专利名称：图像扫描装置以及使用这种装置的商业设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用图像传感器的图像扫描装置，并涉及一种使用图像扫描装置的商业设备。
背景技术：
下面简单地称作“扫描仪”的图像扫描装置使用接触图像的传感器，目前所使用的图像扫描装置可通过在把文件保持与传感器的扫描表面接触的同时对文件进行扫描，而从被打印的文件采用电方式捕获图像。这种扫描表面一般是玻璃板，并从文件捕获图像，同时需要高度精确地采用适当的力把文件压在玻璃板上。
具有接触图像传感器的传统扫描仪因此一般要把文件传输到扫描表面上，同时例如用弹簧把文件压在扫描表面上。有些扫描仪能够调节把文件压在扫描表面上的压力，例如，参见日本专利JP-A-6-211132的图1和第16至18段。
图15表示JP-A-6-211132中所教导的部分扫描仪。安装有图15所示的压辊102，以把文件压在传感器101的扫描表面上。在此扫描仪中，通过转动压力调节齿轮组105，正如附图所示，压力控制杆104在设于杠杆104左侧末端的固定轴上枢转，从而改变压住压力控制弹簧103的压缩量。正如图15所示，传感器101设置在图15中的水平面内，并可只能在垂直方向上移动。
在此结构中，传感器、与设置在压住卷轴辊和传感器的扫描表面之间的文件(图15并未示出文件)之间的压力F可从下述等式中获得F＝kx-mg其中，k为弹性系数，x为弹簧压缩量，m为传感器的自重，而g为重力加速度。正如等式所述，可通过转动压力调节齿轮105而根据需要调节力F，从而改变压力控制弹簧103的压缩量x。
图15所示的结构中，由于在压力调节齿轮组105中使用了涡轮，只需很小的扭矩就可很容易地改变力F。更进一步地，一旦根据需要调节并设定了压力，压力调节齿轮组105就可靠地保持在设定值。因此不需要用于保持压力设定值的其它部件。
使用传统接触图像传感器的文件输送式扫描仪设计地可传输和扫描其厚度在特定范围内的文件。结果，当特殊厚度的文件超出这种厚度范围时，例如被扫描的驾驶执照和卡片的纸料(stock)(以下称作“厚原件”)，厚原件上的压力可能不能充分地压在压纸卷轴上，对文件弯曲的趋向产生阻力，因此厚原件不能保持充分地压在传感器的扫描表面上，而且可能产生扫描误差。
另一方面，如果针对厚原件设定压力，而且随后扫描薄于设定厚度范围的文件(称作“薄原件”)，过度的压力可能弄皱原件或者文件导致传输误差(塞纸)。
更进一步地，如果原件例如是薄热敏性或者压敏性纸，原件的表面可能很容易擦破(marred)，因此不希望施加大于所需压力的压力。
再进一步地，在辊对夹住厚原件边缘时和辊放开该边缘时，送纸负载发生变化。这就干扰送纸间距(pitch)，并对图像扫描产生负面影响。利用较大的辊可减小输送负载的波动，但这样增加了驱动设备的体积。
图15所示的传统扫描仪通过利用改变压力控制弹簧103的压缩设定值(初始压缩量)的压力调节齿轮作为根据原件厚度调节力F的部件，而解决这一问题。
但是，图15所示的传统扫描仪通过只改变一个弹簧103的压缩量而调节施加在原件和压纸卷轴上的力，而且由此只使用一种弹性系数来设定所施加的压力。因此，这种扫描仪的问题在于，需要限定可能被调节的所施加的压力范围，而且不能利用用于具体原件的压力把不同厚度的薄原件和厚原件压在传感器上。
图15所示传统扫描仪的压力调节需要操作人员手动操纵压力调节齿轮，而在每次原件的厚度变化时，来调节压力，而且准确地设定压力很复杂。
发明内容
本发明涉及通过提供一种扫描仪来解决上述问题，在这种扫描仪中，可利用作用在传感器扫描表面上的各自适当的力，压住厚度非常不同的厚原件和薄原件，从而避免扫描误差和文件输送误差。进一步的目的是提供一种使用这种扫描仪的商业设备。
根据本发明所述的扫描仪具有用于在文件与传感器接触的同时从文件读取图像信息的图像传感器。该传感器具有压力产生机构，该压力产生机构具有多个弹性体，这些弹性体用于根据文件的厚度利用不同的弹力压住文件。压力产生机构使用这些多个弹性体中的其中第一个弹性体压住其厚度位于第一范围内的文件、以及使用第二弹性体压住其厚度位于的第二范围内的文件。第二范围的厚度接近而且大于第一范围。第一范围可以在0至特定的第一限定值之间变化，而且第二范围可覆盖位于第一限定值之上直到扫描仪能处理的最大厚度的所有厚度。可供选择地，第二范围可覆盖第一限定值之上直到第二限定值的所有厚度，而且可设置第三弹性体，以压住其厚度超出第二限定值的文件，等等。
因此，本发明所述的扫描仪可利用适用于原件的力，把厚度非常不同的厚原件和薄原件压在传感器上，从而避免阅读(扫描)误差和文件输送误差。
通过结合附图对具体实施例进行如下说明，可更清楚地认识本发明的其它目的、实施方式和更全面的理解。
图1说明用于根据本发明所述扫描仪的压力产生机构的原理，图1(a)是扫描薄原件时的压力产生机构的简要附图，而图1(b)是扫描厚原件时的压力产生机构的简要附图；图2所示的透视图表示导纸罩(固定的引导件)打开时，根据本发明所述扫描仪的第一实施例；图3是图2所示主要部件的侧部透视图；图4是当扫描薄原件时沿图2中的线X-X剖开的压力产生机构的剖视图；图5是当扫描厚原件时沿图2中的线X-X剖开的压力产生机构的剖视图；图6所示的曲线图表示文件厚度和由根据本发明所述的扫描仪中压力产生机构的第一和第二弹簧产生的压力之间的关系；图7所示的透视图表示应用根据本发明的第二实施例所示扫描仪的商业设备；图8所示的透视图表示根据第二实施例所述的扫描仪；图9是第二实施例的另一种透视图；图10是第二实施例的另一种透视图；图11是第二实施例的剖视图，用于图示被插入该扫描仪的厚卡片；图13是图11放大的局部剖视图；图14是图12放大的局部剖视图；图15表示传统扫描仪中压力产生机构的结构。
具体实施例方式
首先参照附图1说明根据本发明所述扫描仪的压力产生机构的原理。图1〔a〕是当扫描薄原件时压力产生机构的主要部件的剖视图，而图1(b)是当扫描厚原件时压力产生机构的主要部件的剖视图。
图1(a)和图1(b)所示的扫描仪使用接触图像传感器1作为图像扫描传感器。薄原件PA(或者厚原件PB)利用设置在传感器1相对侧的压力产生机构50压在传感器1的扫描表面1a上，该扫描表面一般是玻璃表面。在文件被压力产生机构50压在扫描表面1a上的同时，来自于薄原件PA(或者厚原件PB)的图像信息被传感器1读取。
压力产生机构50采用不同的力把薄原件PA或者厚原件PB压在扫描表面1a上。压力产生机构50具有压力部件2、可移动引导件20、固定引导件10、第一弹性体5和第二弹性体6。
压力部件2设置在传感器1的相对侧，以把薄原件PA或者厚原件PB压在扫描表面1a上。压力部件2具有轴3，并可在该轴3上转动。因此压力部件2可很容易地基本上平行于扫描表面1a传送薄原件PA或者厚原件PB，同时还可把文件压在扫描表面1a上。
压力部件2的轴3被可移动引导件20可移动地支撑在文件厚度方向(即施加在文件上的压力的方向)上。可移动引导件20具有在文件厚度方向上形成的拉长安装孔4。轴3被支撑住，从而其可以被安装孔4侧壁4a引导住相对于可移动引导件20滑动。这些侧壁4a平行于文件厚度方向。
第一弹性体5设置在可移动引导件20和压力部件2的轴3之间。第一弹性体5相对于可移动引导件20向传感器1的扫描表面1a押压压力部件2，从而通过压力部件2把薄原件PA或者厚原件PB压在扫描表面1a上。
当轴3在文件厚度方向上紧靠在安装孔4的一端时，更具体地说，紧靠图4所示的底端4b时，被限制住并达到第一弹性体5的最大变形(偏差)。
因此，底端4b可用做限制轴3相对于可移动引导件20移动的阻挡件。如果压力部件2根据文件的厚度相对于可移动引导件20移动一定距离，该距离大于从压力部件2接触传感器1的位置起的特定行程H1，轴3则与底端4b接触。第一弹性体5将不产生超出轴3与底端4b接触的点的位置的变形(偏差)。因此，在轴3与底端4b接触时，由第一弹性体5施加在轴3上的载荷最大。
可移动引导件20在文件厚度方向上相对于固定的引导件10被可移动地支撑。更具体地说，固定引导件10中设有凹槽11，而且在该凹槽11中容纳可移动引导件20的底部部件。
引导部件21设置在可移动引导件20的前侧和后侧(参见图1的右侧和左侧)。引导部件21被支撑住，使其可在位于固定引导件10中的凹槽11的两个侧壁12上滑动。因此，可使可移动引导件20沿侧壁12在文件厚度方向上(即，图1所示的上下方向)滑动，而且通过引导部件21和侧壁12之间的接触将其设置在水平方向(图1所示从右到左)。
第二弹性体6的弹性系数大于第一弹性体5的弹性系数，该第二弹性体设置在可移动引导件20和固定引导件10中的凹槽11的底部之间。这些第二弹性体6把压力从固定引导件10中的凹槽11的底部施加在可移动引导件20上。
从凹槽11的外缘向内突出(向着凹槽11的开口中心)的脊14形成在固定引导件10中的凹槽11上。当可移动引导件20被第二弹性体6在向原件施加压力的方向上推动时，脊14与可移动引导件20的引导部件21接触，从而把可移动引导件20保持在预定位置。
下面说明第一弹性体5和第二弹性体6的操作过程。
如上所述，第一弹性系数，即第一弹性体5的弹性系数设置地足够小于第二弹性系数，即第二弹性体6的弹性系数，而且当轴3在行程H1的允许范围内相对于可移动引导件20移动时，第二弹性体6不产生潜在变形。
更具体地说，由第二弹性体6产生的弹力把可移动引导件20的移动部件21推向脊(ridge)14，直到轴3下降并与安装孔4的底端4b接触。因此，只要轴3不接触底端4b，而且第二弹性体6不向薄原件PA施加力(参见图1)，即只要被扫描文件的厚度位于从0到H1的第一范围内，薄原件PA就被第一弹性体5的弹力压在扫描表面1a上。
但是，当相对较厚的原件被插入而且把轴3压在可移动引导件20中的安装孔4的底端4b上时，轴3就向下推动可移动引导件20，并进而压缩(偏置)第二弹性体6。由于第二弹性体6被压缩，厚原件因此被第二弹性体6的弹力推动。从这种意义上说，厚原件是其厚度超出上述第一范围的原件。
这意味着被插入的原件厚度判断来自于第一弹性体5的力或者来自于第二弹性体6的力是否工作而把原件压在扫描表面1a上。更具体地说，来自于第一弹性体5的弹力工作在由安装孔4允许的压力部件2的移动范围内，也就是说，直到轴3紧靠住孔4的底端4b，而在轴3碰到底端4b而且第二弹性体6首先被压缩之后，随后产生来自于第二弹性体6的弹力，并工作在该范围内。
这还意味着，可根据来自于第一弹性体5的弹力的工作范围，即行程H1的长度大小，改变施加在原件上的压力。
因此，如图1(a)所示，当由薄原件PA在扫描表面1a和压力部件2之间形成间距h(其中h＜＝H1)时，由于间距h小于或等于可允许行程H1，因此只有由第一弹性体5施加的弹力工作而把薄原件PA压在扫描表面1a上。来自于第二弹性体6的弹力工作，只将可移动引导件20保持在固定引导件10的脊14上，而且第二弹性体6的弹力不作为押压压力部件2的力而工作。
但是，当如图1(b)所示插入厚原件PB、而且扫描表面1a和压力部件2之间的间距h变得大于可允许行程H1，即H1＜h时，第一弹性体5极大地变形，从而使轴3接触底端4b，而且可移动引导件20的引导部件21与固定引导件10的脊14分开。
在此情况下，把厚原件PB压在传感器1的扫描表面1a上的压力部件2的力只是第二弹性体6的弹力。
因此，本发明所述的压力产生机构50可使用不同厚度的薄原件PA和厚原件PB，而且机械地检测这种不同，以自动地选择第一弹性体5或者第二弹性体6，进而改变所施加的压力。
第一实施例下面利用附图2至5说明上述压力产生机构50的更具体的应用。图2是扫描仪的透视图，而图3是该扫描仪主要部分的局部透视图。图4和5是穿过图2中的线X-X剖开的剖视图。图4是当插入薄原件时的剖视图，而图5是当插入厚原件时的剖视图。
图2所示的扫描仪100利用能够使导纸罩80(对应于图1中的固定引导件10)沿图2中的箭头所示的方向自由打开和关闭的铰链25的部件，安装在包括驱动系统的主框架70上。
电机32、连接到电机32并由电机32驱动的四个送纸驱动辊30、以及接触图像传感器41安装在主框架70上。
传感器41设置在驱动辊30之间。如图4所示，传感器41的扫描表面41a固定在从文件输送通道88的第一壁面70a稍微向前突出的位置。凸起70b形成在第一壁面70a上，突出与传感器41的扫描表面41a基本上相同的高度。
驱动辊30还设置地使这些驱动辊的外围表面稍微突出第一壁面70a之上。
从动辊31与四个驱动辊30相对设置，以把原件保持在从动辊31和驱动辊30之间。这些从动辊31的外围表面稍微突出到文件输送通道88的第二壁面80a之上。
压力辊42是跟随原件移动的从动辊，并设置在从动辊31之间。这些压力辊42设置地使这些驱动辊的外围表面从可移动引导件60的顶端62稍微突出。
有两个压力辊42，每个压力辊42都被两个轴42中的各自的一个轴支撑住。每个压力辊42实际上都由一对辊组成，这两个辊的外表面之间具有间隙。压力辊42设置在可移动引导件60上，而辊的轴43同轴对齐。
当这种扫描仪100的导纸罩80被锁定在关闭位置时，文件输送通道88设有其间具有特定间距的、导纸罩80的第二壁面80a以及相互相对的主框架70的第一壁面70a。从第一壁面70a突出的驱动辊30也与从动辊31相互相对，从动辊31从设于该文件输送通道88相对侧的第二壁面80a突出。另外，从第一壁面70a突出的传感器41的扫描表面41a与从第二壁面80a突出的压力辊42相对。
下面参照图3、图4和图5详细说明可移动引导件60和环绕部件的结构。要说明的是，图3是从可移动引导件60的后侧(即面向远离文件输送通道88的侧部)看去的的透视图。
如上所述，可移动引导件60具有两个压力辊42。每个压力辊42被可转动地支撑在设于可移动引导主体65中的匹配开口60a中，而每个压力辊42的轴43被第一弹簧45压向传感器41。该第一弹簧45是由支撑轴48支撑的盘绕形扭力弹簧，该支撑轴48设置在可移动引导主体65上，并穿过盘簧。弹簧接触轴43的工作壁45a、以及另一个壁45b与从可移动引导主体65向上(离开工作壁45a押压辊的方向的方向)突出的弹簧固定件49接合。
工作壁45a押压压力辊42的轴43的轴线中部。从压力辊42端部突出的轴43的端部被保持在形成于可移动引导主体65中的延长轴支撑孔44中。由轴支撑孔44的侧壁44a定位轴43，从而使轴43实际上不从一端到另一端移动(文件的输送方向)，但是可使其在垂直方向(垂直于文件输送方向的方向)上在孔44的长度范围内移动。因此，压力辊42被支撑得可使其在文件厚度方向(即垂直于文件输送方向)上移动。
可移动引导件60构造得可使其在垂直于文件输送方向的方向上移动。更具体地说，部分可移动引导件60容纳在位于导纸罩80中的凹槽81内，而且为压缩弹簧的第二弹簧46把可移动引导件60压向传感器41，即可移动引导件60将要移动的方向。这些第二弹簧46的下端保持在例如设置在可移动引导件60的四个角落中的管簧(tubular spring)固定件46b内。
台肩(shoulder)71从可移动引导件60的前后(图4和5所示的左右侧)突出。通过与凹槽81的侧壁52接触，这些台肩71可精确地定位可移动引导件60并能使可移动引导件60上下滑动。
设置在导纸罩80的凹槽81上的止挡(stop)54限制可移动引导件60在垂直于文件输送方向的方向上，即可移动引导件60被第二弹簧46押压的方向上的移动范围。当台肩71接触止挡54时，可移动引导件60保持在预定位置。
下面说明扫描薄原件PA和厚原件PB时根据本发明的第一实施例所述扫描仪的操作过程和动作过程。
首先参照图4说明当扫描仪100扫描厚度范围为从复印纸(厚度大约为0.08毫米)到Kent纸(厚度大约为0.18毫米)的薄原件PA时发生的操作和动作过程。
当关闭扫描仪100的导纸罩80时，扫描仪100的扫描表面41a和压力辊42的外围表面直接接触。压力辊42利用此时由第一弹簧45产生的弹力被压向扫描表面41a。
当在此状态下把薄原件PA插入文件输送通道88时，薄原件PA被驱动辊30和从动辊31抓住，并且在箭头F方向上被输送，与文件输送通道88的顶侧(第一壁面70a)接触或者接近。之后，薄原件PA沿扫描表面41a被滑动输送，从而进入扫描表面41a和压力辊42(此时压力辊42在允许的行程H1内移离扫描表面41a)之间，并被传感器41扫描。如图4所示，压力辊42和扫描表面41a之间建立的间距h根据薄原件PA的厚度为相对较小的间距。
例如，如果允许行程H1为0.3毫米，而且间距h和允许行程H1之间的关系如上所述(0＜＝h＜H1)，那么，当扫描的薄原件PA的厚度大约为0.08毫米时，就利用由弱(即低弹性系数)第一弹簧45产生的适用于薄原件PA的相对较弱的力，把薄原件PA压向扫描表面41a。
此时第一弹簧45的变形产生与变形相对应的弹力，而且薄原件PA利用例如不会导致塞纸的适当的微弱弹力被压在传感器41的扫描表面41a上。
此时，第二弹簧46向止挡54推动可移动引导件60。由于如上所述，第二弹簧46的弹力大于第一弹簧45的弹力，因此插入薄原件PA不会导致第二弹簧46变形。因此，只利用由第一弹簧45产生的微弱弹力就把薄原件PA压在传感器41上。
下面参照图5说明当把厚度范围从大约0.6毫米至1.2毫米的、诸如信用卡之类的厚原件PB插入扫描仪100时，发生的操作和动作过程。
当扫描仪100处于备用状态，且导纸罩80关闭时，传感器41的扫描表面41a和压力辊42的外围表面如图4所示相互接触，而且压力辊42被第一弹簧45的弹力压在扫描表面41a上。
之后，当在备用状态下，在图5所示的箭头F的方向上，把厚原件PB插入文件输送通道88时，厚原件PB就被驱动辊30和从动辊31抓住，并以与上述薄原件PA相同的方式，向前输送，与文件输送通道88的第一壁面70a(图中的顶侧)接触或者接近。之后，当厚原件PB插入方向上的引导缘接触可移动引导件60的顶端62a的锥形壁面62a时，厚原件PB向下移动可移动引导件60，并被引导至扫描表面41a和压力辊42之间的空间。要说明的是，存在厚原件PB的引导缘不接触锥形表面62a的情况。
在此情况下，扫描表面41a和压力辊42之间的间距h根据0.6毫米或者更大，即大于轴43的预定允许行程H1，的厚原件PB的厚度而增加。于是，H1＜h。
在此情况下，轴43接触可移动引导件60中的轴支撑孔44的底端44b，并由此把可移动引导件60向下推入凹槽81。因此，可移动引导件60从与止挡54接触的状态退回凹槽81，而且第二退弹簧46由此开始被压缩。
之后，厚原件PB以合适的速度穿过扫描表面41a向前滑动，并被传感器41扫描，同时压力辊42从扫描表面41a缩回超出允许行程H1的距离。
当扫描厚原件PB时，第二弹簧46产生变形，变形量由可移动引导件60相对于导纸罩80的移动量而定，而且由第二弹簧46产生较大的弹力通过可移动引导件60和轴43把厚原件PB压在传感器41上。这样就有可能把相对较硬的厚原件PB固定紧，同时限制原件的弯曲，从而确保准确地扫描。
根据被扫描原件的厚度，押压原件的力非常突然地从由第一弹簧45产生的力改变成由第二弹簧46产生的力，即在根据本发明的第一实施例所述的扫描仪100中，押压原件的力地发生变化。更具体地说，当厚度范围(间距h)在允许的行程H1之内时，由第一弹簧45产生的压力施加在原件上，而在原件厚度超出允许行程H1时，施加由第二弹簧46产生的力。
下面参照图6图说明设定由第一弹簧45产生的压力和由第二弹簧46产生的压力的过程。图6所示的图表表示分别由第一弹簧45和第二弹簧46产生的压力、与文件厚度之间的关系。
在图6所示的实例中，例如，允许行程H1(阀值)设定为0.3毫米，并在文件厚度不大于该距离的同时，根据第一弹簧45的特性改变施加在传感器41上的压力。当文件厚度超出这一允许行程H1时，就根据第二弹簧的特性改变作用于传感器41的方向上的压力。
从图6中可以理解，可根据由相应弹簧产生的所需的压力设定第一弹簧45的弹性系数和第二弹簧46的弹性系数。这就有可能根据文件的厚度提供两种最优的压力范围，并使用最大允许行程H1理想地设定阀值厚度，在该阀值厚度下可使压力从一种范围改变成另一种范围。
更具体地说，可根据文件厚度在允许行程H1之内还是之外，很容易地改变作用在扫描表面41a上的弹簧产生的压力。另外，第一弹簧45的弹性系数和第二弹簧46的弹性系数非常不同。因此，当特定的薄原件PA和特定的厚原件PB的厚度和性质差别很大时，差别非常大的相应压力可很容易地施加在原件上，而且薄原件PA和厚原件PB都可以被夹紧在扫描表面41a上，以便具有良好的扫描效果。
因此，根据第一实施例所述的扫描仪100即可以以适于薄原件的微弱力扫描热(thermal)性和其它类型的薄原件PA，也可以适于厚原件的较大压力扫描驾驶执照和其它类型的厚原件PB。
更进一步地，不需要特别地操作本发明就可提供把原件简单地插入根据第一实施例所述的扫描仪100，而自动地设定适用于原件的压力，并且进而消除扫描误差、原件输送误差和其它问题。
这种扫描仪100还可用于商业设备中。这种商业设备使用该扫描仪100，以扫描支票、以及比支票厚而且可用于验证支票使用人的身份的、诸如驾驶执照之类的个人身份证明。
在本申请中，商业设备使用扫描仪100读取作为上述薄原件PA的支票、以及作为厚原件PB的、包含用于验证支票使用人信息的驾驶执照或者其它身份证明卡。通过在这种商业设备中使用上述扫描仪100，不需改变扫描仪100的任何设定值就可扫描薄原件PA和厚原件PB，并获取信息，而且所获取的图像数据可传输到外部鉴定服务器，以验证支票持有人是被授权的支票使用人。
更进一步地，尽管上面所述扭簧作为第一弹簧45，而压缩弹簧作为第二弹簧46，但是本发明并不局限于此，而且可使用任何合适类型的弹簧和多个弹簧或者其它弹性体进行代替。
更进一步地，参照图2至6所述的实施例具有两种压力设定值，即两种类型的弹簧和一个阀值H1，但本发明并不局限于此。更具体地说，可以有三种或者更多类型的弹性体，例如弹簧，而且可以有多个可允许移动范围(H1、H2等等)。通过设置叠层(cascade)结构的可移动移动件可很容易地实现这一点，即可移动移动件和容纳上述可移动移动件的凹槽，和第二可移动移动件作为这样的部件，即该部件内的该凹槽设有容纳在第二凹槽中的第二可移动移动件。可选择地，用于支撑图4和5中的第二弹簧4和5的凹槽81的底部可制成可移动的，而且该可移动的底部被第三弹簧(弹性体)支撑。
所说明的第一实施例所述的压力产生机构是压力辊42，该压力辊可由于施加在其上的弹力而在压力作用方向(图中是垂直的)上移动，但是在本发明中仅需要把相对压力施加在原件上。例如，传感器41可以是可移动部件，而且可改变支撑结构以改变作用在传感器41上的压力大小，而不需上述辊。
所说明的本发明的第一实施例是扫描同时传输通过的原件的扫描仪。但是，本发明并不局限于这种结构，而且本发明可应用于不传输用于扫描的原件的扫描仪。
第二实施例下面参照图7至14说明根据本发明所述扫描仪的另一种实施例。
图7所示的透视图表示配置有根据本发明的第二实施例所述的扫描仪110的商业设备200。
该商业设备200是配置有扫描仪的多功能打印机，而且可在卷纸(roll)(未示出)和片纸(slip paper)(未示出)上进行打印，更进一步地，还可从片(slip)结构和卡片上扫描并获取信息。
该商业设备200具有一体形成的底壳部211、前壳部212和顶盖装置213。底壳部211容纳纸卷(未示出)，并具有用于在从该纸卷拉下的卷纸上进行打印的打印机构。前壳部212设置在底壳部211的前面，并具有用于在前壳部212和底壳部211之间输送纸片的片纸给送通道221。顶盖装置213安装成可盖住底壳部211的顶侧、以及用于扫描被插入卡或者其它媒介上的图像信息。
前壳部212具有利用片纸给送通道221与底壳部211分开的前盖212a、以及以悬臂方式支撑前盖212a的前侧部212b。如图7所示，把片纸从纸片插入口211a插入片纸给送通道221，该纸片插入口221a在商业设备200的前部提供进入底壳部211和前壳部212的前盖212a之间的间距的入口。当纸片穿过片纸给送通道221时被打印和扫描，随后从纸片出口221a弹出。
卷纸在底壳部211内部被打印，并从位于底壳部211顶部的卷纸出口222弹出。
用于把卡片插入扫描仪110的卡片插入口241设置在顶盖装置213的前部。从该卡片插入口241插入扫描仪110的卡片被送入扫描仪110，并随后在被反向输送的同时进行扫描，直到卡片从卡片插入口241弹出。
根据该第二实施例所述的扫描仪110利用各自适当的压力即可以容纳信用卡和类似的厚卡片CA，也可以内容商业卡片和类似相对较薄的卡片CB，从而可适当地扫描这两种类型的卡片。也可扫描薄纸，例如打印后再切割的卷纸，而且这种纸件还包括以下称作“薄卡片CB”的术语。进一步地，要说明的是，术语“卡片C”应用于位于厚卡片CA和薄卡片CB之间的不特定的情况。
图8、9和10所示的透视图表示根据第二实施例所述的扫描仪110，图“所示的剖视图表示被插入扫描仪110的厚卡片CA，而图12所示的剖视图表示被插入扫描仪110的薄卡片CB。
如图8和9所示，扫描仪110具有主装置120和盖装置140。主装置120的底部形成上部卡片引导表面120a。盖装置140的顶部形成下部卡片引导表面140a，该下部卡片引导表面140a安装在形成于主装置120底部两侧壁121上。
如图9所示，沿上部卡片引导表面120a设置用于扫描被插入卡片的图像的接触图像传感器式图像传感器122。被扫描的卡片C被设置在盖装置140上的压力辊126压在扫描表面122a(玻璃表面)上，从而使传感器122扫描卡片C的图像，同时卡片C牢固地夹在扫描表面122a上。
第一驱动辊123和第二驱动辊124分别在卡片输送方向上设置在传感器122的上游侧和下游侧。第一驱动辊123和第二驱动辊124利用电机112的转动功率被正向和反向驱动，电机112的转动功率通过被连接的多功率传输齿轮113进行传递，以一起转动。第一驱动辊123和第二驱动辊124以及各自相对的第一从动辊143和第二从动辊144通过卡片给送通道111输送卡片C(参见图11和12)。根据第一驱动辊123和第二驱动辊124是被正向驱动的还是被反向驱动的，插入扫描仪110的卡片C可沿卡片给送通道双向输送。
在其后端，盖装置140利用铰链130枢转地安装在主装置120的侧壁121上。当盖装置140如图10所示关闭时，主装置120的上部卡片引导表面120a和盖装置140的下部卡片引导装置140a保持基本上平行并列，形成位于上部卡片引导表面120a和下部卡片引导装置140a之间的具有特定间距(参见图11和12)的输送通道111。
如图8、11和12所示，盖装置140具有基部(base)和利用四个卷簧170(图11和12中只示出了两个)安装在基部150上的可移动引导件160。由基部150的顶面和可移动引导件160的顶表面形成下部卡片引导表面140a。
基部150具有由支撑件连接并加强的大致矩形的侧壁151。可移动引导件160安装在由这些侧壁151围成的开口中，从而可移动引导件160可沿壁151上下滑动。
卷簧170是从基部150向上(当关闭时向主装置120)押压可移动引导件160的弹性体。卷簧170设置在可移动引导件160的四个角落区。图11和12所示的每个卷簧170的一端设置在与基部150一体形成的壁151的弹簧安装件152、153上，而每个弹簧的另一端设置在从可移动引导件160的后侧突出的弹簧安装件161、162上。
基部150的前侧壁151a顶端部155(图12中左手侧的侧壁151)沿下部卡片引导表面140a大致呈L形结构。当可移动引导件160被卷簧170推动时，可移动引导件160的前端部163与顶端部155接触，这样就限制了可移动引导件160向上移动。尽管图中未示出，仍然有类似的结构设置在后侧壁。换句话说，前侧壁151a的顶端部155以及后侧壁的相应部分起到判断可移动引导件160的行程上限的阻挡件的作用。
图12中，当可移动引导件160的前端部163接触基部150的顶端部155时，卷簧170被压缩，并进而利用特定的弹力把可移动引导件160押压到基部150(顶端部155)。
用于把第一驱动辊143相对第一驱动辊123设置的第一辊支撑件164、以及用于把第二驱动辊144相对第二驱动辊124设置的第二辊支撑件166也设置在可移动引导件160的侧壁160a上。
如图13和14所示，第一驱动辊143的轴143a插入形成在第一支撑件164中的第一轴支撑孔165中。如图所示，第一轴支撑孔165在垂直方向上延长。轴143a被第一轴支撑孔165的两个侧壁164a定位，从而实际上不会有从一侧到另一侧(即卡片输送方向)的移动，而且轴可在垂直方向上，即垂直于卡片给送方向上，限定的范围内自由移动。更具体地说，当没有东西通过卡片给送通道111给送时，第一驱动辊143的轴143a的底部143b和第一轴支撑孔165的底部164b之间的距离为如图14所示的高度H1。
如图13和14所示，第二驱动辊144的轴144a同样插入形成在第二辊支撑件166中的第二轴支撑孔167中。如图所示，第二轴支撑孔167也在垂直方向上延长。轴144a被第二轴支撑孔167的两个侧壁166a定位，从而实际上不会有从一侧到另一侧(即卡片输送方向)的移动，而且轴可在垂直方向上，即垂直于卡片给送方向上，限定的范围内自由移动。更具体地说，当没有东西通过卡片给送通道111给送时，第二驱动辊144的轴144a的底部143b和第二轴支撑孔167的底部166b之间的距离为高度H1，与第一从动辊143的轴143a的底部143b和第一轴支撑孔165的底部164b之间的距离相同。
第一从动辊143和第二从动辊144设置地使其外围表面总是在可移动引导件160的顶部表面160a之上，处于第一轴支撑孔165和第二轴支撑孔167的内部的垂直移动范围之内。
扭簧171缠绕在设于可移动引导件160的侧壁160a的侧部上的弹簧安装件168上。扭簧171的一端171a的作用是使第一工作壁接触第一从动辊143的轴143a，并把轴143a压在第一驱动辊123上。扭簧171的另一端171b的作用是使第二工作壁接触第二从动辊144的轴144a，并使轴144a压在第二驱动辊124上。该扭簧171的弹性载荷设置地低于卷簧170的弹性载荷。
尽管图11和12未示出，但压力辊126也被安装在可移动引导件160上的弹簧部件压在传感器122上。该压力辊126和可移动引导件160之间的关系与如图1所示的压力部件2和可移动引导件20之间的关系相同，而且压力辊126的操作和动作过程也与图1所示的压力部件2的操作和动作过程相同。
在此第二实施例中，当厚度为h(h＜H1)的薄卡片CB通过卡片给送通道111给送时，如图12和14所示，第一从动辊143的轴143a的底部143b与第一轴支撑孔165并不接触，而且第二从动辊144的轴144a的底部144b与第二轴支撑孔167的底部166b不接触。因此，此时只有由扭簧171产生的力作用在第一从动辊143和第二从动辊144上。
把从动辊143和144压在从动辊123和124上的扭簧171的弹力使指向下方的反作用力作用在可移动引导件160上。选择向上推动可移动引导件160的卷簧170，以产生防止卷簧170由于反作用力而变形的弹性负载，从而使卷簧170保持可移动引导件160的前端部163与前侧壁151a的顶端部155接触，而且卷簧170的弹力不影响第一从动辊143和第二从动辊144。
另一方面，如图11和13所示，当其厚度为h＞＝H1的厚卡片CA通过卡片给送通道111输送时，第一从动辊143的轴143a的端部143b接触并推动第一轴支撑孔165的端部164b，而第二从动辊144的轴144a的端部144b接触并向下推动第二轴支撑孔167的端部166b。这样克服卷簧170向上的力，向下推动可移动引导件160，而且可移动引导件160的前端部163与前侧壁151a的顶端部155分开。
于是，卷簧170的弹力作用在第一从动辊143和第二从动辊144上。更具体地说，当h＝H1时，施加在卡片C上的压力突然非线性地改变，而且第一从动辊143和第二从动辊144上的压力可在很宽的范围内改变。
因此，该第二实施例所述的扫描仪110可根据被插入的文件的厚度从由卷簧171产生的压力改变成由卷簧170产生的压力。因此，可使用两个弹簧部件非线性地改变传送厚卡片CA时施加的压力和传送薄卡片CB时施加的压力，而不是仅使用一个弹簧仅仅线性地改变压力，而且可利用适用于各自卡片厚度的压力传送厚度非常不同的薄卡片和厚卡片。更具体地说，防止了由于把太大的压力施加在薄卡片(文件)上而造成传送阻塞、擦破(marring)以及弄脏文件。也能可靠地传送厚卡片(文件)，而不会由于施加在厚卡片上的压力不够而使卡片打滑。
更进一步地，当辊抓住厚卡片端部或者松开厚卡片的端部时，微弱的弹力作用在卡片上，而不是具有很大弹性系数的弹力作用在卡片上。因此，相对于只具有一个弹簧的传统结构，卡片边缘被抓住时以及该边缘被松开时的传送负载的变化降低，而且可防止中断文件的给送间距(pitch)和扫描。
可以理解，对第二实施例的说明集中在所提供的结构上，以根据文件的厚度把压力施加在被扫描的原件上，这种文件既可以与扫描表面接触，也可以夹在从动辊和从动辊之间。用于根据文件的厚度把压力施加在压力辊126上的结构与上文中第一实施例所述的结构相同或者相似。
权利要求
1.一种图像扫描装置，包括图像传感器(1，41，122)，用于在保持图像传感器(1，41，122)与文件(PA，PB；CA，CB)接触的同时，从文件(PA，PB；CA，CB)读取图像信息，压力产生机构，该压力产生机构设有具有不同弹性系数的多个弹性体(5，6；45，46)，而且设置成利用所选择的其中一个弹性体(5，6；45，46)把文件(PA，PB；CA，CB)压在图像传感器(1，41，122)上，根据所述文件的厚度自动地选择所述一个弹性体。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述弹性体(5，6；45，46)包括具有第一弹性系数的第一弹性体(5；45)，该第一弹性体(5；45)设置成在文件(PA，PB；CA，CB)厚度位于第一范围内时，可把文件(PA，PB；CA，CB)压在图像传感器(1，41，122)上；以及具有大于第一弹性系数的第二弹性系数的第二弹性体(6；46)，该第二弹性体(6；46)设置成在文件(PA，PB；CA，CB)厚度位于接近并大于第一范围的第二范围内时，可把文件(PA，PB；CA，CB)压在图像传感器(1，41，122)上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述压力产生机构包括用于把文件(PA，PB；CA，CB)压向图像传感器(1，41，122)的压力部件(2，42，126)；可在文件厚度方向上移动地保持该压力部件(2，42，126)的可移动引导件(20，60，160)，该第一弹性体(5；45)设置成在压力部件(2，42，126)和可移动引导件(20，60，160)之间动作；以及在文件厚度方向上利用压力部件(2，42，126)可移动地支撑可移动引导件(20，60，160)的固定引导件，该第二弹性体(6，46)设置成可在移动引导件(20，60，160)和固定引导件之间动作。
4.如权利要求3所述的装置，其中当压力部件(2，42，126)相对于可移动引导件(20，60，160)的移动量不大于预定值时，所述文件(PA，PB；CA，CB)被第一弹性体(5；45)押压；而当压力部件(2，42，126)相对于可移动引导件(20，60，160)的移动量超出预定值时，所述文件(PA，PB；CA，CB)被第二弹性体(6；46)押压。
5.如权利要求3或4所述的装置，其中所述压力部件(2，42，126)是用于保持所述文件(PA，PB；CA，CB)基本上平行于图像传感器(1，41，122)的扫描表面(1a，41a，122a)的辊。
6.如上述权利要求中的任一项所述的装置，进一步包括设置在图像传感器(1，41，122)相对侧的文件引导罩(80；140)，其中该压力产生机构设置在该文件引导罩(80；140)上。
7.如上述权利要求中的任一项所述的装置，进一步包括文件给送机构，其中该文件给送机构包括用于传送文件(CA，CB)的驱动辊(123，124)；相对于驱动辊(123，124)设置的从动辊(143，144)；多个弹性部件(171，170)，每个弹性部件都用于利用各自的其中一种不同弹力把从动辊(143，144)压在驱动辊(123，124)上，其中文件给送装置适合用于使用多个弹性件(171，170)中选出的一个弹性件，通过从动辊将文件压向驱动辊(123，124)的同时传送文件，根据所述文件的厚度自动地选择所述一个弹性部件。
8.如权利要求2和7所述的装置，其中文件给送机构的多个弹性部件(171，170)包括具有第三弹性系数的第三弹性体(171)，该第三弹性体(171)设置成可在文件厚度位于第三范围内时，通过从动辊(143，144)把文件压在驱动辊(123，124)上；以及具有大于第三弹性系数的第四弹性系数的第四弹性体(170)，该第四弹性体(170)设置成可在文件厚度位于接近并大于第三范围的第四范围内时，通过从动辊(143，144)把文件(CA，CB)压在驱动辊(123，124)上。
9.如权利要求1至7中的任一项所述的装置，其特征在于进一步包括用于传送文件(CA，CB)的驱动辊(123，124)以及与驱动辊(123，124)相对设置的从动辊(143，144)，其中所述压力产生机构包括用于把文件(CA，CB)压向图像传感器(122)的压力部件(126)，可在文件厚度方向上移动地保持该压力部件(126)和从动辊(143，144)的可移动引导件(160)；利用压力部件(126)和从动辊(143，144)在文件厚度方向上可移动地支撑可移动引导件(160)的固定引导件；设置成可在压力部件(126)和可移动引导件(160)之间动作的第一弹性体，用于在文件厚度处于第一范围内时将文件(CA，CB)压向图像传感器(122)；设置成在可移动引导件(160)和固定引导件之间动作的第二弹性体(170)，该第二弹性体用于把文件(CA，CB)压在图像传感器(122)上、并在文件厚度位于接近并大于第一范围的第二范围内时，通过从动辊(143，144)把文件(CA，CB)压在驱动辊(123，124)上，以及设置成在从动辊(143，144)和可移动引导件(160)之间动作的第三弹性体(171)，该第三弹性体用于在文件厚度位于所述第一范围内时，通过从动辊(143，144)把文件(CA，CB)压在驱动辊(123，124)上。
10.一种使用如权利要求1至9中的任一项所述的装置的商业设备，其中该商业设备适用于读取支票和比支票厚的个人身份卡。
全文摘要
一种图像扫描装置以及使用这种扫描装置的商业设备，可通过压住原件、以利用适用于各自原件的压力扫描图像传感器(1)的扫描表面(1a)，来避免出现扫描误差和文件给送误差，这些原件包括厚度非常不同的薄原件和厚原件。压力产生机构通过使用从产生不同弹力的多个弹性体(5，6)中选择的一个弹性体，把原件压在扫描表面(1a)上。
文档编号H04N1/193GK1527242SQ20041000221
公开日2004年9月8日 申请日期2004年1月15日 优先权日2003年3月7日
发明者降幡秀树 申请人:精工爱普生株式会社