लेखणी : रंगीत द्रवरूप पदार्थाने (विशेषतः पातळ शाईने) लेखन करण्यासाठी वा रेषा अथवा चित्रे काढण्यासाठी वापरण्यात येणारे साधन. हजारो वर्षांपासून प्रतिमा व चिन्हे यांची हुबेहूब नोंद करण्याची कला माहीत होती परंतु लेखन करण्यासाठी योग्य पृष्ठ उपलब्ध होईपर्यंत लेखणीचे पूर्वरुप अस्तित्वात आले नव्हते. इ. स. पू. १००० वर्षांपूर्वी चिनी लोकांनी वापरलेला कुंचला (ब्रश) बहुतकरुन लेखणीची पहिली पूर्व-अवस्था होती. त्यांनी आपल्या देशाचा इतिहास लिहिण्याकरिता कुंचल्याचा वापर केला. इ. स. पू. ३०० च्या सुमारास ईजिप्शियन लोकांनी जाड बोरूचा लेखणीसारखा वापर केला. सातव्या शतकातील सेव्हिलच्या सेंट इझिडोर यांच्या लेखांमध्ये क्विल लेखणीचा स्पष्ट उल्लेख आढळतो परंतु पक्ष्यांच्या पिसांपासून तयार केलेल्या अशा लेखण्या बहुतकरुन त्यापूर्वीही वापरात होत्या. एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यापर्यंत यूरोपमध्ये क्विल लेखण्या वापरात होत्या परंतु धातवीय लेखण्या वा निबे प्रचारात आल्यानंतर त्यांचा वापर एकदम कमी झाला. फौंटन पेन, बॉल-पॉइंट पेन व तत्वात्मक टोकाचे पेन हे लेखणीचे आधुनिक प्रकार आहेत. 

बोरु : पपायरस, ताडपत्र, भूर्जपत्र, कागद, कापड आदींवर लिहिण्यासाठी फार पूर्वीपासून बोरुचा वापर करीत. ईजिप्शियन लोक कॅलॅमस वा अरुंडो प्रकारच्या बांबूपासून बनविलेले बोरु वापरीत. १५-१८ सेंमी. लांबीचे आणि करंगळीसारखे किंवा त्यापेक्षाही बारीक असणारे मजबूत असे लाकडाचे एकेक कांडे या स्वरुपात हे उपलब्ध होऊ शकत असत. आतून पोकळ असल्यामुळे धारदार चाकूने हे सहज तासता येते. ते काहीसे तिरप्या दिशेने तासून, नंतर त्याला हवे तसे बारीक टोक आणून व ते टोक एका विशिष्ट तिरप्या रेषेत तोडले की लेखणी तयार होत असे.  

कैरो व ॲलेक्झांड्रिया येथे बोरु मोठ्या प्रमाणावर विकले जात. इराणच्या आखाताच्या किनाऱ्यावरील लोक बोरूसाठी उपलब्ध असणारे विशिष्ट (अरुंडो इ.) गवत गोळा करीत. असे गवत शेणाच्या ढिगाऱ्याखाली काही महिने ठेवल्यास बोरूला काळा-पिवळा मिश्ररंग येई आणि पृष्ठभाग मुलायम व कठीण होई. शेणाच्या ढिगाऱ्याखालीनिर्माण झालेल्या उष्णतेने बोरुतील भेंड वाळतो. अतिबारीक आणि वळणदार अक्षरासाठी बाभळीचे काटे किंवा सायाळीचे काटे वापरीत असत. हे काटे बोरूसारख्या भेंडयुक्त धारकात बसवीत. बोरूची लेखणी पूर्वेकडील देशांतही वापरात होती. भारतात बोरूचा वापर रुढ होता.  

आ. १. क्विल लेखणीक्विल लेखणी : रोमन साम्राज्याच्या पाडावानंतर (इ.स. पाचवे शतक) यूरोपातील ख्रिश्र्चन मठवासीयांना चर्चमधील लेखांच्या प्रती काढण्याकरिता अतिटोकदार, सुबक पण मुलायम टोकाच्या लेखणीची गरज निर्माण झाली आणि ऐतिहासिक क्विल (पीस) लेखणीचा शोध लागला. ही लेखणी राजहंस, हंस, टर्की अथवा अन्य पक्षाच्या पिसापासून तयार करीत असत. मोठ्या पिसाच्या पोकळ टोकाला योग्य आकार देऊन व मध्यभागी कापून फट पडल्यामुळे त्यामध्ये लिहिण्याकरिता पुरेशी शाई राहू शकते. इ.स. ६०० ते १८३० पर्यंत क्विल लेखणी अतिपूर्वेकडील देश वगळता सर्वत्र लिहिण्याकरिता एकमेव साधन होते.  

क्विल लेखणी तयार करणे व ती विकणे हा व्यवसाय प्राचीन काळापासून अनेक शतके चालू होता. एका बदकापासून १०-१२ पिसे (क्वचित २० पर्यंत) मिळत. पिसे उपटतात त्या वेळी ती मऊ असतात व त्यांवर पातळ आवरण असते. ती गरम वाळूत पुरुन ठेवत. त्यामुळे बाह्यावरण सुटे होऊन काढून टाकले जाई. त्याचबरोबर आतील आवरणही गळून पडे. हॉलंडमध्ये या क्रियेला डचिंग असे म्हणत. नंतर पिसे तुरटीच्या वा सौम्य नायट्रिक अम्लाच्या उकळत्या विद्रावात बुडवीत, त्यामुळे पिसे कठीण होत व दांडी पिवळी पडे. नंतर दांडी बोरूसारखी छिलून लिहिण्यायोग्य आकार देत. शाई उतरावी म्हणून ती मध्यभागी कापून विभागण्यात येई.  

आ. २. बदामी आकाराचे पोलादी निब व लाकडाचा धारक असलेली लेखणी (टाक)

इ. स. १८०९ मध्ये पिसापासून निब (निफ, लेखणीचे टोक) तयार करणाऱ्या यंत्राचा शोध जोझेफ ब्रामा या इंग्रज तंत्रज्ञांनी लावला व त्याचे एकस्व (पेटंट) घेतले. यामध्ये पिसाच्या नळीचे तीन किंवा चार तुकडे करुन त्यांची निबे तयार करीत. ही पिसाची निबे लाकडी दांडीच्या एका टोकाला असलेल्या गोलाकार लोखंडी दाबपट्टीत बसवून वापरावी लागत. 

इ. स. १८२२ मध्ये जे.आय्. हॉकिन्झ व एस्.मॉर्डन यांना शिंगापासून व कासवाच्या पाठीवरील अस्थिकटापासून निबे तयार करण्याचे एकस्व मिळाले. या निबाच्या टोकाकडील भागांना हिरा किंवा तत्सम कठीण पदार्थाचे तुकडे जोडून किंवा टोकावर सोन्याच्या वर्खाचे आवेष्टन करून ती टिकाऊ करण्यात आली. ही निबे पिसाच्या दांड्यांवर बसवीत.  


 धातूची लेखणी (टाक) व निब : इटालीतील पाँपेई या प्राचीन शहरातील लोकांना धातूचे टाक माहीत होते. या शहराच्या उत्खननात सापडलेल्या अवशेषांतील ब्राँझची लेखणी इ.स. ७९ सालापूर्वीची आहे. रोमन काळातील ब्राँझच्या लेखण्या आधुनिक लेखण्यांसारख्याच होत्या. सोने किंवा चांदी ही धातू वापरून मध्ययुगात लेखण्या तयार करण्यात आल्या, तरी त्या प्रत्यक्ष उपयोगापेक्षा शोभेसाठीच असत व श्रीमंत लोक त्या एकमेकांना भेट म्हणून देत असत. फार पूर्वीपासून धातूच्या लेखण्या माहीत असल्या, तरी एकोणिसाव्या शतकापर्यंत त्यांचा प्रत्यक्षात फार कमी वापर होता.

क्विल लेखण्या लिहिण्याच्या घर्षणामुळे लवकर झिजून जात तसेच त्यांचा पुरवठा अल्प व मर्यादित होता. लवकर न झिजणाऱ्या लेखणीच्या गरजेतून पोलादी लेखणीचा शोध लागला. फ्रान्समध्ये १७४८ मध्ये हाताने तयार केलेली पोलादी लेखणी होती. १७८० मध्ये सॅम्युएल हॅरीसन या बर्मिंगहॅम (इंग्लंड) येथील अभियंत्यांनी जोसेफ प्रीस्टली यांच्याकरिता पोलादी लेखणी हाताने तयार केली. या लेखणीच्या टोकाला मधोमध उभी फट पाडलेली होती. लंडनमध्ये १८०३ साली वाइज यांनी नलिकाकार लेखणी तयार केली. हिच्या कडा मिळून एक फट तयार होई व बाजू क्विल लेखणीप्रमाणे कापलेल्या असत. १८२८ मध्ये पोलादी लेखणीचे यंत्राच्या साह्याने उत्पादन केल्याचे श्रेय बर्मिंगहॅम (इंग्लंड) येथील जॉन मिचेल यांना दिले जाते. इंग्रज संशोधक जेम्स पेरी यांनी लवचिकता असलेली पोलादी टोके तयार करण्याकरिता अनेक प्रयोग केले. त्यांनी निबाच्या मधोमध फट असलेल्या वरील बाजूला एक छिद्र पाडून व त्याच्या दोन्ही बाजूंना उपफटी पाडून टोकाची लवचिकता वाढविली. १८३० मध्ये त्यांना या लेखणीचे एकस्व मिळाले. १८३१ मध्ये जोझेफ झीलो यांनी निबावर लंबाकृती पॉइंट बसवून दाखविले. पोलादी निबांची किंमत कमी झाल्यामुळे आणि त्यांच्या टोकांच्या रुंदीचे व लवचिकतेचे विविध प्रकार उपलब्ध झाल्यामुळे क्विल निबांपेक्षा त्यांची लोकप्रियता वाढली.

निबाची निर्मिती : उच्च गुणवत्ता असलेल्या ओतीव लोखंडाच्या (बिडाच्या) लाटीव तक्त्यांपासून सोयीस्कर रुंदीच्या पट्ट्या तयार करतात. याचे बारीक तुकडे करुन ते तापवितात व थंड करतात. नंतर ते सल्फ्यूरिक अम्लाच्या कुंडात बराच वेळ ठेवल्यामुळे त्यावरील ऑक्सीडीभूत खवले नाहीसे होतात. पुन्हा ते लाटण यंत्राने लाटून ०.१६ मिमी. इतक्या जाडीची फीत तयार करतात. या फितीपासून निबाच्या आकाराचा पत्रा तोडतात आणि त्यावर उत्पादकाच्या नावाचा व व्यापारी चिन्हाचा ठसा उमटवितात. नंतर मध्यभागी छिद्र व बाजूच्या फटी पाडतात. यावर पुन्हा तापानुशीतन (तापवून थंड करण्याची क्रिया) करुन सपाट पत्र्याच्या कडा उंचावतात व अर्धगोलाकार करतात. नंतर भट्टीत तापवून त्याची टोके कणखर व कठीण बनवितात. एका फिरत्या दंडगोलाकार भांड्यात ती घालून तेलात गरम करतात व फिरवितात. त्यामुळे त्यांना स्प्रिंग पोलादासारखी मळकट निळसर छटा येते. नंतर निबे सौम्य सल्फ्यूरिक अम्लाच्या विद्रावात ठेवतात व त्यातून काढून फिरत्या दंडगोलाने त्यांना चकाकी आणतात. निबाची टोके एमरी चूर्णाने घासतात व दोन अतिसूक्ष्म कडा असलेल्या कर्तन यंत्राने टोकांच्या मधोमध फटी कापतात. पुन्हा त्यांना चकाकी आणून व तापवून रंग देतात, तसेच लाखेचा व्हार्निश थर देतात. स्वयंचलित यंत्रात काही क्रिया एका मागून एक पण एकदमच होतात. त्यामुळे उत्पादनाचा वेग वाढतो. अगंज (स्टेनलेस) पोलाद किंवा पितळ यांचीसुद्धा निबे तयार करतात. पितळी निबांवर निकेल किंवा तांब्याचे विद्युत् विलेपन (विजेच्या प्रवाहाच्या साहाय्याने लेप देण्याची क्रिया) करतात. ही निबे अम्लरोधी व क्षाररोधी (अल्कलीरोधी) असून प्रतिकूल परिस्थितीत गंजत वा खराब होत नाहीत. 

फौंटन पेन : दौतीत लेखणी बुडवून लेखन करताना शाईचा प्रवाह कधी अपुरा तर कधी प्रमाणाबाहेर होतो, तसेच शाई संपल्यावर लेखणी परत दौतीत बुडवावी लागे. पर्यायाने लेखनात खंड पडे. शाईचा अखंड पुरवठा कसा करता येईल यासंबंधी प्रयत्न झाले व त्यातूनच फौंटन पेनाचा शोध लागला. ‘निबाच्या टोकाला अखंड पुरवठा करू शकणाऱ्या शाईचा साठा असणारे साधन म्हणजे ‘फौंटन पेन’ अशी याची सर्वसाधारण व्याख्या करता येईल. 

इतिहास : शाईचा पुरवठा सतत होणारी लेखणी तयार करावयाचे प्रयत्न फार पूर्वीपासून सुरू होते. १८०९ मध्ये बार्थोलोम्यू फॉश यांनी शाईचा साठा असणारी पण गुंतागुंतीची रचना असणारी एक लेखणी तयार केली. यापेक्षा अधिक गुंतागुंतीची रचना असलेली लेखणी १८१९ मध्ये जॉन शेफर यांनी तयार केली. त्याचवर्षी जे. एच्. ल्यूईस यांनी शाईचा साठा असणारी क्किल लेखणी तयार केली. या लेखणीलाच ‘पहिले फौंटन पेन’ असे म्हटले जाते. आधुनिक पेनाचे हे पूर्वरूप होय. साठ्यातून शाईचा सतत पुरवठा होत नसे हा या पेनाचा मोठा दोष होता. शाईचा साठा करू शकेल अशा साधनाच्या निर्मितीस लागणारे साहित्य त्या काळी उपलब्ध नसल्याने अशा पेनाची निर्मिती होऊ शकली नाही. १८३९ मध्ये व्हल्कनीकरणाचा [èरबर] शोध लागल्यावर उत्तम, टिकाऊ व शाईचा परिणाम होऊन खराब न होणारे असे व्हल्कनाइट वा एबोनाइट तयार होऊ लागले. या पदार्थाचा उपयोग शाईचा साठा करणाऱ्या धारकाच्या उत्पादनासाठी करण्यात येऊ लागला. १८८४ मध्ये न्यूयॉर्क येथील एल्. ई. वॉटरमन यांनी प्रथमच फौंटन पेन तयार करून बाजारात विक्रीस आणले. १८९० मध्ये फौंटन पेनाची निर्मिती मोठ्या प्रमाणावर होऊ लागली.  

कच्चा माल : पेनाच्या निर्मितीस विविध प्रकारची प्लॅस्टिके, रबर, अगंज पोलाद, पितळ, ॲल्युमिनियम, सोने, प्लॅटिनम, इरिडियम इ. साहित्य लागते. सोने, प्लॅटिनम, अगंज पोलाद, इरिडियम यांचा उपयोग निबावरील टोकासाठी करतात. काही वेळा टोके मिश्रधातूची वापरतात. टोपण व धारक प्लॅस्टिकाचे, एबोनाइटाचे वा धातूच्या आतून प्लॅस्टिकाचे अस्तर असलेले असतात, तर गड्डा व जीभ ही प्लॅस्टिकाची वा एबोनाइटाची असतात. धारकात असणारी शाईच्या साठ्याची पिशवी रबरी असते. काही पेनांत शाईच्या साठ्याकरिता रबरी न वापरता ती धारकातच साठविली जाते. क्लिप, मायणी इ. भाग धातूचे करतात. 

फौंटन पेनाचे भाग : वॉटरमन यांनी तयार केलेल्या पेनाचे पाच प्रमुख भाग होते : (१) निब, (२) जीभ, (३) धारक, (४) जीभ व निब धारण करणारा गड्डा व (५) टोपण. या प्रत्येक भागात बऱ्याच सुधारणा झाल्या. पण त्यांची कार्ये व मूलतत्त्वे तीच राहिली. 

(१) निब : शाईमुळे, विशेषतः तिच्यातील अम्लामुळे, न गंजणाऱ्या व खराब न होणाऱ्या अशा धातूचे वा मिश्रधातूचे निब सामान्यतः तयार करतात. निब हे खालच्या बाजूने वरपर्यंत रूंद होत जाते. सर्वसाधाणरतः २/३ भागापर्यंत रूंदी वाढत जाते. नंतर ते अरूंद होत जाऊन शेवटी टोकदार होते. या टोकदार भागावरच टोकेडाखवितात. टोकांच्या मध्ये एक उभी चीर (फट) असते. ही चीर निबाच्या रूंदीच्या मध्यभागी असलेल्या एका छिद्रास मिळते. या छिद्रावाटे आलेली शाई चिरेवाटे टोकाजवळ येऊन ती लिहिताना कागदावर उतरते. निब सर्वसाधारणतः अंतर्वक्र  असते. काही निबे सुईसारखी असतात. निबे पूर्वी सोने व सोनेमिश्रित मिश्रधातूची (१४ भाग सोने व १० भाग चांदी-तांबे मिश्रधातू यांची) करीत. हल्ली ती ॲल्युमिनियम, पितळ वा अगंज पोलादाची करतात. साधारणतः ती विद्युत् विलेपित असतात. निबाच्या टोकासाठी (पॉइंटसाठी) पूर्वी हिऱ्याचा वा माणिकाचा (रूबीचा) वापर करीत असत. सध्या त्यासाठी इरिडियम, प्लॅटिनम वा त्यांच्या मिश्रधातू, अगंज पोलाद वा सोने यांचा वापर करतात. अगंज पोलाद व १४ कॅरेट सोने [२४ कॅरेट सोने म्हणजे म्हणजे शुद्ध सोने èसोने] यांचाही वापर टोकासाठी करतात. पण हे पदार्थ सापेक्षतः मऊ असल्याने व कागदावर लिहिताना टोक कठीण असणे आवश्यक असल्याने त्या पदार्थात प्लॅटिनम गटातील धातु-मिश्रधातू सापेक्षतः कठीण असल्यामुळे मिसळतात. यामुळे टोके खराब होत नाहीत व ती जास्त काळ टिकतात. सुईच्या अग्राच्या जाडीइतकी ते सु. १.६० मिमी. जाडीची रेघ काढता येईल इतकी टोकांची जाडी असते. निबे विविध प्रकारांची असतात. सर्वसाधारण लिहावयाची निबे उत्तम (फाइन) व मध्यम (मिडियम) प्रकारची असतात, तर काही निबे ही गड्ड्याच्या टोकालाच जोडलेली असतात, तर काही सुईसारखी असतात. ही निबे नेहमीच्या निबांपेक्षा वेगळी असतात. पेनाचे खराब निब काढून त्याऐवजी नवीन निब बसविता येईल अशी पेने १९३० च्या सुमारास वापरात आली. जिभेच्या रूंदीनुसार निबाची रुंदी असते.


(२) जीभ : धारकातून शाईचा योग्य पुरवठा करणे व निबाला आधार देणे यासाठी वापरावयाच्या साधनास ‘जीभ’ असे म्हणतात ही सर्वसाधरणतः कठीण रबराची वा कठीण प्लॅस्टिकाची करतात. जीभ ही विविध लांबीची व जाडीची असते. निबाकडील जिभेचा भाग बहिर्वक्र असून त्यावर एक वा अनेक उभ्या पन्हळी असून त्यांना जोडून आडव्या पन्हळी असतात. आडव्या पन्हळी साधारणतः निम्म्या भागापासून सुरू होऊन टोकापर्यंत असतात. उभ्या पन्हळी खालपासून निबाच्या छिद्रापर्यंत असतात. क्वचित त्या सर्व जिभेवर असत, मात्र त्या पन्हळी शेवटी शेवटी उथळ होत जातात. ह्या पन्हळी केसासारख्या असतात. ह्या पन्हळीमुळे धारकातील शाईच्या साठ्यावरील व धारकांच्या बाहेरील हवेच्या दाबात समतोल राखला जातो. या समतोलामुळे धारकामध्ये शाई धरून ठेवली जाते व गुरूत्वाकर्षण प्रेरणेचा तीवर परिणाम होऊ शकत नाही. लिहिताना कागद किंवा इतर पृष्ठभाग निबाच्या फटीतील शाई ओढून घेतो व वरील समतोल बिघडतो. निबाच्या टोकात कागदाचा कण अडकल्यास तसेच खराब शाईमुळे तिच्यातील घन पदार्थ वाळून पन्हळीत राहिल्यास शाईचा प्रवाह एकदम सुरू होतो वा बंद पडतो. जिभेमार्फत शाईचा पुरवठा होत असताना शाईचा साठा कमी होतो व साठ्याची जागा हवा घेते. ही हवा जिभेवरील पन्हळीतून धारकात जाते. धारकाच्या बाहेरील हवेचा दाब व तापमान यांतील फरकामुळे शाईच्या पुरवठ्याच्या वेगावर परिणाम होतो. तापमान वाढल्यास शाईच्या पुरवठ्याचा वेग वाढतो. बंद पिशवीतील वा पेटीतील पेनामधील तसेच धारक हाताच्या मुठीत घट्ट धरल्यास तापमान वाढून शाईचा प्रवाह एकदम वाढतो. आ. ३. (अ) रबरी पिशवी बसविलेले फौंटन पेन : (१) निब, (२) जीभ, (३) गड्डा, (४) धारक, (५) रबरी पिशवी, (६) पिशवीतील हवा काढून टाकण्यासाठी तरफ, (७) शाईचा साठा (आ) शाईचे काडतूस बसविलेले फौंटन पेन : शाईचे काडतूस (१) पेनाच्या धारकात बसविल्यावर तीक्ष्ण टोक असलेली एक नळी (२) काडतुसाच्या प्लॅस्टिक आवरणाला छिद्र पाडते. नळीतून शाई गड्ड्यातील चिरेत (३) वाहते. चिरेच्या खालच्या टोकाला शाईचा छोट्या डबक्यासारखा साठा तयार होतो व त्यातून लिहावयाच्या टोकाला (४) शाई पुरविली जाते. शाईचा प्रवाह मुख्यत्वे केशाकर्षण क्रियेने नियंत्रित होतो. काडतुसातून बाहेर पडलेल्या शाईची जागा हवा-द्वारातून (५) शिरलेले हवेचे बुडबुडे घेतात. जर तापमान वाढल्यामुळे काडतुसातून जादा शाई बाहेर पडली, तर ती तबकडीसारख्या दात्यांच्या (६) पृष्ठभागावर केशाकर्षणाने धरून ठेवली जाते. टोक वर येईल असे पेन धरले म्हणजे जादा शाई काडतुसात पुन्हा परत जाते.

(३) गड्डा : हा सामान्यतः कठीण रबराचा वा प्लॅस्टिकाचा करतात. निब व जीभ सामावून घेऊन धारकातील शाईच्या साठ्याचे रक्षण करणे, हे गड्ड्याचे महत्त्वाचे कार्य होय. याची दोन्ही तोंडेमोकळी असतात. त्याचा अंतर्व्यास एकसारखा असतो पण बाह्य पृष्ठ मात्र विविध व्यासांचे असते. वरच्या तोंडापेक्षा खालच्या तोंडाचा भाग लहान असतो व त्याला बाहेरून पेच वा आटे असतात. या पेचांमुळे गड्डा धारकात बसविता येतो. काही गड्ड्यांचे खालचे तोंड बंद असून त्याला एक छिद्र असते. हे छिद्र जिभेच्या पन्हळीशी संपर्कात असते. काही वेळा या छिद्राला प्लॅस्टिकाची वा काचेची लहान व्यासाची एक नळी जोडलेली असते. या नळीवाटे निबाला शाईचा पुरवठा होऊ शकतो. काही वेळा गड्ड्यालाच रबरी नळी जोडली असते. क्वचित तीवर धातूचे आवरण असते. सुईसारखे निब असल्यास ते गड्ड्यात बसविण्यासाठी विशिष्ट प्रकारची जीभ व प्रयुक्ती लागते. यामुळे असे निब दाब पडून मोडत नाही. या पेनाने नेहमीच्या निबाप्रमाणे लिहिता येते. मात्र अशा स्वरूपाच्या चित्रकारांच्या पेनामध्ये आणखी एक योजना असते. या योजनेमुळे पेन झटकल्यासच थोडी थोडी शाई येते. 

(४) टोपण : हे सामान्यतः प्लॅस्टिकाचे वा सेल्युलॉइडाचे असते. क्वचित ते धातवीय (पूर्ण वा अपूर्ण) असते. याच्या एका टोकाला आतल्या बाजूने आटे असून टोपणाचा अंतर्व्यास धारकाच्या उघड्या तोंडाच्या बहिर्व्यासापेक्षा किंचित जास्त असतो व धारकाच्या तोंडावरील आट्यावर फिरवून बसविता येते. काही टोपणे ही आट्याशिवाय असून ती धारकावर दाबून बसविता येणारी अशी असतात. टोपणावर दोन बारीक छिद्रे असतात. या छिद्रांमुळे पेन बंद स्थितीत असताना हवेचा बाहेरील दाब व शाईवरील दाब यांमध्ये समतोल राखला जातो. टोपणाला छिद्रे नसल्यास उन्हाळ्यात वा बंदिस्त जागी पेन ठेवले असल्यास तापमान वाढून टोपणात शाई उतरते. टोपणाच्या वरच्या टोकाला एक क्लिप व खिटी असते. वरच्या टोकाला आतून आटे असून खिटी त्यात फिरवून घट्ट बसवितात. कधीकधी वरचे टोक पूर्णपणे बंदिस्त असून टोपणालाच क्लिप बसविलेली असते. टोपणाच्या खालच्या टोकावर बाह्य पृष्ठावर अगदी अग्रावर वा थोडे वर धातवीय कड्या व रिंगा मायणीसारख्या घट्ट बसवितात. यामुळे टोपण पिचत नाही व टोपणाला सौंदर्य प्राप्त होते. क्लिपेवर व मायणीवर पेनाचे बोधचिन्ह असते तसेच पेनाचे नाव असते.

(५) धारक : सामान्यतः धारक हे शाईचा, विशेषतः तिच्यातील टॅनिक अम्लाचा व लोह संयुगांचा, परिणाम न होणाऱ्या अशा प्लॅस्टिकाची असतात. क्वचित त्यावर धातवीय आवरण असते. बहुतेक उत्पादक प्लॅस्टिकाच्या नळ्या विकत घेतात, त्यांचे योग्य आकारमानाचे तुकडे करून ह्या तुकड्यांचे एक टोक बंद करतात. टोक बंद करण्याच्या विविध पद्धती आहेत. एका पद्धतीत प्लॅस्टिक नळी गरम करून साच्यात ठेवून एक टोक बंद करतात. त्यामुळे नळीला योग्य तो आकार येतो. तर दुसऱ्या एका पद्धतीत आतून वा बाहेरून खिटी वापरून टोक बंद करतात. ॲसिटोनाच्या साह्याने खिटी तोंड बंद करावयाच्या जागी घालतात. या टोकाला लेथच्या साहाय्याने योग्य तो आकार देतात. तोंड कोणत्याही पद्धतीने केले, तरी नळीचा पृष्ठभाग कठीण करण्यासाठी नळ्या सु. ४४ से. तापमानाला २-१० दिवस भट्टीत टेवतात. उघड्या तोंडाकडील बाजूवर आतून व बाहेरून आटे पाडतात. काही वेळा फक्त आतूनच आटे पाडतात. आतील  आट्यांमुळे गड्डा धारकात बसविता येतो, तर बाहेरील आट्यांमुळे टोपण धारकावर बसविता येते. बाह्य आटे नसल्यास धारकाला बाहेरून एकदोन कड्या लावतात व त्यामुळे टोपण दाबून बसविता येते. या धारकात थेंबकाने (ड्रॉपरने) शाई भरतात. शाई भरण्यापूर्वी धारकातून गड्डा काढतात व शाई भरल्यावर परत गड्डा बसवितात. गड्डा न काढता धारकात आपोआप शाई भरण्याच्या पद्धतीस ‘स्वयंभरण’ असे म्हणतात. १९१३ मध्ये तरफेच्या साह्याने आपोआप शाई भरता येईल अशापद्धतीचा शोध लावला. यासाठी गड्ड्यालाच एक रबरी पिशवी जोडलेली असते. धारकावर एक खाच असून तीत बारीक खिळ्याच्या मदतीने तरफ बसवितात. या खिळ्यामुळे तरफ वर उचलता येते. निब शाईत ठेवून तरफ वर उचलल्यावर तिचे खालचे टोक रबरी नळीवरील धातूची पट्टी दाबते व रबरी नळीतील हवा बाहेर जाते. तरफ मूळ स्थितीत आणल्यास नळीत शाई भरली जाते. धारकाच्या मागील बाजूस असलेल्या दट्ट्याने वा स्क्रूनेही धारकात शाई भरता येते. धारकाच्या खालच्या व वरच्या टोकांना धातूची कडी बसवितात. प्लॅस्टिकाच्या वापराने पूर्ण पारदर्शक, अर्ध पारदर्शक, विविध अभिकल्पांचे (आराखड्यांचे) व रंगांचे धारक तयार करतात. धारकांवरही बोधचिन्ह व पेनाचे नाव असते.


बॉल पॉइंट पेन : फौंटन पेनाच्या परंपरागत निबाऐवजी अत्यंत बारीक धातूची गोळी सॉकेटामध्ये (उथळीमध्ये) बंदिस्त करून त्याच्या साह्याने लिहिता वा खुणा करता येणाऱ्या साधनाला बॉल-पॉइंट पेन वा बॉलपेन असे म्हणतात. १८८८ मध्ये जॉन लाउड या अमेरिकन गृहस्थांनी टोकावर बारीक पोलादी गोळी असलेल्या बॉलपेनाचा शोध लावला. १८९६ च्या सुमारास सिरस कोचेंडर यांनी त्याच्या कार्याचे तत्त्व शोधून काढले. १९१६ मध्ये व्हॅन व्हेच्टन रैसबर्ग यांनी लाउड यांच्यासारखेच बॉलपेन तयार केले व त्याचे एकस्वघेतले होते. एल्. जे. बिरो या हंगेरियन गृहस्थांनी बॉलपेनाचा समाधानकारक नमुना तयार केला. १९३० दशकाच्या शेवटी हे पेन ‘बिरो’ या नावाने ग्रेट ब्रिटनमध्ये लोकप्रिय झाले. दुसऱ्या महायुद्धात नाझींच्या ससेमिऱ्यापासून सुटका करून घेण्यासाठी बिरो अर्जेंटिनाला गेले. १९४० साली आपले बंधू जॉर्ज यांच्या साह्याने त्यांनी बॉलपेनात सुधारणा करून त्याच्या उत्पादनास सुरुवात केली. अति-उंचीवर टिकणारी, न गळणारी व शाईवर परिणाम न होणारी अशी सुटसुटीत बिरो पेने दुसऱ्या महायुद्धात लोकप्रिय झाली. १९४९ मध्ये फ्रॅन सीख या अमेरिकन रसायनशास्त्रज्ञांनी बॉलपेनासाठी न पसरणाऱ्या, जलद वाळणाऱ्या व उच्च श्यानता (दाटपणा) असलेल्या शाईचा शोध लावला. त्यानंतर दोन वर्षांतच बॉलपेनाचा खप फौंटन पेनापेक्षा अधिक वाढला. 

सर्वसाधारणतः ह्या पेनाचे तीन भाग असतात. (१) शाईचा साठा असलेले रिफिल-गोळी असलेल्या नोदकासह, (२) धारक, (३) टोपण. यांशिवाय काही बॉलपेनांमध्ये स्प्रिंग असते. काही पेनांमध्ये धारक व रिफिल एकत्र असून रिफिलामधील शाई संपताच अशी पेने फेकून द्यावी लागतात. 

(१) रिफिल : प्लॅस्टिकाची वा संश्लिष्ट (कृत्रिम) रेझिनाची वाकणारी नळी आणि धातूची वा प्लॅस्टिकाची पूर्णपणे बंद असणारी नळी (जॉटर रिफिल) या स्वरूपात रिफिले मिळतात. पहिल्या प्रकारात प्लॅस्टिकाच्या नळीत शाई विशिष्ट लांबीपर्यंत भरतात. शाई भरत असताना मध्ये हवा राहिल्यास लिहिताना त्रास होतो म्हणून शाई भरल्यावर रिफिल यंत्राच्या साह्याने केंद्रोत्सारित करून हवा काढून टाकतात. या नळीला लिहिण्याच्या बाजूकडे काही अंतरावर दोन उंचावलेले कंगोरे असतात. या कंगोऱ्यांमुळे स्प्रिंग तेथपर्यंत राहते.  

आ. ४. बॉल-पॉइंट पेनाच्या टोकाची रचना : या पेनाचे टोक म्हणजे टंगस्टन कार्बाइडाची सच्छिद्र गोळी (१) असून ती धातूच्या नोदकात (२) फिरू शकते. नोदक पेनाच्या धारकात (३) प्लॅस्टिक नळीद्वारे (४) बसविता येतो. टोकाला शाईचा पुरवठा साठ्याच्या नळीतून (५) होतो.नळीला धातवीय नोदकाचा भाग बसवितात. नोदकाच्या टोकाला बारीक सच्छिद्र व गोळी बंदिस्त केलेले सॉकेट (उथळी) असते. सॉकेटाच्या तोंडाची रचना अशा प्रकारे केलेली असतेकी, त्यामधून गोळी सहज बाहेर पडू शकणार नाही,तथापि तिचा लिहावयाच्या पृष्ठभागाशी संपर्क आला असता ती गोल फिरू शकेल. गोळीची आतील बाजू शाईमध्ये सतत बुडालेली असते. लिहिताना गोळी फिरल्यामुळे शाईयुक्त पृष्ठभाग कागदाकडे होतो व कागदावर शाई उतरते. 

नोदकातील गोळी ही सामान्यतः पोलादाची असते. क्वचित कृत्रिम नीलाचा (सफायरचा) वापर करतात. हल्ली टंगस्टन कार्बाइडाची गोळी वापरली जाते. सामान्यतः गोळीचा व्यास १ मिमी. इतका असतो.जाड लिखाणासाठी यापेक्षा मोठी गोळी वापरतात, तर सुबोध लिखाणासाठी लहान व्यासाची गोळी वापरतात. काही चिनी व जपानी बॉलपेनांमधील गोळी इतकी लहान असते की, तिने लिहिलेले लिखाण फौंटन पेनाचे आहे वा बॉलपेनाचे आहे हे फक्त कागदाच्या लिहिलेल्या उलट्या बाजूवरून ओळखता येते. 

बॉलपेनाची शाई ही तेलामध्ये वा स्पिरिटमध्ये रंजके विरघळवून तयार केलेली असते. ती दाट पण प्रवाही असते. तेलातील शाई कागदावर अभिशोषणाने वाळते, तर स्पिरिटमधील शाई बाष्पीभवनाने वाळते. सर्वसाधारणतः एका प्लॅस्टिक रिफिलामुळे सु. २ किमी. इतकी लांबीची ओळ लिहिता येते, तर जॉटर रिफिलामुळे सु. ८ किमी. हून जास्त लांबीची ओळ लिहिता येते. रिफिलामध्ये सामान्यतः १.५.५ मिलि. इतकी शाई मावू शकते. एक रिफिल संपल्यावर त्याच्या जागी दुसरे रिफिल वापरता येते.

जॉटर रिफिलामध्ये शाईबरोबर वाहू शकेल असा द्रव असतो. हा द्रव ग्रीज स्वरूपाचा असतो. रिफिल लिहिण्याच्या स्थितीत असताना हा द्रव शाईच्या वर येतो व त्याच्या दाबाने शाई पुढे सरकते व मागून गळत नाही.

(२) धारक : हा प्लॅस्टिकाचा असतो. क्चचित तो धातवीय असतो. काही धारकांच्या एका टोकाला (साधारणतः हे टोक निमुळते असते) एक धातूची मायणी बसविलेली असते. तिच्यामुळे प्लॅस्टिकाचा धारक टोकाच्या बाजूने चिंबत वा फुटत नाही. या मायणीच्या छिद्रातून रिफिलाच्या नोदकाचा गोळीयुक्त भाग तेवढा मागे-पुढे होऊ शकतो. या मायणीला लागूनच आतल्या बाजूला स्प्रिंगेचे एक टोक येते. स्प्रिंग ही रिफिलावर असते. काही धारकांचे दुसरे टोक पूर्णपणे बंद असते. काही धारकात रिफिल भरण्यासाठी दुसऱ्या टोकाला गड्ड्यासारखी सोय असते. तो फिरवून मग आत रिफिल भरतात, तर काहींत धातूची मायणीच फिरवून काढता येते व रिफिल भरता येते.

(३) टोपण : बॉलपेनाचे टोपण हा त्याचा एकसंध भाग असतो, कारण रिफिलाची मागे-पुढे होण्याची क्रिया ही टोपणावर अवलंबून असते. बहुसंख्य पेनांत धारक व टोपण एकमेकांना आट्याच्या मदतीने जोडलेली असतात. हे दोन्ही भाग वेगळे करून त्यात रिफिल भरता येते. रिफिल लिहिण्याच्या वेळीच पुढे येईल अशी प्रयुक्ती टोपणावरच किंवा टोपणाच्या टोकाला केलेली असते. काही बॉलपेनांमध्ये एकाच वेळी अनेक रंगी रिफिले भरलेली असतात. ज्या रंगाचे रिफिल वापरावयाचे असते तेवढेच पुढे घेता येते. ही योजना टोपणामध्ये वा क्वचित धारकात बसवलेली असते.


जॉटर रिफिलाच्या मागील टोकाला प्लॅस्टिकाची खिटी असते. या खिटीला असलेल्या खाचांमुळे रिफिल मागे-पुढे सरकू शकते. काही बॉलपेनांचे टोपण फौंटन पेनासारखेच असते व त्यात रिफिल मागे-पुढे करण्याची योजना नसते.

सुरुवातीच्या तैलयुक्त शाईमुळे कायदेशीर दस्तऐवज, चेक, मनी ऑर्डर, सह्या इ. कायम स्वरूपात राहणाऱ्या बाबींसाठी बॉलपेन वापरण्यास मज्जाव होता. कारण शाई वेळाने वाळे, पसरे आणि सहीची नक्कल सहज करता येत असे. तसेच शाईवर प्रकाश व पाणी यांचा परिणाम होत असे. आधुनिक बॉलपेनांमध्ये हे दोष आढळत नाहीत. हल्ली सर्व ठिकाणी त्याचा वापर करण्यास परवानगी देण्यात आली आहे. आता फौंटन पेनापेक्षा बॉलपेनाची लोकप्रियता जास्त आहे.

तंत्वात्मक टोकाची पेने : या पेनांत लिहिण्यासाठी निब व गोळी (बॉल) ऐवजी तंतूचा उपयोग करण्यात येतो. सामान्यतः हे तंतू मऊ व शाईशोषक असतात. अशा पेनांना मार्कर, मऊ टोकाची, तंत्वात्मक टोकाची, स्केच, सिग्नेचर पेनइ. नावे आहेत. ही पेने फार जुनी आहेत. इ.स.पू. ४००० च्या सुमारास ईजिप्शियन लोक ‘रश’ या वनस्पतीपासून अशा स्वरूपाची पेने तयार करीत. पुढे काही शतकानंतर चिनी लोकांनी उंदराच्या शेपटीच्या मऊ केसांचा व पोर्सलिनाचा वापर त्यासाठी केला. पुढे कृत्रिम तंतूचा त्यासाठी वापर करण्यात आला. विसाव्या शतकात या पेनासाठी विविध रंगांच्या धुवून जाणाऱ्या वा पुसून जाणाऱ्या तसेच न पुसल्या जाणाऱ्या शाईचा वापर करण्यात येऊ लागला. ह्या शाई सामान्यतः दोन प्रकारच्याअसतात. एका प्रकारच्या शाईत बेंझिनासारखा ॲरोमॅटिक विद्रावक (विरघळविणारा पदार्थ) असतो, तर दुसऱ्या प्रकारात नॅप्थ्यासारखा ॲलिफॅटिक विद्रावक असतो.

सुरुवातीची पेने ही लाकडी पृष्ठभाग, सेलोफेन, कागद इत्यादींवर खुणा करण्यासाठी वापरत. ह्या पेनांमध्ये फेल्टचा वापर करीत असत. मात्र ह्या पेनांनी अक्षरे जाड येत असल्याने लिहिण्यासाठी ती वापरत नसत. १९४० च्या सुमारास अमेरिकेतील काही उत्पादकांनी गुंतागुंतीची रचना असलेली आणि कारखाने, गुदामे, जहाजेइत्यादींत वापरता येतील अशी ब्रश पेने तयार केली. ही पेने चित्रकारांतही लोकप्रिय झाली होती. १९५० मध्ये ती मार्कर पेने म्हणून ओळखण्यात येऊ लागली. हवाबंद व झिरपबंद धातवीय वा प्लॅस्टिक धारकातील शाईने युक्त अशा वातीला जोडण्यात आलेले घट्ट व शंक्वाकार फेल्ट निब असलेली पेने १९५१ मध्ये बाजारात आली. जेव्हा अशी पेने वापरात नसतात तेव्हा त्यांवर टोपण बसवितात, त्यामुळे तंत्वात्मक टोक ओलसर राहते व वापरताना त्रास होत नाही. काही पेनांना छिन्नीच्या आकाराचे टोक असते. अशी पेने ज्या पद्धतीने धरली जातात त्यानुसार खुणा लहान, मध्यम व मोठ्या करता येतात. या पेनांमधील शाई कायम टिकणारी, न पुसणारी, न पसरणारी व जलद वाळणारी अशी असते. १९६४ मध्ये जपानमध्ये तयार झालेली व जपान-अमेरिकेत लोकप्रिय झालेली नायलॉन-ॲक्रिलिक तंतूंचे टोक असलेली पेने बाजारात आली. शाईच्या साठ्यासाठी स्पंजासारखा तंतुमय पदार्थ नायलॉन, डेक्रॉन, रेयॉन इत्यादींपासून तयार केलेला असून तो प्लॅस्टिकाच्या नळीत असतो. अशा पेनामुळे काच, सेलोफेन, प्लॅस्टिक व ओल्या पृष्ठभागांवर खुणा करता येतात. तसेच सहीसाठी व लिहिण्यासाठीही त्यांचा उपयोग काही प्रमाणात करतात. स्केचसाठीही त्यांचा वापर करतात. ही विविध शाईंची असतात. यांतील शाई संपल्यावर मागील टोकाकडून स्पंजाला शाईचा पुरवठा करता येतो.

भारतीय उद्योग : धातूच्या लेखण्यांची निबे हाताने चालविण्याच्या यंत्रसामग्रीच्या साहाय्याने तयार करण्याचे प्रयत्न विसाव्या शतकाच्या प्रारंभीच्या दशकात कलकत्ता, मालवण (जि. रत्नागिरी), ग्वाल्हेर व पंजाबच्या काही भागांत करण्यात आले परंतु या निबांची गुणवत्ता समाधानकारक नव्हती व उत्पादन अपुरे होते. १९४७ नंतरच निबे तयार करण्याच्या उद्योगात प्रगती झाली. फौंटन पेने तयार करण्यास १९३० नंतरच्या दशकाच्या प्रारंभी सुरुवात झाली पण हा उद्योग १९५० नंतर भरभराटीस आला. बॉलपेनांच्या निर्मितीस १९६० नंतरच्या दशकाच्या प्रारंभी चार कंपन्यांनी सुरूवात केली. विल्सन, पायलट, रेनॉल्ड्स इ. मान्यवर मोठ्या कंपन्यांबरोबरच लघु-उद्योग क्षेत्रातही कित्येक कारखाने आता फौंटन पेनांचे व बॉलपेनांचे उत्पादन करीत आहेत.

पहा : शाई.

गोखले, श्री. पु. मिठारी, भू.चिं. सूर्यवंशी, वि.ल.