(57)【要約】【課題】光ファイバ用母材の加工装置において、バーナの火炎がチャックへ流れ込むのを抑制し、チャックの温度上昇を抑えてチャックの寿命を長くし、さらにチャックの連続作業時間を長くして作業効率を向上させることを目的とする。【解決手段】光ファイバ用母材のダミー（母材端）を把持し、光ファイバ用母材を一定速度にて回転せしめるチャックと、前記光ファイバ用母材を火炎によって加熱するバーナと、前記バーナによる火炎がチャックにあたるのを防止する遮蔽部材とを備える光ファイバ用母材の加工装置において、第１挿入口を備える遮蔽板と、前記第１挿入口よりも小さい第２挿入口を備えるカバーとから遮蔽部材を構成し、前記第１挿入口と第２挿入口とから形成されるダミー挿入口に挿入した光ファイバ用母材のダミーをチャックにて把持せしめる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ用母材のダミー（１０ａ）を把持し、光ファイバ用母材（１０）を一定速度にて回転せしめるチャック（２０）と、
前記光ファイバ用母材（１０）を火炎によって加熱するバーナ（３０）と、
前記バーナ（３０）による火炎がチャック（２０）にあたるのを防止する遮蔽部材（１）とを備える光ファイバ用母材の加工装置において、
第１挿入口（２ａ）を備える遮蔽板（２）と、前記第１挿入口（２ａ）よりも小さい第２挿入口（３ａ）を備えるカバー（３）とから遮蔽部材（１）を構成し、
前記第１挿入口（２ａ）と第２挿入口（３ａ）とから形成されるダミー挿入口（１ａ）に挿入した光ファイバ用母材のダミー（１０ａ）をチャック（２０）にて把持せしめることを特徴とする光ファイバ用母材の加工装置。
【請求項２】
ダミー挿入口（１ａ）とダミー（１０ａ）のクリアランスが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の加工装置。
【請求項３】
遮蔽板（２）にカバー（３）を非固定式に取り付け、第２挿入口（３ａ）を備えるカバー（３）の配設位置が遮蔽板（２）に対して可変することを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ用母材の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ用母材の加工装置に関するものであり、特に火炎を用いて光ファイバ用母材を加工するにあたって、火炎がチャックにあたるのを防止する遮蔽部材を設けた光ファイバ用母材の加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による光ファイバ用母材の加工装置について、図５を参照して説明する。
光ファイバ用母材１０のダミー（母材端）１０ａを把持し、光ファイバ用母材１０を一定速度で回転させるチャック２０と、前記光ファイバ用母材１０を火炎によって加熱するバーナ３０とを備える光ファイバ用母材の加工装置では（例えば、特許文献１および２を参照）、チャック２０にバーナ３０の火炎があたるのを防止するため、チャック２０とバーナ３０の間に遮蔽部材１００を介在させている（図５（ａ）を参照）。
従来技術によれば、図５（ｂ）に示すように、ダミー１０ａを貫通させる穴（以下、ダミー挿入口という。）１００ａを備える遮蔽部材１００として、耐熱性材料からなる遮蔽板２の中央に円形の第１挿入口２ａを形成したものを使用していた。
【０００３】
そして図５（ａ）に示すように、固定設置した遮蔽板２からなる遮蔽部材１００のダミー挿入口１００ａに光ファイバ用母材のダミー１０ａを挿入（貫通）し、前記ダミー挿入口１００ａから突き出たダミー１０ａをチャック２０にて把持する。そして前記遮蔽部材１００を挟んでチャック２０と反対側に設置されているバーナ３０の火炎によって光ファイバ用母材１０を加熱する際、前記遮蔽部材１００により火炎がチャック２０にあたるのを防止していた。
なお従来技術によれば、加工装置に光ファイバ用母材１０を装着するにあたって、光ファイバ用母材のダミー１０ａをダミー挿入口１００ａに挿入しやすくするため、遮蔽板２の第１挿入口２ａを比較的大きく形成していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−０２４８７７号公報
【特許文献２】
特開平５−１３２３３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年母材の大型化が進むにつれて、光ファイバ用母材の加工に使用する火炎の量が大幅に増加している。そのため、従来の遮蔽部材１００のようにダミー挿入口１００ａを大きくし、ダミー１０ａとダミー挿入口１００ａとのクリアランスが大きくなっている場合、ダミー挿入口１００ａの隙間からチャック側に火炎が流れ込んでしまい（図５（ａ）参照）、チャック２０の温度上昇を誘起する。
なおクリアランスとは、ダミー挿入口の直径と、光ファイバ用母材のダミーの直径の差であると定義する。
チャック２０には耐熱温度があり、その温度を超えると熱膨張などによって、光ファイバ用母材１０を一定速度で回転することができなくなる。そしてチャック２０の温度上昇によって光ファイバ用母材１０が一定速度で回転されなくなると、母材１０をバーナ３０の火炎によって加熱する際に熱斑ができ、均一な加工ができなくなるといった不具合が生じるため、連続作業時間が制限されていた。また光ファイバ用母材のダミー１０ａを把持し、回転せしめるチャック２０は、加熱されると（温度上昇すると）劣化していき、チャック２０の寿命が短くなるという問題点があった。
【０００６】
かかる問題点を鑑み、この発明による光ファイバ用母材の加工装置は、ダミー挿入口の隙間からチャックへ火炎が流れ込むのを抑制し、チャックの温度上昇を抑えてチャックの寿命を長くし、さらにチャックの連続作業時間を長くして作業効率を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、光ファイバ用母材のダミー（母材端）を把持し、光ファイバ用母材を一定速度にて回転せしめるチャックと、前記光ファイバ用母材を火炎によって加熱するバーナと、前記バーナによる火炎がチャックにあたるのを防止する遮蔽部材とを備える光ファイバ用母材の加工装置において、第１挿入口を備える遮蔽板と、前記第１挿入口よりも小さい第２挿入口を備えるカバーとから遮蔽部材を構成し、前記第１挿入口と第２挿入口とから形成されるダミー挿入口に挿入した光ファイバ用母材のダミーをチャックにて把持せしめるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明による光ファイバ用母材の加工装置の好適な実施例について、図１ないし図４を参照して説明する。
【０００９】
図１は、この発明による光ファイバ用母材の加工装置の好適な実施例を示すものであって、光ファイバ用母材のダミー（母材端）１０ａを把持し、光ファイバ用母材１０を一定速度にて回転せしめるチャック２０と、前記光ファイバ用母材１０を火炎によって加熱するバーナ３０と、前記バーナ３０による火炎がチャック２０にあたるのを防止する遮蔽部材１とを備える。
なお前記遮蔽部材１は、光ファイバ用母材のダミー１０ａが貫通するダミー挿入口１ａを有し、このダミー挿入口１ａから突き出たダミー１０ａをチャック２０によって把持する（図１（ａ）を参照）。
そして前記ダミー挿入口１ａの隙間から、バーナ３０の火炎がチャック２０に流れ込むのを抑制するため、遮蔽部材１のダミー挿入口１ａと、光ファイバ用母材１０のダミー１０ａとのクリアランスを小さくしてある。
【００１０】
従来技術のように、耐熱性材料からなる遮蔽板２を遮蔽部材として使用する場合、ダミー挿入口１００ａの大きさは、遮蔽板２に形成されている第１挿入口２ａの口径によって決定される。従って、クリアランスを小さくするには、遮蔽板２の第１挿入口２ａを小さくすればいい。
【００１１】
しかしながら、固定設置した遮蔽板２の第１挿入口２ａに光ファイバ用母材のダミー１０ａを挿入（貫通）し、前記ダミー挿入口１００ａから突き出たダミー１０ａをチャック２０にて把持する光ファイバ用母材の加工装置では、遮蔽板２の第１挿入口２ａを小さくしてクリアランスを小さくすると、チャック２０によって回転させられている光ファイバ用母材１０のダミー１０ａが遮蔽板２に接触し、光ファイバ用母材の破損率が高くなった。
これは、前記第１挿入口２ａが光ファイバ用母材１０の偏心に対応できないことに起因する。
【００１２】
光ファイバ用母材１０のダミー１０ａをチャック２０によって把持し、回転せしめたとき、光ファイバ用母材１０に曲がり（偏心）があると、ダミー挿入口１００ａに挿入されたダミー部分が軸中心からずれて回転する。そして、口径の小さな第１挿入口２ａでは前記ダミー１０ａのずれに対応できず、ダミー１０ａが遮蔽板２に接触（ないしは衝突）しながら回転し続けるため、ダミー１０ａに傷が入り、そこを起点として光ファイバ用母材１０が折れ、光ファイバ用母材の破損が多発する。
【００１３】
そこでこの発明によれば、第１挿入口２ａを備える遮蔽板２に、前記第１挿入口２ａよりも小さな第２挿入口３ａを備えたカバー３を取り付けることによって、ダミー挿入口１ａとダミー１０ａのクリアランスを小さくした遮蔽部材１を形成した。そして前記第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとから形成されるダミー挿入口１ａに光ファイバ用母材のダミー１０ａを挿入（貫通）し、前記ダミー挿入口１ａから突き出たダミー１０ａをチャック２０にて把持する。
このとき、固定設置されている遮蔽板２に非固定式にカバー３を取り付け、遮蔽板２に対してカバー３の配設位置が可変するようにした。
なお遮蔽板２と同様に、耐熱性材料からなるカバー３を使用する。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、遮蔽部材１は、第１挿入口２ａを備える遮蔽板２と、前記第１挿入口２ａよりも小さな第２挿入口３ａを備えるカバー３とから構成され、ダミー挿入口１ａは、前記第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとから形成される。
この実施例では、遮蔽板２に形成された円形の第１挿入口２ａの中心と、カバー３に形成された円形の第２挿入口３ａの中心が一致するように遮蔽板２の上にカバー３を取り付け、前記第１挿入口２ａとダミー１０ａとの隙間をカバー３で塞ぎ、ダミー挿入口１ａとダミー１０ａのクリアランスを小さくした。このとき、クリアランスは第２挿入口３ａの口径によって決定される。
【００１５】
すなわち、クリアランスを小さくするにあたって、固定設置されている遮蔽板２の第１挿入口２ａの口径を小さくするのではなく、前記遮蔽板２に、口径の小さな第２挿入口３ａを備えるカバー３を取り付け、前記第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとからダミー挿入口１ａを形成した。
【００１６】
そしてこの実施例の遮蔽部材１によれば、遮蔽板２にカバー３を非固定式に取り付け、第２挿入口３ａを備えるカバー３の配設位置が遮蔽板２に対して可変するようにし、前記第２挿入口３ａの位置がダミー１０ａにあわせて変動するようにすることによって、第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとから形成されるダミー挿入口１ａを、光ファイバ母材１０の偏心に対応できるようにした。
【００１７】
この実施例では、方形平板状のカバー３の４隅に取付穴４を設けるとともに、前記各取付穴４の口径よりもピン径が小さい取付ピン５を使用し、遮蔽板２にカバー３を取り付けた。
つまり固定設置されている遮蔽板２上にカバー３を取り付けるにあたって、取付ピン５のピン径よりも大きな口径の取付穴４をカバー３に形成し、遮蔽板２に取り付けたカバー３の配設位置が、前記遮蔽板２に対して可変するようにした。
【００１８】
すなわち、第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとから形成されるダミー挿入口１ａでは、固定設置されている遮蔽板２にある第１挿入口２ａは、ダミー１０ａのずれに対応できる程度に比較的大きく形成されており、また前記遮蔽板２に非固定式に取り付けたカバー３にある第２挿入口３ａはクリアランスを小さくするために口径が小さく形成されるとともに、ダミー１０ａのずれに対応して変動する。
これによって、クリアランスを小さくした遮蔽部材１において、チャック２０によって回転させられている光ファイバ用母材１０に偏心があっても、前記ダミー挿入口１ａがダミー１０ａのずれに対応し、加工時にダミー１０ａにダメージを与えず、光ファイバ用母材１０の破損を防止することができる。
【００１９】
以下に、クリアランスとチャックの温度上昇率の関係について検討する。
チャック２０とバーナ３０の間に遮蔽部材を介在させた光ファイバ用母材の加工装置において、ダミー挿入口とダミーのクリアランスを変化させ、それぞれのクリアランスにおけるチャックの温度上昇率を測定した（図３および図４を参照）。
【００２０】
なお、チャック２０から５０ｍｍの位置に遮蔽部材を設置するとともに、設定流量を水素６００ＳＬＭ、酸素２４０ＳＬＭとしたバーナ３０を前記遮蔽部材から４００ｍｍの位置に設置した光ファイバ用母材の加工装置において、ダミー径３０ｍｍ、母材径６０ｍｍの光ファイバ用母材をチャック２０にて把持し、１０分間加熱したときのチャック２０の温度上昇率を測定した。
【００２１】
図３は、第１挿入口２ａを備える遮蔽板２のみからなる遮蔽部材を使用した光ファイバ用母材の加工装置（図５を参照）における、クリアランスとチャックの温度上昇率の関係を示すものである。
ダミー（径３０ｍｍ）とダミー挿入口とのクリアランスは、固定設定されている遮蔽板２の第１挿入口２ａの口径によって可変し、前記第１挿入口２ａの口径を小さくし、クリアランスを小さくすることによって、チャック２０の温度上昇率が抑制される。
【００２２】
第１挿入口２ａの口径が３１ｍｍである遮蔽板２を使用し、クリアランスを１ｍｍ以下とした場合、チャック２０の温度上昇率が０．１５℃／ｍｉｎとなり、従来技術のように比較的大きな第１挿入口（口径５５ｍｍ、クリアランス２５ｍｍ）を備える遮蔽板２を使用した場合よりも、温度上昇率を約４分の１に抑制することができた。
しかしながら、遮蔽板２の第１挿入口２ａの口径を小さくすると、チャック２０によって回転せしめられている光ファイバ用母材１０のダミー１０ａが遮蔽板２に接触し、光ファイバ用母材１０が破損する確率が高くなった。
例えば口径３１ｍｍの第１挿入口２ａを備える遮蔽板２を使用し、ダミー挿入口１００ａとダミー１０ａのクリアランスを１ｍｍ以下にした場合、回転する光ファイバ用母材１０のダミー１０ａが遮蔽板２に接触し、ダミー１０ａに傷が入り、加熱後ちょっとした衝撃を加えるとダミーが折れてしまった。
【００２３】
図４は、比較的大きな第１挿入口２ａを備える遮蔽板２に、前記第１挿入口２ａよりも小さな第２挿入口３ａを備えるカバー３を非固定式に取付けた遮蔽部材１を使用した光ファイバ用母材の加工装置（図１を参照）の、クリアランスとチャックの温度上昇率の関係を示すものである。
図４によれば、光ファイバ用母材のダミー（径３０ｍｍ）と、ダミー挿入口のクリアランスは、カバー３の第２挿入口３ａの大きさによって決定され、この第２挿入口３ａを小さくすることによって、チャック２０の温度上昇率が抑制される。
【００２４】
比較的大きな第１挿入口（口径５５ｍｍ）２ａを備える遮蔽板２に、口径３１ｍｍ以下の第２挿入口３ａを備えるカバー３を非固定式に取付けた遮蔽部材１を使用し、クリアランスを１ｍｍ以下とした場合、チャック２０の温度上昇率が０．１５℃／ｍｉｎであり、遮蔽部材２の第１挿入口２ａがカバー３によって塞がれることなくクリアランスが２５ｍｍである場合よりも、温度上昇率が約４分の１に抑制することができた。
すななわち、固定設置されている遮蔽板２の第１挿入口２ａとダミー１０ａとの隙間がカバー３によって塞がれ、ダミー挿入口１ａとダミー１０ａとのクリアランスが小さくなり、火炎の流れ込みを抑制することができた。
【００２５】
さらに、口径の小さな第２挿入口３ａを備えるカバー３が遮蔽板２に非固定式に取り付けられ、ダミー１０ａがカバー３に接触すると、前記カバー３の配設位置が遮蔽板２に対して可変する。すなわち、第１挿入口２ａと第２挿入口３ａとから形成されるダミー挿入口１ａを備えた遮蔽部材１では、第２挿入口３ａがダミーのずれに対応して可動するため、回転する光ファイバ用母材に曲がり（偏心）があっても、加熱加工時にダミーが傷付いたり、光ファイバ用母材が破損したりすることはなかった。
【００２６】
なお、上記では酸水素火炎を用いたときのチャック２０の温度測定結果を示し（図３および図４を参照）、第１挿入口２ａを備える遮蔽板２と、前記第１挿入口２ａよりも小さい第２挿入口３ａを備えるカバー３とから構成した遮蔽部材１による効果を検討したが、その他の火炎を用いた場合も、同様の効果を得ることができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、光ファイバ用母材のダミー（母材端）を把持し、光ファイバ用母材を一定速度にて回転せしめるチャックと、前記光ファイバ用母材を火炎によって加熱するバーナと、前記バーナによる火炎がチャックにあたるのを防止する遮蔽部材とを備える光ファイバ用母材の加工装置において、第１挿入口を備える遮蔽板と、前記第１挿入口よりも小さい第２挿入口を備えるカバーとから遮蔽部材を構成し、前記第１挿入口と第２挿入口とから形成されるダミー挿入口に挿入した光ファイバ用母材のダミーをチャックにて把持せしめることによって、ダミー挿入口とダミーの隙間から火炎がチャックへ流れ込むのが抑制され、チャックの温度上昇が抑えられてチャックの寿命が長くなり、さらにチャックの連続作業時間が長くなって作業効率を向上することができた。
また、クリアランスを小さくしたダミー挿入口を備える遮蔽部材において、遮蔽板にカバーを非固定式に取り付け、第２挿入口を備えるカバーの配設位置が遮蔽板に対して可変するようにしたことによって、第１挿入口と第２挿入口とから形成されるダミー挿入口が、光ファイバ用母材の偏心に対応し、光ファイバ用母材の破損を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例による光ファイバ用母材の加工装置を示す図
【図２】光ファイバ用母材の加工装置に使用する遮蔽部材の斜視図
【図３】遮蔽板のみからなる遮蔽部材を使用した光ファイバ用母材の加工装置における、クリアランスとチャックの温度上昇率の関係を示す図。
【図４】遮蔽板とカバーからなる遮蔽部材を使用した光ファイバ用母材の加工装置における、クリアランスとチャックの温度上昇率の関係を示す図。
【図５】従来技術による光ファイバ用母材の加工装置を示す図
【符号の説明】
１    遮蔽部材
１ａ  ダミー挿入口
２    遮蔽板
２ａ  第１挿入口
３    カバー
３ａ  第２挿入口
４  取付穴
５  取付ピン
１０  光ファイバ用母材
１０ａ  ダミー
２０  チャック
３０  バーナ
【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】
2004277211.tif 000007