DE102007002817B4

DE102007002817B4 - Vorrichtung zum Erkennen eines Brandes in einem Fixiermodul eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes

Info

Publication number: DE102007002817B4
Application number: DE200710002817
Authority: DE
Inventors: Martin Schmid
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: DE102007002817A1

Abstract

Vorrichtung zum Erkennen eine Brandes in einem Fixiermodul eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes,
– bei der das Fixiermodul (M3) eine durch einen Bedruckstoff (10) in einen oberen Bereich (26) und unteren Bereich (27) unterteilte Fixierkammer (18) aufweist,
– bei der die Fixierkammer (18) zu einem Übergabeschacht (21) hin offen ist, durch den der Bedruckstoff (10) der Fixierkammer (18) zugeführt wird,
– bei der die Fixierkammer (18) in ihrem oberen Bereich (26) und unteren Bereich (27) jeweils eine Wärmestrahleinrichtung (19) aufweist,
– bei der jeweils ein Licht- Spannungswandler (28, 29) oberhalb und unterhalb des Bedruckstoffs (10) im Übergabeschacht (21) außerhalb der Fixierkammer (18), angeordnet ist, wobei der eine Licht- Spannungswandler (28) dem oberen Bereich (26) der Fixierkammer (18) und der andere Licht- Spannungswandler (29) dem unteren Bereich (27) der Fixierkammer (18) zugeordnet ist, wobei die Licht-Spannungswandler (28, 29) derart im Übergabeschacht (21) angeordnet sind, dass die von...

Description

Elektrografische Druck- oder Kopiergeräte sind bekannt, siehe z. B. WO 98/39691 A1 . Bei einem solchen Druck- oder Kopiergerät werden auf einem Ladungsbildträger, z. B. einem Fotoleiter, durch einen Zeichengenerator Ladungsbilder der zu druckenden Bilder erzeugt. Anschließend wird der Ladungsbildträger an Entwicklerstationen, jeweils eine pro Farbe, vorbeibewegt. Diese transportieren z. B. aus Toner und Träger bestehender Entwickler zum Ladungsbildträger. Entsprechend den Ladungsbildern auf dem Ladungsbildträger geht der Toner auf den Ladungsbildträger über und färbt diese ein. Die Tonerbilder werden im nächsten Schritt auf einen Bedruckstoff umgedruckt und auf diesem fixiert.
Es ist aus WO 98/39691 A1 bekannt, in einer Fixierkammer des Fixiermoduls von Hochleistungsdruckern die Tonerbilder auf dem Bedruckstoff durch Infrarotstrahler als Wärmestrahleinrichtungen während der Vorwärtsbewegung des Bedruckstoffs zu fixieren. Dabei können auf beiden Seiten des Bedruckstoffs solche Wärmestrahleinrichtungen angeordnet werden, um gleichzeitig Tonerbilder auf beiden Seiten des Bedruckstoffs fixieren zu können. Die Infrarotstrahler werden dazu auf mehrere 100°C aufgeheizt, um genügend Energie auf den Bedruckstoff zu übertragen. Stillstehender Bedruckstoff, insbesondere Papier, wird dann innerhalb weniger Sekunden entzündet. Die Gefahr eines Brandes besteht insbesondere dann, wenn in der Fixierkammer Reste des Bedruckstoffs liegen bleiben.
Um einen Brand bei stillstehendem Bedruckstoff zu verhindern, ist es bekannt, zwischen den Wärmestrahleinrichtungen und dem Bedruckstoff eine Abdeckvorrichtung, z. B. Rollos, anzuordnen, DE 198 27 211 C1 . Wenn bei Druckstart die Abdeckvorrichtung geöffnet wird, besteht allerdings die Gefahr, dass durch diese Bedruckstoffreste entzündet werden mit der Folge, dass auch der Bedruckstoff zu brennen beginnt. Darüber hinaus kann es auch durch fehlerhafte Maschineneinstellung zu Bränden in der Fixierkammer kommen. Um eine Ausbreitung des Brandes im Druckgerät zu verhindern, ist es darum notwendig, den Brand schnell zu erkennen, um mit Hilfe von Schotteinrichtungen den Ein- und Ausgang der Fixierkammer sofort zu verschließen. Derartige Schotteinrichtungen sind z. B. aus DE 103 33 106 A1 oder DE 198 27 210 C1 bekannt. Dadurch ist die Brandstelle, die Fixierkammer, hermetisch abgeschlossen; die brennenden Bedruckstoffreste und/oder Bedruckstoff verlöschen an den Schotteinrichtungen, ohne das Druckgerät weiter zu beschädigen. Nach einer Reinigung der Fixierkammer kann der Druckbetrieb wieder fortgesetzt werden.
Es ist vorgeschlagen worden, auf der Ausgangsseite der Fixierkammer eine Absaugvorrichtung mit Absaugkanälen für die aus dem Bedruckstoff in der Fixierkammer ausgetriebenen Dämpfe vorzusehen. Im Bereich der Absaugkanäle kann zusätzlich über einen Schlauch ein Luftstrom abgezweigt werden, der über einen Rauchsensor geführt wird. Als Rauchsensor kann z. B. ein optischer Rauchmelder entsprechend DE 296 22 293 U1 verwendet werden. Proportional zur Partikelströmung im Rauchsensor erhöht sich die Ausgangsspannung des Rauchsensors. Bei genügend hohen Pegel der Ausgangsspannung wird ein Brand gemeldet und sofort die Schotteinrichtung geschlossen. Diese Realisierung eines Brandmelders hat jedoch Nachteile:

– Aufgrund der komplexen Strömungsverhältnisse in Verbindung mit mehreren möglichen Brandorten ist die Zeit vom Brandbeginn bis zur Brandmeldung teilweise zu lang.
– Zusätzlich ist es dem Rauchsensor nicht möglich, Rauchpartikel von anderen Teilchen zu unterscheiden. Fehlauslösungen durch Papierstaubpartikel, Tonerpartikel können auftreten.
– Der Rauchsensor reagiert sehr stark auf Verschmutzung; auch wenn dem Rauchsensor ein Filter vorgeschaltet wird, kann bereits durch festsitzende Stäube ein zu hoher Spannungspegel am Ausgang des Rauchsensors auftreten.

Die korrekte Erkennung eines Brandes ist wegen der aufgezählten Einflüsse schwierig und zudem mit Fehlern behaftet.
US 3 340 519 A beschreibt eine Rauchalarmvorrichtung, die eine Zone in einem Gehäuse auf Rauchentwicklung überprüft. Dazu wird eine Lichtquelle und eine Sensoreinrichtung verwendet. Die Sensoreinrichtung ist derart angeordnet, dass ohne Auftreten von Rauch Licht von der Lichtquelle nicht auf die Sensoreinrichtung auftreffen kann. Wenn jedoch in der Zone Rauch auftritt, wird das Licht in der Zone an Rauchteilchen reflektiert oder gestreut und dieses reflektierte oder gestreute Licht gelangt zur Sensoreinrichtung und wird von dieser festgestellt. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass nicht überprüft werden kann, wenn bei Ausfall der Lichtquelle ein Brand in der Zone auftritt.
Der Nachteil von US 3 340 519 A wird bei der Vorrichtung nach DE 21 48 901 A vermieden. Aus DE 21 48 901 A ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Überwachen einer Zone auf Rauchentwicklung bekannt. Eine solche Zone kann eine Schmelzstation oder Fixierstation zum Einbrennen eines Tonerbildes auf ein Empfangsblatt bei einem elektrografischen Gerät sein. Das Einschmelzen des Tonerbildes wird mittels Infrarotstrahlung einer Lichtquelle vorgenommen, die in der Nähe einer Förderbahn angeordnet ist, längs der das Empfangsblatt durch die Fixierstation hindurch bewegt wird. Wenn beim Einbrennvorgang eine Überhitzung und eine entsprechende Rauchentwicklung auftritt, wird ein Rauchsignal erzeugt, das dazu benutzt werden kann, um die Lichtquelle abzuschalten oder eine Absperrschiebung vor das Empfangsblatt zu bewegen. Dazu wird ein Rauchwächter verwendet. Zum Einschmelzen der Tonerbilder wird die Infrarotstrahlung senkrecht auf das Empfangsblatt gerichtet. Wenn sich in der Fixierstation Rauch bildet, wird die Infrarotstrahlung an den Rauchteilchen teilweise reflektiert. Die reflektierte Infrarotstrahlung wird mittels eines außerhalb der Fixierstation angeordneten lichtelektrischen Bauteils festgestellt, das ein Rauchsignal erzeugt, das zum Abschalten der Lichtquelle verwendet werden kann. Der Rauchwächter verwendet somit dieselbe Lichtquelle, die zum Einschmelzen der Tonerbilder eingesetzt wird, auch als Quelle für die an Rauchteilchen reflektierte Strahlung. Das Auftreten eines Brandes bei Ausfall der Lichtquelle ist hier nicht möglich, da dessen Ursache wegfällt.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein Brand in der Fixierkammer eines Fixiermoduls schnell und sicher erkannt werden kann.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Vorrichtung zum Erkennen eine Brandes in einem Fixiermodul eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes, bei der Tonerbilder auf einem Bedruckstoff unter Verwendung von mindestens einer in einer Fixierkammer des Fixiermoduls angeordneten Wärmestrahleinrichtung fixiert werden, weist in einem benachbart der Fixierkammer vorgesehenen Übergabeschacht, durch den der Bedruckstoff der Fixierkammer zugeführt wird, mindestens einen Licht- Spannungswandler auf, der derart angeordnet ist, dass die bei einem Feuer in der Fixierkammer ausgehende Strahlung auf dem Licht- Spannungswandler auftrifft und von diesem detektiert werden kann.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Da zudem die von einer Wärmestrahleinrichtung ausgehenden Wärmestrahlen nur nach Reflexion und Streuung in der Fixierkammer auf den Licht- Spannungswandler auftreffen können, kann auch eine Rauchentwicklung in der Fixierkammer festgestellt werden. Wenn die Wärmestrahleinrichtung so angeordnet ist, dass deren Wärmestrahlen in direkter Richtung auf den Bedruckstoff abgestrahlt werden, kann nur in ungünstigen Verhältnissen eine Streustrahlung in den Übergabeschacht zum Lichtspannungswandler gelangen mit dem Ergebnis, dass der Licht- Spannungswandler nur in diesem Fall ein kleines Ausgangssignal (Messsignal) abgibt, das z. B. von einer am Licht- Spannungswandler angeschlossenen Auswerteschaltung unterdrückt werden kann. Beginnt dagegen in der Fixierkammer ein Brand und entstehen damit Rauchpartikel, dann werden von den Rauchpartikeln Wärmestrahlen auch in Richtung des Licht- Spannungswandlers reflektiert und gestreut mit dem Ergebnis, dass der Licht- Spannungswandler ein eindeutiges einen Brand anzeigendes Messsignal abgibt. Da der Rauch direkt am möglichen Brandentstehungsort detektiert wird, reagiert der Licht- Spannungswandler sehr schnell auf den Beginn eines Brandes.
Wenn vor dem Licht- Spannungswandler ein optisches Filter angeordnet wird, kann die von der Wärmestrahleinrichtung ausgehende Wärmestrahlung und damit auch die Streustrahlung geschwächt werden, so dass nur noch die durch Rauchartikel reflektierte und gestreute Strahlung bei dem Licht- Spannungswandler ein ausreichend hohes Messsignal auslöst.
Um sowohl die von den Rauchpartikeln reflektierte und gestreute Wärmestrahlung als auch die von einem Feuer ausgehende Strahlung detektieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Licht- Spannungswandler zwei Empfindlichkeitsbereiche aufweist, einen ersten Empfindlichkeitsbereich mit Maximum im Bereich der Wellenlänge einer von einem Feuer ausgehenden Strahlung und einen zweiten Empfindlichkeitsbereich mit Maximum im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung. Bei einem Feuer kann dann das Maximum des ersten Empfindlichkeitsbereichs bei 550 nm (gelbes Licht) liegen. Wenn als Wärmestrahleinrichtung Infrarotstrahler verwendet werden, kann das Maximum des zweiten Empfindlichkeitsbereiches bei 960 nm (Infrarotlicht) gewählt werden.
Um unterschiedliche Bereiche der Fixierkammer überwachen zu können, können mindestens zwei Licht- Spannungswandler benachbart der Fixierkammer im Übergabeschacht angeordnet werden. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Fixierkammer jeweils in einen oberen Bereich und einen unteren Bereich durch den Bedruckstoff unterteilt wird und z. B. im oberen und unteren Bereich jeweils eine Wärmestrahleinrichtung angeordnet ist. In diesem Fall kann jeweils ein Licht- Spannungswandler oberhalb und unterhalb des Bedruckstoffs im Übergabeschacht angeordnet werden und der eine Licht- Spannungswandler den oberen Bereich der Fixierkammer und der andere Licht- Spannungswandler den unteren Bereich der Fixierkammer überwachen. Zweckmäßigerweise sind die Licht- Spannungswandler symmetrisch zum Bedruckstoff angeordnet. Wenn am Ausgang der Licht- Spannungswandler jeweils eine Auswerteschaltung mit einer Schwellwertschaltung angeschlossen wird, kann erreicht werden, dass die Auswerteschaltung des dem oberen Bereich zugeordneten Licht- Spannungswandlers ein erstes Alarmsignal abgibt, wenn das Ausgangssignal des zugeordneten Licht- Spannungswandlers einen an der ersten Schwellwertschaltung eingestellten ersten Schwellwert überschreitet bzw. dass die Auswerteschaltung des dem unteren Bereich zugeordneten Licht- Spannungswandlers ein zweites Alarmsignal abgibt, wenn das Ausgangssignal des zugeordneten Licht- Spannungswandlers einen an der zweiten Schwellwertschaltung eingestellten zweiten Schwellwert überschreitet. Mit dieser Ausführungsform kann sogar festgestellt werden, in welchem Bereich der Brand ausgebrochen ist, also ob der Brandherd unterhalb des Bedruckstoffs oder oberhalb des Bedruckstoffs liegt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausgänge der beiden Licht- Spannungswandler mit einer Differenzschaltung (einem Subtrahierer) verbunden werden, der die Ausgangsignale von den Licht- Spannungswandlern voneinander subtrahiert und am Ausgang ein Differenzsignal als drittes Alarmsignal abgibt. Bei dieser Ausführungsform können von der Strahlung unabhängige Einflussfaktoren wie Verschmutzung, Staubbelastung, die den oberen und den unteren Bereich der Fixierkammer betreffen, weitgehend unterdrückt werden, da diese das Differenzsignal nicht beeinflussen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Bereiche der durch den Bedruckstoff unterteilten Fixierkammer gleich groß sind und die Licht- Spannungswandler symmetrisch angeordnet sind. Das dritte Alarmsignal wird hier nur noch von der am Rauch gestreuten Wärmestrahlung und von der Strahlung von einem Feuer verursacht. Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn am Ausgang der Differenzschaltung eine weitere Schwellwertschaltung angeschlossen wird. Damit kann durch Wahl des Schwellwertes sicher gestellt werden, dass das dritte Alarmsignal nur auftritt, wenn ein Brand in der Fixierkammer beginnt. Die Folge ist, dass die Warnschwelle bei Ausbruch eines Brandes niedriger angesetzt werden kann und damit die Reaktionszeit bei einem Brand verkürzt werden kann.
Da optische Systeme durch Verschmutzung in ihrer Funktion beeinträchtigt werden, ist eine Überwachung durch Leuchtdioden vorgesehen, die z. B. in das Gehäuse der Licht-Spannungswandler eingebaut sind.
Wenn am Eingang des Übergabeschachtes und am Ausgang der Fixierkammer Schotteinrichtungen angeordnet sind, können diese bei Auftreten eines der Alarmsignale die Fixierkammer verschließen und damit verhindern, dass ein Brand in der Fixierkammer sich im Druckgerät ausbreitet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gibt somit bereits ein Alarmsignal ab, wenn in der Fixierkammer ein Brand beginnt. Denn dann tritt Rauch auf und die Rauchpartikel reflektieren die Wärmestrahlung zu den Licht- Spannungswandlern. Tritt Feuer auf, erscheint eine Flamme, und auf die Licht- Spannungswandler trifft eine erhöhte Strahlung auf, das von den Licht- Spannungswandlern abgegebene Messsignal erreicht einen Maximalwert. Da aber bereits zu Beginn eines Brandes das von den Licht- Spannungswandlern abgegebene Signal zur Erzeugung eines Alarmsignals ausreicht, kann schon zu Beginn des Brandes die Fixierkammer abgeschottet werden und unerwünschte Folgen eines Brandes unterbunden werden.,
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in folgenden Punkten:

– Bereits der Beginn eines Brandes kann festgestellt werden, da bereits eine Rauchentwicklung in der Fixierkammer ein Alarmsignal auslöst.
– Bei Verwendung von zwei Licht- Spannungswandlern kann detektiert werden, ob ein Brand oberhalb oder unterhalb des Bedruckstoffs auftritt.
– Wenn die Ausgangssignale der Licht- Spannungswandler einer Differenzschaltung zugeführt werden, können von einem Brand unabhängige Einflussfaktoren, die in beiden Bereichen der Fixierkammer auftreten, unterdrückt werden, so dass das dritte Alarmsignal am Ausgang der Differenzschaltung nur von bei einem Brand auftretenden Einflüssen abhängt.
– Die von den Wärmestrahleinrichtungen zu den Licht- Spannungswandlern gelangende Streustrahlung kann mit Hilfe eines Filters vor den Licht- Spannungswandlern und zusätzlich durch Einstellung des Schwellwertes der Schwellwertschaltungen vollständig beseitigt werden.
– Rauch wird durch an den Rauchpartikeln reflektierte und gestreute Strahlung durch die Vorrichtung direkt erkannt und damit kann ein bevorstehender Brand verhindert werden. Da der Rauch in der Fixierkammer erkannt wird und optische Systeme nahezu verzögerungsfrei sind, wird die Reaktionszeit minimal gehalten.
– Durch die Erkennung einer Flamme im Brandfall erfolgt eine sichere Branderkennung, so dass ein entsprechender Alarm ausgelöst wird.

In der vorstehenden und der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung wird der Ausdruck ”Brand” sowohl für die ”Rauchentwicklung” als auch für ”Feuer” verwendet.
An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Farbdruckgerätes mit Fixiermodul;
2 ein Fixiermodul in Seitenansicht,
3 das Fixermodul in Draufsicht,
4 die Kennlinie eines bei der Erfindung verwendeten Licht- Spannungswandlers,
5 eine am Ausgang der Licht- Spannungswandler angeschlossene Auswerteschaltung.
Das Druckgerät nach 1 weist ein Zuführmodul M1, ein Druckmodul M2 und ein Fixiermodul M3 auf. Die einzelnen Module sind entsprechend WO 98/39691 A1 aufgebaut, darauf wird zur Ergänzung der Offenbarung verwiesen, es wird darum nur der grundsätzliche Aufbau des Druckgerätes erläutert, für Details wird auf WO 98/39691 A1 verwiesen. Das Zuführmodul M1 führt einen Bedruckstoff 10, in 1 eine Bedruckstoffbahn, dem Druckmodul M2 zu. Im Druckmodul M2 sind zwei Druckeinheiten Dr1, Dr2 dargestellt, so dass die Bedruckstoffbahn 10 auf beiden Seiten bedruckt werden kann, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wird.
Jede Druckeinheit Dr1, Dr2 weist ein Bilderzeugungsmodul E1, E2 und ein Transfermodul T1, T2 auf. Jedes Bilderzeugungsmodul E umfasst entlang eines Ladungsbildträgers 12, z. B. eines Fotoleiters, eine Ladeeinrichtung 13, einen Zeichengenerator 14 und Entwicklerstationen 15. Durch die Ladeeinrichtung 13 wird der Ladungsbildträger 12 auf ein vorgegebenes Potential vorgeladen. Der Zeichengenerator 14 erzeugt auf dem Ladungsbildträger 12 die Ladungsbilder der zu druckenden Bilder. Diese werden durch die Entwicklerstationen 15 mit Toner eingefärbt. Anschließend werden die Tonerbilder vom Ladungsbildträger 12 auf ein Transferband 16 im Transfermodul T übertragen und von dort auf die Bedruckstoffbahn 10 in der Umdruckstation 17 umgedruckt. Anschließend wird der Ladungsbildträger 12 in einer Reinigungsstation 11 gereinigt.
Die Bedruckstoffbahn 10 mit den Tonerbildern wird dem Fixiermodul M3 zugeführt, die eine Fixierkammer 18 aufweist, in der Wärmestrahleinrichtungen 19 mit zwei Reihen von Wärmestrahlern 20, z. B. Infrarotstrahler, angeordnet sind. Durch die Fixierkammer 18 zwischen den Wärmestrahleinrichtungen 19 hindurch wird die Bedruckstoffbahn 10 geführt. Zur Fixierung der Tonerbilder auf der Bedruckstoffbahn 10 werden die Wärmestrahleinrichtungen 19 eingeschaltet, diese erzeugen Wärmestrahlen, die auf die Bedruckstoffbahn 10 gerichtet sind und die Tonerbilder in dieser durch Wärme fixieren.
2 zeigt das Fixiermodul M3. Dieses weist die Fixierkammer 18, in der die zwei Wärmestrahleinrichtungen 19 angeordnet sind, zwischen denen die Bedruckstoffbahn 10 hindurch läuft. Die Fixierkammer 18 ist auf einer Seite offen zu einem im Modul M2 angeordneten Übergabeschacht 21, durch den die Bedruckstoffbahn 10 der Fixierkammer 18 zugeführt wird. Zur Fixierung der Tonerbilder auf der Bedruckstoffbahn 10 werden Wärmestrahler 20 eingeschaltet, diese sind derart ausgerichtet, dass die abgegebenen Wärmestrahlen direkt auf die Bedruckstoffbahn 10 auftreffen. Dadurch wird erreicht, dass nur ein geringer Anteil von Streustrahlung in der Fixierkammer 18 auftritt.
Am Ausgang der Fixierkammer 18 ist ein Absaugkanal 22 angeordnet, über den Abluft aus der Fixierkammer 18 abgesaugt werden kann. Sowohl der Übergabeschacht 21 als auch die Fixierkammer 18 kann in bekannter Weise durch Schotteinrichtungen 23, 24 verschlossen werden. Zudem können zwischen den Wärmestrahlern 20 und der Bedruckstoffbahn 10 jeweils Drähte 25 (3) gespannt sein, um zu verhindern, dass eine ungespannte Bedruckstoffbahn 10 auf die Wärmestrahler 20 auftreffen kann.
Durch die Bedruckstoffbahn 10 wird die Fixierkammer 18 in zwei Bereiche unterteilt, einen oberen Bereich 26 und einen unteren Bereich 27. Durch die beidseits der Bedruckstoffbahn 10 angeordneten Wärmestrahler 20 können dann Tonerbilder auf beiden Seiten der Bedruckstoffbahn 10 fixiert werden.
Erfindungsgemäß sind nun im Übergabeschacht 21 Licht-Spannungswandler 28, 29 derart angeordnet, dass aus der Fixierkammer 18 in Richtung zum Übergabeschacht 21 gestreute Strahlung auf den Licht- Spannungswandlern 28, 29 auftreffen und von diesen ausgewertet werden können. Eine derartige gestreute Strahlung tritt insbesondere dann auf, wenn in der Fixierkammer 18 Rauch entsteht. Die vom Feuer ausgehende Strahlung, die im gelben Wellenlängenbereich (ca. 550 nm) liegt, ist ungerichtet und kann durch die in der Nähe des Eingangs der Fixierkammer 18 angeordneten Licht- Spannungswandlern 28, 29 gemessen werden. Weiterhin tritt eine derartige Streustrahlung auch dann auf, wenn in der Fixierkammer 18 zu Beginn eines Brandes sich Rauch entwickelt, dessen Rauchpartikel die Wärmestrahlen von den Wärmestrahlern 20 reflektieren, so dass reflektierte Wärmestrahlen zu den Licht- Spannungswandlern 28, 29 gelangen und von diesen ausgewertet werden können. Im Gegensatz dazu ist die Wärmestrahlung von den Wärmestrahlern 20 direkt auf die Bedruckstoffbahn 10 gerichtet und nur vernachlässigbare Anteile werden in der Fixierkammer 18 gestreut und können zu den Licht- Spannungswandlern 28, 29 gelangen.
Eine Brandursache kann z. B. ein Rest der Bedruckstoffbahn 10 sein, der in 3 als Rest 30 dargestellt ist. Wenn als Wärmestrahler 20 Infrarotstrahler verwendet werden, liegt die durch die Rauchpartikel reflektierte Wärmestrahlung bei einer Wellenlänge von Infrarotlicht (ca. 960 nm). Um die Streustrahlung, erzeugt sowohl von einem Feuer als auch von Rauchpartikeln, auswerten zu können, müssen die Licht- Spannungswandler 28, 29 eine Empfindlichkeitskennlinie aufweisen, die sowohl im Bereich des gelben Lichtes (Feuer) als auch der Wärmestrahlung (z. B. Infrarotlicht) ein Maximum hat. Eine derartige Kennlinie bei einem handelsüblichen Licht- Spannungswandler zeigt 4, bei der die relative Empfindlichkeit über der Wellenlänge in nm aufgetragen ist. 4 ist zu entnehmen, dass die Kennlinie zwei Maxima aufweist, eines bei ca. 550 nm und eines bei ca. 800 nm. Mit diesem Licht- Spannungswandler kann die von einem Feuer ausgehende Strahlung optimal detektiert werden, während die Wärmestrahlung, die bei ca. 960 nm liegt, nur abgeschwächt detektiert wird. Damit ist gewährleistet, dass eine geringe Streustrahlung von den Wärmestrahlern 20 im brandfreien Fall kein Ausgangssignal der Licht- Spannungswandler 28, 29 auslösen.
Eine weitere Verbesserung wird dann erreicht, wenn vor die Licht- Spannungswandler 28, 29 jeweils ein Filterglas 31 angeordnet wird, das eine Kennlinie derart aufweist, dass Strahlung im gelben Bereich ungehindert passieren kann, während Strahlung nahe dem Infrarotbereich geschwächt wird mit der Folge, dass die Licht- Spannungswandler 28, 29 schwache Wärmestrahlung nicht mehr detektieren.
Aus 3 ergibt sich eine Draufsicht auf das Fixiermodul M3 nach 2. Die mit Bezugszeichen versehenen Positionen entsprechen denen der 2.
Eine Auswerteschaltung, mit der die von den Licht- Spannungswandlern 28, 29 abgegebenen Messsignale ausgewertet werden können, kann 5 entnommen werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass zwei Licht- Spannungswandler 28, 29 zur Überwachung des oberen und unteren Bereiches 26, 27 der Fixierkammer 18 vorgesehen sind. Dem oberen Bereich 26 ist der Licht- Spannungswandler 28 zugeordnet, dem unteren Bereich der Licht- Spannungswandler 29. Die Licht- Spannungswandler 28, 29 weisen jeweils einen Fototransistor 32 und einen Operationsverstärker 33 auf, die in einem Gehäuse integriert sind und einen Sensor bilden. Aus Richtung der Fixierkammer 18 fällt Licht 34 auf den Fototransistor 32 über jeweils ein Filterglas 31. Das von den Licht-Spannungswandlern 28, 29 erzeugte Messsignal wird jeweils über einen Impedanzwandler 35 jeweils einer Schwellwertschaltung 36, 37 zugeführt. Der Schwellwert der Schwellwertschaltungen 36, 37 wird so eingestellt, dass die Messsignale einen Mindestpegel aufweisen müssen, um ein Ausgangssignal 38, 39 am Ausgang der Schwellwertschaltungen 36, 37 zu erzeugen. Das Ausgangssignal 38 der Schwellwertschaltung 36 tritt als erstes Alarmsignal auf, wenn im oberen Bereich 26 der Fixierkammer 18 ein Brand auftritt. Entsprechend erscheint am Ausgang der Schwellwertschaltung 37 als Ausgangssignal 39 ein zweites Alarmsignal, wenn im unteren Bereich 27 der Fixierkammer 18 ein Brand vorliegt. Durch Einstellung der Schwellwerte der Schwellwertschaltungen 36, 37 können -zusätzlich zu den oben angegebenen Maßnahmen- evtl. nicht auf einem Brand beruhende Einflussfaktoren unterdrückt werden.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, dass die Ausgänge der Impedanzwandler 35 mit einer Differenzschaltung (Subtrahierer 40) verbunden sind. Diese erzeugt ein Differenzsignal, wenn im oberen oder unteren Bereich 26, 27 der Fixierkammer 18 ein Brand ausgebrochen ist. Der Vorteil des Einsatzes der Differenzschaltung liegt insbesondere darin, dass Einflüsse (wie z. B. Reflexionen in der Fixierkammer), die gleichermaßen im oberen und unteren Bereich 26, 27 der Fixierkammer 18 auftreten, ausgefiltert werden. Wenn das Differenzsignal einer weiteren Schwellwertschaltung 41 zugeführt wird, an der als Schwellwert ein Mindestpegel eingestellt ist, können zu kleine Differenzsignale unterdrückt werden. Ein Signal am Ausgang der weiteren Schwellwertschaltung 41 zeigt somit das Auftreten eines Brandes an und kann als drittes Alarmsignal 42 verwendet werden. Mit den drei Alarmsignalen 38, 39, 42 kann somit eindeutig ein Brand ab dessen Beginn detektiert werden und auch festgestellt werden, in welchem Bereich der Brand auftritt. Dabei genügt es, dass erst eine Rauchentwicklung vorliegt, z. B. die Bedruckstoffbahn 10 noch nicht beschädigt worden ist.
Benachbart den Licht- Spannungswandlern können Leuchtdioden angeordnet sein (in den Fig. nicht dargestellt), die eingeschaltet werden, um zu überprüfen, ob z. B. die Filtergläser 31 verschmutzt sind.
Die Alarmsignale 38, 39, 42 können dazu verwendet werden, um die Schotteinrichtungen 23, 24 zu schließen, wodurch verhindert wird, dass sich ein Brand im Druckgerät ausbreiten kann.
Die Erfindung ist mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben worden, bei dem eine Bedruckstoffbahn beidseitig bedruckt wird und damit jeweils zwei Licht- Spannungswandler mit Auswerteschaltung zur Überwachung des oberen und unteren Bereichs der Fixierkammer vorgesehen sind.
Bezugszeichenliste

M1: Zuführmodul
M2: Druckmodul
M3: Fixiermodul
Dr1: Druckeinheit
Dr2: Druckeinheit
E1: Bilderzeugungsmodul
E2: Bilderzeugungsmodul
T1: Transfermodul
T2: Transfermodul
10: Bedruckstoff
11: Reinigungsstation
12: Ladungsbildträger
13: Ladeeinrichtung
14: Zeichengenerator
15: Entwicklerstation
16: Transferband
17: Umdruckstation
18: Fixierkammer
19: Wärmestrahleinrichtung
20: Wärmestrahler, z. B. Infrarotstrahler
21: Übergabeschacht
22: Absaugkanal
23: Schotteinrichtung
24: Schotteinrichtung
25: Draht
26: oberer Bereich der Fixierkammer
27: unterer Bereich der Fixierkammer
28: Licht- Spannungswandler
29: Licht- Spannungswandler
30: Papierrest
31: Filterglas
32: Fototransistor
33: Operationsverstärker
34: Licht
35: Impedanzwandler
36: Schwellwertschaltung
37: Schwellwertschaltung
38: erstes Alarmsignal
39: zweites Alarmsignal
40: Subtrahierer
41: Schwellwertschaltung
42: drittes Alarmsignal

Claims

Vorrichtung zum Erkennen eine Brandes in einem Fixiermodul eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes, – bei der das Fixiermodul (M3) eine durch einen Bedruckstoff (10) in einen oberen Bereich (26) und unteren Bereich (27) unterteilte Fixierkammer (18) aufweist, – bei der die Fixierkammer (18) zu einem Übergabeschacht (21) hin offen ist, durch den der Bedruckstoff (10) der Fixierkammer (18) zugeführt wird, – bei der die Fixierkammer (18) in ihrem oberen Bereich (26) und unteren Bereich (27) jeweils eine Wärmestrahleinrichtung (19) aufweist, – bei der jeweils ein Licht- Spannungswandler (28, 29) oberhalb und unterhalb des Bedruckstoffs (10) im Übergabeschacht (21) außerhalb der Fixierkammer (18), angeordnet ist, wobei der eine Licht- Spannungswandler (28) dem oberen Bereich (26) der Fixierkammer (18) und der andere Licht- Spannungswandler (29) dem unteren Bereich (27) der Fixierkammer (18) zugeordnet ist, wobei die Licht-Spannungswandler (28, 29) derart im Übergabeschacht (21) angeordnet sind, dass die von den Wärmestrahleinrichtungen (19) abgegebene Wärmestrahlung nicht direkt auf den zugeordneten Licht- Spannungswandler (28, 29) auftrifft und wobei die bei einem Brand im oberen Bereich (26) oder unteren Bereich (27) der Fixierkammer (18) vom auftretenden Rauch reflektierte und gestreute Wärmestrahlung zu dem zugeordneten Licht- Spannungswandler (28, 29) gelangt, so dass der jeweilige Licht- Spannungswandler (28, 29) ein den Brand im zugeordneten Bereich (26, 27) anzeigendes Ausgangssignal abgibt, – bei der am Ausgang der Licht- Spannungswandler (28, 29) jeweils eine Auswerteschaltung mit einer Schwellwertschaltung (36, 37) angeschlossen ist, die jeweils ein erstes und zweites Alarmsignal (38, 39) abgeben, wenn das Ausgangssignal des zugeordneten Licht- Spannungswandlers (28, 29) einen an der Schwellwertschaltung (36, 37) eingestellten Schwellwert überschreitet, – bei der die Ausgänge der Licht- Spannungswandler (28, 29) mit einem Subtrahierer (40) verbunden sind, der die Ausgangsignale von den Licht- Spannungswandlern (28, 29) voneinander subtrahiert und am Ausgang ein Differenzsignal als drittes Alarmsignal (42) abgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bei der zwischen den Licht- Spannungswandlern (28, 29) und den Schwellwertschaltungen (36, 37) bzw. dem Subtrahierer (40) jeweils ein Impedanzwandler (35) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, – bei der die Licht- Spannungswandler (28, 29) zwei Empfindlichkeitsbereiche aufweisen, – bei der der erste Empfindlichkeitsbereich sein Maximum im Bereich der Wellenlänge einer von einem Feuer ausgehenden Strahlung hat, – bei der der zweite Empfindlichkeitsbereich sein Maximum im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung hat.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Maximum des ersten Empfindlichkeitsbereichs bei 550 nm liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Maximum des zweiten Empfindlichkeitsbereiches bei 960 nm liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wärmestrahleinrichtung (19) Wärmestrahler (20) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Wärmestrahler (20) Infrarotstrahler sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der vor den Licht- Spannungswandlern (28, 29) jeweils ein optisches Filter (31) angeordnet ist, das die von der Wärmestrahleinrichtung (19) ausgehende Strahlung schwächt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der am Eingang des Übergabeschachtes (21) und am Ausgang der Fixierkammer (18) Schotteinrichtungen (23, 24) angeordnet sind, die bei Auftreten zumindest eines der Alarmsignale (38, 39, 42) die Fixierkammer (18) verschließen.