木版画压印机的创新设计研究

汪琦　彭鹏

摘要：传统木版画压印机是用来制作木刻版画的过程中必不可少的工具。在印制版画之前要先将木刻板放置在工作面上，在木刻板放置在工作面过程中有一个版画对齐的步骤，该步骤要求尽可能保证木刻板前端与上压辊轴线保持平行。目前版画对齐的步骤，完全依靠人经验和感觉，无法有效保证木刻板前端与上压辊轴线保持平行，从而容易导致印纸与木板偏移，印刷模糊的情况发生。针对上述问题，本文对木版画压印机创新设计进行分析，主要面向传统木版画压印机，在结构上为传统木版画压印机设计了一种版画放置校准组件，提出了一种提高印纸与木刻板放置精准度的木版画压印机设计方案。

关键词：木版画压印机;放置校准组件;创新设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）06-0159-02

1木版画压印机概述

传统木版画压印机依靠压辊将木刻板上的图案压印到印纸上，拥有操作简单、印制效果良好的特点。传统木版画压印机相较手工印制版画的形式更是有着操作便捷，省时省力，压力均匀的优点。因此，在版画印制的过程中版画压印机印制的形式已经基本取代手工印制木版画的形式。

2木版画压印机设计的现存问题

目前，在使用最为广泛的版画压印机结构中印纸与木刻板放置的对准工作需要人手动操作，存在精准低，可靠性差，耗费时间长等问题。如图1，创作者在木刻板上完成创作后，需使用传统版画压印机印制版画。在版画印制之前需要先将木刻板放置在印板上，再将印纸覆盖在木刻板上，最后完成印制。在木刻板放置在印板过程中有一个版画对齐的步骤，该步骤要求尽可能保证木刻板前端与上压辊轴线保持平行;若木刻板不能与上压辊轴线保持平行则容易出现印制偏移、印制压力不均匀、印制模糊等情况，更有可能在一定程度上损坏上压辊，从而影响版画压印机的印制效果。

3木版画压印机创新设计的意义

基于上述现有版画压印机的缺陷与局限性，为版画压印机设计一套版画放置校准组件，并对版画压印机做出了重新调整和设计，提出一种带有版画放置校准组件的木版画压印机。

木版画压印机的创新设计应用了简单的机械结构装置，区别于电路系统控制的版画压印机的高成本。使得这样的版画压印机能够在日常的学习和生活中得到更广泛地应用。同时能够有效帮助版画压印机的操作人员提高木刻板和印纸的放置精准度，在版画印制之前保证木刻板前端与上压辊轴线保持平行，从而简化版画对齐的这一步骤，提高版画制作效率，提升版画印制质量。

4木版画压印机的创新设计分析

4.1基本结构设计分析

如图2、图3、图4所示，一种带有版画放置校准组件的版画机包括：机架1、设于机架1上的上压辊40、设于机架1上的下压辊41、设于机架1上的上压辊压力调节转盘31、设于机架1上的工作面2、设于机架1上的下压辊传动转盘30、设于机架1上的版画放置校准组件5。

如图5所示，版画放置校准组件5包括：设于底座1上的滑动轨道53，所述滑动轨道53内设有滚珠52;设于所述滑动轨道53上的固定支架，所述固定支架包括：伸缩内杆511、伸缩外杆512、设于所述伸缩外杆512内的弹簧513、移动滑块51和L型固定框50。L型固定框50通过伸缩内杆511、伸缩外杆512、弹簧513与移动滑块51相连接。

4.2固定支架设计分析

如图4、图5所示，固定支架包括：伸缩内杆511、伸缩外杆512、弹簧513、移动滑块51和L型固定框50。

伸缩内杆511嵌套在伸缩外杆512内;伸缩内杆511通过弹簧513与移动滑块51连接;伸缩内杆511可以在伸缩外杆512中沿伸缩外杆512轴线方向运动，伸缩内杆511不能完全与伸缩外杆512脱离。

L型固定框50俯视面的物理形状为L型分为长边与短边;L型固定框50短边与长边的夹角限制性的为90°;L型固定框50短边与上压辊轴线平行;L型固定框50、伸缩内杆511以及伸缩外杆51 2的厚度均低于版画使用的木刻板7厚度，以此保证固定支架能够通过上压辊40。

因为采用L型固定框50、伸缩外杆512、伸缩内杆511、弹簧513，所以用于创作的木刻板7可以不限制为唯一尺寸。

4.3滑动轨道设计分析

如图3所示，滑动轨道53横贯整个机架1，保证移动滑块51能够从以上压辊40轴线为基准的一侧移动至另一侧。如图5所示，滑动轨道53内设有滚珠52，有助于移动滑块51的移动。

4.4弹簧设计分析

如图4所示，L型固定框50与木刻板7之间的垂直于木刻板7前进方向的压力由弹簧压缩产生。依据胡克定律：F=k·ΔX

其中F为L型固定框50与木刻板7之间的垂直于木刻板7前进方向的压力，k为弹簧的弹性系数，ΔX为弹簧的压缩距离。

在使用该装置时，在使用不同规格尺寸的木刻板工作时ΔX的值也就不同，在k值一定的情况下，AX越大F也就越大。

又因为过大的F，为木刻板的放置增加困难，甚至会破坏木刻板。

同时依据力的相互作用原理，以及摩擦力公式：f=-μF

在移动滑块51与滑动轨道53之间的摩擦因素μ为定值时，过大的F会增大移动滑块51与滑动轨道53之间的摩擦力f，导致整个放置校准组件5跟随木刻板7移动困难，从而降低组件的可操作性。

可以得出结论在ΔX取决于木刻板的尺寸规格时，要想达到F尽可能小的目的，弹簧的弹性系数k值就不宜取值过大。

5基于创新设计的木版画压印机的工作流程

如图4所示，在版画印制过程中，L型固定框50与木刻板7之间存在两种力其分别为：

（1）因为L型固定框50与木刻板7之间的垂直于木刻板7前进方向的壓力而产生的摩擦力，该摩擦力方向平行于木刻板7运动方向，该摩擦力记为f1。

（2）L型固定框50与木刻板7之间存在平行于木刻板7运动方向的相互作用力，该相互作用力记为F2。

如图2、图3、图4、图5所示，版画印制的步骤分为：第一步，木刻板7放置工作面2上，并且将木刻板7放置在左右两个L型固定框50中，并保证木刻板7的两个相邻直角边与L型固定框50长边与短边紧贴，如此就能够保证木刻板7前端与上压辊轴线保持平行，达到木刻板7放置校准的目的，再将印纸覆盖在木刻板7表面;第二步，转动下压辊传动转盘30带动下压辊41的转动，进而通过下压辊41的转动带动工作面2的转动;第三步，木刻板7依靠工作面2与木刻板7的摩擦力，随着工作面的移动而移动;第四步，在前述摩擦力。f1以及前述相互作用力F2的作用下，整个所述固定支架通过滚珠52与滑动轨道53与木刻板7同时移动。最后，工作面2，木刻板7，前述固定支架同时经过上压辊40完成压印过程。

通常来说，上述组件的正常运行需要满足以下两个条件：（1）弹簧压力均匀，伸缩内杆与伸缩外杆保持良好润滑，否则会导致L型支撑框的方向偏移，降低放置组件的精确度;（2）移动滑块和滚珠以及滑动轨道之间保持良好的润滑。只有当组件有良好的润滑效果时，才能保证组件更加高效稳定的工作。

6结语

木版画压印机创新设计是依托于传统版画压印机的平台而做出的创新型设计。在创新设计中使用了目前常用的弹簧、伸缩杆、滚珠、可移动滑块等组件以及对上述组件进行的组合设计，解决了传统木版画压印机在版画拓印过程中木刻板与印纸的放置准确性的问题，提高了版画印制效率，提升了版画印制质量，同时也给予了版画艺术创作者们更好的版画机使用体验。