CN100526077C - 图像输入/输出模块和图像输入/输出装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像输入/输出模块和图像输入/输出装置及其方法。图像输入/输出装置包括:文件支承件,文件可承载在该文件支承件上;台板,其平行于所述文件支承件设置,用于使纸张承载在其上;和图像输入/输出模块,其设置在所述文件支承件和所述台板之间,并构造成在副扫描方向运动。所述图像输入/输出模块包括阵列喷墨头和用于从所述文件读取图像信息的扫描单元,所述阵列喷墨头包括长度对应于纸张宽度的喷嘴单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像输入/输出模块和图像输入/输出装置及其使用方法。具体而言,本发明涉及一种使用阵列喷墨头(array inkjet head)作为输出模块的图像输入/输出模块,以及一种图像输入/输出装置及其使用方法。
背景技术
图1是传统的图像输入/输出装置的示意性透视图。参照图1,往复式喷墨头2和扫描单元3安装在在主扫描方向M上往复运动的托架1上。纸张P和文件D由公共供给单元4沿着公共供给路径供给。如果图像从文件D输入,则供给单元4在副扫描方向S上供给文件D。当托架1在主扫描方向M上往复运动时,扫描单元3从文件D读取图像。如果图像要打印在纸张P上,则供给单元4在副扫描方向S上供给纸张P。当托架1在主扫描方向M上往复运动时,喷墨头2向纸张P喷射墨,以打印图像。
图像输入/输出装置以简单的方式构造,使得纸张P和文件D由公共供给单元4沿着公共供给路径供给。然而,传统的图像输入/输出装置具有下述缺点。
首先,由于扫描单元3和文件D分别在主扫描方向M和副扫描方向S上运动,因此当从文件D读取图像时,很难保持较高的扫描精度。
第二,由于供给单元4一般设计成供给纸张P,因此纸张P和文件D具有正确供给的允许厚度的限制。然而,一般地,文件D具有各种厚度。如果供给超出允许厚度的文件D或者有缺陷的文件D,供给精度会变差。
第三,当执行复印功能时,从文件D完整读取对应于至少一页的图像信息之后,图像才能被打印在纸张P上。因此,复印速度很慢,并且需要能够存储对应于至少一页的图像信息的内存。特别地,由于复印彩色图像的过程需要更大量的图像信息,因此经常需要巨大的内存,从而增加了图像输入/输出装置的成本。
因此,需要一种用于图像输入/输出装置的系统和方法,无论文件的厚度大小都能保持较高的扫描精度和所需的最小内存。
发明内容
本发明的实施例基本解决了上述和其它问题,并提供了一种采用阵列喷墨头作为打印模块的图像输入/输出模块。本发明的实施例通过采用长度相应于纸张宽度的阵列喷墨头来确保高速打印。
本发明的实施例还提供了一种廉价、紧凑的图像输入/输出装置和方法。
本发明的实施例还提供了一种可确保高质量打印和扫描的图像输入/输出装置和方法。
根据本发明的一方面,提供了一种图像输入/输出装置,其包括:文件支承件,文件可承载在该文件支承件上;台板,其平行于所述文件支承件设置,用于使纸张承载在其上;和图像输入/输出模块,其设置在所述文件支承件和所述台板之间,并构造成在副扫描方向运动,其中所述图像输入/输出模块包括阵列喷墨头和用于从所述文件读取图像信息的扫描单元,所述阵列喷墨头包括长度对应于纸张宽度的喷嘴单元,其用于在纸张上打印图像。
图像输入/输出装置还可包括:供给单元,其拉起纸张并将其承载在所述台板上;和排出单元,其用于将打印完成的纸张排出。当由所述阵列喷墨头进行打印时,纸张可位于从一组中选出的位置处,所述组包括:纸张的前端插入到所述排出单元中的位置,纸张的后端插入到所述供给单元中的位置,以及纸张的前端和后端分别插入到所述排出单元和所述供给单元中的位置。
所述台板可包括在所述副扫描方向运转的传送带。
图像输入/输出装置还可包括设置在所述台板下方的负压力提供单元,其用于提供负压力,以防止纸张脱离所述台板。
图像输入/输出装置还可包括:安装在所述副扫描方向、用于在所述副扫描方向引导所述图像输入/输出模块的导向元件;和用于使所述图像输入/输出模块在所述副扫描方向运动的电机。
图像输入/输出装置还可包括其上装载纸张的供纸盒,其中所述供纸盒设置在所述台板下方,并且形成C形的纸供给路径。
图像输入/输出装置还可包括其上装载纸张的供纸盒,其中所述供纸盒安装为储存斗的形式,并且形成L形的纸供给路径。
根据本发明的另一方面,提供了一种图像输入/输出模块,其包括:阵列喷墨头,其包括长度对应于纸张宽度的喷嘴单元,用于在纸张上打印图像;和扫描单元,其指向与所述喷墨头的方向相反的方向,用于从文件读取图像信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种使用图像输入/输出装置输入和输出图像的方法,所述图像输入/输出装置包括文件支承件、台板以及具有设置在所述文件支承件和所述台板之间的阵列喷墨头和扫描单元的图像输入/输出模块,所述方法包括如下步骤:所述图像输入/输出模块在副扫描方向运动时,使用所述扫描单元从承载在所述文件支承件上的文件中读取至少一行上的图像信息;将所读取的图像信息转换成打印信息;以及使用所述喷墨头根据所述打印信息在承载在台板上的纸张上打印图像。
根据本发明的另一方面,提供了一种使用图像输入/输出装置输入和输出图像的方法,所述图像输入/输出装置包括文件支承件、台板以及具有设置在所述文件支承件和所述台板之间的阵列喷墨头和扫描单元的图像输入输出模块,所述方法包括如下步骤:所述图像输入/输出模块在副扫描方向运动时,使用所述扫描单元从承载在所述文件支承件上的文件中读取对应于一页的图像信息;将所读取的图像信息转换成打印信息;以及使用所述图像输入/输出模块根据所述打印信息在承载在所述台板上的纸张上打印图像。
扫描完成后,在纸张上打印图像可包括下述步骤:所述图像输入/输出模块在与扫描期间的方向相反的方向运动时,在纸张上打印图像。
扫描完成后,在纸张上打印图像可包括下述步骤:使所述图像输入/输出模块返回到其原始位置,并在所述图像输入/输出模块再次在副扫描方向上运动时,在纸张上打印图像。
扫描完成后,在纸张上打印图像可包括下述步骤:将所述图像输入/输出模块置于一预定位置,并当所述纸张在副扫描方向上运动时,在纸张上打印图像。
所述方法还包括下述步骤:在从所述文件读取图像信息之前,将所述纸张供给到所述台板上的位置。
纸张可位于从一组中选出的位置处,所述组包括:纸张的前端插入到排出单元中的位置,纸张的后端插入到供给单元中的位置,以及纸张的前端和后端分别插入到所述排出单元和所述供给单元中的位置。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例,本发明的上述和其它特点和优点将变得更加明显,附图中:
图1是传统的图像输入/输出装置的透视图;
图2是根据本发明实施例的图像输入/输出装置的横截面图;
图3是根据本发明另一实施例的图像输入/输出装置的横截面图;
图4是使图像输入/输出模块在副扫描方向上运动的单元的透视图;
图5是根据本发明实施例的喷嘴单元的示意图;和
图6是根据本发明又一实施例的图像输入/输出装置的横截面图。
全部附图中,相同的附图标记将理解成指的是相同的部件、元件和结构。
具体实施方式
现在将参照附图更加全面地描述本发明,其中示出了本发明的多个示例性实施例。
图2是根据本发明实施例的图像输入/输出装置的横截面图。参照图2,图像输入/输出装置包括其上承载文件D的透明的文件支承件10、其上承载纸张P的台板20以及图像输入/输出模块50。文件支承件10和台板20相互平行设置,并且图像输入/输出模块50设置在文件支承件10和台板20之间。图像输入/输出模块50包括向纸张P喷射墨以打印图像的喷墨头30,以及从文件D读取图像信息的扫描单元40。扫描单元40和喷墨头30向着相反的方向。
与图1所示的在主扫描方向M上往复运动时向纸张P喷射墨的传统的喷墨头1不同,本示例性实施例的喷墨头30包括在主扫描方向M上的长度相应于纸张P的宽度的喷嘴单元31。喷嘴单元31的示例在图5中示出。
图5是根据本发明实施例的喷嘴单元的示意图。参照图5,相对于主扫描方向M倾斜的多个喷嘴32设置在主扫描方向M上。喷嘴32的相邻列33之间在主扫描方向M上的间隔是对喷墨头30的分辨率的度量。虽然未示出,但是喷墨头30还包括存储墨的墨盒、带有与各喷嘴32连通并提供喷射墨的压力的喷射单元(例如,压电元件或加热器)的腔室、流体路径等等,墨通过流体路径从墨盒供应到腔室。由于腔室、喷射单元、流体路径等是本领域的技术人员所熟知的,故不给出其详细的解释。图5所示的喷嘴单元31只是一个示例,本发明的范围不限于图5所示的喷嘴单元31的形状和构造。
再参照图2,可一行一行地输入图像的接触型图像传感器(CIS)或电荷耦合器件(CCD)可用作扫描单元40。由于CIS和CCD的结构和工作原理是本领域的技术人员所熟知的,故不给出其详细的解释。
台板20支承纸张P的背面,并保持纸张P的顶面和喷嘴单元31之间的距离。在本发明的示例性实施例中,该距离可在约0.5mm到约2.5mm的范围内。为了在打印期间保持该距离,图像输入/输出装置还可包括给纸张P的背面提供负压力的负压力提供单元。例如,该负压力提供单元可包括形成在台板20中的空气孔21以及设置在台板20下方的风扇22。该风扇22通过图2所示的空气孔21抽吸空气,以防止纸张P离开台板20。虽然未示出,但是在本发明的其它实施例中,诸如真空抽吸装置的各种装置均可用作负压力提供单元。
供给单元60用于将纸张P拉起并承载在台板20上,其安装在喷墨头30的入口侧。供给单元60可包括供给辊61,以及与供给辊61接触并由供给辊61驱动的导辊62。排出单元70用于将打印完成的纸张P从台板20排出,其安装在台板20的出口侧。排出单元70可包括排出辊71,以及与排出辊71接触并在排出辊71的作用下旋转并与纸张P的顶面点接触的星形轮(star wheel)72。
其上装载有纸张P的供纸盒80设置在台板20的下方,如图2所示,并总体上形成C形的纸供给路径。该构造可减小图像输入/输出装置的占用面积(foot-print)。为了将非标准纸张P直接供给到供给单元60,还可设置多用途盘82。供纸盒80还可以如图3所示的储存斗(bin)的形式安装在图像输入/输出装置的侧部,并总体上形成L形的纸供给路径。图3是根据本发明另一实施例的图像输入/输出装置的横截面图。该构造可获得纤细的图像输入/输出装置。
如图4所示,图像输入/输出模块50在副扫描方向S上运动。参照图4,图像输入/输出模块50安装在托架90上。托架90由安装在副扫描方向S上的轴(或导向元件)91支承。托架90连接到在电机92的作用下运转的同步带(timing belt)(或线(wire))93。在该构造中,通过使电机92正向和反向旋转,图像输入/输出模块50可在副扫描方向S上往复运动。
扫描单元40和喷墨头30还可安装在托架90上。或者,在本发明的另一实施例中,喷墨头30可安装在托架90上,而扫描单元40可耦接到喷墨头30。在本发明的又一实施例中,喷墨头30和扫描单元40可相互形成为整体。如果喷墨头30和扫描单元40相互形成为整体,则它们可共用一些部件,例如用于提供电连接到控制单元(未示出)的电缆(未示出)以及确定图像输入/输出模块50外观的框架(未示出)。此外,在本发明的另一实施例中,扫描单元40和喷墨头30可在没有托架90的情况下由轴91直接支承。
现在将更加详细地描述使用按上述构造的图像输入/输出装置输入和输出图像的方法。
再参照图2和4,如果打印信息与来自主机(未示出)的打印信号一起输入,则拾取辊81从供纸盒80拾取纸张P,并将其供给到供给单元60。供给单元60拉起纸张P并将其承载在台板20上。当纸张P的前端和后端分别插入到排出单元70和供给单元60中一定程度时,或者当纸张P的后端在纸张P的前端到达排出单元70之前插入到供给单元60中一定程度时,或者甚至当纸张P的前端插入到排出单元70中一定程度且纸张P的后端与供给单元60分离时,纸张P由台板20支承,使得在纸张P和喷嘴单元31之间保持一预定距离。如果电机92正常旋转,即,正向旋转,则图像输入/输出模块50在副扫描方向S上运动。喷墨头30向纸张P喷射墨以打印图像。当打印完成时,纸张P由排出单元70排出。如果电机92而后倒转,即,反向旋转,则图像输入/输出模块50返回到其原始位置。或者,在打印操作中,供给单元60可将纸张P向排出单元70供给,而喷墨头30可在其固定位置,并向纸张P喷射墨以打印图像。
为了从文件D读取图像信息,将文件D承载在文件支承件10上,并闭合文件盖11。如果使用者按下操作面板83上的图像输入按钮84,或通过主机(未示出)发送图像输入命令,则电机92正常旋转,从而使图像输入/输出模块50在副扫描方向S上运动。扫描单元40可向文件D发射光,检测反射的光信号,并读取记录在文件D上的图像信息。图像信息可转移到主机的存储器件(未示出)。扫描完成时,如果电机92倒转,则图像输入/输出模块50返回到其原始位置。
为了复印文件D,将文件D承载在文件支承件10上,并闭合文件盖11。如果使用者按下操作面板83上的复印按钮85,或通过主机发送复印命令,则纸张P由拾取辊81从供纸盒80中拾起,并由供给单元60拉起并承载在台板20上。当纸张P的前端和后端分别插入到排出单元70和供给单元60中一定程度时,或者当纸张P的后端在纸张P的前端到达排出单元70之前插入到供给单元60中一定程度时,或者甚至当纸张P的前端插入到排出单元70中一定程度且纸张P的后端与供给单元60分离时,等待打印开始并可执行打印。如果电机92正常旋转,则图像输入/输出模块50在副扫描方向S上运动。扫描单元40可向文件D发射光,检测反射的光信号,并读取记录在文件D上的图像信息行(a line of image information)或包含多行的图像信息带(a band of image information)。使用图像处理器(未示出)将图像信息转换成打印信息,并而后输入到喷墨头30。喷墨头30根据打印信息喷射墨,以在纸张P上打印图像。
由于图像处理器将图像信息转换成打印信息几乎是实时的,因此扫描和打印操作同时执行,其间有一个行或一个带的间隙。因此,可以进行几乎实时的复印。因而图像输入/输出装置的示例性实施例仅需要能够存储至少一行或一个带的图像信息的缓存。因此,与传统的图像输入/输出装置相比,可实现更廉价的图像输入/输出装置,其中文件和纸张具有相同的路径。
在执行扫描和/或复印操作时,仅扫描单元40在副扫描方向S上运动,而文件D停止。因此,与文件D和扫描单元40同时运动的传统图像输入/输出装置相比,可以进行更精确的扫描。
一般地,采用阵列喷墨头30的成像装置构造成,喷墨头30固定,而纸张P在副扫描方向S上运动。为了使用成像装置进行平板扫描(flatbedscanning),扫描单元40应当优选地在副扫描方向S上运动。此外,由于用于使扫描单元40运动的电机92和用于供给纸张P的电机(未示出)应当同时受到驱动以执行复印,故成像装置应当优选地精确控制两个电机,从而增加了控制单元(未示出)的控制负担。此外,电机在纸张P供给期间产生的振动会影响扫描,从而使扫描精度变差。
本发明示例性实施例的图像输入/输出装置使喷墨头30和扫描单元40以相同的方式在副扫描方向S上运动,并且在复印过程期间不供给纸张P。因此,仅需要控制用于使喷墨头30和扫描单元40运动的电机92,从而减小了控制单元的控制负担。此外,振动较低,因而可获得精确的扫描。
一般地,纸张P的供给精度小于喷墨头30的供给精度。由于纸张P因供给辊61、导辊62和纸张P之间的摩擦而供给,因此可能发生滑动。由于喷墨头30在非常精确的同步带(或线)93的作用下运动并由轴91引导,因此喷墨头30可以极精确的方式运动。由于喷墨头30在副扫描方向S上运动的同时,在纸张P上打印图像,因此本实施例的示例性图像输入/输出装置可确保比传统装置更高的打印质量,在传统装置中喷墨头30固定,纸张P在副扫描方向S上供给。此外,由于喷墨头30与扫描单元40一起运动,因此不需要用于使喷墨头30在副扫描方向S上运动的单独单元。
如果采用能够存储对应于一页的图像信息的缓存,则扫描过程和打印过程可分离,以进一步提高扫描和打印质量。具体地,当图像输入/输出模块50在副扫描方向S上运动时,图像信息从文件D的前端读取并而后存储在缓存中。当对文件D后端的扫描完成时,使用图像处理器将输入的图像信息转换成打印信息。而后,图像输入/输出模块50在与扫描期间的方向相反的方向上运动的同时,根据打印信息在纸张P上打印图像。然而,从文件D的前端到后端读取图像信息的同时,可使用图像处理器将输入图像信息转换成用于打印的打印图像。以该方式,虽然扫描过程和打印过程分离,但是复印过程可通过图像输入/输出模块50的一次往复运动而完成,从而防止了较低的复印速度。
图像输入/输出模块50在扫描完成后可返回其原始位置,并而后再次在副扫描方向S上运动,以在纸张P上打印图像。此外,图像输入/输出模块50在扫描完成后可置于一位置处,例如扫描后的一位置、其原始位置或上述两位置之间的任意位置,并而后纸张P可在副扫描方向S上运动以在纸张P上打印图像。
诸如液晶显示单元的显示单元(未示出)还可设置在操作面板83上,以显示图像输入/输出装置的操作状态。使用者可从显示单元上显示的信息来识别图像输入/输出装置的操作状态,例如,何种操作(包括打印、扫描和复印操作)正在执行或者操作是否完成。
台板20可包括传送带25,该传送带25在副扫描方向S运行,如图6所示。图6是根据本发明另一实施例的图像输入/输出装置的横截面图。空气孔21形成在传送带25中。风扇22通过空气孔21抽吸空气,以防止纸张P脱离传送带25。当传送带25用作台板20时,纸P的前端和后端在打印时与排出单元70和供给单元60分离。在该情况下,可以对纸张P进行不打印白边的无边打印。
如上所述,根据本发明实施例的图像输入/输出模块、图像输入/输出装置以及输入和输出图像的方法至少具有下面的优点。
首先,可以实现能够几乎实时复印信息的图像输入/输出装置。由于复印可在仅需要能够存储一个图像信息行或一个图像信息带的小缓存的情况下进行,故可以实现廉价的图像输入/输出装置。
第二,由于进行复印时喷墨头和扫描单元在副扫描方向上运动,而纸张不运动,故降低了控制单元的控制负担。此外,由于产生的振动较低,故可进行精确的扫描。
第三,由于喷墨头精确地在副扫描方向上运动时图像可打印在纸张上,故与纸张在副扫描方向上供给的传统方法相比,可确保更高的打印质量。
第四,如果采用能够存储对应于一页的图像信息的缓存,则通过分开扫描和打印过程可进一步提高扫描和打印质量。
第五,根据供纸盒的位置,可实现最小占用面积设计的纤细的平板图像输入/输出装置。
虽然已结合本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明,但是本领域的普通技术人员将理解,在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下,可做各种形式上和细节上的改变。
本申请要求享有于2005年1月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0004440,以及于2005年3月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0025371的优先权,这里将其全部公开内容引作参考。
Claims (19)
1.一种图像输入/输出装置,其包括:
一文件支承件,文件可承载在该文件支承件上;
一台板,其平行于所述文件支承件设置,用于让纸张承载在其上;和
一图像输入/输出模块,其设置在所述文件支承件和所述台板之间,并构造成仅在副扫描方向运动,其中,所述图像输入/输出模块包括一阵列喷墨头和用于从所述文件读取图像信息的一扫描单元,所述阵列喷墨头包括在主扫描方向上长度对应于纸张宽度的喷嘴单元且用于在纸张上打印图像。
2.如权利要求1所述的图像输入/输出装置,其中,还包括:
一供给单元,其拉起所述纸张并将其承载在所述台板上;和
一排出单元,其用于将打印完成的所述纸张排出。
3.如权利要求2所述的图像输入/输出装置,其中,当由所述阵列喷墨头进行打印时,所述纸张位于从一组中选出的位置处,所述组包括:所述纸张的前端插入到所述排出单元中的位置,所述纸张的后端插入到所述供给单元中的位置,以及所述纸张的前端和后端分别插入到所述排出单元和所述供给单元中的位置。
4.如权利要求1所述的图像输入/输出装置,其中,所述台板包括在所述副扫描方向运转的传送带。
5.如权利要求1到4中任一项所述的图像输入/输出装置,其中,还包括设置在所述台板下方的负压力提供单元,其用于提供负压力,以防止所述纸张脱离所述台板。
6.如权利要求1到4中任一项所述的图像输入/输出装置,其中,还包括:
安装在所述副扫描方向、用于在所述副扫描方向引导所述图像输入/输出模块的至少一个导向元件;和
用于使所述图像输入/输出模块在所述副扫描方向运动的电机。
7.如权利要求1到4中任一项所述的图像输入/输出装置,其中,还包括装载着所述纸张的供纸盒,其中所述供纸盒设置在所述台板下方,并且形成C形的纸供给路径。
8.如权利要求1到4中任一项所述的图像输入/输出装置,其中,还包括装载着所述纸张的供纸盒,所述供纸盒安装为储存斗的形式,并且形成L形的纸供给路径。
9.如权利要求1到4中任一项所述的图像输入/输出装置,其中,还包括操作面板,所述操作面板包括用于操控所述图像输入/输出装置的至少一个按钮。
10.如权利要求9所述的图像输入/输出装置,其中,所述操作面板包括用于显示所述图像输入/输出装置的操作状态的显示单元。
11.一种使用如权利要求1所述的图像输入/输出装置输入和输出图像的方法,所述方法包括如下步骤:
所述图像输入/输出模块在副扫描方向运动时,使用所述扫描单元从承载在所述文件支承件上的文件中读取至少一行上的图像信息;
将所读取的图像信息转换成打印信息;和
使用所述阵列喷墨头根据所述打印信息在承载在台板上的纸张上打印图像。
12.如权利要求11所述的方法,其中,还包括下述步骤:
在从所述文件读取图像信息之前,将所述纸张供给到所述台板上的位置。
13.如权利要求12所述的方法,其中,将所述纸张供给到从一组中选出的位置处,所述组包括:所述纸张的前端插入到排出单元中的位置,所述纸张的后端插入到供给单元中的位置,以及所述纸张的前端和后端分别插入到所述排出单元和所述供给单元中的位置。
14.一种使用如权利要求1所述的图像输入/输出装置输入和输出图像的方法,所述方法包括如下步骤:
所述图像输入/输出模块在副扫描方向运动时,使用所述扫描单元从承载在所述文件支承件上的文件中读取对应于一页的图像信息;
将所读取的图像信息转换成打印信息;和
使用所述图像输入/输出模块根据所述打印信息在承载在所述台板上的纸张上打印图像。
15.如权利要求14所述的方法,其中,扫描完成后,在所述纸张上打印图像包括下述步骤:
当所述图像输入/输出模块在与扫描期间的方向相反的方向运动时,在所述纸张上打印图像。
16.如权利要求14所述的方法,其中,扫描完成后,在所述纸张上打印图像包括下述步骤:
使所述图像输入/输出模块返回到其原始位置,并在所述图像输入/输出模块再次在所述副扫描方向上运动时,在所述纸张上打印图像。
17.如权利要求14所述的方法,其中,扫描完成后,在所述纸张上打印图像包括下述步骤:
将所述图像输入/输出模块置于一预定位置,并当所述纸张在所述副扫描方向上运动时,在所述纸张上打印图像。
18.如权利要求14所述的方法,其中,还包括下述步骤:
在从所述文件读取图像信息之前,将所述纸张供给到所述台板上的位置。
19.如权利要求18所述的方法,其中,将纸张供给到从一组中选出的位置处,所述组包括:所述纸张的前端插入到排出单元中的位置,所述纸张的后端插入到供给单元中的位置,以及所述纸张的前端和后端分别插入到所述排出单元和所述供给单元中的位置。
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