CN109422111B - 可动单元的锁定机构、薄片体供给装置以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可动单元的锁定机构、薄片体供给装置以及图像形成装置。本发明的锁定机构具有钩、被卡合部以及施力部件，将被支承为能够相对于单元主体移动的可动单元卡止于单元主体。钩为L形，具有能够转动地支承于单元主体的转动支点的支承部、以及从支承部突出的卡合部。被卡合部形成于可动单元，能够与卡合部卡合。施力部件朝卡合部与被卡合部卡合的方向对钩施力。钩具有：第一面，在卡合部的前端侧与被卡合部对置；以及第二面，从第一面朝支承部侧延伸，且相对于第一面朝远离转动支点的方向倾斜。当卡合部与被卡合部处于卡合状态时，被卡合部仅与第二面抵接。

Description

可动单元的锁定机构、薄片体供给装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及搭载于电子照相方式的复印机和激光打印机等的图像形成装置的可动单元的锁定机构、具备该可动单元的锁定机构的薄片体供给装置以及图像形成装置。
背景技术
以往，在电子照相方式的复印机和激光打印机等的图像形成装置中，将感光鼓、带电装置、清洁装置单元化而成的鼓单元、朝感光鼓上供给调色剂而将静电潜像显影为调色剂像的显影单元、以及朝显影单元供给调色剂的调色剂盒等的更换单元设置成能够相对于图像形成装置主体进行拆装。在上述结构的情况下，设置锁定机构以使得更换单元除必要时以外不从图像形成装置主体脱离。
此外，设置锁定机构以使得除了更换单元以外，设置成能够相对于图像形成装置主体转动的输送单元和封装盖等的可动部件也除必要时以外不转动。
例如，具备供纸盘和装置主体的供纸装置已被公众所知。供纸盘具备：杆，一体地安装于供纸盘，能够沿着大致水平方向操作而抽出插入供纸盘；以及钩，与杆卡合，能够与杆的操作相应地转动。装置主体具备：第一施力部件，朝将供纸盘从装置主体推出的方向加压；定位部件，与钩卡合而进行供纸盘相对于装置主体的定位；以及第二施力部件，进行施力以使得定位部件对钩加压。
此外，已知有如下的薄片体输送装置，兼用为外装部的上侧引导件借助由弹性件构成的连结部件连结，该连结部件设置于一体地固定于装置主体框架的下侧引导件。在使开闭部的钩卡止于装置主体的止动件而固定的情况下，当上侧引导件的水平方向的移动范围等于或大于开闭部与装置主体的间隙时，能够利用连结部件的弹性力消除间隙。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锁定机构以及具备该锁定机构的图像形成装置，无需变更作用于钩的施力部件的作用力便能够提高钩的卡止力。
本发明第一结构所涉及的可动单元的锁定机构将被支承为能够相对于单元主体移动的可动单元卡止于所述单元主体，其特征在于，
所述可动单元的锁定机构具有：
L形的钩，具有能够转动地支承于所述单元主体的转动支点的支承部、以及从所述支承部突出的卡合部；
被卡合部，形成于所述可动单元，能够供所述卡合部卡合；以及
施力部件，朝所述卡合部与所述被卡合部卡合的第一方向对所述钩施力，
所述钩具有：第一面，在所述卡合部的前端侧与所述被卡合部对置；以及第二面，是从所述第一面朝所述支承部侧延伸，且相对于所述第一面朝远离所述转动支点的方向倾斜的平面，
当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，所述被卡合部仅与所述第二面抵接，
所述被卡合部是俯视呈三角形状的突起并具有凸部，当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，该凸部从与所述第二面对置的面的端部向所述第二面突出而仅与所述第二面抵接，
当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，所述凸部在侧面观察中与所述第二面点接触。
此外，本发明提供一种图像形成装置，搭载有上述结构的可动单元的锁定机构。
此外，本发明提供一种薄片体供给装置，其中，
具备上述结构的可动单元的锁定机构，
所述可动单元是盖侧输送部，该盖侧输送部包括开闭盖以及分离输送部，该分离输送部配置于所述开闭盖，将多个薄片体一张张地分离并输送，
所述单元主体是框架侧输送部，该框架侧输送部具有将所述开闭盖支承为能够开闭的框架、以及配置于所述框架且朝所述分离输送部传递驱动力的驱动部。
此外，本发明提供一种图像形成装置，搭载有上述结构的薄片体供给装置。
根据本发明的第一结构，与钩的第一面与被卡合部卡合的结构相比，朝钩与被卡合部分离的方向作用的负荷变小，钩与被卡合部卡合的方向的负荷变大。因而，无需加大施力部件的作用力便能够提高钩与被卡合部的卡合强度。
此外，根据本发明的第二结构，形成无需变更施力部件的作用力便能够提高钩对可动单元的卡止力的图像形成装置。
此外，根据本发明的第三结构，形成能够可靠地进行盖侧输送部相对于框架侧输送部的锁定的薄片体供给装置。
此外，根据本发明的第四结构，形成能够可靠地进行盖侧输送部相对于构成薄片体供给装置的框架侧输送部的锁定的图像形成装置。
附图说明
图1是示出具备本发明的锁定机构的图像形成装置100的内部构造的侧面剖视图。
图2是示出原稿输送装置104的内部构造的局部剖视图。
图3是从供纸盘104a侧(图1的右侧)观察将原稿输送装置104的开闭盖31打开的状态的侧视图。
图4是本发明的一个实施方式的锁定机构80的侧视图。
图5是从后侧观察设有锁定机构80的原稿输送装置104的前侧(图3的左侧)的侧面的侧视图。
图6是示出伴随着开闭盖31朝关闭方向的转动而止动件61与钩60抵接的状态的锁定机构80的侧视图。
图7是示出钩60从图6的状态起被止动件61按压而朝箭头A′方向转动的状态的图。
图8是示出钩60从图7的状态起进一步朝箭头A′方向转动，卡合部60b的前端移动至止动件61的端部的状态的图。
图9是图4中的卡合部60b以及止动件61附近的局部放大图。
图10是示出在本实施方式的锁定机构80中从止动件61作用于钩60的负荷的图。
图11是以往的锁定机构80的侧视图。
图12是图11中的卡合部60b以及止动件61附近的局部放大图。
图13是示出在以往的锁定机构80中从止动件61作用于钩60的负荷的图。
具体实施方式
以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。图1是示出具备本发明的锁定机构的图像形成装置100的内部构造的侧面剖视图。另外，图中的实线箭头表示纸P的输送路径和输送方向。
在图1中，在图像形成装置100的下部配置有盒式供纸部101。盒式供纸部101具备两个供纸盒1a、1b。在该供纸盒1a、1b的内部堆叠收纳有印刷前的单页纸等的纸P的纸摞，利用图像形成装置100主体所具备的供纸单元117a、117b将纸P从纸P的纸摞一张张地分离并送出。供纸单元117a具有与供纸盒1a对应地设置的搓纸辊29a以及供纸辊对30a。供纸单元117b具有与供纸盒1b对应地设置的搓纸辊29b以及供纸辊对30b。
手动供纸部102设置于图像形成装置100的右侧面上部的外部。在手动供纸部102载置被一张张地送入的与盒式供纸部101不同尺寸及厚度的纸、OHP纸、信封、明信片、货单等。
在图像形成装置100内配置有纸输送部103。纸输送部103相对于盒式供纸部101位于供纸方向下游侧亦即右方，相对于手动供纸部102位于供纸方向下游侧亦即左方。从盒式供纸部101送出的纸P由纸输送部103沿着图像形成装置100主体的侧面朝垂直上方输送，从手动供纸部102送出的纸P被水平地输送。
在图像形成装置100的上表面配置有原稿输送装置104，在原稿输送装置104的下方配置有图像读取部105。在使用者进行原稿的复印的情况下，在原稿输送装置104堆叠多张原稿。在原稿输送装置104中将原稿一张张地分离并送出，由图像读取部105读取该原稿的图像数据。
在纸输送部103的纸输送方向下游侧且在图像读取部105的下方，配置有图像形成部106以及转印部107。在图像形成部106中，基于由图像读取部105读取的图像数据形成原稿图像的静电潜像，该静电潜像被显影而形成调色剂像。另一方面，与图像形成部106中的调色剂像的形成时刻同步地从盒式供纸部101经由纸输送部103朝转印部107输送纸P。在图像形成部106中形成的调色剂像在转印部107中被转印到纸P上。
在转印部107的下游侧配置有定影部108。在转印部107中被转印了调色剂像的纸P朝定影部108输送，通过由加热辊和加压辊构成的定影辊对的狭缝部，由此纸P上的调色剂像被定影而成为永久图像。从定影部108排出的纸P朝设置于图像形成装置100的左侧面外侧的出纸盘111排出。
接下来，在图1基础上，使用图2和图3说明安装于图像形成装置100的原稿输送装置104的具体结构。图2是示出原稿输送装置104的内部构造的局部剖视图，图3是从供纸盘104a侧(图1的右侧)观察将原稿输送装置104的开闭盖31打开的状态的侧视图。
在图像读取部105的上表面配置有由自动读取用玻璃25a和用手放置原稿用玻璃25b构成的接触玻璃25。在自动读取用玻璃25a和用手放置原稿用玻璃25b之间配置有铲起由原稿输送装置104输送的原稿的前端的输送引导件43。
原稿输送装置104的开闭盖31被支承为能够相对于原稿输送装置104的框架45转动。在原稿输送装置104内形成有从原稿供纸盘104a到原稿出纸盘104b(均参照图1)的原稿输送通道d。在原稿输送装置104内设置有原稿输送部件，该原稿输送部件沿着原稿输送通道d依次具备搓纸辊33、供纸辊34和分离辊35(分离输送部)、对准辊对36、输送辊对37、38及排出辊对40等。此外，在夹着开闭盖31而位于原稿输送装置104的前侧(图3的左侧)安装有前侧盖32a，在后侧(图3的右侧)安装有后侧盖32b。
搓纸辊33、供纸辊34、以及对准辊对36中的一方(上侧)的辊36a支承于开闭盖31。此外，在开闭盖31还配置有用于对供纸辊34输入旋转驱动力的驱动输入齿轮(未图示)。以下，将包括开闭盖31、搓纸辊33、供纸辊34和辊36a的单元称为盖侧输送部50。盖侧输送部50构成原稿输送通道d的输送面的一方。
对准辊对36中的另一方(下侧)的辊36b、输送辊对37、38以及排出辊对40支承于框架45。此外，在框架45还配置有朝盖侧输送部50传递驱动力的由马达和齿轮等构成的驱动部53。驱动部53收纳在后侧盖32b内。以下，将包括框架45、辊36b、输送辊对37、38、排出辊对40和驱动部53的单元称为框架侧输送部51。框架侧输送部51构成原稿输送通道d的输送面的另一方。
原稿输送通道d以从对准辊对36到自动读取用玻璃25a之间翻转的方式弯曲。此外，在原稿输送通道d的适当位置设置有包括用于检测原稿的有无或通过的供纸传感器、排出传感器在内的多个纸张检测传感器(未图示)。当在原稿输送通道d内发生卡纸(纸堵塞)的情况下，通过打开开闭盖31使原稿输送通道d大范围露出，来进行卡纸处理。
如图3所示，在框架45的宽度方向(图3的左右方向)两侧设置有将开闭盖31保持为关闭状态的一对钩60。钩60与止动件61和拉簧63(均参照图4)一起构成后述的锁定机构80。
接下来，对使用了原稿输送装置104的纸张穿过方式的原稿输送动作进行说明。在纸张穿过方式中，将图像面朝上的多张原稿放置于原稿供纸盘104a。之后，当图像形成装置100的操作部(未图示)的复印开始按钮接通时，利用升降机构(未图示)将搓纸辊33朝向原稿下压。搓纸辊33、供纸辊34配置于开闭盖31的未图示的框体。其结果是，搓纸辊33的重量施加到放置于原稿供纸盘104a的原稿上，由此将搓纸辊33以规定的压力(供纸压力)压靠于原稿的上表面。
此外，搓纸辊33通过未图示的齿轮与供纸辊34连结，当供纸辊34借助从驱动部53传递的驱动力而旋转时，搓纸辊33也被旋转驱动。
对于放置于原稿供纸盘104a的原稿，通常上层的多张原稿由搓纸辊33送往供纸辊34和分离辊35的狭缝部。然后，由分离辊35仅将多张原稿中的最上面的1张分离并朝向对准辊对36输送。此时，在从供纸传感器检测到原稿的前端起该原稿被输送规定的距离之后，通过停止驱动部53而使搓纸辊33和供纸辊34的旋转驱动停止，初级供纸结束。被初级供纸后的原稿以其前端在对准辊对36的狭缝部中形成弯曲的状态停止。
在从初级供纸结束起经过规定时间之后，开始次级供纸。也就是说，借助从驱动部53传递的驱动力旋转驱动对准辊对36。原稿由对准辊对36、输送辊对37朝向自动读取用玻璃25a输送。输送到自动读取用玻璃25a的原稿同与自动读取用玻璃25a对置配置的原稿按压部件41抵接，从而从上方压靠于自动读取用玻璃25a。然后，原稿的正面(自动读取用玻璃25a侧)的图像通过自动读取用玻璃25a由设置于图像读取部105内的读取模块(未图示)读取。
之后，通过自动读取用玻璃25a后的原稿在经由输送引导件43朝向输送辊对38输送后，最终由排出辊对40排出到原稿出纸盘104b上。此时，利用排出传感器检测原稿的后端通过，由此检测1张原稿的图像读取的完成。
图4是本发明一个实施方式的锁定机构80的侧视图。另外，在图4中示出了配置于原稿输送装置104的前侧(图3的左侧)的锁定机构80，但配置于原稿输送装置104的后侧(图3的右侧)的锁定机构80也是完全相同的结构，因此省略说明。
锁定机构80由钩60、止动件61和拉簧63构成。钩60是具有支承部60a和卡合部60b的大致L形的部件，该支承部60a在形成于框架45上的转动支点70处被支承为能够朝箭头AA′方向转动，该卡合部60b从支承部60a突出。止动件61是形成于开闭盖31侧的俯视呈三角形状的突起，通过钩60朝箭头A方向的转动而与卡合部60b卡合。拉簧63的两端部连结于钩60的弹簧卡止部71以及框架45，朝使钩60与止动件61卡合的方向(箭头A方向、第一方向)施力。
图5是从后侧观察设置有锁定机构80的原稿输送装置104的前侧(图3的左侧)的侧面的侧视图，图6～图8是示出伴随着开闭盖31朝关闭方向的转动的钩60的举动的侧视图。参照图4～图8对锁定机构80的动作进行说明。
当将开闭盖31从图3的状态起朝关闭方向(箭头B方向)转动时，如图5所示，止动件61从钩60的上方接近钩60。然后，如图6所示，止动件61的下端部与钩60的上端的倾斜部73抵接。当从图6的状态起进一步使开闭盖31朝关闭方向转动时，如图7所示，止动件61一边按压倾斜部73一边朝下方向移动。由此，钩60一边使拉簧63伸长一边朝箭头A′方向(第二方向)转动。之后，如图8所示，钩60进行转动直到卡合部60b的前端到达止动件61的顶点为止。
当从图8的状态起卡合部60b的前端越过止动件61的顶点时，借助伸长了的拉簧63的作用力(复原力)，钩60朝箭头A方向转动，如图4所示，卡合部60b与止动件61卡合而将开闭盖31保持在关闭状态。
另一方面，在打开开闭盖31的情况下，当将开闭盖31的转动端朝上方向(图5的箭头B′方向)抬起时，由于从图4的状态起止动件61推升卡合部60b，所以钩60一边使拉簧63伸长一边以转动支点70为中心朝箭头A′方向转动。然后，当卡合部60b的前端越过止动件61的顶点时，借助拉簧63的作用力，钩60朝箭头A方向转动，卡合部60b与止动件61的卡合解除。然后，原状将开闭盖31打开到图3的状态。
图9是图4中的卡合部60b以及止动件61附近的局部放大图。在钩60的卡合部60b，从卡合部60b的前端侧起依次形成有与止动件61对置的第一面65a和第二面65b。第二面65b相对于第一面65a朝远离转动支点70的方向(图9的上方)倾斜。在止动件61的上表面，在接近转动支点70的一侧(图9的右侧)的端部形成有凸部61a。卡合部60b的第一面65a不与止动件61接触，仅止动件61的凸部61a与第二面65b抵接。
图10是示出在本实施方式的锁定机构80中从止动件61作用于钩60的负荷的图。由于仅钩60的卡合部60b的第二面65b与止动件61的凸部61a接触，所以从止动件61作用于钩60的负荷(阻力)用以凸部61a作为起点而垂直于第二面65b的矢量T[N]表示。
负荷T能够分解为水平方向的分力x1和垂直方向的分力y1。当将矢量T相对于水平方向的角度设为θ1时，分力x1、y1分别用x1＝T×cosθ1[N]、y1＝T×sinθ1[N]表示。例如，当角度θ1为77.2°时，分力x1＝T×cos77.2°≈0.22T[N]。同样，分力y1＝T×sin77.2°≈0.98T[N]。
图11是以往的锁定机构80的侧视图，图12是图11中的卡合部60b以及止动件61附近的局部放大图。在以往的锁定机构80中，如图11和图12所示，在卡合部60b仅设置有第一面65a，第一面65a与止动件61的上表面面接触。
图13是示出在以往的锁定机构80中从止动件61作用于钩60的负荷的图。如图13所示，从止动件61作用于钩60的负荷(阻力)用垂直于第一面65a的矢量T[N]表示。此处，由于第一面65a与第二面65b相比相对于水平方向的角度大(参照图5)，所以矢量T相对于水平方向的角度θ2小于θ1。例如，当将矢量T相对于水平方向的角度θ2为67.5°时，分力x2＝T×cos67.5°≈0.38T[N]。同样地，分力y2＝T×sin67.5°≈0.92T[N]。
在本实施方式的锁定机构80中，由于如图10所示那样水平方向的分力x1为0.22T[N]，所以与图13所示的以往的结构相比，水平方向的负荷减小(1﹣0.22/0.38)×100％≈42.1％。另一方面，由于垂直方向的分力y1为0.98T[N]，所以与图13所示的以往的结构相比，垂直方向的负荷增加(0.98/0.92﹣1)×100％≈6.5％。
即，当对本实施方式的锁定机构80与以往的锁定机构80进行比较时，即使从止动件61作用于钩60的负荷(T)相同，在本实施方式的结构中作用于钩60的水平方向的负荷(x1)也比以往的结构中作用于钩60的水平方向的负荷(x2)小。此外，垂直方向的负荷(y1)比以往的结构中作用于钩60的垂直方向的负荷(y2)大。
此处，作用于钩60的水平方向的负荷(x1、x2)作为意欲使钩60朝向解除钩60与止动件61的卡合的方向(箭头A′方向)转动的阻力发挥作用。因而，通过使用本实施方式的锁定机构80，与以往的结构相比，能够不加大拉簧63的作用力(弹簧常数)就提高钩60与止动件61的卡合强度。
此外，在解除基于锁定机构80的锁定的情况下，由于通过将开闭盖31抬起规定量而使凸部61a与卡合部60b的接触点从第二面65b朝第一面65a移动，所以作用于钩60的垂直方向的分力从y1减小到y2，水平方向的分力从x1增加到x2。因而，在将开闭盖31抬起规定量后，能够以与以往相同的力打开开闭盖31。
另外，当相对于水平面的第二面65b的倾斜角变小时，作用于钩60的负荷T相对于水平方向的角度θ1接近垂直。其结果是，尽管垂直方向的分力y1变大而卡合强度变大，但是打开开闭盖31时需要较大的力。另一方面，当相对于水平面的第二面65b的倾斜角变大时，打开开闭盖31时需要的力可以较小，但是无法充分增大垂直方向的分力y1而导致卡合强度降低。因此，第二面65b的倾斜角优选考虑锁定机构80所要求的卡合强度和开闭盖31的操作性来决定。
此外，在上述实施方式中，如图3所示，将锁定机构80配置于框架45的宽度方向(图3的左右方向)两侧，但是在特别接近驱动部53而来自驱动部53的振动容易传递到锁定机构80的原稿输送装置104的后侧(图3的右侧)钩60与止动件61的卡合容易脱离。因此，也可以在接近驱动部53的一侧(图3的右侧)配置本实施方式的锁定机构80，而在远离驱动部53的一侧(图3的左侧)配置图11所示的以往的锁定机构80。即，优选至少在接近驱动部53的一侧配置本实施方式的锁定机构80。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。例如，在上述实施方式中，作为被锁定机构80卡止的可动单元的一例，对原稿输送装置104的开闭盖31(盖侧输送部50)进行了说明，但是本发明的锁定机构80也可以完全能相同地应用于曝光单元7、显影单元8、调色剂容器9、定影单元14等的、相对于图像形成装置100主体能够拆装或者能够移动地搭载的其他单元。
此外，本发明的锁定机构80并不限定于图1所示的黑白复印机，还可以应用于黑白和彩色打印机、彩色复印机、传真机等的、具备可动单元的各种图像形成装置。
本发明能够应用于搭载于图像形成装置的可动单元的锁定机构。利用本发明，能够提供无需变更作用于钩的施力部件的作用力便能够提高钩的卡止力的锁定机构以及具备该锁定机构的图像形成装置。

Claims (8)

1.一种可动单元的锁定机构，将被支承为能够相对于单元主体移动的可动单元卡止于所述单元主体，其特征在于，
所述可动单元的锁定机构具有：
L形的钩，具有能够转动地支承于所述单元主体的转动支点的支承部、以及从所述支承部突出的卡合部；
被卡合部，形成于所述可动单元，能够供所述卡合部卡合；以及
施力部件，朝所述卡合部与所述被卡合部卡合的第一方向对所述钩施力，
所述钩具有：第一面，在所述卡合部的前端侧与所述被卡合部对置；以及第二面，是从所述第一面朝所述支承部侧延伸，且相对于所述第一面朝远离所述转动支点的方向倾斜的平面，
当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，所述被卡合部仅与所述第二面抵接，
所述被卡合部是俯视呈三角形状的突起并具有凸部，当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，该凸部从与所述第二面对置的面的端部向所述第二面突出而仅与所述第二面抵接，
当所述卡合部与所述被卡合部处于卡合状态时，所述凸部在侧面观察中与所述第二面点接触。
2.根据权利要求1所述的可动单元的锁定机构，其特征在于，
伴随着所述可动单元相对于所述单元主体朝远离的方向移动，所述凸部与所述卡合部的接触点从所述第二面朝所述第一面移动。
3.根据权利要求1或2所述的可动单元的锁定机构，其特征在于，
伴随着所述可动单元相对于所述单元主体朝接近的方向的移动，所述钩被所述被卡合部按压，克服所述施力部件的作用力而朝与所述第一方向相反的第二方向转动，
当所述可动单元移动至规定位置时，所述钩借助所述施力部件的作用力而朝所述第一方向转动，由此，所述卡合部与所述被卡合部卡合而将所述可动单元卡止于所述单元主体。
4.根据权利要求3所述的可动单元的锁定机构，其特征在于，
在所述钩的、通过所述可动单元相对于所述单元主体朝接近的方向移动而与所述被卡合部抵接的部分形成有倾斜部，
所述倾斜部使从所述被卡合部承受的按压力的一部分变化为朝向所述第二方向的分力。
5.一种图像形成装置，其特征在于，
具备权利要求1至4中任一项所述的可动单元的锁定机构。
6.一种薄片体供给装置，其特征在于，
具备权利要求1至4中任一项所述的可动单元的锁定机构，
所述可动单元是盖侧输送部，该盖侧输送部包括开闭盖以及分离输送部，该分离输送部配置于所述开闭盖，将多个薄片体一张张地分离并输送，
所述单元主体是框架侧输送部，该框架侧输送部具有将所述开闭盖支承为能够开闭的框架、以及配置于所述框架且朝所述分离输送部传递驱动力的驱动部。
7.根据权利要求6所述的薄片体供给装置，其特征在于，
所述驱动部配置于与所述开闭盖的开闭方向正交的所述框架的宽度方向的一端侧，所述锁定机构至少设置于所述框架侧输送部的所述驱动部侧。
8.一种图像形成装置，其特征在于，
具备权利要求6或7所述的薄片体供给装置。
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