Tear down: Epson噴墨印表機 Stylus TX430W

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印表機之前己經拆過一、兩次了，這次又有新的東西進來，是Epson的 Stylus TX430W的機型。相較之前拆的都是2010年前的機型，這台是2011年出的，我看可以來看看這個印表機的設計又有多了什麼變化了。

首先我們所以先把上下件拆開來，上半部是掃描機，下半部是印表機的部分。

掃描機的部分，主元件一樣是使用line scan的方式來掃描，用步進馬達帶動蝸輪蝸桿，再帶動齒輪，靠塑膠件的齒條移動。

不過竟然已經沒有導桿了……用楔形面來支撐line Scan的支點，這應該省了不少錢。其次，玻璃面的組裝也已經使用卡鉤了，這部分開模具的人實在是太厲害了。

講到模具，我也仔細看了分模線，這些地方可以看出模具工程師是怎麼思考分模的問題。但有些是模具工程師解決不了的問題，例如下圖中，塑膠件的正面有沉下去「EPSON」的字樣
就代表背面，一定會有縮水出來影子，這大概很難解了。

 

Snap的應用到現在為止，真的發展到淋漓盡致，你看這兩個齒輪的組裝都是用一個擋一個，最後用Snap擋最外面的一個固定好。

再來看下半部印表機的部分，我還是不斷讚嘆印表機真的是桌上型產品之中，機構設計的經典代表。機械系的學生有機會應該拆一台來好好觀摩一下，從塑膠、鈑金、結構、傳動、齒輪、凸輪、彈簧……設計完一台就把機設教完了。

回頭來說印表機包括兩個軸，(1)移動墨水匣的X軸，(2)進紙的Y軸

 X軸主要架在鈑金件上，這鈑金應該都是鍍鋅鋼板，上面會有對應的傳動機構，包括：
(1) 直流DC馬達 with 皮帶輪
(2) 皮帶 與 張緊機構 (用彈簧往另張緊方向推)
(3) 皮帶上方掛有光學尺，也有用一小彈簧張緊
(4) 皮帶固定於放墨水匣的小車上，以帶動小車
(5) 應該還要有一個支持的導桿，不過這台已經使用鈑金折起來的地方代替導桿做滑動支撐
 

Y軸部分，一樣有一個直流馬達，用皮帶輪、皮帶，帶動齒輪傳動系統
(1) 直流DC馬達 with 皮帶輪
(2) 皮帶 與 張緊機構 (用彈簧向內壓)
(3) 齒輪上帶encoder，用IR遮斷sensor來得知跑的位置。

(4) 動力往兩個方向跑，一個往上圖中右方，做出口端紙張滾輪的輸出。
(5) 另一個動力穿越印表機下方，到另一側做入口端紙張滾輪的控制
(6) 入口端紙張滾輪的輸出，帶動一個D型輪，決定什麼時候讓空給紙張過，什麼時候要拉紙張進來。 這些複雜的動作，就由下圖右手邊白色的機構模組決定，當中有類似棘輪爪的東西，用正逆來決定所有動作。這就是用一個馬達做出三個不用運動的經典範例。
 

另外還有一個值得一提的，這個「彈簧單向輪」是很妙的元件。
右旋的彈簧，如果再加以右旋，內徑會縮小，此時若在內徑放置軸棒，從軸棒會跟彈簧旋轉。反之對右旋彈簧左旋的話，內徑會放大，此時內置的軸棒則會與彈簧間會分離，而不會旋轉。元件如下圖所示，是個簡易但有效的單向離合器。

結論：印表機已經是個成熟且穩定的產品了，這幾年下來剩下的只有cost down (他們稱好聽一點叫VA/VE)，例如掃描的軸、墨水的X軸都不見了。雖然它是電子業中，機構含量最多的一個產品，但機械工程師能夠再發揮的空間真的有限了，實著覺得可惜。