(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱シリンダの先端のノズルから、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填することにより、成形品を成形する成形方法において、
溶融樹脂と共に耐熱性コーティングを施した非接触式のＩＣタグを前記キャビティ内に充填して、前記ＩＣタグが内蔵された成形品を成形する際、前記ＩＣタグを原料樹脂と共に前記加熱シリンダ内に供給して、前記加熱シリンダ内で原料樹脂を混練・可塑化して溶融樹脂とし、溶融樹脂の中に前記ＩＣタグが混入された状態で、溶融樹脂と共に前記ＩＣタグを前記キャビティ内に充填するようにし、前記加熱シリンダ内への前記ＩＣタグの供給は、前記加熱シリンダ内に原料樹脂を供給するホッパーの出口周辺に下端部が位置する供給管と、該供給管の下端開口から前記ＩＣタグを押し出す圧入ピストンを有し、該圧入ピストンを駆動することにより前記ＩＣタグを前記加熱シリンダ内に供給するＩＣタグ供給装置を用いて行うことを特徴とする成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の成形方法において、
前記ＩＣタグを前記加熱シリンダ内に供給するタイミングを制御することで、成形品内における前記ＩＣタグの位置を調整することを特徴とする成形方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の成形方法において、
成形機から成形品を取り出した直後に、ＩＣタグリーダーにより、成形品中に埋め込まれた前記ＩＣタグの識別情報を読み取ることを特徴とする成形方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の成形方法において、
成形機から成形品を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライターにより、成形品中に埋め込まれた前記ＩＣタグに生産管理情報を書き込むことを特徴とする成形方法。
【請求項５】
加熱シリンダの先端のノズルから、溶融樹脂と共に耐熱性コーティングを施した非接触式のＩＣタグを、金型のキャビティ内に充填することにより、前記ＩＣタグが埋め込まれた成形品を成形する成形機システムであって、
前記加熱シリンダ内に原料樹脂を供給するホッパーに、下端部が前記ホッパーの出口周辺に位置する供給管と、該供給管の下端開口から前記ＩＣタグを押し出す圧入ピストンを有し、該圧入ピストンを駆動することにより前記ＩＣタグを前記加熱シリンダ内に供給するＩＣタグ供給装置を備えたことを特徴とする成形機システム。
【請求項６】
請求項５に記載の成形機システムにおいて、
成形機から取り出された直後の成形品に埋め込まれた前記ＩＣタグに、生産管理情報を書き込むＩＣタグリーダー／ライターを備えたことを特徴とする成形機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触式ＩＣタグ（無線ＩＣタグ）をプラスチック製の成形品に埋め込むための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触式ＩＣタグのうち、アンテナから受け取るエネルギー（電波や電磁波によるエネルギー）で作動するパッシングタイプ（受動型）のＩＣタグは、自身が電源をもたなくてもよいので、超小型化が進んでおり、現状０．４ｍｍ角程度のＩＣタグも実用化されていて、また、低コスト化も進行しており、今後、益々の超小型化と低コスト化の努力が払われるものと思われる。
【０００３】
このようなＩＣタグは、個々に識別情報をもちかつ各種情報を読み書き可能であることから、その用途の１つとして、農産品、畜産品、水産品、加工食品といった食品、あるいは、工業用パーツを含む工業製品などの、各種物品の生産・流通段階の情報を、個別に管理・識別するためのツール（履歴、転用、所在を追跡するトレーサビリティ（追跡可能性）を高めることを効率的に行うためのツール）とすることが挙げられる。
【０００４】
射出成形などの成形の分野でも、プラスチック製の成形品にトレーサビリティを持たせるために、成形品に直接ＩＣタグを取り付けることが考えられるが、成形品の表面に接着剤などでＩＣタグを貼着・固定する手法は、ＩＣタグの貼着という工数を要する上、成形直後には成形品が冷え切っていないので、成形の直後にＩＣタグを貼着することが困難であり、連続成形運転により連続的に生産される成形品を成形順に並べてＩＣタグを貼着・固定することは、生産性の観点から見て効率的ではない。さらに、成形品の表面にＩＣタグが存在すると外観を損ねる場合もあり、また、成形品の表面に貼着・固定されたＩＣタグは、強くこすったりすると剥がれ落ちる虞もある。
【０００５】
そこで、ＩＣタグを成形品の内部に埋め込むことが考えられ、特開２００４−２３８０３０号公報（特許文献１）には、食品容器をプラスチック積層体で構成して、層間にＩＣタグを挟み込むようにした技術が示されており、特開２００６−１５０８３７号公報（特許文献２）には、成形品の内部にＩＣタグをインサート成形によって埋め込むようにした技術が示されている。
【特許文献１】特開２００４−２３８０３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示された技術では、層間にＩＣタグを埋め込んだプラスチック積層体をまず作製し、次にプラスチック積層体をプレスすることにより、ＩＣタグ付きの食品容器を製作するようにしているので、プラスチック積層体を作製する面倒な工程と、プラスチック積層体をプレスする工程とが必要となり、製造工数が多いという問題があり、射出成形などで一挙に成形品を製作する分野には適用できない技術である。
【０００７】
一方、特許文献２に示された技術では、成形品の内部にＩＣタグをインサート成形によって埋め込むようにしているが、ＩＣタグをどのようにしてインサートするのかについては、具体的に記載されていない。ところで、一般的なインサート成形では、型開き状態にある金型にインサート物品を載置・位置決め後に、型締めを行い、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出・充填するようになっている。このようなインサート成形用の成形機では、人手によるインサート物品の載置・位置決め作業を排して、生産性と安全性を高めるために、インサート物品の載置・位置決めを行うために精緻な制御が可能なロボットを用いることが多いが、このようなロボットを用いると成形システム全体のコストを押し上げ、また、耐熱性コーティングが施されたＩＣタグのような微細なインサート物品を、ロボットで金型に位置決めするには、ロボットハンドの形状や金型形状にも工夫を要することになって、成形機システム全体のコストをますます押し上げる。さらには、このようなインサート成形用の成形機では、インサート物品の載置・位置決めを容易に行うために、縦型締め式の型開閉メカニズムを採用することが多いが、最も汎用性のある横型締め・横射出式の成形機を用いることができず、かりに、横型締め・横射出式の成形機を用いることができるとしても、金型形状に大いに工夫を要することになり、かつ、制約のある金型形状であるので、所望形状の成形品を得ることが難しくなることが懸念される。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ＩＣタグが埋め込まれた成形品を、簡単・確実に得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記した目的を達成するため、成形品の成形方法については、加熱シリンダの先端のノズルから、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填することにより、成形品を成形する成形方法において、溶融樹脂と共に耐熱性コーティングを施した非接触式のＩＣタグを前記キャビティ内に充填して、前記ＩＣタグが内蔵された成形品を成形する際、前記ＩＣタグを原料樹脂と共に前記加熱シリンダ内に供給して、前記加熱シリンダ内で原料樹脂を混練・可塑化して溶融樹脂とし、溶融樹脂の中に前記ＩＣタグが混入された状態で、溶融樹脂と共に前記ＩＣタグを前記キャビティ内に充填するようにし、前記加熱シリンダ内への前記ＩＣタグの供給は、前記加熱シリンダ内に原料樹脂を供給するホッパーの出口周辺に下端部が位置する供給管と、該供給管の下端開口から前記ＩＣタグを押し出す圧入ピストンを有し、該圧入ピストンを駆動することにより前記ＩＣタグを前記加熱シリンダ内に供給するＩＣタグ供給装置を用いて行うことを特徴とする。
また、成形機システムについては、加熱シリンダの先端のノズルから、溶融樹脂と共に耐熱性コーティングを施した非接触式のＩＣタグを、金型のキャビティ内に充填することにより、前記ＩＣタグが埋め込まれた成形品を成形する成形機システムであって、前記加熱シリンダ内に原料樹脂を供給するホッパーに、下端部が前記ホッパーの出口周辺に位置する供給管と、該供給管の下端開口から前記ＩＣタグを押し出す圧入ピストンを有し、該圧入ピストンを駆動することにより前記ＩＣタグを前記加熱シリンダ内に供給するＩＣタグ供給装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、溶融樹脂と共に耐熱性コーティングを施したＩＣタグをキャビティ内に充填して、ＩＣタグが内蔵された（埋め込まれた）成形品を成形するので、インサート物品の載置・位置決めするためのロボットを必要とせず、また、インサート物品を載置・位置決めできるようにする金型形状の工夫も必要なく、簡単・容易に、かつ確実に、ＩＣタグが内蔵された成形品を得ることができる。よって、成形機システムの構成も比較的に簡素なものとでき、また、横型締め式の型開閉メカニズムであっても縦型締め式の型開閉メカニズムであっても、ＩＣタグが内蔵された成形品を容易に成形することができる。  
本発明では、例えば、ＩＣタグを原料樹脂と共に加熱シリンダ内に供給して、加熱シリンダ内で原料樹脂を混練・可塑化して溶融樹脂とし、溶融樹脂の中にＩＣタグが混入された状態で、溶融樹脂と共にＩＣタグをキャビティ内に充填するようにしており、このようにすることで、例えばホッパー内にＩＣタグ供給装置を設けるという簡単な構成で、ＩＣタグが内蔵された成形品を簡単・確実に成形することが可能となり、また、インサート成形のようにインサート物品の載置・位置決めの工程がないので、通常の成形サイクルと同様の成形サイクルとすることができ、インサート成形を行う場合よりも成形サイクルを短縮することができる。さらに、ＩＣタグの供給装置からＩＣタグを加熱シリンダ内に供給するタイミングを制御することで、成形品内のＩＣタグの位置を調整するので、ＩＣタグの埋め込み位置をある程度所望のものにコントロールでき、これにより、成形品内のＩＣタグの位置を把握することで、成形品内のＩＣタグをＩＣタグリーダー／ライターに対して至近距離で対向させることが容易に可能となり、以って、ＩＣタグリーダー／ライターと成形品内のＩＣタグとの通信を短距離、弱電波でスムーズに行うことができる。  
また本発明では、例えば、１成形サイクル毎にノズルバック動作とノズルタッチ動作を行い、ノズルバックした状態でノズルの先端にＩＣタグを挿入し、このＩＣタグの挿入後にノズルタッチを行って、ノズルタッチ後にノズルから溶融樹脂と共にＩＣタグをキャビティ内に充填するようにしており、このようにすることで、例えばノズルの先端にＩＣタグを挿入するためのＩＣタグ供給装置を設けるだけで、ＩＣタグが内蔵された成形品を簡単・確実に成形することが可能となる。このような成形手法をとった場合には、１成形サイクル毎にノズルバック動作とノズルタッチ動作とを行う必要があるものの、耐熱性コーティングを施したＩＣタグが高温に曝される時間を、ＩＣタグを加熱シリンダ内に投入する手法をとる場合よりも短くすることができる。  
また、成形機から成形品を取り出した直後に、ＩＣタグリーダーにより、成形品中に埋め込まれたＩＣタグの識別情報を読み取るようにすることで、成形品を取り出した後ほとんど間をおかずに、各成形品中のＩＣタグの識別情報を適宜のデータベースに取り込んで各成形品を個別に管理することが可能となる。  
また、成形機から成形品を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライターにより、成形品中に埋め込まれたＩＣタグに生産管理情報を書き込むようにすることで、成形品を取り出した後ほとんど間をおかずに、１つずつの成形品の履歴を確認することが可能な状態となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。  
図１〜図７は、本発明の第１の実施の形態（以下、本第１実施形態と記す）による射出成形機システムに係り、本第１実施形態および後述する第２の実施の形態の射出成形機システムは、射出成形機本体および周辺機を含んだシステムとして構築されていて、周辺機である成形品取り出しロボットやＩＣタグリーダー／ライターを具備したものとなっている。また、本第１実施形態および後述する第２の実施の形態の射出成形機システムでは、射出成形機本体は、インラインスクリュ式の射出成形機で構成されていて、射出成形機本体側にはＩＣタグ供給装置が含まれたものとなっている。
【００１２】
図１は本第１実施形態の射出成形機の概要を示す図である。図１において、１は、図示せぬヘッドストックにその基部を固定・保持された加熱シリンダ、２は、加熱シリンダ１の先端に取り付けられたノズル、３は、加熱シリンダ１内に回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュで、該スクリュ３は、図示せぬ計量用サーボモータの駆動力で回転駆動され、図示せぬ射出用サーボモータの駆動力で直線駆動されるようになっている。４は、図示せぬヘッドストックにその下部を保持されたホッパーで、該ホッパー４から、図示せぬヘッドストックおよび加熱シリンダ１に穿設された図示せぬ原料樹脂供給穴を通じて、原料樹脂（樹脂ペレット）５が加熱シリンダ１内に供給されるようになっている。６は、その下部側がホッパー４内に位置付けられたＩＣタグ供給装置で、該ＩＣタグ供給装置６によって、上記の図示せぬヘッドストックおよび加熱シリンダ１に穿設された図示せぬ原料樹脂供給穴を通じて、１成形サイクル毎に１つずつＩＣタグ７が加熱シリンダ１内に供給されるようになっている。８は、図示せぬ固定ダイプレートに搭載された固定側金型、９は、図示せぬ可動ダイプレートに搭載された可動側金型で、図示せぬ可動ダイプレートは、図示せぬ型開閉用サーボモータの駆動力によって前後進駆動され、可動側金型９が固定側金型８に所定の型締め力で押し付けられた型締め状態では、両金型８、９によってキャビティ（成形品形成用空間）１０が形づくられるようになっている。
【００１３】
本第１実施形態では、１成形サイクル毎に１つずつＩＣタグ７を原料樹脂５と共に加熱シリンダ１内に供給し、計量工程において、スクリュ３に付加する圧力（背圧力）を制御しつつスクリュ３を所定方向に回転駆動することで、スクリュ３の後端側に供給された原料樹脂を混練・可塑化しつつスクリュ３のネジ送り作用によって前方に移送し、このネジ送り作用によってＩＣタグ７も前方に移送して、スクリュ３の前方側にＩＣタグ７が１つだけ混入された１ショット分の溶融樹脂を貯え、１ショット分の溶融樹脂が貯えられたタイミングでスクリュ３の回転を停止させて、計量工程を終了させる。そして、計量工程から所定時間後に実行される射出工程（１次射出工程およびこれに引き続く保圧工程）では、スクリュ３を急速前進駆動することで、型締め状態にある両金型８、９のキャビティ１０内に、ＩＣタグ７が１つ混入された溶融樹脂を急速に射出・充填して１次射出工程を実行させ、この１次射出工程の終了後は、スクリュ３を介して樹脂に所定の圧力（保圧力）を付与する保圧工程を実行させる。
【００１４】
なお、本第１実施形態では、成形運転中には、ノズル２の先端は固定側金型８の樹脂注入口の近傍に常時押し付けられた状態を維持するようになっているが、本第１実施形態の射出系メカニズムは、公知のノズルタッチ／ノズルバック用駆動源およびノズルタッチ／ノズルバックメカニズムによって、前後進可能となっている。
【００１５】
本第１実施形態を含め本発明では、溶融樹脂と共にＩＣタグ７をキャビティ１０内に充填するようにしており、このため、ＩＣタグ７は、溶融樹脂が固化して冷却されるまでの間樹脂から加熱され、また、所定の樹脂圧を受けることになる。そこで、ＩＣタグ７には、図２に示すように、熱や圧力に耐えるための耐熱コーティング１１をあらかじめ施してある。ＩＣタグ７は、非接触式のパッシングタイプ（受動型）のＩＣタグ（受動型無線ＩＣタグ）からなり、アンテナも一体に具備されたものとなっている。耐熱コーティング１１の厚みは、要求される耐熱温度や耐熱時間などに応じて適宜に選定されるが、耐熱コーティング１１を含めたＩＣタグ７の最大寸法は、スクリュチェックリング機構の樹脂通路径やノズル２の最小内径を超えない寸法に設定されることは、言うまでもない。なお、図２以外の各図（後述する第２の実施の形態における図面を含む）において、符号７で示したＩＣタグは全て耐熱コーティング１１が施されたものとなっていて、以降、単にＩＣタグ７と呼称するものは、耐熱コーティング１１を施したＩＣタグ７を指すものと理解されたい。
【００１６】
図３はＩＣタグ供給装置６の構成を示す図である。図３において、２１は、ＩＣタグ７が軽い接着力で等間隔に被着され、各ＩＣタグ７の被着箇所には例えば十文字の切れ目が形成された長尺のシート、２２は、シート２１が巻回された供給ローラ、２３は、供給ローラ２２から引き出されたシート２１を、ＩＣタグ７の配置間隔に相当する距離だけ間欠的に巻き取り駆動する巻き取りローラ、２４は、供給ローラ２２と巻き取りローラ２３との間でシート２１の下側を担持するシートガイド、２５は、供給ローラ２２と巻き取りローラ２３との間に設けられ、その下部がホッパー４の出口周辺あるいは図示せぬヘッドストックの原料樹脂供給穴に位置する供給管、２６は、供給管２５の下端開口を閉塞または開放する供給制御蓋、２７は、供給制御蓋２６を閉塞状態または開放状態とする蓋駆動手段、２８は、シート２１からＩＣタグ７を突き放して供給管２５内に供給すると共に、供給管２５の下端開口からＩＣタグ７を原料樹脂５中に押し出す圧入ピストンである。
【００１７】
図３に示す構成において、供給管２５の下端開口からＩＣタグ７を原料樹脂５中に押し出す動作時以外は、供給制御蓋２６は図３の（ａ）に示す閉塞状態をとっており、また、シート２１からＩＣタグ７を突き放してＩＣタグ７を原料樹脂５中に押し出す動作の前には、圧入ピストン２８は図３の（ａ）に示す上昇位置をとっている。１成形サイクル中の計量工程の前に、巻き取りローラ２３が所定角度だけ回転駆動されて、シート２１上のＩＣタグ７が圧入ピストン２８の下側に持ち来たらさせ、計量工程の直前または計量工程の途中で圧入ピストン２８が下降駆動されて、シート２１から突き放された１つのＩＣタグ７が供給管２５内に落とし込まれる。そして、ＩＣタグ７を原料樹脂５中に押し出すタイミングの直前に、蓋駆動手段２７によって供給制御蓋２６は、図３の（ｂ）に示す開放状態に移行させられ、この供給制御蓋２６の開放状態への移行に同期して、圧入ピストン２８が、図３の（ｂ）に示す最下降位置まで下降駆動され、これにより、供給管２５の下端開口から、ＩＣタグ７が原料樹脂５中に押し出されるようになっている。なお、ＩＣタグ７の原料樹脂５中への押し出しの完了後は、圧入ピストン２８は図３の（ａ）に示す位置まで上昇駆動され、供給制御蓋２６は閉塞状態へと移行するようになっている。
【００１８】
図３のＩＣタグ供給装置６からの、ＩＣタグ７の加熱シリンダ１内への供給タイミングは、任意に設定可能で、この供給タイミングを制御することで、成形品内のＩＣタグ７の位置を調整することができる。図４は、計量工程中の加熱シリンダ１内へのＩＣタグ７の投入タイミングを示しており、ここでは、計量工程中のタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の何れか１つのタイミングにおいて、加熱シリンダ１内にＩＣタグ７が投入されることを表している。図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３で加熱シリンダ１内にＩＣタグ７が投入された際の、成形品内のＩＣタグ７の位置をそれぞれ示している。図５において、３１は成形品、３２は成形品３１のゲート相当部を示しており、また、図５中においてＩＣタグ７は、図示の都合上表面に露出したように描いてあるが、実際には成形品３１に埋め込まれた状態にある。図４のタイミングＴ１では、成形品３１中のＩＣタグ７の位置は概略図５の（ａ）のようになり、図４のタイミングＴ２では、成形品３１中のＩＣタグ７の位置は概略図５の（ｂ）のようになり、図４のタイミングＴ３では、成形品３１中のＩＣタグ７の位置は概略図５の（ｃ）のようになる。このように、本第１実施形態では、ＩＣタグ７の加熱シリンダ１内への供給タイミングを制御することで、精密ではないものの、成形品内のＩＣタグ７の位置をコントロールできるようになっている。
【００１９】
図６は、金型から取り出された直後の成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７に、ＩＣタグリーダー／ライターにより生産管理情報を書き込む様子を模式的に示す図である。図６において、４１は成形品取り出しロボット、４２はＩＣタグリーダー／ライターである。射出工程の完了後、所定の冷却期間を経て型開きが行われ、この型開きによって成形品３１は固定側金型８から引き離されて可動側金型９にのみに被着された状態となる。型開きの完了後にエジェクト突き出し工程が行われて、成形品３１は可動側金型９から突き離され、このエジェクト突き出し工程と同期して、成形品取り出しロボット４１による成形品３１の取り出しが行われる。成形品取り出しロボット４１によってチャッキングされた（ロボットの適宜の把持手段や真空保持手段によってチャッキングされた）成形品３１は、射出成形機本体外へと取り出されて、取り出された成形品３１は、埋め込まれたＩＣタグ７がＩＣタグリーダー／ライター４２のリード・ライト部と対向するようにかざされ、これによって、ＩＣタグリーダー／ライター４２によりＩＣタグ７に生産管理情報が書き込まれる。
【００２０】
このとき、ＩＣタグリーダー／ライター４２は、ＩＣタグ７の識別情報（ＩＤコード）を読み取って、生産管理情報の書き込み対象であるＩＣタグ７であることを確認した上で、ＩＣタグ７に生産管理情報を書き込む。書き込む生産管理情報としては、例えば、成形工場名、射出成形機Ｎｏ、成形日・成形時刻、材料ロットＮｏ、成形ロットＮｏ、成形条件モニタデータなどが挙げられ、このような生産管理情報は、ＩＣタグリーダー／ライター４２が、射出成形機本体の後記するシステムコントローラ５１との通信で取得するようになっている。
【００２１】
なお、本第１実施形態では、成形品３１を射出成形機本体外へ取り出した直後に、成形品３１中のＩＣタグ７に生産管理情報を書き込むようにしているが、成形品３１を射出成形機本体外へ取り出した直後は、ＩＣタグリーダー／ライター４２によって成形品３１中のＩＣタグ７の識別情報のみを読み取って、この識別情報を、本第１実施形態の射出成形機システムにおけるデータベースやあるいは外部のデータベースに取り込むようにして、生産管理情報は、後刻、成形品３１中のＩＣタグ７に書き込むようにしてもよく、このようにする場合には、ＩＣタグリーダー／ライター４２を読み取り機能のみをもつ、ＩＣタグリーダーとしてもよい（これは、後述する第２の実施の形態においても同様である）。
【００２２】
図７は、本第１実施形態の射出成形機システムの制御系の構成を簡略化して示すブロック図である。図７において、５１は、射出成形機本体に設けられて、射出成形機システム全体の制御を司るシステムコントローラ、５２は、作業者が各種の入力操作を行うための入力装置、５３は、作業者に各種の表示モードの画像を表示するための表示装置、５４は、射出成形機本体（ＩＣタグ供給装置６を含む）の各部に配設された多数のセンサ（位置センサ、速度センサ、圧力センサ、回転量検出センサ、温度センサ、状態確認センサなど）よりなるセンサ群、５５は、射出成形機本体（ＩＣタグ供給装置６を含む）の各部に配置されたモータやヒータやエアシリンダなどのアクチュエータを駆動制御するための多数のドライバ（モータドライバ、ヒータドライバ、エアバルブドライバなど）からなるドライバ群であり、ドライバ群５５には、ＩＣタグ供給装置６の各アクチュエータを駆動制御するためのＩＣタグ供給装置用ドライバ群５５ａが含まれている。システムコントローラ５１には、射出成形機本体に対する周辺機である成形品取り出しロボット４１、ＩＣタグリーダー／ライター４２のコントローラがそれぞれ接続されている。
【００２３】
また、システムコントローラ５１内において、６１は主制御部、６２は運転条件設定格納部、６３は測定値格納部、６４は運転プロセス制御部、６５は表示処理部、６６は生産管理情報データベース、６７は外部通信制御部である。
【００２４】
主制御部６１は、センサ群５４からの情報、外部通信情報や、システムコントローラ５１内の各部の動作状況などを監視・把握して、システムコントローラ５１内の各部を統括制御する。
【００２５】
運転条件設定格納部６２には、あらかじめ入力された成形サイクルの各工程（型閉じ（型締め）、射出、冷却、計量、型開き、エジェクト前進、エジェクト後退の各工程や、ＩＣタグ供給装置６の各動作工程）の運転制御条件が書き換え可能に格納されている。
【００２６】
測定値格納部６３には、センサ群５４などにより射出成形機本体の各部の計測情報（位置情報、速度情報、圧力情報、回転角情報、回転速度（単位時間当たりの回転数）情報、温度情報、状態確認情報など）がリアルタイムで取り込まれて格納される。
【００２７】
運転プロセス制御部６４は、あらかじめ用意された各工程の運転制御プログラムと、運転条件設定格納部６２に格納された各工程の運転条件の設定値とに基づき、測定値格納部６３中の計測情報や各部からの状態確認情報や自身の計時情報を参照しつつ、ドライバ群５５を駆動制御して、各工程の運転を実行させる。
【００２８】
表示処理部６５は、あらかじめ用意された各種の表示処理プログラムと、表示用固定データに基づき、必要に応じて、運転条件設定格納部６２や測定値格納部６３などの内容を参照して、各種の表示モードの画像を生成し、これを表示装置５３に表示させる。
【００２９】
生産管理情報データベース６６には、あらかじめ入力された生産管理情報（成形工場名、射出成形機Ｎｏなど）や、測定値格納部６３から取り込まれる成形条件モニタデータおよび主制御部６１から取り込まれる成形日・成形時刻、材料ロットＮｏ、成形ロットＮｏといった適宜に更新される生産管理情報が格納され、これらの生産管理情報は、ＩＣタグリーダー／ライター４２を通じてＩＣタグ７に書き込むために用いられる。
【００３０】
外部通信制御部６７は、成形品取り出しロボット４１の通信Ｉ／Ｆ部を通じて成形品取り出しロボット４１のコントローラと接続され、また、ＩＣタグリーダー／ライター４２の通信Ｉ／Ｆ部を通じてＩＣタグリーダー／ライター４２のコントローラと接続されている。この外部通信制御部６７は、主制御部６１の制御の下に、成形品取り出しロボット４１のコントローラと通信を行い、主制御部６１は、成形品取り出しロボット４１の動作状態を把握しつつ、成形品取り出しロボット４１に動作を許可する信号を送出する（すなわち、主制御部６１は成形品取り出しロボット４１の動作を間接的に指令する）。また、外部通信制御部６７は、主制御部６１の制御の下に、ＩＣタグリーダー／ライター４２のコントローラと通信を行い、これにより、ＩＣタグリーダー／ライター４２が生産管理情報データベース６６の内容を取得し、また、ＩＣタグリーダー／ライター４２から送出されてくるＩＣタグ７の識別情報を、生産管理情報データベース６６に日時と対応付けて格納する。なお、ＩＣタグリーダー／ライター４２が読み取ったＩＣタグ７の識別情報は、射出成形機本体のシステムコントローラ５１ではなく、ＩＣタグリーダー／ライター４２と接続された図示せぬ外部データベースに、生産管理情報と一緒に格納するようにしてもよい。
【００３１】
本第１実施形態では、上述したように、ＩＣタグ７を原料樹脂５と共に加熱シリンダ１内に供給して、加熱シリンダ１内で原料樹脂を混練・可塑化して溶融樹脂とし、溶融樹脂の中にＩＣタグ７が混入された状態で、溶融樹脂と共にＩＣタグ７をキャビティ１０内に充填するようにしている。このため、ホッパー４内にＩＣタグ供給装置６を設けるという簡単な構成で、ＩＣタグ７が内蔵された成形品３１を簡単・確実に成形することが可能となる。また、インサート成形のようにインサート物品の載置・位置決めの工程がないので、通常の成形サイクルと同様の成形サイクルとすることができ、インサート成形を行う場合よりも成形サイクルを短縮することができ、インサート成形のように、インサート物品の載置・位置決めするためのロボットを必要とせず、かつ、インサート物品を載置・位置決めできるようにする金型形状の工夫も必要なくなる。よって、射出成形機システムの構成も比較的に簡素なものとでき、また、横型締め式の型開閉メカニズムであっても縦型締め式の型開閉メカニズムであっても、ＩＣタグが内蔵された成形品を容易に成形することができる。さらに、ＩＣタグの供給装置６からＩＣタグ７を加熱シリンダ１内に供給するタイミングを制御することで、成形品３１内のＩＣタグ７の位置を調整するので、ＩＣタグ７の埋め込み位置をある程度所望のものにコントロールでき、これにより、成形品３１内のＩＣタグ７の位置を把握することで、成形品３１内のＩＣタグ７をＩＣタグリーダー／ライター４２に対して至近距離で対向させることが容易に可能となり、以って、ＩＣタグリーダー／ライター４２と成形品３１内のＩＣタグ７との通信を短距離、弱電波でスムーズに行うことができる。また、射出成形機本体から成形品３１を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライター４２またはＩＣタグリーダーにより、成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７の識別情報を読み取るようにすることで、成形品３１を取り出した後ほとんど間をおかずに、各成形品中３１のＩＣタグ７の識別情報を適宜のデータベースに取り込んで各成形品３１を個別に管理することが可能となる。また、射出成形機本体から成形品３１を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライター４２により、成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７に生産管理情報を書き込むようにすることで、成形品３１を取り出した後ほとんど間をおかずに、１つずつの成形品３１の履歴を確認することが可能な状態とすることができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態（以下、本第２実施形態と記す）に係る射出成形機システムを、図８〜図１０を用いて説明する。
【００３３】
図８は、本第２実施形態の射出成形機システムにおける動作の概要を示す図で、同図において前記の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。図８において、７１はＩＣタグ供給装置である。
【００３４】
本第２実施形態が前記の実施の形態と異なるのは、ＩＣタグ供給装置７１の構成および動作と、１成形サイクル毎にノズルバック動作とノズルタッチ動作を行うことと、１成形サイクル毎にＩＣタグ７をノズル２の先端に挿入し、ノズル２から溶融樹脂と共にＩＣタグ７をキャビティ１０内に充填するようにした点にある。
【００３５】
すなわち、本第２実施形態では、図８の（ａ）に示すようにノズルタッチした状態で計量工程が完了すると、射出工程の前の適宜のタイミングで、図８の（ｂ）に示すようにノズルバックが行われる。このノズルバック動作および後記するノズルタッチ動作は、公知のノズルタッチ／ノズルバック用駆動源およびノズルタッチ／ノズルバックメカニズムによって、射出系メカニズム全体を後退または前後させることで行われる。また、ノズルバック動作と相前後して、その構成を後述するＩＣタグ供給装置７１の昇降ユニット７３の供給管７４内に、ＩＣタグ供給装置７１のＩＣタグストック７２からＩＣタグ７が１つだけ供給される。
【００３６】
次に、図８の（ｃ）に示すように、ＩＣタグ供給装置７１の昇降ユニット７３が下降駆動されて、昇降ユニット７３の供給管７４の下端がノズル２の先端近傍に位置付けられ、然る後、昇降ユニット７３の押し込みピストン７５が下降駆動されて、これにより供給管７４の下端の供給制御蓋７６が開放されることで、押し込みピストン７５によるＩＣタグ７の押し出し力で供給制御蓋７６の先端側へと押し出されたＩＣタグ７が、供給制御蓋７６に案内されて、ノズル２の先端（先端開口）に挿入される（押し込められる）。続いて、図８の（ｄ）に示すように、ＩＣタグ供給装置７１の昇降ユニット７３が上昇駆動されると共に、昇降ユニット７３の押し込みピストン７５が上昇駆動される。
【００３７】
この後、図８の（ｅ）に示すように、ノズルタッチが行われ、ノズルタッチ後、スクリュ３が前進駆動されることで、ノズル２から溶融樹脂と共にＩＣタグ７がキャビティ１０内に射出・充填される。
【００３８】
このような構成、手法をとる本第２実施形態においても、ＩＣタグ７が埋め込まれた成形品３１を得ることができる。ただし、本第２実施形態では、ノズル２の先端にＩＣタグ７を供給するようにしているので、成形品３１に埋め込まれたＩＣタグ７の位置は、図９に示すようなものとなる。なお、図９において、３２は成形品３１の前記したゲート相当部を示しており、また、図９中においてＩＣタグ７は、図示の都合上表面に露出したように描いてあるが、実際には成形品３１に埋め込まれた状態にある。
【００３９】
図１０は、ＩＣタグ供給装置７１の構成を示す図である。図１０において、７２は、多数のＩＣタグ７が収納されたＩＣタグストック、７３は、ＩＣタグストック７２に対して昇降可能な昇降ユニットである。昇降ユニット７３は、供給管７４と、供給管７４内を昇降可能な押し込みピストン７５と、供給管７４の下端に設けられた開閉可能な供給制御蓋７６と、供給管７４内にＩＣタグ７を導く導入ガイド部７７とを、含んで構成されている。供給管７４の下端の供給制御蓋７６は、バネにより閉塞方向の偏倚習性を付与されていて、バネ力に抗して供給制御蓋７６を押し下げることで開放状態に移行するようになっている。この供給制御蓋７６は、図１０の（ａ）のＡ−Ａ線断面で示すように、その断面が半弧形の樋状のものとなっている。供給管７４の中間部に設けられた導入ガイド部７７は、図１０の（ａ）のＢ−Ｂ線断面で示すように、その断面が半弧形の樋状のものとなっていて、導入ガイド部７７の内部は供給管７４の切り欠き穴７４ａを通じて供給管７４の内部と連通している。ＩＣタグストック７２は、昇降ユニット７３の導入ガイド部７７にＩＣタグ７を１つずつ落下・供給可能なように構成されていて、昇降ユニット７３が図１０の（ａ）のように上昇位置にある状態の適宜のタイミングにおいて、ＩＣタグストック７２からＩＣタグ７が１つだけ導入ガイド部７７に落下・供給されて、導入ガイド部７７から供給管７４の内部に供給されたＩＣタグ７は、閉塞状態にある供給制御蓋７６の上に留まるようになっている。
【００４０】
ノズルバックが行われると、図１０の（ｂ）に示すように、昇降ユニット７３は下降駆動され、これにより、昇降ユニット７３の供給管７４の下端の供給制御蓋７６がノズル２の近傍に位置付けられる。昇降ユニット７３の下降完了後あるいは昇降ユニット７３の下降途上で、押し込みピストン７５が下降駆動され、押し込みピストン７５の先端が供給制御蓋７６上のＩＣタグ７に押し下げ力を付与すると、図１０の（ｂ）に示すように、供給制御蓋７６が開放される。供給制御蓋７６が開放されると、ＩＣタグ７は、押し込みピストン７５の先端の傾斜押し出し面７５ａによる押し出し力を受けて、開放・傾斜状態にある供給制御蓋７６に案内されて、ノズル２の先端に挿入されることとなる。
【００４１】
本第２実施形態における射出成形機システムの制御系の構成は、図示していないが先の図７の構成と同等であり、システムコントローラ５５の運転条件設定格納部６２に、ノズルバック／ノズルタッチの工程の運転制御条件が付加して格納されると共に、ＩＣタグ供給装置６の各動作工程の運転制御条件に代替して、ＩＣタグ供給装置７１の上述したような各動作工程の運転制御条件が格納されることになる。
【００４２】
なお、本第２実施形態においても、成形品取り出しロボット４１によって射出成形機本体から取り出された成形品３１は、成形品取り出しロボット４１により成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７がＩＣタグリーダー／ライター４２のリード・ライト部と対向するようにかざされ、これによって、ＩＣタグリーダー／ライター４２によりＩＣタグ７に生産管理情報が書き込まれるようになっている。
【００４３】
本第２実施形態では、上述したように、１成形サイクル毎にノズルバック動作とノズルタッチ動作を行い、ノズルバックした状態でノズル２の先端にＩＣタグ７を挿入し、このＩＣタグ７の挿入後にノズルタッチを行って、ノズルタッチ後にノズル２から溶融樹脂と共にＩＣタグ７をキャビティ１０内に充填するようにしているので、ノズル２の先端にＩＣタグ７を挿入するためのＩＣタグ供給装置７１を設けるだけで、ＩＣタグ７が内蔵された成形品３１を簡単・確実に成形することが可能となる。このような成形手法をとった場合には、１成形サイクル毎にノズルバック動作とノズルタッチ動作とを行う必要があるものの、耐熱性コーティングを施したＩＣタグ７が高温に曝される時間を、先の実施の形態よりも短くすることができる。また、射出成形機本体から成形品３１を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライター４２またはＩＣタグリーダーにより、成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７の識別情報を読み取るようにすることで、成形品３１を取り出した後ほとんど間をおかずに、各成形品中３１のＩＣタグ７の識別情報を適宜のデータベースに取り込んで各成形品３１を個別に管理することが可能となる。また、射出成形機本体から成形品３１を取り出した直後に、ＩＣタグリーダー／ライター４２により、成形品３１中に埋め込まれたＩＣタグ７に生産管理情報を書き込むようにすることで、成形品３１を取り出した後ほとんど間をおかずに、１つずつの成形品３１の履歴を確認することが可能な状態とすることができる。
【００４４】
なお、以上の実施形態では、本発明をインラインスクリュ式の射出成形機に適用した例を示したが、本発明は、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填する方式の成形機であれば、どのような成形機にも適用可能であり、例えばプリプラ式の射出成形機などにも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機システムの概要を示す説明図である。
【図２】本発明で用いられる絶縁コーティングを施されたＩＣタグを示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機システムにおける、ＩＣタグ供給装置の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機システムにおける、計量工程中の加熱シリンダ内へのＩＣタグの投入タイミングを示す説明図である。
【図５】図４のＩＣタグの投入タイミングに応じた、成形品中のＩＣタグの位置を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機システムにおいて、金型から取り出された直後の成形品中に埋め込まれたＩＣタグに、ＩＣタグリーダー／ライターにより生産管理情報を書き込む様子を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機システムにおける、制御系の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る射出成形機システムにおける、動作の概要を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る射出成形機システムにおいて成形された成形品中のＩＣタグの位置を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る射出成形機システムにおける、ＩＣタグ供給装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  加熱シリンダ
２  ノズル
３  スクリュ
４  ホッパー
５  原料樹脂（樹脂ペレット）
６  ＩＣタグ供給装置
７  ＩＣタグ
８  固定側金型
９  可動側金型
１０  キャビティ
１１  耐熱コーティング
２１  シート
２２  供給ローラ
２３  巻き取りローラ
２４  シートガイド
２５  供給管
２６  供給制御蓋
２７  蓋駆動手段
２８  圧入ピストン
３１  成形品
３２  ゲート相当部
４１  成形品取り出しロボット
４２  ＩＣタグリーダー／ライター
５１  システムコントローラ
５２  入力装置
５３  表示装置
５４  センサ群
５５  ドライバ群
５５ａ  ＩＣタグ供給装置用ドライバ群
６１  主制御部
６２  運転条件設定格納部
６３  測定値格納部
６４  運転プロセス制御部
６５  表示処理部
６６  生産管理情報データベース
６７  外部通信制御部
７１  ＩＣタグ供給装置
７２  ＩＣタグストック
７３  昇降ユニット
７４  供給管
７４ａ  切り欠き穴
７５  押し込みピストン
７５ａ  傾斜押し出し面
７６  供給制御蓋
７７  導入ガイド部
【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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【図７】
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【図８】
0005248843.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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