一、笔芯工作原理

原理其工作原理就是笔芯在大气的压力和油墨的重力的双重作用下，油墨由油管流向笔头的球珠座里，然后油墨黏附在球珠上。书写时，黏附在球珠上的油墨随着球珠在书写面上的滚动而粘附在书写面上，形成字迹，即达到了书写的目的。

二、伸缩原理

笔壳端部均匀分布着若干凸起形成的凹槽，这些凹槽就相当于导轨。按动部分分为两个零件，这里姑且把手直接按动的称为1，随动零件称为2。1上面均匀分布着若干凸起，这些凸起跟笔壳的凹槽相互对应，所以按动的时候零件1是不能转动的。但是零件1顶部有若干个齿。零件2上同样均匀分布着若干凸起，这些凸起也与笔壳凹槽相互对应。零件2与笔壳凸起末端都是锲状结构（斜的），而笔壳上的凸起是两个凸起连在一起，中间有个小斜口（这个斜口就是笔工作状态是卡住零件2的）！零件1与零件2的齿并不是完全啮合的，只有当我们按动零件1到极限的时候才是完全啮合，这时由于零件1不能转动，所以只能是零件2转动。这时在弹簧力的作用下，零件2就顺着锲状结构滑动，要不就是滑到卡槽上（工作弹出状态），要不就是滑到笔壳端部（不工作收缩状态）。弹簧主要有下面两个作用：1、笔工作时的反弹力，在按下过程中使零件2转动（逆着斜口）。笔筒的凹槽刚好是零件二凸起的2倍，巧妙之处是弹簧压缩时零件2转动对应笔筒凸起，弹簧伸展零件2对应凹槽（可以去除弹簧，用手推笔尖来代替弹簧弹力，可以发现力不够大的时候是卡不住的，零件二顺着凹槽回去）； 2、是零件2转动，产生弹动的声音（猜测弹簧弹力大声音越大）。

1930年代匈牙利记者拜罗Mr.Biro发明了第一支原子笔（Ball Point Pen）──一种用滚动的小球作为笔尖的笔，可以在手帕上、木材的表面上写字，且不必灌墨水，刚发明的原子笔要价高达10元美金。我们拿枝原子笔来观察一下，可以看到笔尖有一颗直径约0.1公分的「小钢珠」，它是由铬和钢的合金所製成的，非常耐压、耐磨；这颗小圆球待在笔尖的窝里，当我们拿笔滑过纸面，它一滚动，就把顶在上方笔管内的墨水带到纸上。这个小圆球是原子笔最大的特色所在。

1945年8月6日上午，第一颗核子弹在日本广岛上空爆炸，20多万日本人遭难，人们对核子弹的威力大惊失色。当时，美国有个名叫雷诺的商人，抓住时机，大做广告，炫耀他将出售一种原子时代的新笔，叫原子笔(又称原子笔)，就像核子弹那幺神秘，一支笔不用灌墨水，可以用一辈子。许多人出于好奇，纷纷购买，原子笔风靡一时，雷诺趁机大发其财。

其实，原子笔跟核子弹毫无关係。这种笔所以耐写，主要是在笔头上装了一颗可以滚动的圆珠，再加上油墨的粘性比墨水大得多，因此，装了同样多油墨与墨水，原子笔比自来水笔要耐写好几倍。

中文名字的由来香港利丰当年把原子笔从美国输入香港时，产品并无中文名称，遂以当时「核子弹」代表先进科技的意思，把产品命名为原子笔。

另一说则为，其乃利用笔之尖端圆珠滚动来到达书写之目的，故当初命名时为『原子笔』，而逐渐演变成今天近似『原子笔』之发音。