(57)【要約】【課題】本発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたもので、低摩擦化により既設配管への多条敷設を可能とする光インドアケーブル及び当該光インドアケーブルを利用した敷設方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係る光インドアケーブル９１は、光ファイバ１１と、光ファイバ１１の外周を覆う被覆１２と、を備える光インドアケーブル９１であって、被覆１２の表面に、不規則に起伏する凹凸を設けたことを特徴とする。凹凸が不規則に起伏するので、光インドアケーブル９１の凹凸同士がはまりこむことがなく、被覆１２の接触面積を減らすことができる。また、被覆１２の表面における動摩擦係数を、被覆１２の表面が平坦なときに比べて低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、
前記光ファイバの外周を覆う被覆と、を備える光インドアケーブルであって、
前記被覆の表面に、不規則に起伏する凹凸を設けたことを特徴とする光インドアケーブル。
【請求項２】
前記凹凸は、１μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項１に記載の光インドアケーブル。
【請求項３】
前記凹凸は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに１μｍ以上９μｍ以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項１に記載の光インドアケーブル。
【請求項４】
前記凹凸は、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することを特徴とする請求項１又は３に記載の光インドアケーブル。
【請求項５】
前記被覆は、表面の素材に、平均粒子径が前記凹凸の表面粗さと略等しい微粒子を含むことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の光インドアケーブル。
【請求項６】
前記微粒子が、架橋ポリエチレンからなることを特徴とする請求項５に記載の光インドアケーブル。
【請求項７】
前記被覆は、表面の素材に、フッ素又はシリコンを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光インドアケーブル。
【請求項８】
前記フッ素又はシリコンは、前記凹凸よりも平均粒子径の小さい粉体であることを特徴とする請求項７に記載の光インドアケーブル。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の光インドアケーブルの長手方向の端部を先頭にして、当該光インドアケーブルを配管に押し込む工程を有することを特徴とする光インドアケーブル敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンション等の既設配管への挿入もしくは任意のケーブルの引き抜きを容易にし、既設配管スペースに多条敷設を容易にする低摩擦の光インドアケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信サービスの普及及び拡大により、戸建住宅、マンション等の集合住宅及びオフィスビルなどの屋内における光インドアケーブルの敷設が進んでいる。特に、光通信サービスの多様化により、マンション等の集合住宅での全戸光化が求められている。
【０００３】
屋内への引き込み配線に適した光インドアケーブルが開発されてきた（例えば、特許文献１参照。）。光インドアケーブルを配管内に新規に敷設する場合は、予め通線機を配管内に通しておき、配管入り口において通線機と光インドアケーブルを接続して、もう一方の配管出口から通線機を牽引することで敷設を可能としている。
【特許文献１】特許４０４０６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通線機を用いた従来の光インドアケーブル敷設方法では、既設のケーブルが通線機及び光インドアケーブルと接触して摩擦が起こる。この摩擦があるために、配管内に光インドアケーブルを敷設する十分なスペースがあっても、敷設可能なケーブル数は数条程度が限界であり、屋内配線の全戸光化に対応できないという問題があった。
【０００５】
より具体的には、２２ｍｍφの配管を例にとると、配管内に既に直径８．８ｍｍメタルケーブルがある状態で従来の光インドアケーブルを通線機を通して１条ずつ牽引すると、最初の１条目は問題ないが、条数が増加するにつれ配管内でのケーブルの摩擦力の増加に伴い急激に牽引張力が増大し、わずか３条目では牽引張力が２０ｋｇに達する。この３条目を引き抜く際には引抜張力がさらに３７ｋｇにも達する。４条目の牽引はできなかった。つまり、１０〜３０戸の中規模マンションにおいては少なくとも３０条の通線が必要となるが、従来の光インドアケーブルではそれができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はかかる従来技術の有する問題に鑑みてなされたもので、低摩擦化により既設配管への多条敷設を可能とする光インドアケーブル及び当該光インドアケーブルを利用した光インドアケーブル敷設方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来は、光インドアケーブルの表面の凹凸をなくせばケーブルの摩擦を減らすことができると信じられてきた。しかし、発明者らは、光インドアケーブルの表面が粗いときに、光インドアケーブル表面の摩擦が小さくなることを発見した。
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明に係る光インドアケーブルは、光ファイバと、前記光ファイバの外周を覆う被覆と、を備える光インドアケーブルであって、前記被覆の表面に、不規則に起伏する凹凸を設けたことを特徴とする。
被覆の表面に不規則に起伏する凹凸があることで、光インドアケーブル表面における接触面積が減るので、光インドアケーブル表面の動摩擦係数を小さくすることができる。本発明により、既設配管へのケーブル敷設において、既設配管へ挿入若しくは任意のケーブルの引抜を容易にし、しかも既設のケーブルに損傷を与えるなどの影響を及ぼさない低張力牽引を可能にする。これにより、従来不可能であった既設配管への多条敷設を実現し、既設配管の行き詰まりの問題を解決して全戸光化を可能とする。
しかも、低摩擦性ゆえに、剛直性を得ることで、従来必ず通線機が必要であったものが、通線機を使用せずとも、ケーブルのみの力で自立的に配管のスペースをたどっての挿入が可能となる。これにより１条あたりの敷設施工時間の大幅な短縮が実現され、光通信サービスにおける全戸光配線を実現することができる。
【０００９】
本発明に係る光インドアケーブルでは、前記凹凸は、１μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。表面粗さが１μｍ以上３０μｍ以下のときに光インドアケーブル表面の動摩擦係数を小さくすることができる。ここで、表面粗さは、基準長さにおける高さの絶対値の平均をいう。
【００１０】
前記凹凸は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに１μｍ以上９μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。特に、前記凹凸は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに１μｍ以上３μｍ以下又は８μｍ以上９μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。また、前記凹凸は、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。
【００１１】
前記凹凸は、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有し、かつ接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに１μｍ以上３μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。また、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有し、かつ接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに８μｍ以上９μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る光インドアケーブルでは、前記被覆は、表面の素材に、平均粒子径が前記凹凸の表面粗さと略等しい微粒子を含むことが好ましい。
表面の素材に表面粗さ程度の大きさの微粒子を含むことで、光インドアケーブルの表面に表面粗さ程度の凹凸を設けることができる。
【００１３】
本発明に係る光インドアケーブルでは、前記微粒子が、架橋ポリエチレンからなることが好ましい。
架橋ポリエチレンは、耐圧性及び耐熱性に優れかつ硬いので、他のケーブルとの摩擦による磨耗が少ない。これにより、度重なるケーブルとの摩擦があった場合でも、被覆表面の摩擦係数の増大を防ぐことができる。
【００１４】
本発明に係る光インドアケーブルでは、前記被覆は、表面の素材に、フッ素又はシリコンを含むことが好ましい。
フッ素又はシリコンは、他の素材に比べて比較的剛直で摩擦耐性が大きい。このため、被覆の表面にフッ素又はシリコンを含むことで、通線機を用いずに光インドアケーブル自身で自立的に挿入、引き抜きが可能となる。
【００１５】
本発明に係る光インドアケーブルでは、前記フッ素又はシリコンは、前記凹凸よりも平均粒子径の小さい粉体であることが好ましい。
フッ素又はシリコンは、他の素材に比べて比較的剛直で摩擦耐性が大きい。このため、フッ素系又はシリコン系のパウダーを含むことで、光インドアケーブルの表面での摩擦を低減することができることを見出した。
【００１６】
本発明に係る光インドアケーブル敷設方法は、本発明に係る光インドアケーブルの長手方向の端部を先頭にして、当該光インドアケーブルを配管に押し込む工程を有することを特徴とする。
本発明に係る光インドアケーブルは表面の摩擦係数が小さいので、既設のケーブルとの摩擦による抵抗が小さい。そのため、ある程度の剛性を備えることで、通線機を用いることなく押し込みによって敷設を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低摩擦化により既設配管への多条敷設を可能とする光インドアケーブル及び当該光インドアケーブルを利用した敷設方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る光インドアケーブルの構成概略図である。本実施形態に係る光インドアケーブル９１は、光ファイバ１１と、光ファイバの外周を覆う被覆１２と、を備える。光ファイバ１１は、光を伝搬させるコアと、コアから入射された光を反射させるクラッドを備える。本実施形態では、光ファイバ１１が１本であってもよいし、２本以上であってもよい。
【００２０】
図２に、既存配管に既設ケーブルが挿入され、その空きスペースに新たに光インドアケーブルを挿入する場合の配管の断面図を示す。既設ケーブル９２は配管３０内底部に位置するので、新設する光インドアケーブル９１は、隣接する３つの既設ケーブル９２との間で、光インドアケーブル９１の長手方向と平行な３箇所の線状接触部を持つこととなる。実際の既設ケーブル９２は図に示すような円の断面を有するものではなく、矩形断面に近い場合もあるが、隣接する既設ケーブル９２との動摩擦発生部位は面でなく光インドアケーブル９１の長手方向と平行な線となる。図１及び図２では光インドアケーブル９１は断面を円形として説明しているが、光インドアケーブル９１の断面形状は、円形に限らず、矩形及び楕円形も含まれる。また、光インドアケーブル９１はテープ形であってもよい。
【００２１】
光インドアケーブル９１の表面の摩擦を極限まで小さくすれば、配管３０内の限られた空きスペースに挿入する光インドアケーブル９１の条数を最大化することができる。そこで、光インドアケーブル９１を挿入する際の隣接ケーブル間に生じる動摩擦を最小化することのできる光インドアケーブル９１の表面粗さの臨界領域と被覆の素材とを特定することで、光インドアケーブル９１挿入時の動摩擦を低減し、従来のケーブルでは４条以上は敷設不可能であったものを、３０条以上敷設することが可能となった。
【００２２】
図１に示す被覆１２の表面には、不規則に起伏する凹凸が設けられている。凹凸が不規則に起伏するので、光インドアケーブル９１の凹凸同士がはまりこむことがなく、被覆１２の接触面積を減らすことができる。また、図３及び図４に示す実施例にて示すように、被覆１２の表面における動摩擦係数を被覆１２の表面が平坦なときに比べて低減することができる。
【００２３】
凹凸は、１μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。ここで、表面粗さは、基準長さにおける高さの絶対値の平均をいう。１μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有するとき、図３及び図４に示す実施例の結果より光インドアケーブル表面の動摩擦係数を小さくすることができる。このとき、動摩擦係数が０．２を下回るので、光インドアケーブルの挿入が可能となる。表面粗さが１μｍ未満となる場合、接触式及び非接触式の表面粗さ測定法で得られた動摩擦係数が０．２を超え、凹凸がなくなるに従って動摩擦係数は増加した。表面粗さが３０μｍ超となる場合、非接触式の表面粗さ測定法で得られた動摩擦係数が０．２を超える傾向がみられた。
【００２４】
表面粗さの評価指標について説明する。例えば、市販の接触式表面粗さ測定法において触針（スタイラス）が試料の実表面上を走査したとき、円すい型の先端部（先端球中心）の軌跡が作る曲線（測定曲線）を縦軸と横軸からなる座標としてプロットし、一定間隔でサンプリング（ディジタル化）して得られる曲線を測定断面曲線といい、測定断面曲線から一定の長さを抜き取った部分の長さ（基準長さ）における高さの絶対値の平均によって表面粗さが定義され、ＪＩＳ規格として規定されている。例えば、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規格されている算術平均粗さＲａである。規定は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６５１などの他の規格であってもよい。
【００２５】
接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには、凹凸は、１μｍ以上９μｍ以下の算術平均粗さを有することが好ましい。このとき、図３及び図４に示す実施例の結果より動摩擦係数が０．２を下回るので、光インドアケーブルの挿入が可能となる。特に、凹凸は、１μｍ以上３μｍ以下、又は、８μｍ以上９μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。これらの表面粗さとすることで、図３及び図４に示す実施例の結果より、動摩擦係数を最小にすることができる。接触式の表面粗さ測定法は、触針で試料の表面をなぞり、触針の上下運動を検出する。
【００２６】
非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには、凹凸は、５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。このとき、図３及び図４に示す実施例の結果より動摩擦係数が０．２を下回るので、光インドアケーブルの挿入が可能となる。非接触式の表面粗さ測定法は、触針の代わりに光を用いた測定法であり、例えば共焦点方式又は白色干渉方式がある。
【００２７】
図５に、接触式表面粗さと非接触式表面粗さの相関の一例を示す。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種の光インドアケーブルのいずれにおいても、正の相関が成り立つことも見出した。接触式の表面粗さと非接触式の表面粗さとの実測値について最小二乗法により相関直線を予め求めておけば、光インドアケーブルの種類によらずに、接触式表面粗さから非接触式表面粗さを、非接触式表面粗さから接触式表面粗さを、それぞれ推定することができる。したがって、接触式表面粗さが既知の光インドアケーブルと非接触式表面粗さが既知の光インドアケーブルとを混在させて同一の配管に挿入する場合に、相関直線を用いて、隣接する光インドアケーブルの動摩擦係数を推定することができる。これは、表面粗さが許容範囲においてばらつきがあるので、表面粗さが異なる複数の光インドアケーブルの挿入順序を決定する際に、例えば、動摩擦力が常に最小となるような挿入順序で光インドアケーブルを挿入することができるようになる。
【００２８】
接触式と非接触式の両方の表面粗さ測定法を用いて測定可能な場合には、凹凸は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには１μｍ以上９μｍ以下の算術平均粗さを有し、かつ、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。特に、凹凸は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには１μｍ以上３μｍ以下又は８μｍ以上９μｍ以下の算術平均粗さを有し、かつ、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには５μｍ以上３０μｍ以下の表面粗さを有することが好ましい。
【００２９】
上述の表面粗さを有する構造を被覆１２に成形するには、例えば、押出成型後のラインにサンドブラスト等の表面粗化工程を組み込む方法や、押出成型後のラインに上下方向及び左右方向の任意粗面のロールを通し粗面を転写してファイバの表面を粗化する方法や、被覆材料に任意の粒子径の微粒子を混合してファイバを押出成型で製造する方法等がある。微粒子は、架橋ポリエチレン等の耐圧性及び耐熱性に優れかつ硬い素材で形成されていることが好ましい。
【００３０】
被覆１２の材料に微粒子を混合してファイバを押出成型で製造する場合、被覆１２は、表面の素材に、平均粒子径が被覆１２の表面粗さと略等しい微粒子を含むことが好ましい。このとき、微粒子の平均粒径は、被覆１２の表面に形成される表面粗さが上記の好ましい表面粗さと略等しいことが好ましい。被覆材料は、例えばポリエチレン又はポリ塩化ビニルなどの樹脂である。
【００３１】
光インドアケーブルの表面における摩擦を低くしかつ剛直性をもたせるため、被覆１２は、表面の素材に、フッ素又はシリコンを含むことが好ましい。またフッ素又はシリコンは、凹凸よりも平均粒子径の小さい粉体であることが好ましい。フッ素系またはシリコン系粉体を少なくとも有する素材は他の素材に比べて比較的剛直、即ち摩擦耐性が大きいことから通線機を用いずに光インドアケーブル自身で自立的に挿入、引抜が可能となることを見出した。
【００３２】
本実施形態に係る光インドアケーブル敷設方法は、図２に示す配管３０内に、本実施形態に係る光インドアケーブル９１を押し込む工程を有することを特徴とする。光インドアケーブル９１は摩擦が少ないので、光インドアケーブル９１がある程度の剛直性をもっていれば、通線機を用いずに押し込みによって配管３０内に通すことができる。
【実施例１】
【００３３】
ポリエチレン試料について表面粗さを変化させ、それぞれについて動摩擦係数を測定した。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規格されている算術平均粗さＲａを示す。本実施例では、表面粗さを、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した。動摩擦係数の測定において、引っ張り速度は１０ｍ／ｓ、測定速度は０．３ｍｍ／ｓ、測定距離は５ｍｍであった。
【００３４】
図３は、接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した表面粗さに対して動摩擦係数をプロットしたものである。接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときに１μｍから約９μｍの算術平均粗さＲａを有する範囲で、光インドアケーブルの挿入が可能となる０．２以下の動摩擦係数の値となった。より好ましくは２μｍから３μｍまたは８μｍから９μｍの算術平均粗さＲａを有する範囲で動摩擦係数が最小化されることがわかった。
【実施例２】
【００３５】
実施例１と同様に、ポリエチレン試料について表面粗さを変化させ、それぞれについて動摩擦係数を測定した。表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規格されている算術平均粗さＲａを示す。本実施例では、表面粗さを、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した。動摩擦係数の測定において、引っ張り速度は１０ｍ／ｓ、測定速度は０．３ｍｍ／ｓ、測定距離は５ｍｍであった。
【００３６】
図４は、非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した表面粗さに対して動摩擦係数をプロットしたものである。非接触式の表面粗さ測定法には、共焦点方式のうちの超深度形状測定顕微鏡を用いた。非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定したときには５μｍから３０μｍの算術平均粗さＲａを有する範囲で動摩擦係数が最小化されることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、マンション等の既設配管を利用し、全戸に配線を行う光通信サービスの提供に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態に係る光インドアケーブルの構成概略図である。
【図２】既存配管に既設ケーブルが挿入され、その空きスペースに新たに光インドアケーブルを挿入する場合の配管の断面図を示す。
【図３】接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した表面粗さに対して動摩擦係数をプロットしたものである。
【図４】非接触式の表面粗さ測定法を用いて測定した表面粗さに対して動摩擦係数をプロットしたものである。
【図５】接触式表面粗さと非接触式表面粗さの相関の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１１  光ファイバ
１２  被覆
３０  配管
９１  光インドアケーブル
９２  既設ケーブル
【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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