Ortaçağda kâğıt üretilmeye başlandıktan sonra, daha eskiden de bilinen ve kullanılan tüy kalemlerin kullanılması yaygınlaştı. Kaz, kuğu ya da kargaların kuyruk ve kanat tüylerinin uçlarının sivriltilmesiyle elde edilen bu kalemlerin uçları mürekkebin kâğıda ak­masını sağlamak amacıyla yarılıyordu. Tüy kalemler, metalden yapılmış mürekkepli ka­lemlerin yaygınlaştığı 19. yüzyıla kadar kulla­nıldı. Mürekkepli metal kalemler aslında Romalılar'dan beri biliniyordu. Ama John Mit-chell adlı bir İngiliz 1822'de ilk kez makine yapımı çelik kalem ucu yaptı. Bundan kısa bir süre sonra İngiliz James Perry kalem ucunu uzunluğuna yararak ve bu yarığı bir küçük delikle genişleterek uca esneklik kazandırdı.

Kalemi sürekli mürekkebe batırma zorun­luluğu yazı yazmayı güçleştiriyordu. Bunu ortadan kaldıran dolmakalemler sertleştiril­miş yapay kauçuğun elde edilmesinden sonra yapılabildi. Bu gibi maddeler içi boş silindir biçiminde parçaların yapımına elverişliydi. İlk dolmakalemlerin uçları mürekkebin aşındır­masına karşı altından yapılırdı. Öte yandan, kâğıda sürtünmenin yol açacağı aşınmayı ön­lemek için ucun kâğıda değen noktasının çok sert bir metalden olması gerekiyordu. Bunun için çoğunlukla iridyum kullanıldı. İlk dolma­kalemlerin mürekkeple doldurulabilmesi göz damlalığına benzeyen bir düzenekle sağlanı­yordu. ABD'li Lewis E. Waterman 1884'te mürekkebini kendi içinde taşıyan ilk dolmaka­lemi yaptı. Temel çalışma biçimi o tarihten beri pek fazla değişmeyen dolmakalemlerde havanın küçük mürekkep deposundan dışarı atılması ve ortaya çıkan boşluğu mürekkebin doldurması gerekir. Dolum düzeneği bir pompalama kolu, bir piston ya da vida olabi­lir. Daha yakın zamanlarda geliştirilen yeni tip dolmakalemlerde depo yerine, mürekkep dolu olarak kaleme takılan ve boşalınca değiş­tirilen kartuşlar kullanılmaya başlandı.