ボールペンは、極めて緻密な金属加工技術によって成立している超精密機械です。ペン先の金属ホルダー（チップ）の先端には、直径わずか0.38mm〜1.0mmの超硬炭化タングステン製ボールが収まっています。このボールと受け座（ソケット）の隙間は、髪の毛の太さの数十分の一にあたる1〜2ミクロン。紙の上を滑らせることでボールが回転し、毛細管現象と重力によってインクが引き出される仕組みになっています。
「インクがあるのに書けない」状態に陥る場合、インク自体の枯渇ではなく、この2ミクロンの隙間と回転運動が物理的に阻害されているケースがほとんどです。代表的な原因は以下の4点に集約されます。
第一に「紙の繊維（セルロース）や塗工材の噛み込み」です。再生紙や粗い紙質のノートに強い筆圧で筆記すると、削り取られた微細な紙粉がボールとソケットの隙間に押し込まれ、ベアリングとしての回転が完全にロックされます。回転が止まれば、インクは紙面へ一切転写されません。
第二に「手の皮脂や油分の付着」です。紙面を手で押さえた箇所の上に文字を書こうとすると、紙に移った皮脂がボール表面をコーティングしてしまいます。その結果、ボールが紙との摩擦を失って空回り（スリップ）し、インクを引き出せなくなります。
第三に「上向き筆記によるエア噛み（空気の吸い込み）」です。壁に貼ったカレンダーへの記入や、ベッドに寝転がりながらの筆記など、ペン先が水平より上を向いた状態で筆記すると、重力によってインクが後退し、ペン先から空気が侵入します。一度インク柱の中に気泡が入り込むと、毛細管現象が途切れ、どれだけ振ってもインクが先端まで届かなくなります。
第四に「経年による溶剤揮発とインクの固着」です。油性インクには溶剤や樹脂が含まれており、キャップを外したまま放置したり、製造から3年以上経過すると、ペン先から溶剤が蒸発して樹脂が乾燥硬化し、ボールをガチガチに固めてしまいます。
