стирать чернила с поверхности письма до высыхания и в конечном итоге делать их постоянными. [35] Стираемые чернила намного гуще, чем стандартные чернила для шариковых ручек, и для облегчения потока чернил требуются картриджи под давлением — это означает, что ими можно писать и вверх ногами. Хотя эти ручки оснащены ластиками, подойдет любой ластик. [35]
Шариковые наконечники оснащены шариками, диаметр которых может варьироваться от 0,28 мм до 1,6 мм. Диаметр шарика не соответствует ширине линии, создаваемой ручкой. Ширина линии зависит от различных факторов, таких как тип чернил и прилагаемое давление. Некоторые стандартные диаметры шариков: 0,3 мм, 0,38 мм, 0,4 мм, 0,5 мм, 0,7 мм (тонкий), 0,8 мм, 1,0 мм (средний), 1,2 мм и 1,4 мм (широкий). Ручки с диаметром шарика всего 0,18 мм выпускались японскими компаниями, но встречаются крайне редко.
Недорогая одноразовая ручка Bic Cristal (также просто «Bic pen» или «Biro»), как сообщается, является самой продаваемой ручкой в мире. [29] [36] Это был первый продукт компании Bic, и он до сих пор ассоциируется с названием компании. [37] [38] Bic Cristal является частью постоянной экспозиции Музея современного искусства в Нью-Йорке , известного своим промышленным дизайном . [39] [36] Его шестигранный корпус имитирует корпус деревянного карандаша и прозрачен, что позволяет видеть уровень чернил в резервуаре. Первоначально герметичный обтекаемый колпачок, современный колпачок ручки имеет небольшое отверстие в верхней части для соответствия стандартам безопасности, помогая предотвратить удушье, если дети втянут его в горло. [40]
Мультиручки — это ручки, которые имеют несколько сменных стержней разных цветов. Иногда шариковые стержни комбинируются с другим сменным стержнем, не шариковым, обычно с механическим карандашом. Иногда шариковые ручки сочетают шариковый наконечник на одном конце и стилус для сенсорного экрана на другом.
Шариковые ручки иногда предоставляются бесплатно такими предприятиями, как гостиницы и банки, с напечатанным названием и логотипом компании. Шариковые ручки также выпускались в ознаменование событий, например, ручка, посвященная убийству президента Джона Ф. Кеннеди в 1963 году . [4] Эти ручки, известные как «рекламные ручки», такие же, как и стандартные модели шариковых ручек, но стали цениться среди коллекционеров.
Иногда шариковые ручки также производятся как дизайнерские предметы. В корпусах из металла или дерева они становятся индивидуально стилизованными утилитарными предметами.
Обычно считается, что для покрытия шарика чернилами необходима гравитация. Фактически, большинство шариковых ручек на Земле не работают при письме вверх ногами, потому что гравитация Земли оттягивает чернила внутри ручки от кончика ручки. Однако в условиях микрогравитации космоса обычная шариковая ручка может работать, если направить ее в любом направлении, потому что капиллярные силы в чернилах сильнее гравитационных сил. [ необходима цитата ] Функциональность обычной шариковой ручки в космосе была подтверждена астронавтом ЕКА Педро Дуке в 2003 году. [41]
Технология, разработанная Fisher Pen в Соединенных Штатах, привела к производству того, что стало известно как «Fisher Space Pen ». Космические ручки сочетают в себе более вязкие чернила с резервуаром для чернил под давлением [5] , который выталкивает чернила к кончику. В отличие от чернильного контейнера стандартной шариковой ручки, задняя часть резервуара под давлением космической ручки герметична, что исключает испарение и утечку [5] , что позволяет ручке писать вверх ногами, в условиях невесомости и, как утверждается, под водой. [42] Астронавты использовали эти ручки в открытом космосе. [5]
Шариковая ручка оказалась универсальным средством для рисования как для профессиональных художников, так и для любителей . [ 43] Практикующие художники называют низкую стоимость, доступность и портативность качествами, которые делают этот распространенный инструмент для письма удобным инструментом для рисования. [44] Некоторые художники используют их в смешанных работах, в то время как другие используют их исключительно как средство по своему выбору. [45]
Могут быть достигнуты эффекты, обычно не ассоциируемые с шариковыми ручками. [46] Традиционные техники пера и чернил , такие как пунктир и перекрестная штриховка, могут использоваться для создания полутонов [47] или иллюзии формы и объема. [48] Для художников, чьи интересы требуют точной работы с линиями, шариковые ручки являются очевидным привлекательным вариантом; шариковые ручки позволяют создавать четкие линии, которые не так эффективно выполняются с помощью кисти. [49] При тонком нанесении полученные изображения ошибочно принимались за аэрографические работы [50] и фотографии, [51] вызывая реакцию недоверия, которую художник, работающий с шариковыми ручками, Ленни Мейс называет «Вау-фактором». [49] [50]
Известные художники 20-го века, включая Энди Уорхола , использовали шариковую ручку в своей карьере. [52] Произведения искусства, выполненные шариковой ручкой, продолжают привлекать интерес в 21-м веке, и многие современные художники получают признание за свое особое использование шариковых ручек в качестве средства. Корейско-американский художник Иль Ли создает крупномасштабные абстрактные произведения искусства с конца 1970-х годов исключительно шариковыми ручками. [43] С 1980-х годов Ленни Мейс создает творческие произведения искусства, выполненные исключительно шариковыми ручками, различного содержания и сложности, нанесенные на нетрадиционные поверхности, включая дерево и джинсовую ткань. [53] Художник придумал такие термины, как «PENtings» и «Media Graffiti», чтобы описать свою разнообразную продукцию. [49] Британский художник Джеймс Милн создает фотореалистичные произведения искусства, используя в основном черные шариковые ручки, иногда с минимальным количеством смешанных цветов. [51]
Шариковая ручка имеет несколько ограничений как средство искусства. Доступность цвета и чувствительность чернил к свету являются одними из проблем художников, работающих с шариковыми ручками. [54] Как инструмент, использующий чернила, следы, сделанные шариковой ручкой, как правило, не могут быть стерты. [49] Кроме того, «капли» чернил на поверхности рисунка и «пропуск» потока чернил требуют рассмотрения при рисовании шариковой ручкой. [45] Хотя механика шариковых ручек остается относительно неизменной, состав чернил развивался для решения определенных проблем на протяжении многих лет, что приводит к непредсказуемой чувствительности к свету и некоторой степени выцветания. [54]
Обычная шариковая ручка является продуктом массового производства , при этом компоненты производятся отдельно на сборочных линиях. [55] Основные этапы производственного процесса включают разработку формул чернил, формование металлических и пластиковых компонентов и сборку. [4] Марсель Бик (руководитель Société Bic ) участвовал в разработке производства недорогих шариковых ручек. [5]
Хотя дизайн и конструкция различаются в зависимости от бренда, основные компоненты всех шариковых ручек универсальны. [4] Стандартные компоненты шарикового наконечника включают в себя свободно вращающийся «шарик» (распределяющий чернила по поверхности письма), «гнездо», удерживающее шарик на месте, небольшие «чернильные каналы», которые подают чернила в шарик через гнездо, и автономный «чернильный резервуар», подающий чернила в шарик. [5] В современных одноразовых ручках узкие пластиковые трубки содержат чернила, которые под действием силы тяжести выталкиваются вниз к шарику. [5] Для изготовления шарикоподшипниковых наконечников используются латунь, сталь или карбид вольфрама, [5] затем помещаемые в латунное гнездо. [55]
Функцию этих компонентов можно наблюдать в большем масштабе в шариковом аппликаторе роликового антиперспиранта. Шариковый наконечник доставляет чернила на поверхность письма, действуя как «буфер» между чернилами в резервуаре и воздухом снаружи, предотвращая высыхание быстросохнущих чернил внутри резервуара. Говорят, что современные шариковые ручки имеют в среднем двухлетний срок годности. [5]
Наконечник шариковой ручки, который может удобно писать в течение длительного периода времени, нелегко изготовить, так как для этого требуются высокоточные станки и тонкие пластины из высококачественного стального сплава. Китай, который по состоянию на 2017 год [обновлять]производил около 80 процентов шариковых ручек в мире, до 2017 года полагался на импортные наконечники шариковых ручек и металлические сплавы. [56]
Международная организация по стандартизации опубликовала стандарты для шариковых ручек и роллеров:
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )