JP2022541562A - 光ファイバーの正確な高速マーキングのための装置及び方法 - Google Patents

光ファイバーの正確な高速マーキングのための装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本装置及び方法は光ファイバーをインクジェット流れを射出するマーキングユニットが位置するマーキング位置を含むファイバー路上を移動させることを含む。中心配置方法が実行され、光ファイバーをインクジェット流れ路を通って横方向に増分ずつ移動させ、光ファイバーに形成されたマークのマーク数密度と光ファイバー位置とを測定する。プロセスウィンドウは、目標マーク数密度のマークがその中で安定して形成される横方向ファイバー位置の範囲によって定められる。制御器が最適なファイバー路位置を計算し後で参照するためにメモリに記憶して、ファイバー路を最適な位置に移動させる。最初は濡れたインクマークを乾燥させ、ファイバーは透明な保護膜で被覆され、マーク付けされ被覆された光ファイバーが形成される。

Description

関連出願
本出願は、２０１９年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／８７７４３０号の米国特許法第１１９条の下の優先権の利益を主張するものであり、その内容全体を本明細書に援用する。
本開示は、光ファイバーに関し、特に光ファイバーの正確な高速マーキングのための装置及び方法に関する。
光ファイバーケーブルは光通信システムで広く使用されている。大量のデータを送信するために使用されるある種の光ファイバーケーブルは多くの個々の光ファイバーを含み、ファイバー数はその用途に依りほんの数本から数百本の範囲である。これは、個々の光ファイバーを特定できるようにコード体系を必要とする。このようなコード体系は光ファイバーの外面上のファイバー色又は個別化されたマーキングを含みうる。
色に基づくコード体系の問題は約１８超の数の光ファイバーを効果的に色分けするのに十分な数の色がないことである。光ファイバーの外面にマークをつけることの問題はマークが通常の摩耗及び現場作業員の手作業により時間と共にすり減りうることである。光ファイバーの外面にマークをつけることの別の問題はマーキングを行うのに使用される現在の方法及び装置が比較的に遅くマーキングエラーし易いことである。マーキング誤差の１つの主原因は光ファイバーがマーキングユニット、特にプリンターヘッドから放出されるインクジェット流れに対して適切に中心に置かれないためである。インク小滴の直径は約５０μｍでありえ、光ファイバーは、例えば１２５μｍ又は２５０μｍの直径を有しうるので、動いている光ファイバーのインク小滴の流れとの適切な位置合わせを達成することは比較的困難である。不幸にも、適切な位置合わせが、マーキング誤差を最小化し光ファイバーの正確な高速マーキングを実現するのに必要である。
本開示の１つの実施形態は外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法に向けられる。この方法は光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するように構成されたマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向に横方向増分δｚずつ移動させ前記光ファイバーの複数の横方向位置を規定するステップと、前記複数の横方向位置の各横方向位置についてマークのマーク数密度を測定するステップと、前記マーク数密度がマーク数密度範囲内にある横方向位置範囲を定めるステップと、前記光ファイバーを前記横方向位置範囲内のファイバーマーキング位置に置くステップと、前記光ファイバーを前記ファイバーマーキング位置に置いた状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップとを含む。
本開示の別の実施形態は外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法に向けられる。この方法は光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向増分δｚずつ移動させて複数の異なる横方向測定位置を規定するステップであって、前記複数の異なる横方向測定位置のうち複数の測定位置が前記光ファイバーを前記インクジェット流れと交わらせる、ステップと、前記各異なる横方向測定位置について、前記光ファイバーの外面に形成されたマークのマーク数密度ＮＭを測定し一組ＳＭの測定されたマーク数密度ＮＭを定めるステップと、前記異なる横方向測定位置の前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較するステップと、前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある前記異なる横方向測定位置の範囲を特定するステップと、前記異なる横方向測定位置の前記範囲のほぼ中心にある最適なファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、前記ファイバーマーキング位置が前記最適なファイバーマーキング位置に設定された状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップとを含む。
本開示の別の実施形態は光ファイバーに互いに離れたマークを正確に形成する方法に向けられる。この方法は外面を有する前記光ファイバーをファイバー路上を移動させるステップと、インクジェットプリンターヘッドに対して前記移動する光ファイバーの異なる横方向位置に対して前記移動する光ファイバーの外面に互いに離れたマークを前記インクジェットプリンターヘッドからのインクで印刷するステップと、前記各異なる横方向位置について前記マークのマーク数密度を測定し、前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較して、前記異なる横方向位置によって規定されるファイバーマーキング位置の範囲であって、前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある範囲を定めるステップと、前記ファイバーマーキング位置の前記範囲のほぼ中心にあるファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、前記光ファイバーが前記ファイバーマーキング位置にある状態で前記光ファイバーに互いに離れたマークを形成するステップとを含む。
追加の特徴と利点が下記の詳細な説明において記述され、その説明から当業者にとって明白となるか、又は下記の説明、請求項、及び添付図面に記載した実施形態を実施することにより認識されるであろう。上記概要説明と下記の詳細な説明の両方とも、単に例示であり、請求項の特質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供するよう意図されていることは理解されるべきである。
添付図面は更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ一部をなしている。図面は１つ以上の実施形態を例示し、詳細な説明と共に様々な実施形態の原理と動作を説明する。即ち、本開示は添付図と併せて下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。
本書に開示する光ファイバーにマークをつけるための一例の高速光ファイバーマーキング装置の概略図である。 一例の未マーク光ファイバーの拡大断面図である。 マーキングユニットが複数のインクジェットプリンターヘッドを備える一例を示す前記装置のマーキングユニットの拡大図である。 一例のファイバー位置決め装置の拡大平面図である。 図２Ａと類似するが、図２Ａの案内部材を回転しない半分案内部材で置き換えた例を示す。 未マーク光ファイバーにマーク付けするためのマーキングユニットに対して配置されたファイバー位置決め装置と、マーキングユニット近くの新たにマーク付けされた光ファイバーの位置（振動）を測定するための位置センサーとを示す前記装置の拡大図である。 一例のファイバー位置決め装置の斜視図である。 図３Ａの一例のファイバー位置決め装置の側面図である。 図３Ａ及び３Ｂの一例のファイバー位置決め装置の平面図である。 図３Ｃに類似するが、駆動シャフトは回転でなく軸方向に移動する例を示す。 測定されたマーク数密度ＮＭ（マーク／メートル）対ファイバーのｚ位置ｚＰ（μｍ）のグラフであり、本書に開示した方法を使って目標マーク数密度ＮＴ＝２０に基づいて決定されたファイバーマーキングのための一例のプロセスウィンドウを示す。 図４Ａに類似するが、本書に開示した方法を使って目標マーク数密度ＮＴ＝２０及びマーク数密度許容誤差ΔＮ＝１マーク／メートルに基づいて決定されたファイバーマーキングのための一例のプロセスウィンドウを示す。 保護膜塗布器及び硬化システムを含む高速光ファイバーマーキング装置部分の拡大図である。 マーク位置での図５の線ａ‐ａに沿ったマーク付けされ未被覆の光ファイバーの断面図であり、マークの厚み（ＴＨＭ）を示す。 図６Ａに類似し、光ファイバーの外面の周りに完全なリングを作らず、光ファイバー外周の１８０度超を覆う一例のマークを示す。 マーク付けされ被覆された光ファイバーの一例の拡大断面図であり、マーク長（ＬＭ）及びマーク間隔（ＬＳ）の軸方向寸法を例示する。 マーク付けされ被覆された光ファイバーのマークのない位置での図７Ａの線ｂ‐ｂに沿った断面図であり、光ファイバーの外面上に形成された保護膜の厚み（ＴＨＣ）を示す。 図７Ａ及び７Ｂに類似し、マーク位置での図７Ａの線ｃ‐ｃに沿った断面図である。 マーク付けされ被覆された光ファイバーの一部の概略図であり、互いに離れたマークを示す。 一例のマーク付けされ被覆された光ファイバーの一部の拡大図であり、パターン長に亘って形成された互いに近接したマークから成るパターンを成すマークの例を示す。 巻き取りリールの周りに巻かれた一例のマーク付けされ被覆されたファイバーの側面図であり、巻き取りリールを見た時、マークがどう見えるかを例示する。
添付の図面に例が示された本開示の様々な実施形態を詳細に記述する。可能ならいつでも、同じ又は類似の部品を指すために同じ又は類似の符号を全図面に亘って使用する。図面は必ずしも原寸に比例しておらず、本開示の重要な態様を例示するために図面が簡略化されている箇所を当業者は認識するであろう。
添付の請求項はこの詳細な説明に取り込まれその一部を成す。
デカルト座標が基準のために幾つかの図で示されているが、方向又は向きに関して限定するように意図されていない。
また、上面、底面、側面、水平、垂直などの相対的用語は便宜と説明のし易さのために使用され、方向又は向きに関して限定するように意図されていない。
用語「下流」及び「上流」は下記の高速光ファイバーマーキング装置を通るファイバー路上の光ファイバーの移動の方向に対する位置を示すために本書で使用される。従って、装置部品Ａの下流（上流）にある装置部品Ｂは、光ファイバーの特定の部分を装置部品Ａが処理した後（処理する前）に処理する。
マークの数密度はＮで表され、単位長さ当たりのマークの数であり、別の指定がなければ、１メートル（ｍ）当たりのマークの数として与えられる。マークの数密度は「１メートル当たりのリング」とも呼ばれうる。
略語「μｍ」は「ミクロン」又は「マイクロメートル」を表すために使用され、略語「ｎｍ」は「ナノメートル」を表すために使用される。
「ファイバー速度」は高速光ファイバーマーキング装置を通るファイバー路上を光ファイバーが移動する速度であり、当技術分野でライン速度とも呼ばれる。
本書で使用される用語「マーク」は光ファイバーの外面上に軸方向マーク長ＬＭに亘って形成された一種の単純なしるしを表すのに使用される。マーク同士は軸方向マーク間隔ＬＳだけ離れている。用語「パターンを成すマーク」はマーク、即ちマーク長内に少なくとも１つの間隔又は間隙を含む一種のマークである。特定のマーク内のそのような間隔又は間隙は、上記のように隣接するマーク間の間隔である軸方向マーク間隔ＬＳと同じではない。パターンを成すマークはパターン長ＬＰを持ち、一例ではマーク長ＬＭと同じかほぼ同じ、又はかなり長い（例えば、１．５・ＬＭ≦ＬＰ≦４・ＬＭ）。一例ではマーク長ＬＭ又はパターン長ＬＰは軸方向マーク間隔ＬＳよりかなり小さい。下記の例では、パターンを成すマークは単一のインクジェットプリンターヘッドにより又は複数のインクジェットプリンターヘッドを使って形成されうる。
本書で使用される用語「ファイバー位置決め装置」は、光ファイバーを基準位置、例えばマーキングユニットのマーキング位置に対して配置する装置を意味する。一例では、ファイバー位置決め装置はまた、高速光ファイバーマーキング装置を通って移動する光ファイバーの振動量を減らすように構成される。
光ファイバーに関する用語「正確な高速マーキング」は、光ファイバーがファイバー路上を妥当な高ファイバー速度、例えば２ｍ／ｓ以上で移動する時、光ファイバーマーキングプロセスは目標数密度ＮＴで選択されたマーキング許容誤差ΔＮ内で光ファイバーにマークを形成することを意味する。下記の説明において、これは、高速光ファイバーマーキング装置を決定された「プロセスウィンドウ」内、即ち、インク小滴の流れに対してファイバー路をほぼ中心に配置することを含む選択された動作条件下で動作させることで達成される。本開示の態様は、光ファイバーマーキングの分野で問題となっているそのような中心に配置することを確立し監視する方法を含む。
高速光ファイバーマーキング装置
図１Ａは光ファイバー（「ファイバー」）５０にマークをつけるための高速光ファイバーマーキング装置（「装置」）１０の概略図である。装置１０は第１又は開始端１２と第２又は終端１４を有する。ファイバー５０は様々な処理を受け（下記で説明する）、装置１０を通過する時、様々な状態にある。状態又は構成が異なるファイバー５０の部分は本書で「ファイバーセクション」と呼ばれる。下記により十分に説明するように、ファイバー５０はファイバーセクション５０Ｐ（未マークファイバー）、ファイバーセクション５０ＭＵ（マーク付けされたファイバー）、及びファイバーセクション５０ＭＣ（マークを覆う保護膜を持つマーク付けされたファイバー）を含む。ファイバーセクション５０Ｐ、５０ＭＵ、及び５０ＭＣはそれぞれ未マークセクション５０Ｐ、マーク付けされたセクション５０ＭＵ、及び被覆されたセクション５０ＭＣと呼ばれる。ファイバーセクション５０Ｐ、５０ＭＵ、及び５０ＭＣのファイバー５０部分はそれぞれ未マークファイバー、マーク付けされたファイバー、及び被覆されたファイバーと呼ばれる。
ファイバー５０の未マークセクション５０Ｐはマーキング位置ＭＬ（図１Ｃ）の上流のファイバー５０部分である。未マークファイバーセクション５０Ｐは断面図が図１Ｂに示されている。セクション５０Ｐの未マークファイバーはガラスコア及びガラス被覆材を含むガラスファイバー５２（分けては示されていない）と、ファイバー５０が取り扱われる又は圧を受ける時、ガラスファイバー５２への損傷を防ぐよう作られた１つ以上の層を含む被膜５４とを有する。被膜５４はほとんどの光ファイバーに共通であり、通常は重合体（例えば、アクリラート又はウレタン）である。通常の構成では、被膜５４はガラスファイバー５２に隣接する低弾性率一次層とこの一次層に隣接する高弾性率二次層とを含む。被膜５４は、ファイバーセクション５０Ｐの未マークファイバーの外面を画定する外面５６を有する。ファイバー５０はファイバーに沿った軸方向を画定する中心線ＣＬを有する。被覆されたファイバー５０は、例えば約１２５μｍ又は約２５０μｍでありうる直径ＤＦを有する。
図１Ａを再び参照すると、装置１０は第１端１２に繰り出しモジュール２０を含む。繰り出しモジュールはある長さの未マーク状態のファイバー５０を貯蔵する貯蔵リール３０を含む。装置１０はまた、第２端１４に巻き取りモジュール２２０を含む。巻き取りモジュール２２０は下記に説明するように装置１０によりマーク付けされ被覆された後のファイバー５０を貯蔵する貯蔵リール２３０を含む。繰り出しモジュール２０及び巻き取りモジュール２２０はファイバー５０を装置１０を通るファイバー路ＦＰ上を繰り出しモジュール２０から巻き取りモジュール２２０まで駆動するのに使用される駆動滑車３６Ｄをそれぞれ含む。一例では、ファイバー路ＦＰは１つ以上の案内滑車３６Ｇ、例えば図１Ａに配置され示された複数の案内滑車により少なくとも部分的に画定される。案内滑車３６Ｇの他の配置も装置１０において効果的に使用されうる。ファイバー５０はファイバー路ＦＰ上でファイバー速度ＳＦを有する。図１Ａの一例の構成では、最上流の駆動滑車３６Ｄ及び第１下流案内滑車３６Ｇはぴんと張ったファイバー範囲ＦＳを画定する。
装置１０は、繰り出しモジュール２０の下流で巻き取りモジュール２２０の上流に位置するマーキングユニット１００を更に含む。マーキングユニット１００はファイバー路ＦＰの途中に位置する（図１Ｃ及び２Ｃ参照）。マーキングユニット１００は、未マークファイバー（ファイバーセクション５０Ｐ）を受け取る（上流の）入力端１０２とマーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）を装置１０の下流のユニットに出力する（下流の）出力端１０４とを有する。マーキングユニット１００は少なくとも１つのインクジェットプリンターヘッド１１０を含み、プリンターヘッドはファイバー路ＦＰに最も近くに位置しインク１１４をインク小滴１１５の形態でマーキング位置ＭＬにある未マークファイバーに出力する出力端１１２を有する。複数のインク小滴１１５はｙ方向に進むインクジェット流れ１１５Ｓを形成する。
ファイバー５０のマーク付けされたセクション５０ＭＵはマーキング位置ＭＬの下流で保護膜塗布器１７０の上流のファイバー５０の部分である。１つのインクジェットプリンターヘッド１１０が図１Ａに例示及び説明の容易さのために示されている。図１Ｃは、下記で説明される制御器２６０にそれぞれ操作可能に接続された３つのインクジェットプリンターヘッド１１０を含む一例のマーキングユニット１００の拡大図である。
位置センサー１２０はマーキングユニット１００の直ぐ下流にあり、ファイバー路ＦＰに対して操作可能に配置され基準位置ＲＥＦ、例えば名目又は理想的ファイバー路に対するファイバー５０のずれを測定する。これについて下記により詳細に説明しその一例を図２Ｃに示す。一例では、位置センサー１２０はファイバー５０のｚ方向の位置を１マイクロメートルの１０分の１の位まで測定できる。一例では、位置センサーはファイバー５０のｙ方向の位置も測定するように構成される。下記の説明で、ｚ方向はインクジェット流れ１１５Ｓのｙ方向に対して横方向であり、ファイバー５０のｚ方向の移動は横方向移動と呼ばれ、下記で説明する移動増分δｚは横方向増分と呼ばれうる。
位置センサー１２０はまた、マーキングユニット１００の直ぐ上流にあるか、下記に説明するようにマーキングユニット１００に関連するマーキング位置ＭＬにおけるファイバー５０の位置を測定するように配置されうる。乾燥器ユニット１３０は位置センサー１２０の下流にあり、ファイバー５０のマーク付けされたセクション５０ＭＵを受け取るための入力端１３２とマーク６０を作るのに使用したインク１１４が乾燥した状態のマーク付けされたファイバーを出力するための出力端１３４とを含む。乾燥器ユニット１３０はファイバー路ＦＰに沿った乾燥位置ＤＬを画定する。一例では、乾燥器ユニット１３０はファイバー路ＦＰが通過する内側１３８を有する乾燥器管１３６を備える。図１Ａに示す例では、第２乾燥器ユニット１３０がファイバー路ＦＰに沿って配置され高ファイバー速度の場合にマーク乾燥を保証する。
マーク計数器１５０は乾燥器ユニット１３０の直ぐ下流にあり、ファイバー路ＦＰに対して操作可能に配置される。保護膜塗布器１７０はマーク計数器１５０の下流にあり、マーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）を受け取る入力端１７２と被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）を出力する出力端１７４とを含む。ファイバー路ＦＰは保護膜塗布器１７０を通過する。一例では、保護膜塗布器１７０はファイバー路ＦＰが通過する内側１７９を有する被覆用管１７８を含む。
硬化システム１９０は保護膜塗布器１７０の直ぐ下流にあり、未硬化保護膜で被覆されたファイバー５０ＭＣを受け取るための入力端１９２と、硬化保護膜で被覆されたファイバーを出力するための出力端１９４と、ファイバー路ＦＰが通過する内側１９５とを有する。前記巻き取りモジュール２２０は硬化システム１９０の直ぐ下流で装置１０の第２端（終端）１４にある。被覆されたファイバーセクション５０ＭＣは保護膜塗布器１７０の下流で巻き取りモジュール２２０内までのファイバー５０部分に一致する。保護膜塗布器１７０及び硬化システム１９０の組み合わせは被覆用システム１９９を構成する。
装置１０はまた、ファイバー路ＦＰ内に配置されたファイバー位置決め装置２５０を含む。ファイバー位置決め装置２５０はファイバー５０と係合し、未マークファイバーがマーキングユニット１００を通過する時ほぼマーキング位置ＭＬにファイバー５０を調整可能に配置するように構成される。一例では、第１ファイバー位置決め装置２５０Ｕはマーキングユニット１００の上流で繰り出しモジュール２０とマーキングユニット１００の入力側１０２の間のファイバー範囲ＦＳ内に操作可能に配置される。ファイバー位置決め装置２５０Ｕはマーキングユニット１００のできるだけ近く、例えば入力側１０２に隣接して配置されるのが好ましい。第２ファイバー位置決め装置（不図示）はファイバー範囲ＦＳ内で乾燥器ユニット１３０の出力端１３４に近接して操作可能に配置されうる。
ファイバー位置決め装置２５０はファイバー５０と物理的に接触し、ファイバー及びファイバー路ＦＰをプリンターモジュール１１０に対して配置するように構成される（下記により詳しく説明する）。従って、ファイバー位置決め装置２５０はファイバー５０と物理的に（直接）接触するので接触型である。一例では、ファイバー位置決め装置２５０からファイバー５０への接触力の量はファイバー５０の振動を適切な程度に抑えるのに十分である。
装置１０は繰り出しモジュール２０、巻き取りモジュール２２０、マーキングユニット１００（特にその中の１つ以上のインクジェットプリンターモジュール１１０）、位置センサー１２０、乾燥器ユニット１３０、マーク計数器１５０、保護膜塗布器１７０、及び硬化システム１９０に操作可能に接続された制御器２６０を含む。制御器２６０はこれらの装置構成要素とファイバー路ＦＰ上の装置１０を通るファイバー５０の速度ＳＦを含む装置１０の全体動作とを制御するように構成される。
一例では、制御器２６０は持続性コンピュータ読取可能媒体に記憶され装置１０に本書に開示された方法を実行させる命令群（ソフトウェア、ファームウェアなど）を実行するように構成されたプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）からなる。制御器２６０は、装置１０の全体人間機械インターフェース（ＨＭＩ）の一部であるユーザインターフェースを含み、ユーザが本書に開示した方法を装置１０を使って実行するのを可能にする。ＨＭＩは装置１０の１つ以上の選択された構成要素の動作を制御するのに使用されるノブ、スイッチ、ボタン、レバーなど（不図示）を含みうる。
幾つかの例では、制御器２６０は非制御器ベースＨＭＩ特徴（例えば、ノブ、レバー、ボタン、スイッチなど）を使用して独立に操作されうる装置構成要素の一部と接続され制御する必要がない。また、１つの実施形態では、制御器２６０はファイバー位置決め装置２５０に操作可能に接続されマーキングユニット１００に対するファイバー５０及びファイバー路ＦＰの位置を制御する。下記により詳細に説明する例では、ファイバー位置決め装置２５０は可動支持台２７０（図２Ａ及び図３Ａ～３Ｃ参照）によって操作可能に支持され、制御器２６０はマーキングユニット１００に対するファイバー５０及びファイバー路ＦＰの位置を調整するために支持台２７０を移動させうる。
ファイバー速度ＳＦは比較的遅く（例えば、０．５ｍ／ｓ）てもよい一方、本書に開示された装置及び方法は、ファイバー５０が大きく振動し始め妥当なマーキング誤差許容限界を超えるマーキング誤差が生じうる速度である約２ｍ／ｓ又は５ｍ／ｓ又は１０ｍ／ｓを超えるファイバー速度の場合、特に有用である。一例では、本書に開示された装置及び方法は、好ましくは２ｍ／ｓを超える又は５ｍ／ｓを超える又は１０ｍ／ｓ以上で装置１０の最大ファイバー速度（一例では約２５ｍ／ｓ）までのファイバー速度ＳＦで動作する。
ファイバー位置決め装置
図２Ａは一例のファイバー位置決め装置２５０の拡大平面図である。ファイバー５０はファイバー路ＦＰに沿って装置内に操作可能に配置され、ファイバーは第１及び第２互いに反対側５１Ａ及び５１Ｂ（参照のため）を有する。ファイバー５０は、ファイバーセクション５０Ｐの未マークファイバー又はファイバーセクション５０ＭＵのマーク付けされたファイバーとしてファイバー位置決め装置２５０に入る。
一例では、ファイバー位置決め装置２５０は、１つ以上の案内部材２５２を含む。下記で説明される例では、２つの案内部材２５２が使用され、幾つかの図で２５２Ａ及び２５２Ｂと表される。各案内部材２５２は外面２５４を有し、一例では、ｙ方向に延びる中心（長）軸ＡＸを更に含む。一例では、案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは円筒形で互いに平行な中心軸ＡＸを有する。案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは互いからｚ方向にｚオフセットΔＺだけ、ｘ方向にｘオフセットΔＸだけずれている。これら２つのオフセットは中心軸ＡＸ同士について測られる。図２Ａでは、ファイバー路ＦＰが第１及び第２互いに反対側ＦＰＡ及びＦＰＢを有するとして示されている。下記で詳細に説明される２つの案内部材２５２を使用するファイバー位置決め装置２５０の構成は、ファイバー路ＦＰ上を移動するファイバー５０の振動を抑えるのを容易にする。
ｚオフセットは、第１及び第２案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂがファイバー路ＦＰの第１及び第２側ＦＰＡ及びＦＰＢにそれぞれ位置し、従って、それぞれファイバー５０の第１及び第２互いに反対側５１Ａ及び５１Ｂに隣接し接触しうるように、選択される。隔てられた案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは、ファイバー５０が通過する案内部材間隙２５６を画定する。ファイバー５０が案内部材間隙２５６を通過する時、ファイバー５０の第１及び第２側５１Ａ及び５１Ｂはそれぞれ第１及び第２案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂの外面２５４に接触する。この構成の一例では、２つの案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは反対回転する、即ち、それぞれの中心軸ＡＸの周りの互いに反対の回転方向を有しうる。一例では、案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂはそれらの外面が硬い低摩擦材料、例えばアルミナから成るように製造されうる。幾つかの実施形態では、案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは回転可能であるが、ファイバー５０はこれら２つの案内部材に軽く触れるだけで、案内部材は案内部材を回転させるのに十分な摩擦力をファイバーから受けないかもしれない。図２Ｂに示すような幾つかの実施形態では、案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは固定、即ち、回転不能、又は部分的にだけ回転可能であってもよい。図２Ｂの一例の実施形態では、案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂは半円筒として示されているが、１／４円筒又はファイバー５０が案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂに接触するおおよその領域において外面２５４が一方向にだけ変化する形状を有してもよい（例えば、外面は円筒部分を有する）。
図２Ａ及び図２Ｂの例では、ファイバー５０は真っ直ぐであるとして示されているが、２つの案内部材のｚオフセットΔＺを調整（減少）させることで、ファイバー５０は案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂを通る僅かに曲がったファイバー路ＦＰを辿ることもできる。一例では、案内部材２５２は同じ直径ＤＣを有し、一例では、ｚオフセットΔＺは直径ＤＣにほぼ等しくファイバー５０が２つの案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂの外面２５４と接線接触又は軽い接触をするのを保証する。一例では、ファイバー５０が案内部材２５２の外面２５４と成す接触角θ（ファイバーの方向の変化を表す）は０．１度未満である（図２Ａ及び図２Ｂの挿入図Ｉ１を参照）。また、一例では、ｘオフセットΔＸは直径ＤＣの約２倍まで可能である。第１及び第２案内部材２５２Ａ及び２５２Ｂの一例の直径ＤＣは１インチ（約２．５４ｃｍ）であるが、他の直径を効果的に使用できる。
図３Ａは一例のファイバー位置決め装置２５０の斜視図であり、図３Ｂは側面図、図３Ｃはこのファイバー位置決め装置の平面図である。ファイバー位置決め装置２５０は可動支持台２７０の上面２７２上に支持された円筒形案内部材２５２を含む。可動支持台２７０はまた、ねじ穴２７８を有する側部材２７６を含む側面２７４を有する。一例では、側部材２７６は追加部品であっても又は可動支持台の本体と一体であってもよい。
可動支持台２７０は上面２８２及び互いに反対の（前及び後）端２８３及び２８５を有する支持基部２８０によって移動可能に支持される。一例では、可動支持台２７０は支持基部２８０上に軸受（不図示）によって支持される。可動支持台２７０のｚ方向の移動が移動矢印ＡＭによって示されている。
一例のファイバー位置決め装置２５０はまた、互いに反対の（前及び後）側２９２及び２９４、上端２９３、及び底端２９５を有する装着板２９０を含む。装着板２９０は装着板の底端２９５において又はその近くで支持基部２８０の後端２９５に取り付けられる。駆動モーター３００は装着板２９０の後側２９４に装着される。図３Ａの拡大挿入図ＩＮ１に示すように、一例の駆動モーター３００は駆動制御器３０１、ステッパーモーター３０２、及びエンコーダー３０３を備える。このような駆動モーター３００は当分野で既知で商業上入手可能である。
駆動モーター３００はｚ方向に延び装着板２９０の孔２９６を通る駆動シャフト３１０を含む。図３Ａ～３Ｃの例では、駆動シャフト３１０は回転可能であり、側部材２７６のねじ穴２７８と可動に係合するねじ切りされた端部３１２を含む。図３Ｄに示した別の実施形態では、駆動シャフト３１０は軸方向に平行移動可能であり、図示のように側部材２７６に又は直接可動支持台２７０に機械的に取り付けられる。この実施形態では、駆動モーター３００は圧電アクチュエータから成りうる。
駆動モーター３００はコネクタを成す両端２６４を持つ電気ケーブル２６１を介して制御器２６０の背面２６０Ｂに電気的に接続される。コネクタを成す端の１つは背面２６０Ｂ上のコネクタポート２６２Ｂと操作可能に係合し、他方の端は駆動モーターのコネクタポート３０２と係合する。電気ケーブル２６１の電線（不図示）も駆動モーター３００のリード線（不図示）に直接取り付けられてもよい。１つだけの電気ケーブル２６１が例示として示されているが、使用する駆動モーター３００の種類に依って２つ以上の電気ケーブルが使用されてもよい。一例では、駆動シャフト３１０のねじ切りされた端部３１２と相補的ねじ切りされた側部材２７６とは、駆動シャフト３１０の１回転当り０．５ｍｍ～１ｍｍの可動支持台２７０の移動を提供するように構成される。僅かの量の回転がｚ方向の正確な移動増分δｚを定めるのに使用されうる。駆動シャフト３１０が直線的に平行移動可能な実施形態では、駆動モーター３００が駆動シャフト３１０（従って、可動支持台２７０）を正確な移動増分δｚだけ直線的に平行移動するのに使用される。いずれの実施形態でも、正確な移動増分δｚの一例の範囲は０．１～１０μｍ又は０．２μｍ～５μｍの範囲である。移動増分δｚの他の増分範囲が利用でき、使用する駆動モーター３００の種類に依って効果的に使用されうり、上記一例の範囲は大多数の目的にかなう可能性のある例である。一例のステッパーモーターは米国Ｂｅｃｋｈｏｆｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社から入手可能なモデルＡＳ１０２０ステッパーモーターである。
図３Ｃを参照すると、案内部材２５２によって画定されたファイバー路ＦＰのｚ位置ｚＰは基準位置ｚＲＥＦ（ｚＲＥＦ＝０と規定されうる）に対して測定される。可動支持台２７０の移動は範囲Δｚ＝ｚＥ－ｚＢ亘って起こり、ｚＥはｚＰの範囲の最大限界又は遠い端であり、ｚＢはｚＰの範囲の最小限界又は始め（近い端）である。複数の異なるｚ位置ｚＰはｚＰ＝ｚＢから始まり端点ｚB及びｚEを含む範囲Δｚ内の正確増分δｚによって規定される測定位置である。従って、本方法はファイバー５０を測定位置の範囲Δｚに亘る異なる測定位置ｚＰに順次置くことを含み、測定位置ｚＰのうち複数の位置は、光ファイバーにインクジェット流れ１１５Ｓと交わりファイバー外面５６上にマーク６０を形成させる。なお、一例では、測定位置ｚＰのうち幾つかではファイバー上にマーク６０は形成されない場合がある。
上述したように、約５０μｍのインク小滴直径ＤＤと約１２５μｍ又は２５０μｍのファイバー直径ＤＦにより、ファイバー５０上に目標数密度ＮＴのマーク６０を高精度（即ち、最小マーキング誤差）で作成するためのプロセスウィンドウは、比較的小さい、例えばファイバー路のｚ位置ｚＰの許容誤差はインク小滴１１５の流れとの完全（理想的）な位置合わせから２０μｍ～６０μｍの範囲内である。
インクジェット流れに対してファイバー路を中心に配置する
本開示の一態様はインクジェット流れ１１５Ｓに対してファイバー路ＦＰを中心に配置する方法に向けられる。これは以降、中心配置方法と呼ばれる。一例の中心配置方法は２つの主パラメータ、即ち、ファイバー５０のｚ位置又は測定位置ｚＰ及びマーク数密度ＮＭの測定に依存する。一例では、装置１０の動作パラメータがユーザインターフェースを介してまたＨＭＩの手動制御を介して制御器２６０に入力されファイバー５０を所望の位置に移動させる。ＨＭＩは駆動モーター位置（例えば、ステッパーエンコーダー位置）、自動中心配置プロセス、及び装置設定更新プロセスをクリアし再設定するホーム帰還機能を含みうる。
概要の中心配置方法はファイバー５０の測定位置ｚＰを調整し、各測定位置ｚＰ（ｚ１,ｚ２, ｚ３, ... ｚｎ）についてマーク数密度ＮＭを測定し、それを目標数密度ＮＴと比較しながら、ファイバーマーキング動作を実行することを含む。これは一組ＳＭのマーク数密度、即ち、ＳＭ＝（ＮＭ１, ＮＭ２, ＮＭ３, ... ＮＭｎ）を形成する。図４Ａは測定されたマーク数密度ＮＭ（マーク／メートル）対測定位置ｚＰ（μｍ）の一例のグラフである。グラフは測定位置ｚＰが始め値ｚＢから増加すると、測定されたマーク数密度ＮＭは第１（近い）ｚ位置（ｚＮ（ｚ近い）と表される）で目標マーク数密度ＮＴに達し、ｚ位置が第２（遠い）ｚ位置（ｚＦ（ｚ遠い）と表される）に達するまで一定であり、そこから測定位置が増加し終了位置ｚＥに近づくと測定されたマーク数密度ＮＭは減少する。
ｚＮからｚＦまでの測定位置範囲は、装置１０がマーク６０を目標数密度ＮＴで高精度に形成できる一例のプロセスウィンドウＰＷを規定する。一例では、ファイバー５０のマーキングの場合、ファイバーのｚ位置は装置１０においてｚＯＰＴ＝（ｚＮ＋ｚＦ）／２、即ち、ｚＮとｚＦの中間（又はほぼ中間、例えば中間から±２０％以内）であると設定される。装置１０の動作は、ファイバーｚ位置ｚＰとマーク数密度ＮＭを測定しｚ位置を調整することでシステム動作におけるどんな変動も補償し続けることで監視されうる。本方法のプロセスウィンドウＰＷを見つけ最適なｚ位置ｚＯＰＴを設定する部分は、較正モードと考えられ、ファイバーがｚＰ＝ｚＯＰＴにいる間にファイバー５０にマークを形成するための部分は製造又は生成モードと考えられうる。
方法パラメータ
有用な方法パラメータは、目標マーク数密度ＮＴを満たすマーク６０が最後に形成されたｚ位置である最新既知の良好な位置ｚＬＮＧである。最新既知の良好な位置ｚＬＮＧは測定データ、即ち、マーク６０の測定された数密度を集めるための開始ｚ位置ｚＢを規定するのに使用されうる。最新既知の良好な位置ｚＬＮＧは前のマーキング実行に基づいて制御器２６０に記憶されうる。
別の有用な方法パラメータは、データ収集（即ち、マーク密度ＮＭをファイバーｚ位置ｚＰの関数として測定する）の前に開始位置ｚＢを規定するために最新既知の良好な位置ｚＬＮＧから離れる又は後ろへ下がるのに選択する距離である後退距離ｚＢＯである。後退距離ｚＢＯは終了位置ｚＥを規定するために最新既知の良好な位置をある距離だけ過ぎるその距離としても使用されうる。従って、一例では開始位置ｚＢから終了位置ｚＥまでのｚ位置ｚＰの範囲は後退距離ｚＢＯの２倍でありうる。
他の有用なパラメータは移動増分δｚ、測定された数密度ＮＭ、及び目標マーク数密度ＮＴを含む。マーク数密度ずれ又は許容誤差ΔＮは目標マーク数密度ＮＴを超える又は未満であるマーク／長さ（例えば、マーク／メートル）の許容量である。従って、一例では、図４Ａに示すようにプロセスウィンドウは目標マーク数密度ＮＴだけによって規定される必要はなく、目標マーク数密度ＮＴにマーク数密度許容誤差ΔＮを更に含むこと、即ち、ＮＴ±ΔＮで規定されうる。これはマーク数密度について単一値に限定されず範囲Ｒ＝ＮＴ±ΔＮを定める。なお、ΔＮ＝０の時、範囲Ｒはちょうど目標数密度ＮＴの特別な場合になる。範囲Ｒは目標マーク数密度範囲とも下記で呼ばれる。
ΔＮ＝１マーク／メートルで目標マーク数密度ＮＴ＝２０マーク／メートルである例では、許容できる目標マーク数密度範囲Ｒは１９～２１マーク／メートル（１９と２１マーク／メートルを含む）である。これは図４Ｂに図示した一例のプロセスウィンドウに示すようにより大きなプロセスウィンドウになる。
本方法は、駆動モーター位置（例えば、エンコーダー３０３に記憶された値によって表される）が既知の固定位置にリセットされ、測定されたファイバー位置の値と位置合わせされるホーム帰還機能を含みうる。エンコーダー位置は駆動制御器３０１によって内部で使用される。駆動モーター３００をホーム位置に保つことは、有効な範囲の値をエンコーダー３０３の位置レジスタに保持し、無効な値である場合に駆動故障又は問題を防ぐ。
ホーム帰還機能はＨＭＩから手動で起動されか、又は中心配置方法の開始時に自動的に実行されうる。ホーム帰還プロセスはファイバー５０が装置１０内に操作可能に配置された時に使用され（例えば、標準的な操作張力及びファイバー速度で）、有効なファイバー位置が位置センサー１２０によって読み取られる。
ホーム帰還プロセスは可動台の動く範囲の最も近いｚ位置にあり制御器２６０に電気的に接続されたホーム近接スイッチ３０６に向かって可動台２７０を移動させることを含む。ホーム近接スイッチが起動される（highになる）と、制御器ソフトウェアはエンコーダー値をゼロに設定し、ホーム近接スイッチ３０６から離れる可動台２７０の移動を開始させ、信号がもう起動されなくなる（lowになる）まで続く。制御器ソフトウェアは次に実際のファイバー位置を測定し、エンコーダー値を測定されたファイバー位置に等しく設定する。次に、ホーム帰還機能は可動台２７０を動かしファイバー５０を最新既知の良好な位置ｚＬＮＧに置く。
中心配置方法を実行する例では、ユーザは次の動作パラメータを装置１０にＨＭＩを介して入力できる。１）所望の目標数密度ＮＴを達成するための最新既知の良好なファイバー位置ｚＬＮＧ、２）後退距離ｚＢＯ、３）移動増分δｚ、４）目標マーク数密度ＮＴ、及び５）マーク数密度許容誤差ΔＮ。
ファイバー５０は次に最新既知の良好な位置ｚＬＮＧに置かれる（例えば、上記ホーム帰還方法を使って）。
本方法はファイバー５０を最新既知の良好な位置ｚＬＮＧから後退距離ｚＢＯだけ離し開始位置ｚＢへ移動させることを含む。次にマーキングプロセスが開始される。マーク数密度ＮＭはマーク計数器１５０によって測定され、ファイバーｚ位置ｚＰは位置センサー１２０によって測定される。マーキングプロセスは開始ｚ位置ｚＢに対して実行されマークの十分なサンプル、例えば１０メートル～１０００メートル分のマーク付けされたファイバーを得る。次に、ｚＰ＝ｚＢの場合の測定されたマーク数密度ＮＭが検査される。一例では、マーク付けされたファイバーの選択された長さについて測定されたマーク数密度ＮＭの平均値が計算され目標マーク数密度ＮＴと比較される。別の例では、マーク付けされたファイバーの各１メートル部分についてマーク数密度が測定され目標マーク数密度ＮＴ及び任意選択で該当する場合、マーク数密度許容誤差ΔＮと比較される。開始位置ｚＢでは、インクジェット流れ１１５Ｓがファイバーを完全に外れるため、マーク６０はファイバー５０上に形成されない場合がある。
次に、ファイバー５０のｚ位置は開始位置ｚＢから移動増分δｚだけ変えられ、上記プロセスはｚ位置が終了位置ｚＥに達するまで繰り返される。
ファイバー５０が最適マーキング位置に近づくと、インクジェット流れ１１５Ｓはファイバーの縁に当たり始め、測定されたマーク数密度ＮＭは増加する。最適な（即ち、最も正確な）ファイバーマーキングは、ファイバー５０の中心がインクジェット流れ１１５Ｓの真下に配置された時に起こる。ファイバー５０がその中心（最適）ｚ位置からより遠く離れると、インクジェット流れ１１５Ｓはファイバーの反対側の縁に当たり、測定されたマーク数密度ＮＭは遂に減少し、どこかの時点でインクジェット流れ１１５Ｓがファイバー５０を外れて、マーク６０はファイバー上に形成されない。
収集された測定データは処理されプロセスウィンドウＰＷが決定され（例えば、図４Ａ又は４Ｂのように）、ｚ位置ｚＰはそのプロセスウィンドウ内（例えば、ｚＰ＝ｚＯＰＴ位置にあるプロセスウィンドウの中心に）にあるように設定される。これは新しい最新既知の良好なｚ位置ｚＬＮＧになる。プロセスウィンドウが見つからないと、プロセスが新しい開始位置から繰り返されるか、又は同じ開始位置からより大きな後退距離を選択することでより大きなプロセスウィンドウ（例えば、Δｚプロセスウィンドウの２倍）を使って繰り返される。
一例では、制御器ソフトウェアは測定データを処理し、プロセスウィンドウＰＷのｚ位置限界を定める近い及び遠いｚ位置ｚＮ及びｚＦを決定するように構成される。
中心配置プロセスの詳細
ホーム帰還機能は完了まで実行され、ファイバーをホーム近接スイッチまで移動させ、そして最新既知の良好な印刷位置まで戻す。このプロセスは次にスライド（裏）を移動しファイバーを現在位置から後退距離（μｍ単位）だけ戻す。スライドは停止され、１メートル当りのリング数の測定値が配列に記憶される。配列が完全に埋められると、配列は処理されこの特定のファイバー位置で得られた１メートル当りのリング数の平均値を得る。論理比較が成され、この位置でのマーク数密度ＮＭ（１メートル当りのリング数）値が印刷性能の良いウィンドウへの立ち上がり遷移を成すか、又は印刷性能の良いウィンドウから出る立ち下がりエッジを成すかを判断する。ソフトウェアが低い位置ｚＬ及び高い位置ｚＨを検出すると、これらの位置と測定されたマーク数密度ＮＭとは最後の位置決め計算のためにメモリに記憶される。
一例では、後退距離ｚＢＯは５０μｍと１５０μｍの間であり、１００μｍが代表的な値である。１００μｍの後退距離ｚＢＯと２ｚＢＯ＝２００μｍの範囲に亘る１０μｍの移動増分δｚとは、２１ｚ位置ｚＰと従って２１組のマーク数密度測定値ＮＭとを与える。
駆動モーターはファイバーのｚ位置ｚＰを（例えば、ステッパーモーター及び一体化されたエンコーダーの組み合わせによって）追跡するように構成される一方、一例では、中心配置方法（マーキングプロセスウィンドウＰＷを定めることを含む）で使用されるファイバーのｚ位置ｚＰは、位置センサー１２０によって行われるファイバー位置の測定に基づいている。これは、位置センサー１２０は、（機械的結合、連結、ねじ、あそび、バレル制約、及び他の物理的要素及び効果による）駆動モーターの機械的結合及び再現性に基づいた間接情報に依存するのでなく、ファイバーの実際のｚ位置を直接測定するからである。
装置準備
図１Ａを続けて参照すると、装置１０の準備の一部として、未マークファイバー（ファイバーセクション５０Ｐ）を有する貯蔵リール３０が繰り出しモジュール２０内に装填される。未マークファイバーは次に近くの駆動滑車３６Ｄを通り、第１ファイバー位置決め装置２５０Ｕを通って繰り出される。上述したように、ファイバー位置決めユニット２５０は、ファイバー５０がプロセスウィンドウＰＷ内で好ましくは上述した中心配置方法を使って決定された最適マーキング位置ｚＰ＝ｚＯＰＴにあるように構成されている。
図１Ａに加えて図２Ｃも参照すると、未マークファイバーはマーキングユニット１００を通るファイバー路ＦＰ上を導かれ次に位置センサー１２０に渡され、乾燥器ユニット１３０の内側１３８を通る。マーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）は次に位置センサー１２０の下流にある案内滑車３６Ｇの周りを導かれる。マーク付けされたファイバーは次にマーク計数器１５０の下を導かれ、保護膜塗布器１７０を通り、次に硬化システム１９０を通る。図２Ｃは装置１０の拡大図であり、代表的な構成のファイバー位置決め装置２５０、マーキングユニット１００、及び位置センサー１２０を示す。
被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）は次に巻き取りモジュール２２０の駆動滑車３６Ｄを回り、巻き取りリール２３０に導かれる。
動作方法
ファイバー５０が装置１０及びその上記の様々な構成要素を通るファイバー路ＦＰ上を進行するように準備されると、制御器２６０は繰り出しモジュール２０及び巻き取りモジュール２２０の駆動滑車３６Ｄを作動させてファイバー５０をファイバー路に沿って設定速度ＳＦで移動させ始める。
ファイバー５０が設定ファイバー速度ＳＦまで上がると、制御器２６０はマーキングユニット１００を作動させる。図２Ｃを参照すると、これはインクジェットプリンターヘッド１１０にその出力端１１２からインクジェットプリンターインク（「インク」）１１４を射出させることを含む。未マークファイバーがファイバー速度ＳＦで進行しながらインクジェットプリンターヘッド１１０の下を通過する時、射出されるインク１１４はマーキング位置ＭＬで未マークファイバーの外面５６に向けられるインク流れ１１５を形成する。一例では、インク１１４は顔料及び溶剤、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を含む。
また、一例では、インク１１４は４０μｍ～８０μｍの滴直径ＤＤを持つインク小滴１１５の形態で射出される。このような比較的小さなインク液滴１１５の使用はある利点を提供する。第１に小さなインク液滴１１５はインクジェットプリンターヘッド１１０を出る時、より大きな液滴より大きな速度を有しうる。そのためより速いマーキングとなる。小さなインク液滴１１５はまた、より大きな液滴より高いマーキング解像度及びマーキング制御を提供する。小さなインク液滴１１５の使用はまた、インクを節約し、より経済的である。
インク１１４は短い時間ΔｔＤの間射出され、インクが軸方向長ＬＭ＝ΔｔＤ・ＳＦ（ｘ方向又はファイバー中心線ＣＬの方向の長さ）を持つマーク６０を描く。一例では、マーク６０の軸方向長ＬＭは１ｍｍと５ｍｍの間の範囲である。マーク６０はファイバー外周を一周するリング（閉じたリング）又はファイバー外周の半周を超えるリング（例えば１８０度超又は２２０度超さえ）（開いたリング）の形であってもよい（例えば図６Ａ及び６Ｂ参照、下記で説明される）。マーク６０がファイバー外周を延びる範囲は概ねインク１１４の表面張力及び未マークファイバーの外面５６の濡れ性に依る。ファイバー表面状態及びインク１１４の特性はインクをファイバー５０の一方の側だけに堆積させるのに概ね助けとなるが、それでもなお、リング型マーク６０を形成できる。マーク６０はファイバー５０上に形成された時は濡れたインクマークであり下流で下記のように乾燥される。
マーク６０が軸方向（即ち、ｘ方向）にマーク間隔ＬＳだけ間隔が空くように、制御器２６０はインクジェットプリンターヘッド１１０の作動間の時間間隔Δｔ１を制御する。一例では、マーク６０間のマーク間隔ＬＳは２５ｍｍと５００ｍｍの間、又は５０ｍｍから２５０ｍｍの範囲内であり、２５０ｍｍの間隔が海底ケーブルで使用されるファイバーに適している。一例では、数密度Ｎは１メートル当たり１と４０マークの間、又は１メートル当たり２と２０マークの間、又は１メートル当たり３と１０マークの間、又は１メートル当たり３と７マークの間である。
上述したように、位置センサー１２０はファイバー５０の位置を測定するようにマーキング位置ＭＬに配置されうる。一例では、これはマーキングユニット１００を位置センサー１２０で一時的に置き換え、装置１０をファイバーマーキングで使用されるファイバー速度ＦＳで動作させることで行われうる。他の場合、ファイバー５０の位置を測定するように位置センサー１２０をマーキング位置ＭＬではなくその近くに配置しマーキング処理との干渉を避けることがより好都合である場合がある。一例では、位置センサー１２０はファイバー５０の位置を測定するようにマーキング位置ＭＬからファイバー路ＦＰに沿って数インチ（例えば、２～４インチ（５．０８～１０．１６ｃｍ））ずらして配置されうる。この位置測定ずれは、ファイバー範囲が数十インチの長さである（例えば、ずれが全ファイバー範囲の１０％以下である）場合、マーキング位置ＭＬにおける変位を測定する又は少なくとも厳密に推定するのに十分正確である。勿論、位置センサーは、最大の振幅振動モードの場合、振動ノードにおいてファイバー位置を測定するのを避けるのが好ましい。
マーク６０を形成するためにインク１１４が未マークファイバー上に堆積されると、マーク６０が実質的に永久となるようにインクを乾燥させる必要がある。これはマーキングユニット１００の出力端１０４から出るマーク付けされたファイバーを乾燥器ユニット１３０の乾燥器管１３６の内側１３８を通過させることで達成される。一例では、乾燥器ユニット１３０は、熱風を乾燥器管１３６の内側１３８を通して流しマーク６０を形成するインク１１４を乾燥させるように構成されている。一例では、熱風はインク１１４からＭＥＫ（又は他の溶剤）の概ね全てを蒸発させ、顔料を外面５６上に残す。溶剤の蒸発はマーク６０と外面５６の間の付着を向上させる。マーク６０は厚みＴＨＭ（図６Ａ参照）を有する。厚みは一例では、下記に説明するようにマークを覆うのに使用される保護膜の特性（例えば、透明度及び色）に部分的に依存して３５０ｎｍから８００ｎｍの範囲である。乾燥器ユニット１３０は空気ベース乾燥器に限定されず、他の例では、マイクロ波、赤外線放射、紫外線放射、対流熱風などの他の手段を使って乾燥させてもよい。
図１Ａ及び図２Ｃを再び参照すると、マーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）が乾燥器ユニット１３０の出力端１３４を出る。次にマーク付けされたファイバーは、例えば測定された数密度ＮＭとしてマークの数をカウントするマーク計数器１５０のそばを通過する。マーク計数器１５０からの測定されたマーク数密度ＮＭは制御器２６０に送信され、期待される（選択された）マーク数密度Ｎと比較される。マーク計数器１５０は品質制御のため、即ち、正しい（目標）マーク数密度ＮＴが形成されていることを保証するため、欠落したどんなマーク６０も見つけるため、余分なマークを見つけるため、及び間違って形成されたマークを特定するために使用される。このようなマーキングエラーはファイバー速度ＳＦの問題、過剰なファイバー振動、インクジェットプリンターヘッド１１０の問題、及び勿論、インクジェット流れ１１５Ｓに対するファイバー５０の中心ずれにより発生しうる。
図１Ａ及び図５を参照すると、マーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）は被覆用システム１９９の保護膜塗布器１７０へ進む。図６Ａは図５の位置ａ‐ａにおけるマーク６０の１つでのマーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）の断面図であり、光ファイバー外周を完全に一周する一例のリング型マーク６０（閉じたリングマーク）を例示する。図６Ｂは図６Ａに類似し、光ファイバー５０の外面５６を完全には一周していないが光ファイバー外周の１８０度超を覆う一例のリング型マーク６０（開いたリングマーク）を例示する。
保護膜塗布器１７０は保護膜材料１７６をファイバーセクション５０ＭＵのマーク付けされたファイバーの外面５６上に堆積させて被覆されたファイバーセクション５０ＭＣの被覆されたファイバーを形成する。保護膜材料１７６は外面５６全体（その上のどんなマーク６０も含む）を覆う保護膜１８０を形成する。一例では、保護膜塗布器１７０はファイバー路ＦＰが通る内側１７９を有する被覆用管１７８を備える。保護膜材料１７６が内側１７９に設けられ、ファイバー５０が保護膜材料１７６を通過して、マーク付けされたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＵ）の外面５６の外周（又はその一部）の周りに概ね均一に塗布される。
一例では、保護膜材料１７６は少なくとも半透明であり、マーク６０は保護膜１８０を通して見える。更に一例では、保護膜材料１７６を（例えば、顔料で）色付けでき、例えば海底ファイバー５０用に黄色の色付き保護膜１８０を規定できる。一例では、保護膜材料１７６は、例えば紫外線（ＵＶ）放射により光硬化可能である。一例では、保護膜材料１７６はＵＶ硬化可能なアクリラートからなる。保護膜１８０の主目的はマーク６０を外部摩耗、例えば現場要員による取扱い、隣接ファイバー又はケーブル表面との摩耗又は摩擦などから保護することである。
保護膜塗布器１７０から出ると、ファイバー５０は硬化システム１９０に通され保護膜材料１７６を硬化させる。一例では、硬化システム１９０は光ベースで、保護膜材料１７６を照らし硬化させて保護膜１８０を形成する化学光１９６（例えば、紫外線放射）を生成するように構成される。一例では、硬化システム１９０は内側１９５を有し、化学光１９６は保護膜材料１７６に概ね３６０度全方向から入射する。
図７Ａは得られた被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）の一例の拡大断面図である。図７Ｂ及び７Ｃはマーク付けされていない位置ｂ‐ｂとマーク付けされた位置ｃ‐ｃでの被覆されたファイバーの断面図である。保護膜１８０は、一例では３μｍから８μｍの範囲の厚みＴＨＣを有する。図８Ａは被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）の一部の概略図であり、保護膜１８０を通して見た互いに離れたマーク６０を示す。
上記のように、マーキングユニット１００の実施形態は２つ以上のインクジェットプリンターヘッド１１０を含みうる。このような実施形態はマーキング位置ＭＬで複数の間隔が近いマーク６０を形成するのに使用されうる。図８Ｂは被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）の一部の拡大図で、図１Ｃに示すような複数のインクジェットプリンターヘッド１１０を有するマーキングユニット１００の実施形態を使用してパターン長ＬＰに亘って形成されパターンを成すマーク６０Ｐの例を示す。一例では、複数のインクジェットプリンターヘッド１１０が互いに間隔が近いマーク部分６０’を形成しパターンを成すマーク６０Ｐを作成するのに使用される。マーク部分６０’は全て同じ長さか、又は１つ以上の異なる長さを含んでもよい。図７Ｂのパターンを成すマーク６０Ｐは例として小さな間隙６２により離された３つの異なるマーク部分６０’により構成される。一例では、パターン長ＬＰは２０ｍｍ又は１５ｍｍ又は１０ｍｍでありうる。一例では、１．５・ＬＭ≧ＬＰ≧４・ＬＭであり、別の例では、ＬＰ＝ＬＭである。
隣接するパターンを成すマーク６０Ｐは十分な間隔ＬＳ、例えばＬＳ≧２０ｍｍ又は２５０ｍｍ≧ＬＳ≧２０ｍｍによって離され、パターンを成すマークを区別できる。一例では、パターンを成すマーク６０Ｐを構成するマーク部分６０’を形成する複数のインクジェットプリンターヘッド１１０の動作は制御器３００によって協調させられる。従って、パターンを成すマーク６０Ｐが形成される例では、図８Ａにおいて、被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）上のマーク６０はパターンを成すマーク６０Ｐとして示されうる。一例では、孤立したマーク６０とパターンを成すマーク６０Ｐの組み合わせが被覆されたファイバーを形成するのに使用されうる。パターンを成すマーク６０Ｐは、限定されたパターン長ＬＰ内に少なくとも１つの間隙６２（又は等価的に少なくとも２つの離れたマーク部分６０’）を有する一種のマーク６０であると考えられる。一例では、各マーク部分６０’はマーク部分長ＬＭ’≦ＬＭを有しうる。
再び図１Ａを参照すると、被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）は巻き取りモジュール２２０に繋がり巻き取りリール２３０に巻き取られ貯蔵される。図９は巻き取りリール２３０の周りに巻かれた一例の被覆されたファイバー（ファイバーセクション５０ＭＣ）の側面図であり、被覆されたファイバーが巻き取りリール２３０に貯蔵された時、マーク６０がどう見えるかを例示する。貯蔵された被覆されたファイバーの迅速な識別を可能にする。
測定及び実験
減衰測定を様々なマーク長ＬＭ及びマーク間隔ＬＳの被覆されたファイバーに行い、全ての妥当なマーク長ＬＭ、マーク間隔ＬＳ、及び数密度Ｎに関して、マークの存在によるどんな追加の減衰も大きくないと分かった。
１４ｍ／ｓの高いファイバー速度で数密度Ｎ＝４／ｍに関しても実験を行い、２メートル以上の長さのファイバーセクション５０ＭＣの場合のカウントされたマーク６０のメートル当りの平均数に基づいて測定された数密度ＮＭは３．５～４．５の範囲内に留まると分かった。従って、一例では、マーク６０の品質制御はマーク計数器１５０と制御器２６０を使用してマーク６０をカウントし平均数密度ＮＡを生成し、平均数密度ＮＡを目標数密度ＮＴに対する数密度の変動の許容誤差ΔＮと比較することで維持されうる。一例では、２つ以上の選択された長さのファイバー５０における測定された平均数密度ＮＭの変動ΔＮは＋／－０．５マーク／メートル以下でありうる。目標数密度Ｎ＝４／ｍに対して、３．５／ｍと４．５／ｍの間の範囲の平均測定数密度ＮＡは品質制御の観点から受け入れられる。
本開示の態様１は
外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するように構成されたマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向に横方向増分δｚずつ移動させ前記光ファイバーの複数の横方向位置を規定するステップと、
前記複数の横方向位置の各横方向位置についてマークのマーク数密度を測定するステップと、
前記マーク数密度がマーク数密度範囲内にある横方向位置範囲を定めるステップと、
前記光ファイバーを前記横方向位置範囲内のファイバーマーキング位置に置くステップと、
前記光ファイバーを前記ファイバーマーキング位置に置いた状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
を含む方法。
本開示の態様２は
前記ファイバーマーキング位置は前記横方向位置範囲のほぼ中心である、態様１記載の方法。
本開示の態様３は
前記横方向増分δｚは０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、態様１又は２記載の方法。
本開示の態様４は
前記光ファイバーを横方向に横方向増分δｚずつ移動させるステップは、前記光ファイバーをファイバー位置決め装置と操作可能に係合させることと、前記ファイバー位置決め装置を横方向に横方向増分δｚずつ移動させることとを含む、態様１～３のいずれかに記載の方法。
本開示の態様５は
前記光ファイバーの前記操作可能な係合は、第１及び第２案内部材の第１及び第２外面によって画定された間隙に前記光ファイバーを通すことから成り、前記光ファイバーは前記第１及び第２案内部材の前記第１及び第２外面に接触する、態様４記載の方法。
本開示の態様６は
前記第１及び第２案内部材は円筒形で互いに反対方向に回転する、態様５記載の方法。
本開示の態様７は
前記ファイバー位置決め装置は、前記第１及び第２案内部材を操作可能に支持する可動台を備え、前記ファイバー位置決め装置の前記横方向移動は前記可動台を駆動モーターで横方向に移動させることから成る、態様５又は６記載の方法。
本開示の態様８は
前記駆動モーターを制御器で制御することを更に含む態様７記載の方法。
本開示の態様９は
前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの測定位置を測定するステップを更に含む態様１～８のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１０は
マーク数密度を測定する前記ステップは、前記光ファイバーを前記マーキングユニットの下流に操作可能に配置されたマーク計数器を過ぎて移動させることを含む、態様１～９のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１１は
外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向増分δｚずつ移動させて複数の異なる横方向測定位置を規定するステップであって、前記複数の異なる横方向測定位置のうち複数の測定位置が前記光ファイバーを前記インクジェット流れと交わらせる、ステップと、
前記各異なる横方向測定位置について、前記光ファイバーの外面に形成されたマークのマーク数密度ＮＭを測定し一組ＳＭの測定されたマーク数密度ＮＭを定めるステップと、
前記異なる横方向測定位置の前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較するステップと、
前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある前記異なる横方向測定位置の範囲を特定するステップと、
前記異なる横方向測定位置の前記範囲のほぼ中心にある最適なファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
前記ファイバーマーキング位置が前記最適なファイバーマーキング位置に設定された状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
を含む方法。
本開示の態様１２は
前記横方向増分δｚは０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、態様１１記載の方法。
本開示の態様１３は
前記光ファイバーを横方向増分δｚずつ移動させるステップは、前記光ファイバーをファイバー位置決め装置と操作可能に係合させることと、前記ファイバー位置決め装置を横方向に横方向増分δｚずつ移動させることとを含む、態様１１又は１２記載の方法。
本開示の態様１４は
前記光ファイバーの前記操作可能な係合は、互いに反対方向に回転する第１及び第２案内部材の第１及び第２外面によって画定された間隙に前記光ファイバーを通すことから成り、前記光ファイバーは前記第１及び第２外面に接触する、態様１３記載の方法。
本開示の態様１５は
前記ファイバー位置決め装置は、前記互いに反対方向に回転する案内部材を操作可能に支持する可動台を備え、前記ファイバー位置決め装置の前記横方向移動は前記可動台を駆動モーターで横方向に移動させることから成る、態様１４記載の方法。
本開示の態様１６は
前記駆動モーターを制御器で制御することを更に含む態様１５記載の方法。
本開示の態様１７は
前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの前記異なる横方向測定位置を測定するステップを更に含む態様１１～１６のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１８は
マーク数密度を測定する前記ステップは、前記マーキングユニットの下流に操作可能に配置されたマーク計数器のそばを過ぎて前記光ファイバーを移動させることを含む、態様１１～１７のいずれかに記載の方法。
本開示の態様１９は
前記インクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、態様１１～１８のいずれかに記載の方法。
本開示の態様２０は
前記乾燥したインクマークは色を有する、態様１９記載の方法。
本開示の態様２１は
光ファイバーに互いに離れたマークを正確に形成する方法であって、
外面を有する前記光ファイバーをファイバー路上を移動させるステップと、
インクジェットプリンターヘッドに対して前記移動する光ファイバーの異なる横方向位置に対して前記移動する光ファイバーの外面に互いに離れたマークを前記インクジェットプリンターヘッドからのインクで印刷するステップと、
前記各異なる横方向位置について前記マークのマーク数密度を測定し、前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較して、前記異なる横方向位置によって規定されるファイバーマーキング位置の範囲であって、前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある範囲を定めるステップと、
前記ファイバーマーキング位置の前記範囲のほぼ中心にあるファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
前記光ファイバーが前記ファイバーマーキング位置にある状態で前記光ファイバーに互いに離れたマークを形成するステップと
を含む方法。
本開示の態様２２は
前記マークは濡れたインクマークであり、
前記濡れたインクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、態様２１記載の方法。
本開示の態様２３は
前記光ファイバーの横方向位置と前記光ファイバーに形成された前記マークの前記マーク数密度とを監視するステップと、
前記監視されるマーク数密度が前記目標マーク数密度範囲外になると、前記光ファイバーの横方向位置をファイバーマーキング位置の前記範囲内になるように調整するステップとを更に含む態様２１又は２２記載の方法。
添付の請求項に規定された本開示の要旨と範囲から逸脱することなく、様々な部分変更が本書に記載した開示の好適な実施形態にされうることは当業者には明らかであろう。従って、本開示は、それらの部分変更及び変形が添付の請求項及びそれらの等価物の範囲内に入る場合、それらを包含する。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するように構成されたマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向に横方向増分δｚずつ移動させ前記光ファイバーの複数の横方向位置を規定するステップと、
前記複数の横方向位置の各横方向位置についてマークのマーク数密度を測定するステップと、
前記マーク数密度がマーク数密度範囲内にある横方向位置範囲を定めるステップと、
前記光ファイバーを前記横方向位置範囲内のファイバーマーキング位置に置くステップと、
前記光ファイバーを前記ファイバーマーキング位置に置いた状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
を含む方法。
実施形態２
前記ファイバーマーキング位置は前記横方向位置範囲のほぼ中心である、実施形態１記載の方法。
実施形態３
前記横方向増分δｚは０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、実施形態１又は２記載の方法。
実施形態４
前記光ファイバーを横方向に横方向増分δｚずつ移動させるステップは、前記光ファイバーをファイバー位置決め装置と操作可能に係合させることと、前記ファイバー位置決め装置を横方向に横方向増分δｚずつ移動させることとを含む、実施形態１～３のいずれかに記載の方法。
実施形態５
前記光ファイバーの前記操作可能な係合は、第１及び第２案内部材の第１及び第２外面によって画定された間隙に前記光ファイバーを通すことから成り、前記光ファイバーは前記第１及び第２案内部材の前記第１及び第２外面に接触する、実施形態４記載の方法。
実施形態６
前記第１及び第２案内部材は円筒形で互いに反対方向に回転する、実施形態５記載の方法。
実施形態７
前記ファイバー位置決め装置は、前記第１及び第２案内部材を操作可能に支持する可動台を備え、前記ファイバー位置決め装置の前記横方向移動は前記可動台を駆動モーターで横方向に移動させることから成る、実施形態５又は６記載の方法。
実施形態８
前記駆動モーターを制御器で制御することを更に含む実施形態７記載の方法。
実施形態９
前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの測定位置を測定するステップを更に含む実施形態１～８のいずれかに記載の方法。
実施形態１０
マーク数密度を測定する前記ステップは、前記光ファイバーを前記マーキングユニットの下流に操作可能に配置されたマーク計数器を過ぎて移動させることを含む、実施形態１～９のいずれかに記載の方法。
実施形態１１
外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向増分δｚずつ移動させて複数の異なる横方向測定位置を規定するステップであって、前記複数の異なる横方向測定位置のうち複数の測定位置が前記光ファイバーを前記インクジェット流れと交わらせる、ステップと、
前記各異なる横方向測定位置について、前記光ファイバーの外面に形成されたマークのマーク数密度ＮＭを測定し一組ＳＭの測定されたマーク数密度ＮＭを定めるステップと、
前記異なる横方向測定位置の前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較するステップと、
前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある前記異なる横方向測定位置の範囲を特定するステップと、
前記異なる横方向測定位置の前記範囲のほぼ中心にある最適なファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
前記ファイバーマーキング位置が前記最適なファイバーマーキング位置に設定された状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
を含む方法。
実施形態１２
前記横方向増分δｚは０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、実施形態１１記載の方法。
実施形態１３
前記光ファイバーを横方向増分δｚずつ移動させるステップは、前記光ファイバーをファイバー位置決め装置と操作可能に係合させることと、前記ファイバー位置決め装置を横方向に横方向増分δｚずつ移動させることとを含む、実施形態１１又は１２記載の方法。
実施形態１４
前記光ファイバーの前記操作可能な係合は、互いに反対方向に回転する第１及び第２案内部材の第１及び第２外面によって画定された間隙に前記光ファイバーを通すことから成り、前記光ファイバーは前記第１及び第２外面に接触する、実施形態１３記載の方法。
実施形態１５
前記ファイバー位置決め装置は、前記互いに反対方向に回転する案内部材を操作可能に支持する可動台を備え、前記ファイバー位置決め装置の前記横方向移動は前記可動台を駆動モーターで横方向に移動させることから成る、実施形態１４記載の方法。
実施形態１６
前記駆動モーターを制御器で制御することを更に含む実施形態１５記載の方法。
実施形態１７
前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの前記異なる横方向測定位置を測定するステップを更に含む実施形態１１～１６のいずれかに記載の方法。
実施形態１８
マーク数密度を測定する前記ステップは、前記マーキングユニットの下流に操作可能に配置されたマーク計数器のそばを過ぎて前記光ファイバーを移動させることを含む、実施形態１１～１７のいずれかに記載の方法。
実施形態１９
前記インクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、実施形態１１～１８のいずれかに記載の方法。
実施形態２０
前記乾燥したインクマークは色を有する、実施形態１９記載の方法。
実施形態２１
光ファイバーに互いに離れたマークを正確に形成する方法であって、
外面を有する前記光ファイバーをファイバー路上を移動させるステップと、
インクジェットプリンターヘッドに対して前記移動する光ファイバーの異なる横方向位置に対して前記移動する光ファイバーの外面に互いに離れたマークを前記インクジェットプリンターヘッドからのインクで印刷するステップと、
前記各異なる横方向位置について前記マークのマーク数密度を測定し、前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較して、前記異なる横方向位置によって規定されるファイバーマーキング位置の範囲であって、前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある範囲を定めるステップと、
前記ファイバーマーキング位置の前記範囲のほぼ中心にあるファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
前記光ファイバーが前記ファイバーマーキング位置にある状態で前記光ファイバーに互いに離れたマークを形成するステップと
を含む方法。
実施形態２２
前記マークは濡れたインクマークであり、
前記濡れたインクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、実施形態２１記載の方法。
実施形態２３
前記光ファイバーの横方向位置と前記光ファイバーに形成された前記マークの前記マーク数密度とを監視するステップと、
前記監視されるマーク数密度が前記目標マーク数密度範囲外になると、前記光ファイバーの横方向位置をファイバーマーキング位置の前記範囲内になるように調整するステップとを更に含む実施形態２１又は２２記載の方法。
１０ 高速光ファイバーマーキング装置
１２ 開始端
１４ 終端
２０ 繰り出しモジュール
３０ 貯蔵リール
３６Ｄ 駆動滑車
３６Ｇ 案内滑車
５０ ファイバー
５０Ｐ 未マークファイバーセクション
５０ＭＵ マーク付けされたファイバーセクション
５０ＭＣ 被覆されたファイバーセクション
５２ ガラスファイバー
５４ 被膜
５６ 外面
６０ マーク
１００ マーキングユニット
１０２ 入力端
１０４ 出力端
１１０ インクジェットプリンターヘッド
１１２ 出力端
１１４ インク
１１５ インク小滴
１１５Ｓ インクジェット流れ
１２０ 位置センサー
１３０ 乾燥器ユニット
１５０ マーク計数器
１７０ 保護膜塗布器
１７６ 保護膜材料
１９０ 硬化システム
１９９ 被覆用システム
２２０ 巻き取りモジュール
２３０ 貯蔵リール
２５０ ファイバー位置決め装置
２５２ 案内部材
２５４ 外面
２５６ 案内部材間隙
２６０ 制御器
２６１ 電気ケーブル
２７０ 可動支持台
２７２ 上面
２７６ 側部材
２７８ ねじ穴
２８０ 支持基部
２８２ 上面
２８３、２８５ （前及び後）端
２９０ 装着板
３００ 駆動モーター
３０１ 駆動制御器
３０２ ステッパーモーター
３０３ エンコーダー
３０６ ホーム近接スイッチ
３１０ 駆動シャフト

Claims (11)

  1. 外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
    光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するように構成されたマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
    前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向に横方向増分δｚずつ移動させ前記光ファイバーの複数の横方向位置を規定するステップと、
    前記複数の横方向位置の各横方向位置についてマークのマーク数密度を測定するステップと、
    前記マーク数密度がマーク数密度範囲内にある横方向位置範囲を定めるステップと、
    前記光ファイバーを前記横方向位置範囲内のファイバーマーキング位置に置くステップと、
    前記光ファイバーを前記ファイバーマーキング位置に置いた状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
    を含む方法。
  2. 前記横方向増分δｚは０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、請求項１記載の方法。
  3. 前記光ファイバーを横方向に横方向増分δｚずつ移動させるステップは、前記光ファイバーをファイバー位置決め装置と操作可能に係合させることと、前記ファイバー位置決め装置を横方向に横方向増分δｚずつ移動させることとを含む、請求項１～２のいずれかに記載の方法。
  4. 前記光ファイバーの前記操作可能な係合は、第１及び第２案内部材の第１及び第２外面によって画定された間隙に前記光ファイバーを通すことから成り、前記光ファイバーは前記第１及び第２案内部材の前記第１及び第２外面に接触する、請求項３記載の方法。
  5. 前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの測定位置を測定するステップを更に含む請求項１～４のいずれかに記載の方法。
  6. 外面を有する光ファイバーにマークを正確につける方法であって、
    光ファイバーを２ｍ／ｓを超えるライン速度で、前記光ファイバーの外面に互いに離れたマークを形成するためにインクジェット流れを間欠的に分配するマーキングユニットを過ぎて移動させるステップと、
    前記光ファイバーを前記インクジェット流れに対して横方向増分δｚずつ移動させて複数の異なる横方向測定位置を規定するステップであって、前記複数の異なる横方向測定位置のうち複数の測定位置が前記光ファイバーを前記インクジェット流れと交わらせる、ステップと、
    前記各異なる横方向測定位置について、前記光ファイバーの外面に形成されたマークのマーク数密度ＮＭを測定し一組ＳＭの測定されたマーク数密度ＮＭを定めるステップと、
    前記異なる横方向測定位置の前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較するステップと、
    前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある前記異なる横方向測定位置の範囲を特定するステップと、
    前記異なる横方向測定位置の前記範囲のほぼ中心にある最適なファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
    前記ファイバーマーキング位置が前記最適なファイバーマーキング位置に設定された状態で前記光ファイバーの外面上にマークを形成するステップと
    を含む方法。
  7. 前記マーキングユニットに又はその近くに操作可能に配置された位置センサーを使用して前記光ファイバーの前記異なる横方向測定位置を測定するステップを更に含む請求項６記載の方法。
  8. 前記インクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
    ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
    を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、請求項６～７のいずれかに記載の方法。
  9. 光ファイバーに互いに離れたマークを正確に形成する方法であって、
    外面を有する前記光ファイバーをファイバー路上を移動させるステップと、
    インクジェットプリンターヘッドに対して前記移動する光ファイバーの異なる横方向位置に対して前記移動する光ファイバーの外面に互いに離れたマークを前記インクジェットプリンターヘッドからのインクで印刷するステップと、
    前記各異なる横方向位置について前記マークのマーク数密度を測定し、前記測定されたマーク数密度を目標マーク数密度範囲と比較して、前記異なる横方向位置によって規定されるファイバーマーキング位置の範囲であって、前記測定されたマーク数密度がそれに亘って前記目標マーク数密度範囲内にある範囲を定めるステップと、
    前記ファイバーマーキング位置の前記範囲のほぼ中心にあるファイバーマーキング位置に前記光ファイバーを置くステップと、
    前記光ファイバーが前記ファイバーマーキング位置にある状態で前記光ファイバーに互いに離れたマークを形成するステップと
    を含む方法。
  10. 前記マークは濡れたインクマークであり、
    前記濡れたインクマークを乾燥位置で乾燥させ乾燥したインクマークを形成するステップと、
    ほぼ透明な保護膜を前記乾燥したインクマーク及び前記光ファイバーの外面を覆って付けるステップと
    を更に含み、前記乾燥したインクマークは前記ほぼ透明な保護膜を通して見える、請求項９記載の方法。
  11. 前記光ファイバーの横方向位置と前記光ファイバーに形成された前記マークの前記マーク数密度とを監視するステップと、
    前記監視されるマーク数密度が前記目標マーク数密度範囲外になると、前記光ファイバーの横方向位置をファイバーマーキング位置の前記範囲内になるように調整するステップとを更に含む請求項９又は１０記載の方法。
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