(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ用母材を加熱延伸するロッド製造工程及び／又は前記ロッドを線引きする線引き工程で使用する光ファイバ製造用支持体において、該支持体が２つ以上の円柱状又は円筒状の炭素繊維強化炭素複合材料製部材がねじ部で直列に接合されたものからなることを特徴とする光ファイバ製造用支持体。
【請求項２】
炭素繊維強化炭素複合材料製部材を接合するねじ部が台形ねじであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ製造用支持体。
【請求項３】
ねじ部に炭素の含浸及び／又は被覆が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ製造用支持体。
【請求項４】
ねじ部外周に炭素繊維強化炭素複合材料製の補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の光ファイバ製造用支持体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバ製造用支持体、さらに詳しくはＯＶＤ法やＶＡＤ法等で作成した大型の光ファイバ母材から光ファイバを安定に、精度よく、しかも生産性よく製造するための光ファイバ製造用支持体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバは、外周面が平滑な円柱状又は円筒状の耐熱性基体を回転させ、その表面に石英ガラス微粒子を吹き付け付着させ、多孔質石英ガラス母材を形成したのち、耐熱性基体又は型体上の多孔質石英ガラス母材を加熱し透明ガラス化する外付け法（Ｏｕｔｓｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ、以下「外付け法」という）や、石英ガラス微粒子を種棒の軸方向に堆積して多孔質石英ガラス母材を形成し、加熱し透明ガラス化する気相軸付け法（Ｖａｐｏｒ‐Ｐｈａｓｅ  Ａｘｉａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ、以下「軸付け法」という）等で作成した光ファイバ用母材を外径が数分の一程度まで加熱延伸してロッドとしたのち、線引き機で、例えば外径１２５μｍのシングルモード光ファイバ等に線引きして製造されてきた。近年、シングルモード用光ファイバの実用化が進み大量の光ファイバが利用され、さらに光ファイバが一般加入者系にその利用範囲が拡大するようになれば、今後の使用量は一段と拡大することが予測されている。かかる光ファイバの使用量の拡大には、量産化、低コスト化が不可欠であり、そのための有効な手段の一つとして、実用化されている軸付け法等で大型・長尺の多孔質石英ガラス母材を作成し、それを脱水・透明ガラス化して大型で長尺な光ファイバ用母材を作製し、それを加熱延伸・線引きするのが有効であると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光ファイバ用母材、それを加熱延伸して得られるロッドを大型化・長尺化するに伴ないその重量が増す上に、光ファイバ用母材やロッドを支持する部材（ダミー棒やダミーシャフト等と呼ばれることもあるが、本件においては「支持体」という）も長尺化する必要がありその重量が一段と増大する。その上、光ファイバ用母材やロッドを大型化・長尺化すると加熱延伸や線引き時の温度も高温となる。これまで加熱延伸や線引き工程で使用される光ファイバ用母材やロッドの支持体として、石英ガラス製支持体が用いられてきた。たしかに石英ガラスは高純度であり、かつ加工性がよいため高い寸法精度のものを得ることが可能で、また比較的高温にも耐えられる素材であるが、より一層の光ファイバ用母材やロッドの大型化・長尺化を進めようとすると、必然的に支持体にかかる重量がさらに大きくなり、また温度も一層高温となり、石英ガラス製支持体では耐荷重強度が不足する。さらに、その取扱いにおいてもガラスゆえの割れやヒビ等の破損を避けるための細心の注意が求められることとなり、従来のような小型の部材と比べてハンドリング等における作業の負担や損傷のリスクは格段に増大することになる。そこで、石英ガラス製支持体の端部に使い捨ての石英ガラス製部材を継ぎ足して、高温による変形等の生じた部分を切断して捨てる、といった方法が用いられることもあった。しかし、この使い捨てる石英ガラス製部材もまたガラス製であることから十分な耐荷重性が得られず、また石英ガラスを使い捨てることから結果的にコストの低減が十分に行えないという問題もあった。そうした耐荷重性や耐熱性等の問題を解決する支持体としてアルミナ、ジルコニア、ムライト、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックスのほか、黒鉛化した炭素材（グラファイトカーボン）などで作製した支持体も提案されたが、耐熱性に優れた高純度なセラミックスは非常に高価であり、その上に加工性に難があるため、高精度のセラミックス製支持体を得ようとすると大幅に研削等を行なう必要がありその製造コストを高くしてしまう。
【０００４】
また、比較的安価であり、且つ耐熱性と加工性に優れ、またハンドリング等についても容易なグラファイト等の炭素材も、従来の炭素材では強度が不足し大型で長尺な光ファイバ用母材やロッドの加熱延伸・線引きする時の荷重に耐え得るものを実現することが困難であった。
【０００５】
近年、加工性とともに耐荷重性にも耐熱性にも優れ、ハンドリング等についても容易な素材でありながら、価格的にも優位で、なお且つ高純度品も可能な素材として、炭素繊維強化炭素複合材料（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎ‐ｆｏｒｃｅｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ、以下「Ｃ／Ｃコンポジット」という）が提案され、実用化が進んできている。しかしながら、Ｃ／Ｃコンポジットは、その合成や成型等の作製上の問題、あるいは加工精度上の問題などから、１０００ｍｍを超える長さのものや１００ｍｍを超える外径のものを実用的に製造することは非常に困難であり、加熱延伸や線引き時の支持体として用いるためには、複数のロッド部材を直列に接合することによって長尺化する必要がある。この接合による長尺化としては、ロッドの端部付近に孔を穿ち接合用のピンにより係止するなど、各種の様々な治具を用いる方法が考えられるが、光ファイバ用母材やロッドの大型化が進み荷重が増大するにつれ、接合用ピンによる係止では、過大な荷重に耐えることができずピンが破損してしまうおそれが生ずる。接合用ピンに破損等が生じてしまった場合、接合が不完全なものとなるため支持体の寸法精度が損なわれ、所望の形状の光ファイバ用ロッドを得ることができなくなる。さらに、図４にも示されるように、ピンによる係止の場合、取扱上ピンの挿入孔の径をピン自体の径よりも大きくせざるを得ないため、どうしてもピンとその挿入孔との間には隙間が存在してしまい、それが「がた」を発生させ支持体自体が曲がり光ファイバの偏心の原因ともなっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
こうした現状に鑑み、本発明者等は、鋭意研究を続けた結果、前記Ｃ／Ｃコンポジットが高純度に作製できる上に耐熱性、加工性に優れ、かつ比較的安価であることから、このＣ／Ｃコンポジットで光ファイバ製造用支持体を作製するのが最善であると考え、従来のＣ／Ｃコンポジットからなる光ファイバ製造用支持体の改善に努めたところ、Ｃ／Ｃコンポジット製部材を複数直列にねじ接合することで、光ファイバ用母材やロッドが安定に支持できることを見出して、本発明を完成したものである。すなわち、
【０００７】
本発明は、高純度で、耐熱性、耐荷重性及び加工性に優れ、且つ光ファイバ用母材やロッドを安定に支持できる比較的安価な光ファイバ製造用支持体を提供することを目的とする。
【０００８】
前記目的を達成する本発明は、光ファイバ用母材を加熱延伸するロッドの製造工程及び／又は前記ロッドを線引きする線引き工程で使用する光ファイバ製造用支持体において、該支持体が２つ以上の円柱状又は円筒状のＣ／Ｃコンポジット製部材がねじ部で直列に接合されたものからなることを特徴とする光ファイバ製造用支持体に係る。
【０００９】
上述のように本発明の光ファイバ製造用支持体は、Ｃ／Ｃコンポジットからなる円柱状又は円筒状の部材が２個以上直列にねじ接合された支持体であり、そのＣ／Ｃコンポジットは、かさ密度が１．５ｇ／ｃｍ3以上、曲げ強度が１００ＭＰａ以上、引張り強さが１００ＭＰａ以上のものがよい。Ｃ／Ｃコンポジットが前記範囲未満では、十分な強度が得られず、大型で長尺な光ファイバ用母材やロッドを支持する部材として使用した場合に破損等が発生するおそれがあり好ましくない。このＣ／Ｃコンポジットは、例えば炭素繊維クロスにピッチ又は樹脂を含浸させたプリプレグを複数枚積層し平板形状に成形する。その後、焼成による炭素化処理、ピッチ又は樹脂を再度含浸して焼成する等の緻密化処理、黒鉛化処理を行い、さらにハロゲンガスを用いて高純度化処理して製造される。Ｃ／Ｃコンポジット中の不純物は、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ等が１ｐｐｍ以下であるのが好ましい。これにより光ファイバ用母材の加熱延伸工程や光ファイバ用ロッドの線引き工程において前記支持体を使用した場合においても、支持体や雰囲気等を経由しての不純物による汚染が抑制され、高純度な光ファイバを得ることができ、伝送特性の損失が少ない良好な光ファイバが製造できる。
【００１０】
前記支持体はねじ部で直列に接合されるが、使用するねじとしては断面形状の違いに基づいて「台形ねじ」、「三角ねじ」、「角ねじ」、「のこ歯ねじ」等が挙げられるが、中でも台形ねじは雄ねじと雌ねじとの接触面積が大きく耐荷重性が高く、なお且つねじ加工や接合などの作業性にも優れて好適である。
【００１１】
本発明に係る支持体は、光ファイバ用母材を加熱延伸するロッドの製造工程、又は前記ロッドを線引きして光ファイバとする工程、もしくはその両方の工程に用いることができる。該光ファイバ用母材としては、前記軸付け法、外付け法、ＭＣＶＤ法、ゾルゲル法、又はそれらを（ＲＩＴ／ＲＩＣ法等、オーバークラッディング工程他を用いて）組み合わせて得られた光ファイバ用母材を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図に基づき、本発明に係る実施態様の一例について説明する。図１は台形ねじで直列に接合した支持体の接合部の概略断面図である。図１において、１は両端のうち一方の側に雄ねじを設けたＣ／Ｃコンポジット製ロッド、２は両端のうち一方の側に雌ねじを設けたＣ／Ｃコンポジット製ロッド、３はＣ／Ｃコンポジット製ロッド１の雄ねじ部、４はＣ／Ｃコンポジット製ロッド２の雌ねじ部である。このＣ／Ｃコンポジット製ロッドのねじ部に炭素の含浸及び／又は被覆を施した層５を有する支持体の接合部の概略断面図を図２に示す。この支持体はねじ部の強度が一段と向上し、外径３０ｍｍのロッドにおける引張り強さが黒鉛製ロッドの約４倍にも達する。そのため、多孔質石英ガラス母材が大型化、長尺化しても、ねじ部での破損が起こることがさらに低減される。また、ねじ部を補強するために図３に示すようにねじ部外周にＣ／Ｃコンポジット製の補強部材６を設けるのがよい。このＣ／Ｃコンポジット製補強部材６を設けることでねじ接合部の補強が一層強固となり、ねじ部の熱膨張やねじ部の接触面積の減少が抑制でき、さらに高い精度の高純度な光ファイバ用ロッドや光ファイバが製造できる。前記補強部材を形成するＣ／Ｃコンポジットは、例えば炭素繊維にピッチ又は樹脂を含浸させたプリプレグを円柱状の支持体の上に巻つけ、円筒状に形成する。その後、前述の炭素化処理、緻密化処理、黒鉛化処理、高純度化処理を行い、さらに炭素の含浸及び／又は被覆が施された層を設けて製造される。前記炭素の含浸及び／又は被覆により補強部材からのパーティクルの発生が抑えられ、一段と高純度の石英ガラス体が得られる。補強部材はまた炭素の含浸及び／又は被覆を施さないＣ／Ｃコンポジットで形成することもできる。
【００１３】
前記炭素の含浸及び／又は被覆が施された層とは、炭化水素系ガスなどを使ったＣＶＩ処理及び／又はＣＶＤ処理、もしくは樹脂の含浸・被覆、硬化、焼成処理等を施すことによって、Ｃ／Ｃコンポジットに、（ｉ）ＣＶＩ処理で熱分解炭素が表面から気孔内部へと含浸・被覆されるか又は樹脂の処理等でガラス状炭素などの物質が含浸されることにより形成された層、（ｉｉ）ＣＶＤ処理で熱分解炭素が表面に被覆されるか又は樹脂の処理等でガラス状炭素などの物質が表面に被覆されることにより形成された層、又は（ｉｉｉ）ＣＶＩ処理で熱分解炭素が表面から気孔内部へと含浸・被覆されるか又は樹脂の処理等でガラス状炭素などの物質が含浸され、なおかつその表面にＣＶＤ処理で熱分解炭素が被覆されるか又は樹脂の処理等でガラス状炭素などの物質が表面に被覆されることにより形成された層、をいう。なお、前記「含浸」と「被覆」にあたっては、これらの層の形成の工程前後に、必要に応じて機械的な表面処理や仕上げ加工を行なうことは、工業的に通常行なわれることである。
【００１４】
支持体を備えた加熱延伸装置の概略断面図を図５に、また線引き装置の概略断面図を図６に示す。図５において、１１は支持体、１２は光ファイバ用母材、１３は接合部、１４はヒーター、１５は延伸ローラー、１６は光ファイバ用ロッド、１７は昇降手段である。また、図６において、１１は支持体、１３は接合部、１６は光ファイバ用ロッド、１７は昇降手段、１８は線引き用ヒーター、１９は線引きローラー、２０は光ファイバ、２１は巻取りドラムである。ＯＶＤ法やＶＡＤ法で製造した光ファイバ用母材１２は光ファイバ製造用支持体１１の接合部１３に端部で接続され、回転可能に吊された状態で加熱延伸炉内にセットされ、炉内を不活性ガス雰囲気にして、ヒーター１４で加熱しながら、延伸ローラー１５で引き下げ外径が数分の一のロッド１６に延伸される。次いで、前記ロッドは接合部１３を介して支持体１１に接続され、昇降手段１７に回転可能に吊された状態で、線引き装置にセットされ、不活性ガス雰囲気中で線引き用ヒーター１８で加熱され、線引きローラー１９で光ファイバ２０に線引きされ、巻取りドラム２１に巻き取られる。
【００１５】
次に具体例をあげて本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるものであって、本発明はそれにより限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
東レ（株）製の炭素繊維（トレカＴ−３００）の６Ｋ平織りクロスにフェノール樹脂を含浸させてプリプレグを製造し、約８２０ｍｍ×４１０ｍｍに裁断して積層し、１６０℃で熱圧プレス成形を行って、約８２０ｍｍ×４１０ｍｍ×３５ｍｍのサイズの成形体を得た。この成形体を、電気炉内で８００℃まで昇温して加熱し、焼成体を得た。その焼成体にピッチ含浸と焼成を繰り返し行って緻密化した後、２０００℃で熱処理して、約８２０ｍｍ×４１０ｍｍ×３５ｍｍの平板状のＣ／Ｃコンポジットを得た。このＣ／Ｃコンポジット平板の物性値を測定したところ、かさ密度１．６２ｇ／ｃｍ3、曲げ強さ１５５ＭＰａ、引張り強さ２２０ＭＰａであった。この平板から、長さ８００ｍｍ、直径３０ｍｍφの円柱ロッドを１２本作製し、そのうち２本のロッドについて、１本の端部外周を研削により端面から５０ｍｍ長さまで台形型雄ねじとする一方、もう一本の端部内周を研削により台形型雌ねじとし、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った後、２本を直列に繋ぎ合わせて接合し、長さ１５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体を得た。得られた支持体を引張り試験装置に取り付け、変移速度０．５ｍｍ／ｍｉｎの静的引張り荷重にて、破断荷重の測定を行った。その結果、ねじ山が破断し、その時の破断荷重は１４２００Ｎ（ニュートン）であった。
【００１７】
さらに、残りの１０本のロッドについて、前記と同様に台形型雄ねじと台形型雌ねじを設けた（ここでは、１本のロッドには１端側に雄ねじのみを、８本については１端側に雄ねじ、その反対側に雌ねじを、残りの１本のロッドには１端側に雌ねじのみを、それぞれ設けた）後、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った。そして、それらの１０本のロッドを、前記と同様に雄ねじと雌ねじとにより９箇所を接合して、長さ７５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体Ａを得た。
【００１８】
一方、軸付け法を用いて、ゲルマニウムが含有されたコア部と、純粋な石英からなるクラッド部とをそなえた多孔質石英ガラス母材を作製し、脱水、ガラス化して、重量約３５０ｋｇの光ファイバ用母材１２を得た。
【００１９】
得られた光ファイバ用母材１２を前記光ファイバ用支持体Ａ（１１）の端部の接合部１３に取り付け、図５に示す加熱延伸炉内にセットして、不活性ガスを流しながらヒーター１４で１９３０℃に加熱し、延伸ローラー１５で延伸して直径４０ｍｍφの光ファイバ用ロッド１６を形成した。前記延伸中に中心ブレはなく、得られたロッドには偏心がみられなかった。
【００２０】
前記ロッド１６を支持体Ａ（１１）を介して吊し、図６に示す線引き装置内にセットして、線引きローラー１９で光ファイバ２０に線引きし、巻取りドラム２１に巻き取った。得られた光ファイバには偏心がみられなかった。
【００２１】
実施例２
実施例１と同様に、長さ８００ｍｍ、直径３０ｍｍφの円柱ロッドを１２本作製した。そのうち２本のロッドについて、１本の端部外周を研削により端面から５０ｍｍ長さまで台形型雄ねじとする一方、もう１本の端部内周を研削により台形型雌ねじとした。これらのねじ部が形成された２本のロッドについて、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った後、気相蒸着炉に入れ、ＣＶＩ処理により熱分解炭素の含浸・被覆を行ない、その２本のロッドを直列に繋ぎ合わせて接合して、長さ１５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体を得た。得られたＣ／Ｃコンポジット製支持体について、実施例１と同様に静的引張り荷重による破断荷重の測定を行ったところ、ねじ山が破断し、その時の破断荷重は１６７００Ｎであった。
【００２２】
さらに、残りの１０本のロッドについて、前記と同様に台形型雄ねじと台形型雌ねじを設けた（ここでは、１本のロッドには１端側に雄ねじのみを、８本については１端側に雄ねじ、その反対側に雌ねじを、残りの１本のロッドには１端側に雌ねじのみを、それぞれ設けた）後、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った。そして、それらの１０本のロッドを、前記と同様に雄ねじと雌ねじとにより９箇所を接合して、長さ７５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体Ｂを得た。
【００２３】
一方、軸付け法を用いて、ゲルマニウムが含有されたコア部と、純粋な石英からなるクラッド部とをそなえた多孔質石英ガラス母材１２を作製し、脱水、ガラス化して、重量約３５０ｋｇの光ファイバ用母材１２を得た。
【００２４】
得られた光ファイバ用母材１２を前記光ファイバ用支持体Ｂ（１１）の端部の接続部に取り付け、図５に示す加熱延伸炉内にセットして、不活性ガスを流しながらヒーター１４で１９３０℃に加熱し、延伸ローラー１５で延伸して直径４０ｍｍφの光ファイバ用ロッド１６を形成した。前記延伸中に中心ブレはなく、得られたロッドには偏心がみられなかった。
【００２５】
前記ロッドを支持体Ｂ（１１）を介して吊し、図６に示す線引き装置内にセットして、線引きローラー１９で光ファイバ２０に線引きし、巻取りドラム２１に巻き取った。得られた光ファイバには偏心がみられなかった。
【００２６】
実施例３
実施例１及び２と同様に、長さ８００ｍｍ、直径３０ｍｍφの円柱ロッドを１２本作製し、そのうち２本のロッドについて、１本の端部外周を研削により端面から５０ｍｍ長さまで台形型雄ねじとする一方、もう１本の端部内周を研削により台形型雌ねじとした。次いで、前記雌ねじ部の外周部分を深さ１ｍｍ、長さ３０ｍｍ分切削した。これはその切削部分に、円周で補強するための円筒形状のＣ／Ｃコンポジット製補強部材を取り付けるためのものである。これらのねじ部が形成された２本のロッドについて、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った後、気相蒸着炉に入れ、ＣＶＩ処理により熱分解炭素の含浸・被覆を行い、その２本のロッドを直列に繋ぎ合わせて接合し、長さ１５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体を得た。前記補強部材は、東レ（株）製の炭素繊維（トレカＴ−３００）１２Ｋフィラメントをフィラメントワインディング装置によりフェノール樹脂を含浸しながらシリンダー形状に成形し、その成形体にピッチ含浸、焼成を数回繰り返し緻密化を行なった後、２０００℃で熱処理を行った。このシリンダー形状品を幅２０ｍｍに切断し内部に２分割の金属治具を挿入し、引張り試験機を用い上下に引張る方法で引張り強さを測定したところ３００ＭＰａの強度があった。前記補強部材は、Ｃ／Ｃコンポジット製支持体の雌ねじ部外周の切削部分に合うように内外径、長さを加工し作製したものであり、図３に示したように雌ねじ部外周の切削部分に篏合した。前記補強部材には、さらに、実施例２と同様に、ハロゲンガスによる高純度化処理及び熱分解炭素の含浸・被覆を施した。得られたＣ／Ｃコンポジット製支持体について、実施例１及び２と同様に静的引張り荷重による破断荷重の測定を行ったところ、ねじ山が破断し、その時の破断荷重は２１０００Ｎであった。
【００２７】
さらに、残りの１０本のロッドについて、ハロゲンガスによる高純度化処理を行った後、前記と同様にＣＶＩ処理によりねじ部に熱分解炭素の含浸・被覆を行い、前記と同様に台形型雄ねじと円筒形状のＣ／Ｃコンポジット製補強部材が取り付けられた台形型雌ねじにより、実施例１及び２の支持体と同様に９箇所を接合して、長さ７５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体Ｃを得た。
【００２８】
一方、軸付け法を用いて、ゲルマニウムが含有されたコア部と、純粋な石英からなるクラッド部とをそなえた多孔質石英ガラス母材を作製し、脱水、ガラス化して、重量約３５０ｋｇの光ファイバ用母材１２を得た。
【００２９】
得られた光ファイバ用母材１２を前記光ファイバ用支持体Ｃ（１１）の端部の接続部に取り付け、図５に示す加熱延伸炉内にセットして、不活性ガスを流しながらヒーター１４で１９３０℃に加熱し、延伸ローラー１５で延伸して直径４０ｍｍφの光ファイバ用ロッド１６を形成した。前記延伸中に中心ブレはなく、得られたロッドには偏心がみられなかった。
【００３０】
前記ロッドを支持体Ｃ（１１）を介して吊し、図６に示す線引き装置内にセットして、線引きローラー１９で光ファイバ２０に線引きし、巻取りドラム２１に巻き取った。得られた光ファイバには偏心がみられなかった。
【００３１】
比較例１
長さ８００ｍｍ、直径３０ｍｍφの円柱ロッドを、高純度等方性高密度黒鉛（商品名ＩＳＯ−６３０、東洋炭素（株）製）で１２本作製し、そのうち２本のロッドを台形型雄ねじと台形型雌ねじにより直列に繋ぎ合わせ、長さ１５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφの高純度等方性高密度黒鉛製支持体を得た。使用した高純度等方性高密度黒鉛のかさ密度は１．８２ｇ／ｃｍ3、引張り強さは５３．９ＭＰａであり、灰分は１０ｐｐｍ以下であった。得られた支持体について、実施例１〜３と同様に静的引張り荷重による破断荷重の測定を行ったところ、ねじ山が破断し、その時の破断荷重は３９００Ｎであった。さらに、残りの１０本のロッドについて、高純度化処理を行った後、台形型雄ねじと台形型雌ねじにより９箇所を接合し、長さ７５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφの高純度等方性高密度黒鉛製支持体Ｄを得た。
【００３２】
一方、軸付け法を用いて、ゲルマニウムが含有されたコア部と、純粋な石英からなるクラッド部とをそなえた多孔質石英ガラス母材を作製し、脱水、ガラス化して、重量約３５０ｋｇの光ファイバ用母材１２を得た。
【００３３】
得られた光ファイバ用母材１２を前記光ファイバ用支持体Ｄ（１１）の端部の接続部に取り付け、図５に示す加熱延伸炉内にセットして、不活性ガスを流しながらヒーター１４で１９３０℃に加熱し、延伸ローラー１５で延伸したところ、支持体Ｄ（１１）に弓状の変形が生じ、得られたロッドには偏心がみとめられた。
【００３４】
比較例２
実施例１〜３と同様に、長さ８００ｍｍ、直径３０ｍｍφの円柱ロッドを１２本作製した。次いで、そのうち２本のロッドを用いて、図４に示すような、１本の円柱ロッド７の端部にスリット１０加工を施し、もう１本の円柱ロッドに挿入し、ピン挿入孔８を設けピン９を挿入して２本のロッドを固定し、長さ１５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体を得た。得られた支持体について、実施例１〜３と同様に静的引張り荷重による破断荷重の測定を行ったところ、ピンが破断し、その時の破断荷重は９５００Ｎであった。さらに、残りの１０本のロッドについて、高純度化処理を行なった後、前記と同様にピン固定により９箇所を繋ぎ合わせ、長さ７５５０ｍｍ、直径３０ｍｍφのＣ／Ｃコンポジット製支持体Ｅを得た。
【００３５】
一方、軸付け法を用いて、ゲルマニウムが含有されたコア部と、純粋な石英からなるクラッド部とをそなえた多孔質石英ガラス母材を作製し、脱水、ガラス化して、重量約３５０ｋｇの光ファイバ用母材１２を得た。
【００３６】
得られた光ファイバ用母材１２を前記光ファイバ用支持体Ｅ（１１）の端部の接続部に取り付け、図５に示す加熱延伸炉内にセットして、不活性ガスを流しながらヒーター１４で１９３０℃に加熱し、延伸ローラー１５で延伸したところ、支持体Ｅ（１１）のピン固定部で曲がりが生じ、得られたロッドには偏心がみとめられた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の光ファイバ製造用支持体は、高純度で、耐熱性とともに耐荷重性が高く、且つ加工性に優れたものであり、大型の光ファイバ用母材やロッドであっても安定に支持し加熱延伸や線引きを行なうことができる。この光ファイバ製造用支持体を用いて光ファイバを製造することにより、偏心がなく高精度で高品質の光ファイバが、低コストで生産性よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の支持体の接合部の概略断面図である。
【図２】ねじ部に炭素の含浸及び／又は被覆が施された支持体の接合部の概略断面図である。
【図３】ねじ部外周に補強部材が設けられた支持体の接合部の概略断面図である。
【図４】ピン固定で直列に繋ぎ合わせた支持体の接合部の概略断面図である。
【図５】本発明の光ファイバ製造用支持体を用いた加熱延伸装置の概略断面図である。
【図６】本発明の光ファイバ製造用支持体を用いた線引き装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１        ロッド（一方の端側に雄ねじを設けたロッド）
２        ロッド（一方の端側に雌ねじを設けたロッド）
３        ロッド１の雄ねじ部
４        ロッド２の雌ねじ部
５        炭素の含浸及び／又は被覆が施された層
６        Ｃ／Ｃコンポジット製の補強部材
７        ロッド（一方の端側にスリットを設けたロッド）
８        ピン挿入孔
９        ピン
１０        スリット
１１        支持体
１２        光ファイバ用母材
１３        接合部
１４        ヒーター
１５        延伸ローラー
１６        光ファイバ用ロッド
１７        昇降手段
１８        線引き用ヒーター
１９        線引きローラー
２０        光ファイバ
２１        巻取りドラム
【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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【図６】
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