(57)【要約】【課題】光ファイバ母材の加熱炉の必要以上の開口をなくす。【解決手段】光ファイバ母材１を鉛直に支持した状態で加熱する加熱炉であって、その上方開口部３１および下方開口部にそれぞれ開閉シャッタ４，５が設けられ、開閉シャッタ４，５は、軸方向に重なるか、あるいは軸方向に同一高さで互いに突き合わせ状態に配設される複数のシャッタ板４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂ；１１から成り、各シャッタ板４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂ；１１が半径方向に移動することによって開口部の開口面積が調節できるように構成されていることを特徴とする光ファイバ母材加熱炉である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ母材（１）を鉛直に支持した状態で加熱する加熱炉であって、その上方開口部（３１）および下方開口部にそれぞれ開閉シャッタ（４，５）が設けられ、前記開閉シャッタ（４，５）は、軸方向に重なるか、あるいは軸方向に同一高さで互いに突き合わせ状態に配設される複数のシャッタ板（４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂ；１１）から成り、前記各シャッタ板（４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂ；１１）が半径方向に移動することによって前記開口部の開口面積が調節できるように構成されていることを特徴とする光ファイバ母材加熱炉。
【請求項２】
前記開閉シャッタ（４，５）のいずれか一方または両方が軸方向に離隔して複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材加熱炉。
【請求項３】
前記上方開口部（３１）の直ぐ上方の位置に外径測定器（６）が設けられ、前記各シャッタ板（４Ａ，４Ｂ；５Ａ，５Ｂ；１１）の移動量が前記外径測定器（６）の時々刻々の測定結果に従ってか、あるいはあらかじめ測定されて知られている前記光ファイバ母材（１）の形状数値に従ってあらかじめ作成入力されている移動量指示プログラムに従って移動させられることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の光ファイバ母材加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光ファイバ母材加熱炉、特にその上、下方の両開口部に開閉シャッタを設けた光ファイバ母材加熱炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４について、光ファイバ母材１をその上端に取り付けたダミー棒２を介して加熱炉３内に吊持し、ヒータ３Ａによって加熱しながら紡糸加工する工程を検討してみる。
【０００３】
周知のように加熱炉３の内部には、不活性ガス、空気、あるいは酸素（カーボン使用の炉の場合は不可）などの清浄なガスを導入して炉内を陽圧化し、ゴミや不要なガスの侵入を防ぎ、消耗品の長寿命化を図ることが通常行われている。
【０００４】
さて図４（ａ）は紡糸工程の開始時の状態を示すものであるが、このときは加熱炉３の上下の開口部はそれぞれ蓋体１４，１５によりほぼ完全に閉じられ、炉内部の温度低下も防止され、また加熱炉３内に導入循環させられる不活性ガス等がみだりに消耗することもない。
【０００５】
しかしながら紡糸工程が進んでダミー棒２の部分が上方開口部にさしかかる同図（ｂ）の状態においては、上部蓋体１４の、先に光ファイバ母材１の本体部分を通過させた孔内径がダミー棒２の外径に比して大き過ぎ、このため生じる隙間ｅから炉内の熱気が逃げ、また不活性ガス等がムダに費消され、またさらに不要なガスが侵入する可能性もある。
【０００６】
図５はこのような不都合を改善するための従来対策を示したもので、（ａ）は上部蓋体として、内径が光ファイバ母材１を十分収容できる大きさで、また軸方向にも加工開始時の炉上部に突出するその長さをカバーするだけの高さを有し、上端部にダミー棒２の通るだけの孔のある中空円柱状の蓋体１６を示した。
【０００７】
また図５（ｂ）は光ファイバ母材１と同径のダミー棒２Ａを接続する対策を示すものであるが、これではなるほど加工が進行して光ファイバ母材１の部分が上部蓋体１４の通過孔から下方に外れても、代わりに同径のダミー棒２Ａが取って代わることになるから隙間が生じない理屈である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者の対策では加熱炉３内の容積が増加することになるので、加熱温度保持のための費用や不活性ガス等の費用が増加し、またダミー棒２の長さも長くする必要があって得策ではなく、また後者の対策ではダミー棒２Ａが大型になるための費用が非常に嵩み、またこれを光ファイバ母材１に接続する際の作業時間が長くなり過ぎる欠点がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上述の課題をすべて解決するためになされたものであって、請求項１の発明によるその解決手段は、光ファイバ母材を鉛直に支持した状態で加熱する加熱炉であって、その上方開口部および下方開口部にそれぞれ開閉シャッタが設けられ、前記開閉シャッタは軸方向に重なるか、あるいは軸方向に同一高さで互いに突き合わせ状態に配設される複数のシャッタ板から成り、前記各シャッタ板が半径方向に移動することによって前記開口部の開口面積が調節できるように構成されていることを特徴とする光ファイバ母材加熱炉である。
【００１０】
また請求項２の発明によるその解決手段は、前記開閉シャッタのいずれか一方または両方が軸方向に離隔して複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材加熱炉である。
【００１１】
また請求項３の発明によるその解決手段は、前記上方開口部の直ぐ上方の位置に外径測定器が設けられ、前記各シャッタ板の移動量が前記外径測定器の時々刻々の測定結果に従ってか、あるいはあらかじめ測定されて知られている前記光ファイバ母材の形状数値に従ってあらかじめ作成入力されている移動量指示プログラムに従って移動させられることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の光ファイバ母材加熱炉である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１および図２を参照してこの発明の一実施例を説明する。加熱炉３の上方開口部３１には開閉シャッタ４が、下方開口部には開閉シャッタ５が設けられる。また上部の開閉シャッタ４の上方には、軸方向に移動してそこを通過する光ファイバ母材１またはダミー棒２の外径を測定する外径測定器６が配設される。
【００１３】
開閉シャッタ４も同５も同一の構造なのでこれを図２についてまとめて説明する。加熱炉３の中心軸線ＹＹに関して対称な等角的位置に、複数の、図示の例では２枚のシャッタ板４Ａ，４Ｂが軸方向に重なるか、あるいは軸方向に同一高さで互いに突き合わせ状態に配設される。
【００１４】
シャッタ板４Ａ，４Ｂの対向端部４１は、もし両シャッタ板が重なりあうように構成されている場合は開口部を最大の開口状態にするようにほぼ円形に区画する円弧状に形成され、両シャッタ板４Ａ，４Ｂが相互に近接移動して、その開口が最大状態から順次縮小される。
【００１５】
またその両シャッタ板４Ａ，４Ｂが突き合わせ状態に構成されているときは、両者がもっとも近接した状態で対向端部４１が最小開口のほぼ円形を区画し、両シャッタ板４Ａ，４Ｂが互いに離隔するにつれて開口面積が大きくなる。
【００１６】
以上はもっとも単純な２枚の場合を説明したもので、枚数を増やし、また補助的な遮蔽板を添えることで開口部に隙間ができることを防止できることは当然である。例えば軸方向にこのように半径方向に近接・離隔して開閉するシャッタを複数組設置し、それらの開閉作動の方向を角度的にずらして積み上げる形状とすることによって、閉状態のときの隙間を全体として小さくすることができる。
【００１７】
このようなシャッタ板４Ａ，４Ｂを中心軸線ＹＹに関して半径方向に移動させる機構は、図示のように駆動モータＭ１（開閉シャッタ５についてはＭ２、これはサーボモータが最適）で回転されるピニオン７によってラック８を進退させる機構でもいいし、また図示していないが流体圧シリンダ等でもよい。
【００１８】
なお開閉シャッタ４および５の上述の機構全体はフレームＦの上にまとめられて、具体的機構は図示してはいないがラック８による調整方向と異なる角度方向の調整も可能となるように構成してもよい。
【００１９】
つぎに加熱炉３の上下の開口部の開口程度の調節制御について説明する。光ファイバ母材１は鉛直方向に上から下に移動するので、上部開閉シャッタ４のすぐ上方に近接して外径測定器６が設けられ、これによってここを通過する光ファイバ母材１の通過部分の外径が測定される。
【００２０】
しかしてその測定データに従って、その測定部分が直後に通過する上方開口部３１の、またある時間経過後に通過する下方開口部の開口程度を制御する。制御の仕方は、時々刻々の外径測定データによるリアルタイムのフィードバック制御でよい。
【００２１】
あるいは使用する光ファイバ母材１のあらかじめ測定され、知られている形状数値、つまり例えば端部外径が何ミリメートルで、そこから軸方向に何ミリ上がった位置の外径は何ミリメートルだというような情報に基づいてあらかじめ制御プログラムを組んでおき、このプログラムにしたがって上下の開口部の開口の程度を調節するようにすることも容易である。
【００２２】
場合によっては、光ファイバ母材１の中心軸線が加熱炉３の中心軸線ＹＹに一致しないときも起こりえる。外径測定器６が測定するエッジデータから光ファイバ母材１の中心軸線位置が割り出せるから、この場合はまず心合わせの作業をするが、これは図２に示した開閉シャッタ４，５の機構全体を含むフレームＦを所要の方向に所要量だけ移動させればよい。
【００２３】
図３に示したものはカメラの絞り機構に使用されるもので、これによれば目的の開口をかなり精密に円形に保ったままその面積の大小の調節ができる。周知の機構なので簡単に説明すれば、円盤９の上にほぼ同径の円板１０が中心Ｏの周りに同心的に相対回転可能（９Ａはこの相対回転させるための把手）に位置し、最大開口円周を符号３２で示すとすれば、円周３２の直径と円板１０の外径のちょうど中間の直径の円周線１０Ａの上の点Ｐの周りに回動可能に多数のシャッタ板１１が重なり状態に設けられる。
【００２４】
シャッタ板１１は円板１Ｏの外周と円周３２とをそれぞれ外周および内周とする幅ｂの円輪を所定の中心角分だけ切り取った形をしており、その切り取る中心角は、（ｂ）図においてその内周線を中心Ｏを通る位置に置いたとき、Ｐ点に回動可能に取り付けられる端部１１Ａに対して反対側端部１１Ｂがちょうど円板１０の外周線位置にくるような中心角である。しかしてこの端部１１Ｂは円盤９に取り付けられる。
【００２５】
以上の構成によって、円盤９を把手９Ａを持って円板１０に相対的に反時計回りに止まるまで回転させれば、図３（ａ）に示す最大開口状態まで開くことになり、逆向きに止まるまで回せば、開口面積がゼロのほぼ完全に閉じた状態にすることができる。
【００２６】
図示してはいないが、本発明の別の実施例として上下の開閉シャッタを軸方向に重ねてそれぞれ複数個設けたものがある。あるいは上方開口部３１のみ複数個とし、下方開口部には単一の開閉シャッタとするなどでもいい。
【００２７】
しかしてこれらの開閉シャッタの形式を、すべて同一機構のものとしても、あるいは一つをたとえば図２に示した機構、他のものは図３に示した機構というように混用してもいい。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、加熱工程中に光ファイバ母材の近傍に不要な外気が侵入することがないから製品の光ファイバにゴミなどが付着することがなく伝送特性の向上に大いに効果がある。
また加熱炉内からの対流、放射による温度低下が防止され、使用する不活性ガス等の流出消耗が少なくなるから、紡糸などの加熱工程のランニングコストを削減することができる利点もある。
【００２９】
不要な外気について具体的に言えば、カーボン炉の場合は酸素であってこの酸素の侵入によって炉本体や部品が酸化して損耗する事態が防止され、またジルコニア炉の場合は窒素の侵入を防ぎ、炉や部品の還元反応による劣化を防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例装置を示す図式的に描いた簡略側断面図である。
【図２】開閉シャッタのシャッタ板を駆動する機構の一例を示す斜視図である。
【図３】開閉シャッタのシャッタ板を駆動する別の機構例を示す平面図である。
【図４】従来の加熱炉の欠点を紡糸工程について説明するための側断面図である。
【図５】その欠点に対する従来対策を説明するための簡略側断面図である。
【符号の説明】
１　　光ファイバ母材
２，２Ａ　ダミー棒
３　　加熱炉
３１　上方開口部
４，５　開閉シャッタ
４Ａ，５Ａ，１１　シャッタ板
６　　外径測定器
７　　ピニオン
８　　ラック
９　　円盤
１０　円板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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