JP2002114535A

JP2002114535A - 光ファイバ製造用支持体

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Publication number: JP2002114535A
Application number: JP2001185969A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kusano; 善久草野; Atsushi Shimada; 敦之嶋田; Toshiji Hiraoka; 利治平岡
Original assignee: Toyo Tanso Co Ltd; Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Current assignee: Toyo Tanso Co Ltd; Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2002-04-16
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: JP4674886B2

Abstract

(57)【要約】【目的】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
光ファイバ製造用支持体を提供すること。【解決手段】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。

Description

【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（Ｏｕ
ｔｓｉｄｅＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｅｔ
ｈｏｄ、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（Ｖａｐｏ
ｒ‐ＰｈａｓｅＡｘｉａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭ
ｅｔｈｏｄ、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
ＦｉｂｅｒＲｅｉｎ‐ｆｏｒｃｅｄＣａｒｂｏｎ
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、１００
０ｍｍ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／ｃｍ
³以上、曲げ強度が１００ＭＰａ以上、引張り強さが１
００ＭＰａ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、（ｉ
ｉ）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ＶＡ
Ｄ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１
６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×４
１０ｍｍ×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８２０ｍ
ｍ×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１
５５ＭＰａ、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１５
５０ｍｍ、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７５５
０ｍｍ、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１５５０ｍ
ｍ、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１
６７００Ｎ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７５５
０ｍｍ、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１
２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２
１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３０ｍ
ｍφ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５０
ｍｍ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２
１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３０ｍｍ
φ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３０
ｍｍφ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６Ｃ／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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者嶋田敦之福島県郡山市田村町金屋字川久保88番地信越石英株式会社郡山工場内 (72)発明者平岡利治香川県三豊郡大野原町中姫2181−２東洋炭素株式会社内Ｆターム(参考） 4G021 HA00

Claims

【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。