Funzionamento di una penna stilografica
Il funzionamento di una penna stilografica è legato ad un complesso equilibrio di diverse forze che fan sì che la leggera pressione del pennino sul foglio permetta all'inchiostro di raggiungere quest'ultimo.
La penna stilografica, nota in ambito anglosassone come fountain pen sarebbe più propriamente qualificabile in italiano come penna a serbatoio. In ambito internazionale infatti viene chiamata stilographic pen quello che in Italia è più noto come Rapidograph, vale a dire la penna basata su in sottile tubicino (lo stilo, appunto) usata principalmente nel disegno tecnico (prima di venire sostituita da plotter e stampanti), la cui versione più diffusa venne creata negli anni '40 dalla Rotring.
Il meccanismo fisico della capillarità, cioè di quella caratteristica dei liquidi di arrampicarsi sulle pareti di un contenitore (lo stesso che fa restare attaccate le gocce al rubinetto) è infatti quello che consente, tramite la contrapposizione del pennino e dell'alimentatore, di far si che l'inchiostro possa intrufolarsi dal serbatoio verso il pennino. In questo caso l'alimentatore fa da tappo del serbatoio, ma lascia filtrare per capillarità un po' di inchiostro sul pennino che gli è appoggiato sopra. L'inchiostro poi, passando attraverso l'incisione delle punte del pennino stesso, arrivare alla punta della penna e da lì passare sul foglio.
Benché tutto questo sembri semplice, la realizzazione di un buon funzionamento dipende da un complesso equilibrio di gravità e capillarità, ed è quindi essenziale che si verifichi un corretto accoppiamento fra pennino ed alimentatore. Ancora oggi capita di trovare stilografiche che presentano problemi più o meno marcati di funzionamento, come difficoltà di avviare la scrittura o perdite di inchiostro. Fu proprio in questo campo che ebbe luogo l'innovazione introdotta da Levis Edson Waterman, che per migliorare la trasmissione dell'inchiostro verso il pennino eseguì una serie di incisioni sull'alimentatore creandovi una sorta di canali su cui l'inchiostro potesse scorrere per capillarità senza però debordare.