DE102006035829A1

DE102006035829A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit eines Druckers oder Kopierers

Info

Publication number: DE102006035829A1
Application number: DE102006035829A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Taubenberger (FH); Roland Dr.-Ing. Wolf; Kurt Dipl.-Ing. Zietlow
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2008-02-21
Also published as: US20090310987A1; WO2008015243A1; EP2049951A1; US7873288B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit (14) einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung (10). Mit Hilfe eines fotoelektrischen Sensors (30, 32), der benachbart zu einem zu fixierenden Trägermaterial (16) angeordnet ist, wird mindestens ein Teil eines Fixierbereichs der Fixiereinheit (16) überwacht. Es wird ein Fehlersignal ausgegeben, wenn mit Hilfe des fotoelektrischen Sensors (30, 32) ein Brand im Fixierbereich detektiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung. Es ist bekannt, einen Rauchsensor in einem Absaugkanal anzuordnen, durch den Abluft aus einem Fixierraum einer Fixiereinheit gesaugt wird.
Aus dem Dokument DE 102 15 353 A1 ist bekannt, unterhalb eines zu fixierenden Trägermaterials eine Sensoranordnung mit elektrisch leitenden Sensorseilen anzuordnen, die bei Auftreffen eines brennenden Teils des Trägermaterials durchbrennen. Im Brandfall wird der Stromfluss durch das durchgebrannte Sensorteil unterbrochen und ein Fehlersignal erzeugt.
Insbesondere bei Strahlungsfixiereinheiten, mit Strahlungsheizelementen nutzen, besteht eine Brandgefahr durch Trägermaterialreste, die der durch die Strahlungsheizelemente erzeugten Wärmestrahlung ausgesetzt sind. Ferner besteht die Möglichkeit, dass bei unerwartetem Stoppen des Trägermaterials die Wärmeleistung der Strahlungsheizelemente nicht schnell genug reduziert werden kann, wodurch das der Wärmestrahlung ausgesetzte Trägermaterial entzündet werden kann. Insbesondere bei Hochleistungsdruckern mit Druckgeschwindigkeiten von ≥ 1 m pro Sekunde ist eine hohe Wärmeleistung der Strahlungsfixiereinheit erforderlich, um die zum Fixieren erforderliche Energie bereitzustellen. Vorzugsweise werden in der Strahlungsfixiereinheit Infrarotheizstrahler als Strahlungsheizelemente ein gesetzt, unter bzw. zwischen denen ein Trägermaterial mit einem auf diesem zu fixierenden Tonerbild vorbeigeführt wird. Dieses Tonerbild wird durch die von den Heizstrahlern abgestrahlte Wärme auf dem Trägermaterial fixiert. Die Infrarotheizstrahler erzeugen dabei eine Temperatur von mehreren 100°C. Innerhalb kürzester Zeit, d. h. innerhalb weniger Sekunden, entzündet sich stillstehendes Papier im Bereich der Heizstrahler.
Um die Heizleistung der Heizstrahler besser steuern zu können und das zu fixierende Trägermaterial vor der unerwünschten Wärmeeinstrahlung zu schützen, können die Heizstrahler zeitweise mit Rolloanordnung abgedeckt werden. Eine solche Rolloanordnung ist beispielsweise aus den Dokumenten DE 198 27 210 C1 und DE 103 38 516 B3 bekannt. Die Verwendung eines Rollos ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Papierbahn bedruckt und darauf befindliche Tonerbilder fixiert werden sollen. Beim Öffnen dieser Rollos können sich im Strahlungsbereich der Heizstrahler befindliche Papierreste entzünden, die beispielsweise nach einem Riss einer zu bedruckenden Papierbahn in der Fixiereinheit zurückgeblieben sind. Der Brand der Papierreste breitet sich üblicherweise in der Fixiereinheit aus und weitet sich auf die Papierbahn aus. Das Auftreten eines Brandes in der Fixiereinheit muss schnellstmöglich erkannt werden, um Maßnahmen ergreifen zu können, durch die eine Ausbreitung des Brandes verhindert wird.
Wie eingangs erwähnt, sind verschiedene Sensoranordnungen zum Ermitteln eines Brandes in der Fixiereinheit bekannt. Nach der Branderkennung kann die Brandstelle, d. h. der Fixierbereich der Fixierstation abgeschottet werden. Dafür werden vorzugsweise Schotts verwendet, wobei ein erstes Schott in Haupttransportrichtung des Trägermaterials vor der Fixiereinheit und ein zweites Schott in Haupttransportrichtung des Trägermaterials nach der Fixiereinheit angeordnet sind. Beim Erkennen eines Brandes in der Fixiereinheit werden diese Schotts geschlossen, wodurch die Brandstelle hermetisch abgeschlossen ist. Die brennenden Papierreste sowie die Papierbahn brennen maximal bis zu diesen Schotts. Nach einer Reinigung des Innenraums der Fixiereinheit kann der Druckbetrieb fortgesetzt werden.
Eine Möglichkeit zur Branderkennung der Fixiereinheit ist, einen aus der Fixiereinheit mit Hilfe einer Absaugvorrichtung erzeugten Absaugluftstrom mit Hilfe eines Rauchsensors zu überwachen. Dabei kann ein Teil des Hauptluftstroms abgezweigt und über ein Filterelement dem Rauchsensor zugeführt werden. Proportional zu der im vom Rausensor überwachten Abluftstrom vorhandenen Partikelströmung erhöht sich dessen Ausgangsspannung. Übersteigt die Ausgangsspannung einen voreingestellten Grenzwert, detektiert der Sensor einen Brand in der Fixiereinheit und es werden die Schotten geschlossen. Bedingt durch die komplexen Strömungsverhältnisse und verschiedene mögliche Brandorte kann zwischen einer Brandentstehung und der Branderfassung mit Hilfe des Rauchsensors im Abluftkanal eine erhebliche Zeit, insbesondere mehrere Sekunden vergehen, wodurch notwendige Sicherheitsreaktionen unnötig verzögert werden.
Ferner ist es mit Hilfe von Rauchsensoren nicht möglich, Rauchpartikel von anderen in dem Abluftstrom enthaltenen Teilchen zu unterscheiden, wodurch ein Brand vom Rauchsensor auch dann detektiert wird, wenn beispielsweise aufgrund eines starken Abriebs des Trägermaterials viele durch Verunreinigungen erzeugte Partikel in der Abluft enthalten sind, die diese trüben. Dadurch kann es zu Fehlauslösungen durch diese Verunreinigungen kommen. Solche Verunreinigungen können insbesondere durch Papierstaubpartikel, Tonerpartikel oder durch Emissionen aus Offsetdruckverfahren entstehen. Eine schnelle korrekte Erkennung eines Brandes ist somit beim Stand der Technik nur schwer möglich, wobei Fehlauslösungen nicht sicher vermieden werden können.
Die genannten Dokumente werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Insbesondere die konstruktive und funktionelle Ausgestaltung der in diesen Dokumenten beschriebenen Strahlungsfixiereinheiten sowie der Rolloabschirmung der Strahlungsfixiereinheiten können in Verbindung mit der nachfolgend beschriebenen Erfindung vorteilhaft genutzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung anzugeben, durch die ein Brand schnell und sicher erkannt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei einer Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung wird zum Detektieren eines Brandes ein fotoelektrischer Sensor in der Fixiereinheit benachbart zu einem zu fixierenden Trägermaterial angeordnet. Das zu fixierende Trägermaterial enthält vorzugsweise mindestens ein Tonerbild, das auf das Trägermaterial umgedruckt ist und mit Hilfe der Fixiereinheit auf diesem fixiert wird. Mit Hilfe des fotoelektrischen Sensors kann ein Brand, insbesondere eine Flamme, sicher und zuverlässig erkannt werden. Durch die optische Überwachung zumindest eines Teils des Innenraums der Fixiereinheit bzw. eines Fixierbereichs, wird der Ausbruch eines Feuers ohne weitere Verzögerung erkannt. Dadurch können sofort Maßnahmen zum Eindämmen des Feuers getroffen werden. Insbesondere können Schotteinrichtungen zum Abschotten des Fixierbereichs der Fixiereinheit geschlossen werden.
Der fotoelektrische Sensor kann dabei eine Fotodiode, einen Fototransistor und/oder eine Solarzelle umfassen. Ferner kann ein optisches Filter vorgesehen werden, das dem fotoelektrischen Sensor vorgeschaltet ist und das vorzugsweise Licht im sichtbaren Spektralbereich zum fotoelektrischen Sensor durchlässt. Dadurch kann insbesondere die von den Heizstrahlern einer Strahlungsfixiereinheit abgegebene Strahlung herausgefiltert werden, wodurch nur Strahlung eines Spektralbereichs zum fotoelektrischen Sensor durch das Filter hindurch gelassen wird, die einen durch Feuer bzw. durch Flammen hervorgerufene charakteristischen Spektralbereich aufweist.
Vorzugsweise umfasst die Fixiereinheit einen Heizstrahler, insbesondere einen Infrarotheizstrahler, der der Vorderseite und/oder Rückseite des Trägermaterials gegenüberliegend angeordnet ist, sodass mit Hilfe der vom Heizstrahler erzeugten Wärme mindestens ein Tonerbild auf der Vorderseite und/oder Rückseite des Trägermaterials beim Vorbei führen des Trägermaterials am Heizstrahler auf dem Trägermaterial fixiert wird. Zwischen dem Heizstrahler und dem Trägermaterial ist vorzugsweise ein Zwischenraum vorgesehen, wobei der mindestens eine fotoelektrische Sensor mindestens einen Bereich des Zwischenraums überwacht.
Es ist vorteilhaft, eine Überwachungseinheit zum Überwachen der Funktion des fotoelektrischen Sensors vorzusehen. Eine solche Überwachungseinheit ermöglicht, dass Funktionsfehler, insbesondere Ausfälle, des fotoelektrischen Sensors erkannt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass der fotoelektrische Sensor ein Fehlersignal beim Auftreten eines Brandes bzw. eines Feuers in der Fixiereinheit ausgibt. Die Überwachungseinheit hat vorzugsweise eine Lichtquelle und eine Auswerteschaltung, wobei die Lichtquelle Licht emittiert, durch das der fotoelektrische Sensor ein Fehlersignal erzeugt. Die Auswerteschaltung überwacht ein durch das von der Lichtquelle emittierte Licht bewirktes Fehlersignal des fotoelektrischen Sensors. Ermittelt die Auswerteschaltung dabei, dass der fotoelektrische Sensor kein Fehlersignal ausgibt, obwohl die Lichtquelle derart angesteuert wird, dass sie Licht emittiert, wird ein Sensorfehler ausgegeben. Der Sensorfehler kann ein Stopp des Druckprozesses und/oder ein Abschalten der Heizstrahler bewirken.
Durch die Überwachung der Funktion des fotoelektrischen Sensors kann ein erstes Fehlersignal beim Auftreten eines Sensorfehlers und ein zweites Fehlersignal beim Auftreten eines Brandes ausgegeben werden. Es ist vorteilhaft, die Funktion des fotoelektrischen Sensors kontinuierlich während des Druckprozesses mit Hilfe der Überwachungseinheit zu überwachen. Dadurch wird die Gefahr eines nicht bemerk ten Brandes minimiert. Schäden, insbesondere durch ein Übergreifen des Brandes auf andere Bereiche der fotografischen Bilderzeugungseinrichtung, können dadurch vermieden werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrofotografischen Bilderzeugungseinrichtung. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe eines fotoelektrischen Sensors mindestens ein Teil eines Fixierbereichs der Fixiereinheit überwacht. Dabei wird ein Fehlersignal ausgegeben, wenn mit Hilfe des fotoelektrischen Sensors ein Brand im Fixierbereich detektiert wird. Der fotoelektrische Sensor ist vorzugsweise benachbart zu dem zu fixierenden Trägermaterial angeordnet.
Durch ein solches Verfahren können Brände sicher und zeitnah nach ihrem entstehen ermittelt werden, wodurch sehr schnell Maßnahmen ergriffen werden können, um eine Ausbreitung des Brandes zu verhindern. Das Verfahren nach Patentanspruch 14 kann auf die gleiche Weise weitergebildet werden, wie dies für die Vorrichtung nach Patentanspruch 1 durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche angegeben ist. Ferner können die beanspruchten Gegenstände durch einzelne in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen angegebene Merkmale oder beliebige Merkmalskombinationen der in diesen Ausführungsbeispielen genannten Merkmalebeschränkt werden.
Die Erfindung kann vorteilhaft bei elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten eingesetzt werden, deren Aufzeichnungsverfahren zur Bilderzeugung insbesondere auf dem elektrofotografischen, magnetografischen oder ionografi schen Aufzeichnungsprinzip beruhen. Ferner können die Druck- oder Kopiergeräte ein Aufzeichnungsverfahren zur Bilderzeugung nutzen, bei dem ein Bildaufzeichnungsträger direkt oder indirekt elektrisch punktweise angesteuert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche elektrografischen Druck- oder Kopiergeräte beschränkt.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder den beschriebenen Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
1 eine Schnittdarstellung der Seitenansicht eines Teils eines elektrografischen Hochleistungsdruckers;
2 eine Schnittdarstellung der Draufsicht des Teils des Hochleistungsdruckers nach 1;
3 ein Diagramm, in dem die Strahlungsleistung des Heizstrahlers und einer Flamme, der Durchlassbereich des optischen Filters sowie die Empfindlichkeit des fotoelektrischen Sensors in Abhängigkeit der Wellenlänge dargestellt sind;
4 ein Diagramm, in dem die durch die Wärmestrahlung des Heizstrahlers und durch die von einer Flamme emittierten Strahlung bewirkten Sensorsignale des fotoelektrischen Sensors dargestellt sind;
5 eine Auswerteschaltung zum Auswerten des Sensorsignals des fotoelektrischen Sensors zum Erzeugen eines Fehlersignals;
6 eine schematische Darstellung der Anordnung des fotoelektrischen Sensors und einer Testanordnung zum Testen des fotoelektrischen Sensors in einer Fixiereinheit des Hochleistungsdruckers;
7 eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern einer Lichtquelle der Testanordnung nach 6;
8 eine schematische Darstellung einer Auswerteschaltung zum Auswerten des Sensorsignals des fotoelektrischen Sensors;
9 eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen eines Messfreigabesignals;
10 ein Diagramm das den Verlauf des Ansteuersignals zum Ansteuern der Lichtquelle der Testanordnung zeigt;
11 ein Diagramm, das den Verlauf des vom fotoelektrischen Sensor erzeugten Sensorsignals sowie zwei Grenzwerte zeigt;
12 ein Diagramm, das den Verlauf des vom fotoelektrischen Sensor erzeugten Sensorsignals bei einem Brand zeigt;
13 ein Diagramm, das den Verlauf des vom fotoelektrischen Sensor erzeugten Sensorsignals bei einem Sensorfehler durch einen stark verschmutzen Filter zeigt; und
14 ein Blockschaltbild, das die Ansteuerung der Lichtquelle der Testanordnung sowie die Auswerteeinheit zum Auswerten der Sensorsignale des fotoelektrischen Sensors zeigt.
In 1 ist eine Schnittdarstellung der Seitenansicht eines elektrografischen Hochleistungsdruckers 10 dargestellt, der mindestens eine Druckeinheit 12 und eine Fixiereinheit 14 aufweist. Die Druckeinheit 12 hat vorzugsweise zwei Druckwerke, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Papierbahn 16 mit jeweils einem Druckbild auf deren Vorderseite und auf deren Rückseite bedrucken. Die Druckwerke erzeugen dazu mindestens ein Tonerbild auf der Vorderseite der Papierbahn 16 und optional mindestens ein Tonerbild auf der Rückseite der Papierbahn 16. Die Papierbahn 16 wird mit den darauf befindlichen Tonerbildern zwischen Infrarotstrahlungsheizelementen 18, 20 der Fixiereinheit 14 hindurchgeführt, die die zum Fixieren der Tonerbilder auf der Papierbahn 16 erforderliche Wärmemenge erzeugen. Die durch den Hochleistungsdrucker 10 bedruckte Papierbahn 16 hat während des Druck- und Fixiervorgangs eine Transportgeschwindigkeit von üblicherweise ≥ 0,6 m pro Sekunde, sodass mit Hilfe der Infrarotstrahlungsheizelemente 18, 20 eine ausreichend große Wärmemenge zum Fixieren der Tonerbilder bei dieser Geschwindigkeit bereitgestellt werden muss.
Vor dem Start des Fixierprozesses müssen die Heizelemente 18, 20 auf eine voreingestellte Temperatur aufgeheizt werden, um ein gewünschtes Fixierergebnis zu erzielen. Während dieses Aufheizvorgangs ist die Papierbahn 16 zu den Heizelementen 18, 20 abgeschirmt, sodass keine Strahlungswärme oder nur ein geringer Teil der durch die Heizelemente 18, 20 erzeugten Strahlungswärme auf die Papierbahn 16 trifft. Dadurch kann eine Schädigung der Papierbahn 16 infolge zu großer Wärmestrahlung vermieden werden. Das Abschirmen erfolgt vorzugsweise mit Hilfe sogenannter Rollos, die ähnlich einem Rollladen mehrere miteinander verbundene Lamellen aufweisen können. Geeignete Anordnungen zum Abschirmen der Papierbahn 16 vor dem Fixierprozess während des Vorheizens der Heizelemente 18, 20 sowie nach dem Fixierprozess sind beispielsweise aus den Dokumenten DE 198 27 210 C1 und DE 103 38 516 B3 bekannt. Die Ausgestaltungen der dort beschriebenen Ausführungen zum Abschirmen der Papierbahn 16 vor den Heizstrahlern 18, 20 sowie der Aufbau und die Ausgestaltungen der dort beschriebenen Fixiereinheiten werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Der Heizstrahler 18 erzeugt Strahlungswärme zum Fixieren von Tonerbildern auf der Vorderseite und der Heizstrahler 20 zum Fixieren von Tonerbildern auf der Rückseite der Papierbahn 16. Zwischen den Heizstrahlern 18, 20 und der Papierbahn 16 ist jeweils ein Zwischenraum vorgesehen. Ferner hat die Fixiereinheit 14 Abluftkanäle 22, 24, die mit einem Abluftsystem verbunden sind. Über die Abluftkanäle 22, 24 werden Luft und gegebenenfalls Schmutzpartikel aus dem Fixierbereich der Fixiereinheit 14 abgesaugt. Insbesondere erfolgt dadurch eine Kühlung der Heizelemente 18, 20 nach einem Fixiervorgang, wodurch ein Wärmestau in der Fixiereinheit 14 vermieden wird.
Ferner sind Schottklappen 26a, 26b vor dem Fixierbereich und 28a und 28b nach dem Fixierbereich angeordnet, durch die der Fixierbereich hermetisch abgeriegelt werden kann.
Weiterhin sind zwei fotoelektrische Sensoren 30, 32 vorgesehen, von denen in 1 nur der Sensor 30 sichtbar ist. Mit Hilfe der fotoelektrischen Sensoren 30, 32 wird ein räumlicher Bereich der Fixiereinheit 14 überwacht, wobei die fotoelektrischen Sensoren 30, 32 die von diesem Bereich abstrahlende Strahlung eines durch ein optisches Filter beschränkten Spektralbereichs erfassen. Dieser Spektralbereich ist vorzugsweise der Spektralbereich von sichtbarem Licht, wodurch die von einer Flamme beim Verbrennen von Papier oder von anderem Trägermaterial erzeugten Lichtstrahlung erfasst wird. Mit Hilfe des Filters kann wirkungsvoll verhindert werden, dass die von den Heizstrahlern 18, 20 emittierte Infrarotstrahlung zum fotoelektrischen Sensor 30, 32 gelangen und die Auswertung des Messergebnisses erschweren.
Der fotoelektrische Sensor 30, 32 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Fotodiode und eine Auswerteschaltung gebildet. Die Fotodiode schließt einen Messstromkreis der Auswerteschaltung, wenn das von einer Flamme im Überwachungsbereich emittierte Licht auf den Erfassungsbereich der Fotodiode trifft. Abhängig von der Inten sität der emittierten Strahlung wird mit Hilfe der Fotodiode ein Eingangssignal für einen Komparator der Auswerteschaltung erzeugt. Der Komparator vergleicht das Eingangssignal mit einem voreingestellten Vergleichswert und gibt abhängig vom Vergleichsergebnis ein Fehlersignal aus. Ein Brand in der Fixiereinheit 14 kann insbesondere durch in der Fixiereinheit 14 zurückgebliebene Papierreste und/oder durch eine Fehlbedienung oder Fehlfunktion entstehen, insbesondere dann, wenn die Papierbahn 16 nicht bewegt wird und dabei nicht ausreichend gegen die aktivierten Heizstrahler 18, 20 abgeschirmt ist.
Die fotoelektrischen Sensoren 30, 32 sind so angeordnet, dass ihre Überwachungsbereiche den gesamten Fixierbereich zwischen dem Heizstrahler 18 und der gegenüberliegenden Papierbahn 16, d. h. den Fixierbereich, überwachen. Die Empfindlichkeit der fotoelektrischen Sensoren 30, 32 ist dabei so, dass ein Fehlersignal auch dann sicher erzeugt wird, wenn eine Flamme nur an dem zum Sensor 30, 32 entfernt angeordneten Ende 18a des Heizstrahlers 18 auftritt. In der Druckeinheit 12 ist vor der Übergabestelle der Papierbahn 16 von der Druckeinheit 12 zur Fixiereinheit 14 ein zur übrigen Druckeinheit 12 abgeschotteter Übergabeschacht 36 vorgesehen, in den ein bereits fixiertes Tonerbild im Start-Stopp-Betrieb des Hochleistungsdruckers 10, insbesondere zum Mehrfarbendruck oder zwischen zwei Druckvorgängen, zurückgezogen wird, um zwischen zwei nacheinander folgenden Druckvorgängen keinen unnötigen Zwischenraum auf der Papierbahn 16 zu lassen.
Durch den Schacht 36 wird im Brandfall verhindert, dass ein beim Fixieren der Papierbahn 16 auftretendes Feuer beim nachfolgenden Rückzug der Papierbahn 16 in den Bereich der Druckwerke der Druckeinheit 12 gelangen kann.
Der Spektralbereich der von den Heizstrahlern 18, 20 abgegebenen Heizstrahlung ähnelt dem eines schwarzen Strahlers und hat ein Maximum bei 2 µm bis 4 µm, wie nachfolgend in Verbindung mit den weiteren Figuren noch näher ausgeführt wird. Jedoch ist der Anteil des sichtbaren Spektralbereichs der von den Heizstrahlern 18, 20 erzeugten Heizstrahlung so hoch, dass die Fotodiode des Sensors 30, 32 durchschaltet, sodass nicht sicher zwischen einem Feuer und der Heizstrahlung unterschieden werden kann. Die Spektralverteilung der Flammen beim Verbrennen von Trägermaterial liegt jedoch deutlich weiter im sichtbaren Bereich. Insbesondere bei kleinen Flammen und bei aktivierten Heizstrahlern kann nicht sicher zwischen dem Fehlerfall beim Auftreten einer Flamme und dem Normalzustand bei aktivierten Heizstrahlern 18, 20 unterschieden werden.
Durch die Kombination der Fotodiode mit einem geeigneten optischen Filter, insbesondere mit einem zwischen dem Überwachungsbereich und der Fotodiode angeordneten Filterglas, kann in dem dem Sensor 30, 32 zugeführten Strahlungsspektrum im sichtbaren Spektralbereich eine sichere Unterscheidung zwischen einer Flamme beim Brennen der Papierbahn 16 oder eines Papierrestes 16a und der Wärmestrahlung erfolgen. In üblichen zu bedruckenden Trägermaterialien, wie Papier und Kunststoffen, sind verschiedene Kohlenstoffverbindungen enthalten. Die Verbrennung, d. h. die Oxidation, dieser Kohlenstoffverbindungen mit einer offenen Flamme erzeugt eine Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, insbesondere im Spektralbereich der Farben Orange, Gelb, Grün und Blau. Einflüsse der durch die Heiz strahler 18, 20 erzeugten Strahlung werden durch das Filterglas nicht durchgelassen und beeinflussen somit das Messergebnis des fotoelektrischen Sensors 30, 32 nicht. Dem Sensor 30, 32 wird somit nur eine Strahlung in einem geeigneten Spektralbereich zugeführt, der sich von dem Hauptspektralbereich der Heizstrahler 18, 20 unterscheidet. Zur Überwachung üblicher Fixierbereiche der Fixierstationen 14 von Hochleistungsdruckern ist ein einziger Sensor 30, 32 ausreichend. Jedoch werden bei dem Hochleistungsdrucker 10 nach 1 mindestens zwei Sensoren 30, 32 vorgesehen, die einander überlappende Überwachungsbereiche haben. Die Sensoren 30, 32 können beispielsweise so angeordnet sein, dass jeder der Sensoren den relevanten Fixierbereich der Fixiereinheit 14 überwacht, wobei die Fehlersignale der beiden Sensoren durch eine logische UND-Schaltung oder eine logische ODER-Schaltung miteinander verknüpft sein können. Durch eine UND-Schaltung wird erreicht, dass beide Sensoren 30, 32 einen Fehler, d. h. eine Flamme, erkannt haben müssen und bei einer ODER-Schaltung ist es ausreichend, dass einer der Sensoren 30, 32 eine Flamme detektiert, um ein Fehlersignal für einen Brandfehler auszugeben. Durch die Ausgabe eines solchen Brandfehlersignals werden weitere Handlungen initiiert, beispielsweise das Stoppen des Antriebs der Papierbahn 16 und das Schließen der Schuttklappen 26a, 26b, 28a, 28b. Die Sensoren 30, 32 sind vorzugsweise rechts und links neben der Papierbahn 16 in Hauptförderrichtung der Papierbahn 16 angeordnet. Die Hauptförderrichtung der Papierbahn 16 ist in 1 durch den Pfeil P1 angegeben.
Die Sensoren 30, 32 sind dabei so ausgerichtet, dass wie bereits erwähnt, der Fixierbereich zwischen dem flächigen Heizelement 18 und dem gegenüberliegenden Bereich der Pa pierbahn 16 vorzugsweise vollständig überwacht wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 30, 32 oberhalb der Papierbahn 16 angeordnet. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Sensoren 30, 32 auch neben der Papierbahn 16 oder unterhalb der Papierbahn 16 angeordnet sein. Der Vorteil der Nutzung von fotoelektrischen Sensoren 30, 32, die zum Überwachen des Fixierbereichs in unmittelbarer Nähe der Papierbahn 16 bzw. des Trägermaterials angeordnet sind, besteht darin, dass Brände sofort nach ihrem Entstehen erkannt werden können. Gegenüber Rauchsensoren wird dieser Vorteil bei einem solchen fotoelektrischen Sensor 30, 32 dadurch bewirkt, dass nicht erst Rauch in einen Erfassungsbereich eines Rauchmelders eindringen muss, um den Brand zu detektieren, sondern das die Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit zum fotoelektrischen Sensor 30, 32 gelangt. Insbesondere beim Anordnen eines Rauchsensors in einem Abluftstrom der über die Absaugstutzen 22, 24 abgesaugten Abluft kann mit dem fotoelektrischen Sensor 30, 32 bei dem Hochleistungsdrucker 10 bei der Branddetektion ein Zeitvorteil von mehreren Sekunden erreicht werden. Ferner wird durch die fotoelektrischen Sensoren 30, 32 im Unterschied zu Rauchsensoren kein Fehlersignal ausgegeben werden, wenn die Schmutzpartikeldichte in der Fixiereinheit 14 oder im Abluftstrom überschritten wird. In 2 ist eine Schnittdarstellung einer Draufsicht des Hochleistungsdruckers 10 nach 1 dargestellt. Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion haben dieselben Bezugszeichen.
In 3 ist ein Diagramm dargestellt, das die spektrale Verteilung der Strahlungsleistung des Heizstrahlers 18, einer kleinen Flamme des brennenden Papierrestes 16a, den spektralen Durchlassbereichs des dem Sensor 30, 32 vorge schalteten Filters und die spektrale Empfindlichkeit des Sensors 30, 32 zeigt. Die spektrale Verteilung der Heizstrahlung des Heizstrahlers 18 ist in 3 durch eine fette Vollinie, die spektrale Verteilung einer kleinen Flamme durch eine fette Strichlinie, die spektrale Empfindlichkeit des Sensors 30, 32 durch eine dünne Strichlinie und der Durchlassbereich des Filters mit einer dünnen Strich-Punkt-Linie dargestellt. Die Strahlungsleistungen des Heizstrahlers 18 und der kleinen Flamme sowie die Empfindlichkeit des Sensors 30, 32 und des Filters sind im Diagramm nach 3 logarithmisch unterteilt.
In 4 ist das Ansprechverhalten der Gesamtordnung aus Sperrfilter 40 und Sensor 30, 32 beim Betrieb des Heizstrahlers 18 als Volllinie und beim Auftreten einer Flamme im Fixierbereich der Fixiereinheit 14 als Strichlinie abhängig von der Wellenlänge dargestellt. Die Ausgangsspannung des Sensors 30, 32 ist dabei proportional dem Integral über die Wellenlänge.
In 5 ist eine Auswerteschaltung zum Auswerten des Messsignals des durch die Fotodiode und einen integrierten Transimpedanzverstärker gebildeten fotoelektrischen Sensor 30 dargestellt. Die Fotodiode ist in 5 mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet. Der Transimpedanzverstärker weist einen Operationsverstärker 44 sowie eine aus den Bauelementen 46, 48 gebildete Beschaltung auf.
Die von der Flamme und/oder dem Heizstrahler 18 erzeugte Strahlung 42 trifft auf einen Sperrfilter 40, das vor dem Erfassungsbereich der Fotodiode 31 angeordnet ist. Wie bereits erläutert, lässt das Sperrfilter 40 nur ein ausgewähltes Wellenlängenband der von dem Heizstrahler 18 und/oder der Flamme emittierten Strahlung 42 zum Erfassungsbereich der Fotodiode 32 durch. Je nach Intensität der Strahlung 42, die auf den Erfassungsbereich der Fotodiode 31 trifft, wird eine proportionale Spannung am Ausgang des Sensors 31 ausgegeben. Über eine übliche Komparatorschaltung mit einem Operationsverstärker 52 und einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen 56 und 54 wird durch die Auswerteschaltung nach 5 ein logisches Signal mit einem Signalpegel von 24 V DC als Fehlersignal erzeugt und ausgegeben. Über das Verhältnis der Widerstände 54, 56 wird die Ansprechschwelle des Fehlersignals und somit ein Grenzwert eingestellt. Das durch die Auswerteschaltung nach 5 ausgegebene Fehlersignal kann nachfolgend auf geeignete Art und Weise weiterverarbeitet werden.
Die in 5 gezeigte Auswerteschaltung kann in gleicher Weise wie für den Sensor 30 erläutert für den Sensor 32 eingesetzt werden.
In 6 ist eine Testanordnung zum Testen der Funktion des Sensors 30 schematisch dargestellt, in der der Sensor 30, der Erfassungsbereich 60 des Sensors 30, der Überwachungsbereich 62 des Sensors 30, ein Sperrfilter 40 sowie eine Lichtquelle 64 gezeigt sind. Zwischen der Lichtquelle 64 und dem Überwachungsbereich 62 ist eine Schutzglasscheibe 66 vorgesehen. Durch die Lichtquelle 64 wird ein Lichtstrahl 68 emittiert, der so ausgerichtet ist, dass er durch das Filter 40 hindurch auf einen Sensorbereich des Sensors 30 trifft.
Die von der Lichtquelle 64 emittierte Strahlung hat dabei eine solche spektrale Verteilung und eine solche Intensität, dass die Auswerteschaltung nach 5 ein Fehler signal ausgibt. Somit kann durch Einschalten der Lichtquelle 64 geprüft werden, ob der Sensor 30 bei eingeschalteter Lichtquelle 64 ein Fehlersignal ausgibt. Ist das der Fall, so ist der Sensor 30 funktionsfähig und gibt auch beim Auftreten eines Brandes in der Fixiereinheit 14 ein Fehlersignal aus. Mit einer geeigneten Ansteuerung der Lichtquelle 64 und einer geeigneten Auswerteschaltung des Sensorsignals des fotoelektrischen Sensors 30 kann die Funktion des Sensors 30 fortlaufend auch während eines Druckprozesses bzw. während eines Fixierprozesses überwacht werden, ohne dass es zu einer fehlerhaften Brandmeldung kommt. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den 7 bis 9 noch näher erläutert.
7 zeigt eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern der Lichtquelle 64. Die Lichtquelle 64 umfasst mindestens eine Leuchtemitterdiode LED1, LED2 als Lichtquelle. Mit Hilfe eines Taktgenerators 70, dem ein Takt eines zentralen Taktgebers zugeführt wird, wird ein Rechtecksignal pulse-pause erzeugt, das einer LED Treiberschaltung 72 zugeführt wird. Die LED Treiberschaltung 72 steuert abhängig vom pulse-pause-Signal eine erste Leuchtemitterdiode LED1 und eine zweite Leuchtemitterdiode LED2 an. Die erste Leuchtemitterdiode LED1 dient als Testlichtquelle für den fotoelektrischen Sensor 30 und die Leuchtemitterdiode LED2 dient als Lichtquelle für den fotoelektrischen Sensor 32. Das vom Taktgenerator 70 erzeugte pulse-pause-Signal bewirkt ein Ausschalten der Leuchtemitterdioden LED1, LED2, wenn über die Signalleitung pulse-pause der LED Treiberschaltung 72 ein logisches High-Signal zugeführt wird. Ferner gibt der Taktgenerator 70 ein pulsierendes Taktsignal mit einer Periode von einer Millisekunde aus.
In 8 werden die Sensorsignale der fotoelektrischen Sensoren 30, 32 einer Komparatorstufe 74 zugeführt, die die Sensorsignale jeweils mit zwei voreingestellten Grenzwerten vergleicht. Wird ein erster Grenzwert dauerhaft überschritten, so liegt ein Brand vor, wobei ein erster Fehler einer Auswerteschaltung 76 zugeführt wird. Der Auswerteschaltung 76 wird ferner das vom Taktgenerator 70 erzeugte Taktsignal zugeführt. Wird ein zweiter Grenzwert durch das jeweilige Sensorsignal nicht überschritten, so wird der Auswerteschaltung 76 ein zweites Fehlersignal zugeführt. Das erste und zweite Fehlersignal wird von der Komparatorstufe 74 jeweils für den ersten Sensor 30 und den zweiten Sensor 32 erzeugt. Die von der Komparatorstufe 74 erzeugten Fehlersignale, die den ersten Sensor 30 betreffen sind mit S30 und die den zweiten Sensor 32 betreffen mit S32 bezeichnet. Die Auswerteschaltung 76 wertet die zugeführten Fehlersignale aus, wobei der Auswerteschaltung 76 zusätzlich eine Messfreigabesignal zugeführt wird. Abhängig von diesem Messfreigabesignal werden bei einem auftretenden ersten oder zweiten Fehler des ersten Sensors 30 oder beim Auftreten eines ersten oder zweiten Fehlers des zweiten Sensors 32 ein erstes Fehlersignal 78 ausgegeben, das angibt, dass ein Brand bzw. ein Feuer in der Fixiereinheit 14 ausgebrochen ist und/oder ein zweites Fehlersignal 80, das angibt, dass ein Sensorfehler mindestens eines Sensors 30, 32 vorliegt.
In 9 ist eine Generatorschaltung 82 zum Erzeugen des Messfreigabesignals dargestellt. Der Generatorschaltung 82 wird das vom Taktgenerator 70 erzeugte Taktsignal sowie das vom Taktgenerator 70 erzeugte pulse-pause-Signal zugeführt. Die Generatorschaltung 82 erzeugt nur ein Messfreigabesignal, wenn die Leuchtemitterdioden LED1, LED2 auf grund des pulse-pause-Signals so angesteuert werden, dass sie kein Licht emittieren. Das pulse-pause-Signal und das Messfreigabesignal werden taktabhängig erzeugt. Eine Auswertung der Auswerteschaltung 76 von der Komparatorstufe 74 zugeführten ersten Fehlersignalen und/oder eine Weiterleitung eines Fehlersignals 78 erfolgt somit nur, wenn die Auswertung durch dass Messfreigabesignal freigegeben ist, d. h. wenn die Leuchtemitterdioden LED1, LED2, keine Lichtstrahlung emittieren.
Die Auswerteschaltung 76 kann weitere Auswertevorschriften berücksichtigen. Insbesondere kann die Auswerteschaltung 76 das erste Fehlersignal des ersten Sensors 30 und das erste Fehlersignal des zweiten Sensors 32 miteinander auf geeignete Art und Weise verknüpfen, insbesondere durch eine logische UND-Verknüpfung. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Brand erst dann als Fehlersignal 78 weitergeleitet wird, wenn beide Sensoren 30, 32 den Brand erfasst haben. Dadurch wird sichergestellt, dass beide Sensoren 30, 32 den Brand erfasst haben müssen, bevor weitere Maßnahmen ergriffen werden.
Üblicherweise wird das erste Fehlersignal des ersten Sensors 30 und das erste Fehlersignal des zweiten Sensors 32 durch eine logische ODER-Verknüpfung miteinander verknüpft, sodass das Fehlersignal 78 bereits dann ausgegeben und weitergeleitet wird, wenn auch nur ein Sensor 30, 32 den Brand erfasst.
Die Spektralverteilung der durch die Leuchtemitterdioden LED1, LED2, gebildeten Lichtquellen 64 ist der Filtercharakteristik des Filters 40 und der spektralen Empfindlichkeit der Fotodiode 32 angepasst. Mit Hilfe des durch den Taktgenerator 70 erzeugten pulse-pause-Signals werden die Leuchtemitterdioden LED1, LED2 getaktet mit einem Rechtecksignal konstanter Frequenz angesteuert. Am Ausgang des jeweiligen Sensors 30, 32 stellt sich eine proportionale Spannung ein. Dabei kann jede Art bekannter Messschaltungen zum Erzeugen der Ausgangsspannung der Sensoren 30, 32 genutzt werden. Ein Signalverlauf 84 zum Ansteuern der Leuchtemitterdioden LED1, LED2, die jeweils eine Testlichtquelle 64 zum Test der Sensoren 30, 32 bilden, ist in 10 beispielhaft dargestellt.
In 11 ist der Signalverlauf der Ausgangsspannung 86 des Sensors 30 dargestellt. Durch die getakteten mit einem Rechtecksignal konstanter Frequenz angesteuerten Leuchtemitterdioden LED1, LED2 erzeugen die Sensoren 30, 32 ein dem Ansteuertakt der Leuchtemitterdioden LED1, LED2 entsprechendes rechteckförmiges Sensorsignal 86 und geben dieses aus. Dieses Ausgangssignal 86 wird insbesondere durch eine Verschmutzung des Filters 40 und des Schutzglases 66 beeinflusst.
Zusätzlich zu dem Ausgangssignal 86 sind ein erster Grenzwert 88, der eine Auslöseschwelle zum Auslösen eines Brandfehlers bildet, und ein zweiter Grenzwert 90 der eine Defektschwelle zum Ermitteln eines Sensorfehlers bildet, dargestellt. Solange das Sensorsignal 86, wie in 11 gezeigt, mit jedem rechteckförmigen Impuls den zweiten Grenzwert 90 überschreitet, liegt kein Sensorfehler vor. Unterschreitet das Sensorsignal 86 bei jedem rechteckförmigen Impuls den ersten Grenzwert 88, so wird kein Brand in der Fixiereinheit 14 detektiert.
In 12 sind das Sensorsignal 86 sowie die Grenzwerte 88 und 90 dargestellt. Das Sensorsignal 86 liegt dauerhaft oberhalb des ersten Grenzwertes 88, sodass ein Feuer in der Fixiereinheit 14 detektiert wird. Somit wird bei dem Signalverlauf des Sensorsignals 86 nach 12 mit Hilfe des Fehlersignals 78 eine Brandmeldung ausgelöst und es können sofort Gegenmaßnahmen sowie Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
In 13 sind das Sensorsignal 86 sowie der erste Grenzwert 88 und der zweite Grenzwert 90 dargestellt, wobei der Signalverlauf des Sensorsignals 86 dauerhaft den zweiten Grenzwert 90 unterschreitet, sodass die Defektschwelle dauerhaft unterschritten und ein Sensorfehler erkannt sowie das Fehlersignal 80 ausgegeben wird. Im Unterschied zu den gezeigten Grenzwerten 88, 90 kann bei anderen Ausführungsbeispielen der erste Grenzwert 88 auch gleich dem zweiten Grenzwert 90 sein oder der zweite Grenzwert 90 kann oberhalb des ersten Grenzwerts 88 liegen. Die Auswertung des Sensorsignals 86 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe der in den 8 und 9 gezeigten Schaltungen, die eine Komparatorschaltung sowie vorzugsweise ein in der Auswerteschaltung 76 enthaltenes Filter ausgewertet werden. Mit Hilfe des generierten Messfreigabesignals wird eine Auswertelücke zum Auswerten des Signals 86 erzeugt, durch das ein Entladeverhalten der Auswerteschaltung, insbesondere der Außenbeschattung 48, 46 des Komparators 44 oder das Entladeverhalten ähnlicher Messschaltungen, herausgefiltert wird.
Die in den 7 bis 9 gezeigten Schaltungen sind so konzipiert, dass zwei Lichtquellen LED1, LED2 angesteuert und die Signale von zwei Sensoren 30, 32 ausgewertet wer den. Die Entscheidungsmatrix zum Erzeugen der auszugebenden Fehlersignale 78, 80 wird vorzugsweise mittels einer Hochsprache, insbesondere mit Hilfe von VHDL, in einem programmierbaren Logikbaustein erzeugt.
In 14 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das die Ansteuerung der Lichtquelle 44 der Testanordnung sowie die Auswerteeinheit zum Auswerten des Sensorsignals des fotoelektrischen Sensors 30, 32 zeigt. Mit Hilfe der Ansteuereinheit 92 wird die Leuchtemitterdiode LED1 angesteuert. Die Ansteuereinheit 92 umfasst insbesondere den Taktgenerator 70 und den LED Treiber 72 nach 7. Mit Hilfe der Ansteuereinheit 92 wird die Leuchtemitterdiode LED1, wie bereits zuvor beschrieben, mit einem Rechtecksignal angesteuert, sodass sie entsprechend diesem Anteuersignal periodisch für eine vorbestimmte Zeit Licht abstrahlt, die als Strahlung 42 auf den Sensorbereich der den Sensor 30 bildenden Fotodiode trifft. Die Fotodiode 30 ist mit einer Auswerteeinheit 94 verbunden, die insbesondere einen Komparator und eine Auswerteschaltung ähnlich dem Komparator 74 und der Auswerteschaltung 76 nach 8 umfasst. Die Auswerteeinheit 94 wertet das Sensorsignal des Sensors 30 aus und gibt beim Detektieren eines Brandes in der Fixiereinheit 14 ein erstes Fehlersignal und beim Vorliegen eines Sensorfehlers ein zweites Fehlersignal aus.
Die Sensoren 30, 32 können innerhalb der Fixierstation selbst und/oder in einem an die Fixiereinheit 14 angrenzenden Bereich beispielsweise einer Druckeinheit, angeordnet werden, sodass ihr jeweiliger Überwachungsbereich mindestens einen Teil des Fixierbereichs abgedeckt.
Vorzugsweise muss das vom Sensor 30, 32 ausgegebene Fehlersignal über einen voreingestellten Zeitraum unterbrochen, beispielsweise eine voreingestellte Taktanzahl lang, erfasst werden, bevor ein Fehlersignal 78, ausgegeben wird, durch das weitere Maßnahmen ergriffen werden. Diese weiteren Maßnahmen können auch das Einbringen von brandhemmenden Stoffen, wie beispielsweise CO₂, in dem Fixierbereich umfassen.
Obgleich in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele aufgezeigt und detailliert beschrieben worden sind, sollte dies als rein beispielhaft und die Erfindung nicht einschränkten angesehen werden. Es sei darauf hingewiesen, das nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschreiben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, die derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.

10: Hochleistungsdrucker
12: Druckeinheit
14: Fixiereinheit
16: Papierbahn
16a: Papierrest
18, 20: Heizstrahler
22, 24: Absaugstutzen
26a, 26b,
28a, 28b: Schottklappen
30, 32: Sensoren/Fotodiode
40: Sperrfilter
42: emittierte Strahlung
44: Operationsverstärker/Transimpedanzverstärker
46, 48: Bauelement
52: Operationsverstärker/Komparator
54, 56: Widerstände eines Spannungsteilers
58: Versorgungsspannung
60: Erfassungsbereich
62: Überwachungsbereich
64: Lichtquelle
66: Schutzglas
68: Lichtstrahl
70: Taktgenerator
72: LED Teiber
74: Komparator
76: Auswerteschaltung
78: erstes Fehlersignal Brandfehler
80: zweites Fehlersignal Sensorfehler
82: Messfreigabeschaltung
84: Ansteuersignal LED1
86: Sensorsignal Sensor 30
88: erster Grenzwert, Auslöseschwelle Brandfehler
90: zweiter Grenzwert, Auslöseschwelle Sensorfehler

Claims

Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung, mit einem fotoelektrischen Sensor (30, 32), der benachbart zu einem zu fixierenden Trägermaterial (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fotoelektrische Sensor (30, 32) eine Fotodiode, einen Fototransistor und/oder eine Solarzelle umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Filter (40) vorgesehen ist, das dem fotoelektrischen Sensor (30, 32) vorgeschaltet ist und das vorzugsweise Licht im sichtbaren Spektralbereich zum fotoelektrischen Sensor (30, 32) durchlässt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (40) einen Teil der von Heizstrahlern (18, 20) erzeugten Strahlung nicht durchlässt, wobei das Filter (40) vorzugsweise Strahlung im infrarotem und/oder ultravioletten Spektralbereich nicht durchlässt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinheit (14) mindestens einen Heizstrahler (18) hat, der der Vorderseite und/oder der Rückseite des Trägermaterials (16) gegenüberliegend angeordnet ist, so dass mit Hilfe der von Heizstrahler (10, 20) erzeugten Wärmestrahlung mindestens ein Tonerbild auf der Vorderseite und/oder Rückseite des Trägermaterials (16) beim Vorbeiführen des Trägermaterials (16) am Heizstrahler (18, 20) auf dem Trägermaterial (16) fixiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum zwischen den Heizstrahlern (18, 20) und dem Trägermaterial (16) vorgesehen ist, wobei der mindestens eine fotoelektrische Sensor (30, 32) mindestens ein Bereich des Zwischenraums überwacht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schottanordnung (26a, 26b, 28a, 28b) vorgesehen ist, die abhängig von einem beim Auftreten eines Brandes in der Fixiereinheit (14) vom fotoelektrischen Sensor (30, 32) oder einer mit dem fotoelektrischen Sensor (30, 32) verbundenen Auswerteeinheit (76) erzeugten Fehlersignals einen Fixierbereich der Fixiereinheit (14) abschottet, so dass kein Feuer den Fixierbereich verlassen kann, wobei vorzugsweise mindestens eine erste Schottanordnung (26a, 26b) vor dem Fixierbereich und mindestens eine zweite Schottanordnung (28a, 28b) nach dem Fixierbereich angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellelement zum Aktivieren der Schottanordnung (26a, 26b, 28a, 28b) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinheit zum Überwachen der Funktion des fotoelektrischen Sensors vorgesehen ist, die eine Lichtquelle (64, LED1, LED2) und eine Auswerteeinheit (76) aufweist, wobei die Lichtquelle (64, LED1, LED2) Licht emittiert, durch das der fotoelektrische Sensor (30, 32) ein Fehlersignal erzeugt, wobei die Auswerteschaltung ein durch das von der Lichtquelle (64, LED1, LED2) emittiertes Licht bewirktes Fehlersignal überwacht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (76) beim Fehlen oder Unterschreiten eines auf Grund des emittierten Lichts erwarteten Fehlersignals einen Sensorfehler ermittelt, wobei die Auswerteeinheit (76) vorzugsweise bei einem durch einen Brand, vorzugsweise durch eine Flamme, bewirkten Fehlersignals ein erstes Fehlersignal (78) und bei einem Sensorfehler ein zweites Fehlersignal (80) ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (64, LED1, LED2) periodisch, vorzugsweise in einem Zeitintervall von kleiner einer Sekunde, aktiviert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (76) das erste Fehlersignal beim dauerhaften Überschreiten eines ersten Grenzwertes (88) und das zweite Fehlersignal beim Unterschreiten eines zweiten Grenzwertes (88) bei aktivierter Lichtquelle erzeugt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fotoelektrische Sensor in der Fixiereinheit (14) benachbart zu einem zu fixierenden Trägermaterial (16) oder in einer benachbart zur Fixiereinheit (14) angeordneten Druckeinheit (12) angeordnet ist, wobei der Überwachungsbereich (62) des fotoelektrischen Sensors (30, 32) einen Teil oder den gesamten Fixierbereich der Fixiereinheit (14) überwacht.
Verfahren zum Erkennen eines Brandes in einer Fixiereinheit einer elektrografischen Bilderzeugungseinrichtung, bei dem mit Hilfe eines fotoelektrischen Sensors (30, 32), der benachbart zu einem zu fixierenden Trägermaterial (16) angeordnet wird, mindestens ein Teil eines Fixierbereichs der Fixiereinheit (14) überwacht wird, und bei dem ein Fehlersignal (78) ausgegeben wird, wenn mit Hilfe des fotoelektrischen Sensors (30) ein Brand im Fixierbereich detektiert wird.