特開 2020-93826 ガス置換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-93826(P2020-93826A)

(43)【公開日】2020年6月18日

(54)【発明の名称】ガス置換装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 31/04 20060101AFI20200522BHJP

【ＦＩ】

   B65B31/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-234587(P2018-234587)

(22)【出願日】2018年12月14日

(71)【出願人】

【識別番号】000222727

【氏名又は名称】東洋自動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100130719

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 卓

(72)【発明者】

【氏名】佐郷 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】本田 康之

(72)【発明者】

【氏名】吉門 賢

(72)【発明者】

【氏名】樋口 達也

【テーマコード（参考）】

3E053

【Ｆターム（参考）】

3E053AA06

3E053BA01

3E053BA03

3E053DA02

3E053DA04

3E053DA06

3E053DA10

3E053FA01

3E053GA02

3E053GA05

3E053JA10

(57)【要約】

【課題】袋内への置換ガスの供給を安定的に行うことができるガス置換装置を提供する。
【解決手段】ガス置換装置１０は、袋Ｂの側部を保持するサイド保持部３０、袋Ｂの口部を保持する口保持部１９、置換ガスを噴出させる噴出口を有するガスノズル１７、及び口部をシールするシール部を備える。サイド保持駆動部２６及び口保持駆動部２７は、サイド保持部３０が袋Ｂの側部を保持し且つ口保持部１９が袋Ｂの口部を保持している状態を維持しつつ、サイド保持部３０及び口保持部１９を第１処理位置Ｓ６、Ｓ７から第２処理位置Ｓ７、Ｓ８に向けて移動させる。ガスノズル駆動部２８は、噴出口を袋Ｂの内側に配置している状態を維持しつつ、ガスノズル１７を第１処理位置Ｓ６、Ｓ７から第２処理位置Ｓ７、Ｓ８に向けて移動させる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋の側部を保持するサイド保持部と
前記袋の口部を保持する口保持部と、
置換ガスを噴出させる噴出口を有するガスノズルと、
前記サイド保持部を移動させるサイド保持駆動部と、
前記口保持部を移動させる口保持駆動部と、
前記ガスノズルを移動させるガスノズル駆動部と、
前記口部をシールするシール部と、を備え、
前記サイド保持駆動部及び前記口保持駆動部は、前記サイド保持部が前記側部を保持し且つ前記口保持部が前記口部を保持している状態を維持しつつ、前記サイド保持部及び前記口保持部を第１処理位置から第２処理位置に向けて移動させ、
前記ガスノズル駆動部は、前記噴出口を前記袋の内側に配置している状態を維持しつつ、前記ガスノズルを前記第１処理位置から前記第２処理位置に向けて移動させるガス置換装置。

【請求項2】

前記サイド保持駆動部は、前記サイド保持部が前記側部を保持している状態を維持しつつ、前記サイド保持部を前記第２処理位置から第３処理位置に向けて移動させ、
前記口保持駆動部及び前記ガスノズル駆動部は、前記口保持部及び前記ガスノズルを、前記第２処理位置から前記第３処理位置に向けて移動させずに、前記第２処理位置から前記第１処理位置に向けて移動させる請求項１に記載のガス置換装置。

【請求項3】

前記口保持駆動部及び前記ガスノズル駆動部は、前記口保持部及び前記ガスノズルが取り付けられる共通の移動ベースを含み、
前記移動ベースが移動されることによって、前記口保持部及び前記ガスノズルは移動される請求項１又は２に記載のガス置換装置。

【請求項4】

前記サイド保持部、前記口保持部及び前記ガスノズルの各々は複数設けられ、
１つの前記移動ベースに２以上の前記口保持部及び２以上の前記ガスノズルが取り付けられる請求項３に記載のガス置換装置。

【請求項5】

前記サイド保持部は、前記袋を吊り下げ状態で保持する請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス置換装置。

【請求項6】

前記サイド保持駆動部は、前記サイド保持部を間欠的に移動させる請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス置換装置。

【請求項7】

前記サイド保持駆動部は、回転軸線を中心に回転可能に設けられる回転テーブルを含み、
前記サイド保持部は、前記回転テーブルの外周部に取り付けられ、前記回転テーブルの回転に応じて移動される請求項１〜６のいずれか一項に記載のガス置換装置。

【請求項8】

前記サイド保持部、前記口保持部及び前記ガスノズルの各々は複数設けられ、
前記口保持駆動部及び前記ガスノズル駆動部は、前記サイド保持部が前記第２処理位置に配置された後に、前記口保持部及び前記ガスノズルを前記第２処理位置から前記第１処理位置に向けて移動させる請求項２に記載のガス置換装置。

【請求項9】

前記口保持駆動部及び前記ガスノズル駆動部は、前記サイド保持部が前記第２処理位置から前記第３処理位置に向かって移動している時間の少なくとも一部の間において、前記口保持部及び前記ガスノズルを前記第１処理位置に向けて移動させている請求項８に記載のガス置換装置。

【請求項10】

連続的に隣り合って設けられる複数のステーションであって、第１処理ステーション、第２処理ステーション、第３処理ステーション及び第４処理ステーションを含む複数のステーションが設けられ、
前記複数のサイド保持部は、第１サイド保持部及び第２サイド保持部を含み、
前記複数の口保持部は、第１口保持部及び第２口保持部を含み、
前記複数のガスノズルは、第１ガスノズル及び第２ガスノズルを含み、
前記第１サイド保持部、前記第１口保持部及び前記第１ガスノズルにとって、前記第１処理ステーションが前記第１処理位置に該当し、前記第２処理ステーションが前記第２処理位置に該当し、前記第３処理ステーションが前記第３処理位置に該当し、
前記第２サイド保持部、前記第２口保持部及び前記第２ガスノズルにとって、前記第２処理ステーションが前記第１処理位置に該当し、前記第３処理ステーションが前記第２処理位置に該当し、前記第４処理ステーションが前記第３処理位置に該当する請求項８又は９に記載のガス置換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、袋内に置換ガスを供給するためのガス置換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

所望ガスを袋内に封入する装置が知られている。例えば特許文献１は、不活性ガス噴出ノズルから袋内に不活性ガスを噴出して袋内の気体を不活性ガスで置換した後に、袋をシール接合する装置を開示する。

【0003】

また袋を移動させつつガス噴出ノズルを当該袋に追従させる装置も知られている（特許文献２〜５参照）。特に特許文献５が開示する装置は、袋の内側に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管と、袋口を挟み込む一対の板部材とが、袋に追従するように移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５４−５８５９０号公報

【特許文献2】特開２００５−２５５２３６号公報

【特許文献3】特開２０１２−１１１４９９号公報

【特許文献4】特開平０８−１６９４１６号公報

【特許文献5】特開昭５５−８９０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の装置では、第１不活性ガス供給管を袋から退避させて、袋を次のステーションに移動させた後に、第２不活性ガス供給管が袋に挿入される。そのため、第１不活性ガス供給管の退避から第２不活性ガス供給管の挿入までの間に、外気が袋内に流入しうるとともに袋内の不活性ガスが袋外に流出しうる。また第１不活性ガス供給管が設けられているステーションから第２不活性ガス供給管が設けられているステーションに袋を移動させている間は袋内に不活性ガスを供給することができず、袋内に不活性ガスを供給することが可能な時間が限られる。

【0006】

特許文献２〜４の装置では、袋内に所望ガスを供給している間、袋口は閉じられていない。そのため、外気が袋内に流入しうる状況で袋内に所望ガスが供給されることになり、袋内の気体の所望ガスへの置換を必ずしも効率的には行うことができない。

【0007】

特許文献５の装置では、一対の板部材によって袋口を挟み込みつつ、不活性ガス供給管から袋の内側に不活性ガスが供給されるが、不活性ガスの供給が必ずしも安定的には行われない。すなわち特許文献５の装置において、袋の上端部（口部）は一対の板部材によって支持されるが、袋の側部（縁部）は支持されない。このように袋は側方から支持されることなく搬送されるため、一方の側部から他方の側部に向かう力（すなわち幅方向の力）が袋に作用した場合、袋は比較的簡単に一対の板部材の支持から外れてしまう虞がある。例えば袋を高速で間欠移動させて、比較的大きな慣性力が袋に対して幅方向に作用する場合、袋の位置及び姿勢が搬送中にずれる懸念がある。そのような場合、袋内への不活性ガスの供給が不安定になるだけではなく、袋口を適切にシールすることができない虞がある。

【0008】

本発明は上述の事情に鑑みてなされており、袋内への置換ガスの供給を安定的に行うことができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、袋の側部を保持するサイド保持部と袋の口部を保持する口保持部と、置換ガスを噴出させる噴出口を有するガスノズルと、サイド保持部を移動させるサイド保持駆動部と、口保持部を移動させる口保持駆動部と、ガスノズルを移動させるガスノズル駆動部と、口部をシールするシール部と、を備え、サイド保持駆動部及び口保持駆動部は、サイド保持部が側部を保持し且つ口保持部が口部を保持している状態を維持しつつ、サイド保持部及び口保持部を第１処理位置から第２処理位置に向けて移動させ、ガスノズル駆動部は、噴出口を袋の内側に配置している状態を維持しつつ、ガスノズルを第１処理位置から第２処理位置に向けて移動させるガス置換装置に関する。

【0010】

サイド保持駆動部は、サイド保持部が側部を保持している状態を維持しつつ、サイド保持部を第２処理位置から第３処理位置に向けて移動させ、口保持駆動部及びガスノズル駆動部は、口保持部及びガスノズルを、第２処理位置から第３処理位置に向けて移動させずに、第２処理位置から第１処理位置に向けて移動させてもよい。

【0011】

口保持駆動部及びガスノズル駆動部は、口保持部及びガスノズルが取り付けられる共通の移動ベースを含み、移動ベースが移動されることによって、口保持部及びガスノズルは移動されてもよい。

【0012】

サイド保持部、口保持部及びガスノズルの各々は複数設けられ、１つの移動ベースに２以上の口保持部及び２以上のガスノズルが取り付けられてもよい。

【0013】

サイド保持部は、袋を吊り下げ状態で保持してもよい。

【0014】

サイド保持駆動部は、サイド保持部を間欠的に移動させてもよい。

【0015】

サイド保持駆動部は、回転軸線を中心に回転可能に設けられる回転テーブルを含み、サイド保持部は、回転テーブルの外周部に取り付けられ、回転テーブルの回転に応じて移動されてもよい。

【0016】

サイド保持部、口保持部及びガスノズルの各々は複数設けられ、口保持駆動部及びガスノズル駆動部は、サイド保持部が第２処理位置に配置された後に、口保持部及びガスノズルを第２処理位置から第１処理位置に向けて移動させてもよい。

【0017】

口保持駆動部及びガスノズル駆動部は、サイド保持部が第２処理位置から第３処理位置に向かって移動している時間の少なくとも一部の間において、口保持部及びガスノズルを第１処理位置に向けて移動させていてもよい。

【0018】

連続的に隣り合って設けられる複数のステーションであって、第１処理ステーション、第２処理ステーション、第３処理ステーション及び第４処理ステーションを含む複数のステーションが設けられ、複数のサイド保持部は、第１サイド保持部及び第２サイド保持部を含み、複数の口保持部は、第１口保持部及び第２口保持部を含み、複数のガスノズルは、第１ガスノズル及び第２ガスノズルを含み、第１サイド保持部、第１口保持部及び第１ガスノズルにとって、第１処理ステーションが第１処理位置に該当し、第２処理ステーションが第２処理位置に該当し、第３処理ステーションが第３処理位置に該当し、第２サイド保持部、第２口保持部及び第２ガスノズルにとって、第２処理ステーションが第１処理位置に該当し、第３処理ステーションが第２処理位置に該当し、第４処理ステーションが第３処理位置に該当してもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、袋内への置換ガスの供給を安定的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、包装システムの一例を示す平面図である。

【図2】図２は、包装システムの断面を側方から見た図であり、主としてガス置換装置のうち第６ステーションに配置される要素が示されている。

【図3】図３は、ガス置換装置の一部の構成を示す平面図である。

【図4】図４は、ガス置換装置の作動を説明するための概略平面図である。

【図5】図５は、ガス置換装置の作動を説明するための概略平面図である。

【図6】図６は、ガス置換装置の作動を説明するための概略平面図である。

【図7】図７は、ガス置換装置の作動を説明するための概略平面図である。

【図8】図８は、ガス置換装置の作動を説明するための概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。以下では、一例として、ガス置換装置及びガス置換方法が応用された包装システムについて説明する。以下に説明するガス置換装置及びガス置換方法によれば、内容物が収容された袋の内側に置換ガス（例えば不活性ガス、スチーム、酸素、二酸化炭素、或いはその他の気体）が吹き込まれて、袋の内側の気体が置換ガスに置換される。

【0022】

以下の説明において「上流」及び「下流」の用語は、袋の搬送方向を基準としている。また「高さ方向」、「水平方向」、「上方向」及び「下方向」の用語は重力が作用する鉛直方向を基準としている。「高さ方向」は鉛直方向と平行な方向を意味し、「水平方向」は鉛直方向と９０度を成す方向を意味し、「上方向」は高さ方向のうち鉛直方向とは逆側の方向を意味し、「下方向」は鉛直方向と同じ方向を意味する。

【0023】

［包装システム］
図１は、包装システム５の一例を示す平面図である。

【0024】

包装システム５は、架台３２上に据え付けられている回転テーブル３１と、回転テーブル３１の外周部に等間隔に取り付けられる複数のサイド保持部３０とを有する。各サイド保持部３０は、袋Ｂの側部を保持しつつ、回転軸線Ａｘを中心とした回転テーブル３１の間欠的な回転に応じて円軌道に沿って移動され、複数のステーション（図示の包装システム５では第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０）を巡回する。各サイド保持部３０によって保持されている袋Ｂは、各ステーションにおいて対応の処理を受ける。

【0025】

サイド保持部３０の数や具体的な構成は限定されず、図示の包装システム５ではステーションの数と同じ数のグリッパーユニット（すなわち１０個のグリッパーユニット）によって複数のサイド保持部３０が構成されている。各グリッパーユニットは２つのグリッパーを含み、これらの２つのグリッパーによって対応の袋Ｂの両側部が把持されることで、各サイド保持部３０は対応の袋Ｂを保持する。各サイド保持部３０に含まれる各グリッパーの開閉及びグリッパー間の距離は、制御部１１の制御下で、保持調整機構（図示省略）によって適宜変えられる。

【0026】

第１ステーション（給袋ステーション）Ｓ１に配置されているサイド保持部３０は、複数の袋（空袋）Ｂを貯留するコンベアマガジン１２から袋送出装置（図示省略）を介して袋Ｂを受け取り、当該袋Ｂの両側部を把持して、当該袋Ｂを吊り下げ状態で保持する。図示のサイド保持部３０（グリッパーユニット）は、袋Ｂの口部に近い位置の両側部を、或いは、袋Ｂの口部の一部及び両側部を把持する。各サイド保持部３０は、対応の袋Ｂを保持している状態でグリッパー間の距離を変えることによって当該袋Ｂに加える張力を調整し、例えば口部が緩んだ弛緩状態或いは口部が閉じられる緊張状態に袋Ｂを置くことが可能である。

【0027】

袋Ｂの口部は、袋Ｂの縁部（すなわちサイド保持部３０によって吊り下げられている状態の袋Ｂの上方縁部）を含む範囲である。ただし後述の口部に対する各種処理は、必ずしも袋Ｂの縁部を含む範囲に対して行われる必要はなく、袋Ｂのうち縁部を含まないが開口を形成しうる範囲に対して行われてもよい。袋Ｂのうち口部と反対側（すなわち口部と対向する側）の部分は底部であり、口部と底部との間において袋Ｂの両側部、表面部及び裏面部が延在する。したがって袋Ｂがサイド保持部３０により吊り下げられている状態において、袋Ｂのうちの下方縁部を含む範囲によって底部が構成され、高さ方向に延びる縁部を含む範囲によって両側部が構成される。

【0028】

第２ステーション（印字ステーション）Ｓ２には印字部１３が設けられている。印字部１３は、各種情報（例えば包装処理が行われた日付）を袋Ｂに印字する。第３ステーション（印字検査ステーション）Ｓ３には、袋Ｂの印字状態を検査する印字検査部１４が設けられている。印字検査部１４の構成は限定されない。例えば印字検査部１４は、袋Ｂの印字部分の画像データを取得する撮像素子と、印字部分の画像データを解析して印字の良否を判定可能なプロセッサーとを具備していてもよい。なお、印字検査部１４の一部機能は制御部１１によって実現されてもよい。例えば、印字検査部１４により取得された袋Ｂの印字部分の画像データが制御部１１に送られ、制御部１１が当該画像データの解析を行って印字の良否を判定してもよい。

【0029】

第４ステーション（開口ステーション）Ｓ４には、袋Ｂの口部を開く開口部１５が設けられている。図示の開口部１５は水平方向に往復移動可能な２つの吸盤を含み、これらの吸盤を、袋Ｂの表面部及び裏面部のそれぞれに吸着させた状態でお互いに遠ざかる方向へ移動させることによって、袋Ｂの口部を開くことができる。この際、必要に応じて、袋Ｂの両側部を保持する２つのグリッパー（サイド保持部３０）はお互いに近づくように水平方向へ移動し、袋Ｂの表面部及び裏面部が撓ませられる。

【0030】

第５ステーション（内容物投入ステーション）Ｓ５には、投入部１６が設けられている。投入部１６は、第５ステーションＳ５に配置されている袋Ｂの開かれた口部を介し、当該袋Ｂの内側に内容物（図示省略）を投入する。図示の投入部１６はホッパー（ファンネル）を有し、当該ホッパーから袋Ｂ内に内容物が投入される。袋Ｂ内に収容される内容物の状態は限定されない。例えば、内容物は、固体、液体、ペースト状体（流動体）又はゲル体であってもよいし、これらのうちの２以上を含む混合体であってもよい。

【0031】

第６ステーションＳ６、第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８は、ガス置換ステーションである。各袋Ｂは、第６ステーションＳ６〜第８ステーションＳ８を移動する間にガス置換処理を受け、内側の気体が置換ガスに置換される。第６ステーションＳ６、第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８には、複数のガスノズル１７（すなわち第１ガスノズル１７ａ及び第２ガスノズル１７ｂ）、複数の口保持部１９（すなわち第１口保持部１９ａ及び第２口保持部１９ｂ）、及びガスノズル１７及び口保持部１９を移動させる追従部２４（すなわち後述の口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８）が設けられている。第６ステーションＳ６、第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に配置されるこれらの装置及びガス置換処理の詳細は後述する。

【0032】

第９ステーション（シール処理ステーション）Ｓ９にはシール部２１が設けられている。シール部２１は、袋Ｂの口部（特にシール予定部）を挟んで加熱シールする２つのシールプレート２１ａを有する。

【0033】

第１０ステーション（冷却排出ステーション）Ｓ１０には、冷却ユニット２２及び放出ユニット２３が設けられている。冷却ユニット２２は、第１０ステーションＳ１０に配置されている袋Ｂの口部（特にシール部２１により加熱シールされた箇所（すなわちシール予定部））を挟んで冷却する２つの冷却プレート２２ａを有する。冷却ユニット２２によって口部が冷却された後、袋（製品袋）Ｂは、第１０ステーションＳ１０においてサイド保持部３０から解放されて落下し、放出ユニット２３により案内されて後段に送られる。

【0034】

上述の包装システム５及び後述のガス置換装置１０を構成する各種機器は、必要に応じて制御部１１により制御されつつ、駆動される。例えば、制御部１１はシール部２１を制御して、回転テーブル３１の回転（すなわちサイド保持部３０の移動）に応じて２つのシールプレート２１ａを開閉する。具体的には、第８ステーションＳ８から第９ステーションＳ９にサイド保持部３０が移動する際、及び、第９ステーションＳ９から第１０ステーションＳ１０にサイド保持部３０が移動する際、２つのシールプレート２１ａは開状態に置かれる。これにより袋Ｂは、２つのシールプレート２１ａに阻害されることなく、サイド保持部３０とともに移動することができる。一方、サイド保持部３０が第９ステーションＳ９に配置されている状態で２つのシールプレート２１ａが閉状態に置かれることによって、当該サイド保持部３０により保持されている袋Ｂの口部が２つのシールプレート２１ａにより圧迫されてシールされる。

【0035】

［ガス置換装置］
上述のように図示の包装システム５の第６ステーションＳ６〜第９ステーションＳ９には、袋Ｂ内の気体を置換ガスに置換し、その後に袋Ｂの口部をシールするガス置換装置１０が設けられている。

【0036】

図２は、包装システム５の断面を側方から見た図であり、主としてガス置換装置１０のうち第６ステーションＳ６に配置される要素が示されている。図３は、ガス置換装置１０の一部の構成を示す平面図である。

【0037】

本実施形態のガス置換装置１０は、サイド保持部３０、口保持部１９、ガスノズル１７、サイド保持駆動部２６、口保持駆動部２７、ガスノズル駆動部２８及びシール部２１（図１参照）を含む。

【0038】

［サイド保持部及びサイド保持駆動部］
サイド保持駆動部２６が各サイド保持部３０を移動させることによって、各袋Ｂは、上述のように第６ステーションＳ６〜第９ステーションＳ９を含む複数のステーションＳ１〜Ｓ１０を巡回する。図示のサイド保持駆動部２６は、所謂ロータリータイプの搬送ユニットであり、回転テーブル３１を含み、回転テーブル３１の外周部に取り付けられる複数のサイド保持部３０を間欠的に移動させる。

【0039】

回転テーブル３１は、図２に示すようにテーブル支持部３３を介して架台３２に据え付けられており、回転軸線Ａｘを中心に回転可能に設けられ、回転シャフト（図示省略）が接続されている。図示の回転テーブル３１は円形の平面形状を有し、回転軸線Ａｘは回転テーブル３１の中心を通過する。回転シャフトは、テーブル支持部３３の内側において回転軸線Ａｘ上に延在し、図示しない駆動源（例えばモーター等）によって回転軸線Ａｘを中心に間欠的に回転させられる。回転テーブル３１及び各サイド保持部３０は、回転シャフトとともに回転軸線Ａｘを中心に間欠的に回転する。

【0040】

各サイド保持部３０は、円形の軌道を描きつつ、テーブル支持部３３の回転に応じて間欠的に第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０を巡る。このように各サイド保持部３０の軌道は円形の無端軌道であり、各袋Ｂは対応のサイド保持部３０によって吊り下げ状態で保持されつつ、上流から下流に向かって搬送される。なお図示の複数のサイド保持部３０においてお互いに隣り合って設けられる２つのサイド保持部３０のうち、上流側に配置されるサイド保持部３０を第１サイド保持部３０ａと呼び、下流側に配置されるサイド保持部３０を第２サイド保持部３０ｂと呼ぶ（後述の図４〜図７参照）。

【0041】

［ガスノズル、ガスノズル駆動部、口保持部及び口保持駆動部］
架台３２上には、高さ方向に延在する支柱３４が据え付けられている。支柱３４には、水平方向に延在する主フレーム３５が固定されている。主フレーム３５にはモーター支持フレーム３６が取り付けられている。モーター支持フレーム３６は主フレーム３５よりも下方に位置しており、モーター支持フレーム３６にはモーター（例えばサーボモーター）３７が取り付けられている。モーター３７はモーター回転シャフト３８を有する。モーター回転シャフト３８は、モーター支持フレーム３６を貫通するように下方に向かって延在する。モーター回転シャフト３８の中心軸線と回転軸線Ａｘとは一致しており、モーター回転シャフト３８は回転軸線Ａｘを中心に回転する。モーター回転シャフト３８の下方先端部には、水平方向に延在する移動ベース３９が取り付けられている。移動ベース３９の下面には、２つの支持ブロック４０及び２つの昇降駆動部（例えばエアーシリンダ）４３が取り付けられている。

【0042】

各昇降駆動部４３は、上方向への突出量が可変である昇降駆動ロッド４４を有する。それぞれの昇降駆動ロッド４４には、ノズル保持部４５及びガス案内部４６を介してガスノズル１７（すなわち第１ガスノズル１７ａ及び第２ガスノズル１７ｂ）が連結されている。

【0043】

各支持ブロック４０は水平方向に延在する。各支持ブロック４０には、支持ブロック４０の延在方向とは直角を成す水平方向に延在する第１回転軸部４９及び第２回転軸部５０がベアリングを介して回転自在に取り付けられている。第１回転軸部４９の先端部には第１回転ギア５１が固定されており、第１回転軸部４９の中間部には第１押さえレバー５３が固定されている。第１回転軸部４９、第１回転ギア５１及び第１押さえレバー５３は、共通の軸線（すなわち第１回転軸部４９の中心軸線）を中心に、一体的に回転する。第２回転軸部５０の先端部には第２回転ギア５２が固定されており、第２回転軸部５０の中間部には第２押さえレバー５４が固定されている。第２回転軸部５０、第２回転ギア５２及び第２押さえレバー５４は、共通の軸線（すなわち第２回転軸部５０の中心軸線）を中心に、一体的に回転する。

【0044】

第１回転ギア５１及び第２回転ギア５２は、外周部においてお互いに係合しており、対称的な回転挙動を示す。第１押さえレバー５３及び第２押さえレバー５４は、それぞれ第１回転軸部４９及び第２回転軸部５０から下方に向かって延在し、第１回転軸部４９及び第２回転軸部５０の回転に応じて揺動する。第１押さえレバー５３及び第２押さえレバー５４のそれぞれの下方端部には、第１押さえ支持部５７及び第２押さえ支持部５８が固定されている。第１押さえ支持部５７及び第２押さえ支持部５８は水平方向に延在し、それぞれ第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６を保持する。第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６はお互いに対向するように水平方向に延在しており、柔軟性及び密着性を兼ね備える部材（例えばスポンジなど）により構成されている。

【0045】

また各支持ブロック４０には、開閉駆動部（例えばエアーシリンダ）４１が回転自在に取り付けられている。開閉駆動部４１は、対応の支持ブロック４０と平行に延在する開閉駆動ロッド４２を有する。開閉駆動部４１の本体部からの開閉駆動ロッド４２の突出量（特に対応の支持ブロック４０の延在方向と平行な方向への開閉駆動ロッド４２の突出量）は可変であり、開閉駆動ロッド４２の先端部には連結部４８が回転自在に取り付けられている。連結部４８は、第１回転軸部４９に固定されている。開閉駆動ロッド４２の突出量に応じて、連結部４８は第１回転軸部４９を中心に揺動し、第１回転軸部４９は自らの中心軸線を中心に回転する。

【0046】

上述の構成を有する本実施形態のガス置換装置１０は、複数のガスノズル１７（具体的には２つのガスノズル１７）を備える。これらのガスノズル１７のうち、上流側に配置されるガスノズル１７を第１ガスノズル１７ａと呼び、下流側に配置されるガスノズルを第２ガスノズル１７ｂと呼ぶ。

【0047】

各ガスノズル１７は高さ方向に延在し、ガス案内部４６を介してガス供給源（図示省略）に接続されている。各ガスノズル１７の下方先端部は噴出口２０を有する。ガス供給源からガス案内部４６を介して各ガスノズル１７に送られてくる置換ガスは、噴出口２０から噴出される。噴出口２０が袋Ｂ内に配置されている状態で噴出口２０から置換ガスを噴出させることによって、袋Ｂ内には置換ガスが吹き込まれる。噴出口２０からの置換ガスの噴出は任意の手法で制御可能である。例えば、制御部１１がガス供給源のオン−オフを切り替えたり、ガス供給源とガス案内部４６とをつなぐガス供給管に設けられた弁（図示省略）を制御部１１の制御下で開閉したりすることによって、噴出口２０から置換ガスを噴出させたり、そのような置換ガスの噴出を止めたり、噴出口２０からの置換ガスの噴出量を調整したりすることが可能である。

【0048】

各ガスノズル１７はガスノズル駆動部２８によって移動させられる。具体的には、ガスノズル駆動部２８は、各ガスノズル１７を高さ方向に昇降させるノズル昇降駆動部と、各ガスノズル１７を水平方向に移動させるノズル水平駆動部とを含む。

【0049】

ノズル昇降駆動部は、各ガスノズル１７を高さ方向へ移動させる。各ガスノズル１７は、ノズル昇降駆動部に昇降させられて、外側位置及び内側位置に配置される。ガスノズル１７が外側位置に配置される場合、当該ガスノズル１７の先端部（特に噴出口２０）は、サイド保持部３０により保持されている袋Ｂよりも、上方に位置する。ガスノズル１７が内側位置に配置される場合、当該ガスノズル１７の先端部（特に噴出口２０）は、サイド保持部３０により保持されている袋Ｂの口部よりも低く且つ底部よりも高い位置に配置される。そのため口部が開かれている袋Ｂをガスノズル１７の下方に配置した状態で、ガスノズル１７を上方位置に配置することによって噴出口２０は袋Ｂの外側に位置し、ガスノズル１７を下方位置に配置することによって噴出口２０は袋Ｂの内側に位置する。

【0050】

ノズル水平駆動部は、各ガスノズル１７を、複数のステーション（特に第６ステーションＳ６〜第８ステーションＳ８）を巡回させるように移動させる。特に本実施形態のノズル水平駆動部は、各ガスノズル１７を往復移動させる。

【0051】

図示のガスノズル駆動部２８は移動ベース３９を含む。移動ベース３９には、昇降駆動部４３（昇降駆動ロッド４４を含む）、ノズル保持部４５及びガス案内部４６を介してガスノズル１７が連結されている。図示のノズル水平駆動部は、モーター３７（モーター回転シャフト３８を含む）、移動ベース３９、昇降駆動部４３（昇降駆動ロッド４４を含む）、ノズル保持部４５及びガス案内部４６を含む。特に本実施形態では後述のように、第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０のうちの一部区間のみ（すなわち第６ステーションＳ６〜第８ステーションＳ８の区間のみ）、ガスノズル１７及び口保持部１９が対応のサイド保持部３０及び袋Ｂに追従するように、移動ベース３９はガスノズル１７及び口保持部１９を水平方向へ移動させる。一方、図示のノズル昇降駆動部は、昇降駆動部４３（昇降駆動ロッド４４を含む）、ノズル保持部４５及びガス案内部４６を含む。

【0052】

本実施形態では、複数の口保持部１９（具体的には２つの口保持部１９）が設けられている。これらの口保持部１９のうち、上流側に配置される口保持部１９を第１口保持部１９ａと呼び、下流側に配置される口保持部１９を第２口保持部１９ｂと呼ぶ。図示の口保持部１９は、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６を含む。各袋Ｂの口部は、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６によって挟まれながら圧迫されることにより、口保持部１９により保持される。

【0053】

口保持駆動部２７は、各口保持部１９を移動させる。具体的には、口保持駆動部２７は、各口保持部１９の第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６をお互いに近づけたり遠ざけたりする保持開閉駆動部と、各口保持部１９を水平方向に移動させる保持水平駆動部とを含む。

【0054】

保持開閉駆動部は、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６が袋Ｂの口部を挟み込む位置（閉位置；図２において実線で示された箇所参照）と、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６が袋Ｂに接触しない位置（開位置；図２において点線で示された箇所参照）との間で、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６を移動させる。開位置に配置された第１押さえ部５５と第２押さえ部５６との間のスペースに袋Ｂの口部が配置され、その後、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６が閉位置に配置される。これにより袋Ｂは、第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６によって、口部が閉じられるように圧迫されつつ摩擦保持される。

【0055】

図示の例において保持開閉駆動部は、開閉駆動部４１（開閉駆動ロッド４２を含む）、連結部４８、第１回転軸部４９、第１回転ギア５１、第１押さえレバー５３、第１押さえ支持部５７、第２回転軸部５０、第２回転ギア５２、第２押さえレバー５４及び第２押さえ支持部５８を含む。開閉駆動ロッド４２の突出量に応じた動力が連結部４８を介して第１回転軸部４９に伝えられ、第１回転軸部４９は中心軸線を中心に回転する。この第１回転軸部４９の回転に応じて、第１押さえレバー５３、第１押さえ支持部５７及び第１押さえ部５５が第１回転軸部４９（特に中心軸線）を中心に揺動する。その一方で、第１回転ギア５１及び第２回転ギア５２を介して第１回転軸部４９から第２回転軸部５０に動力が伝えられ、第２回転軸部５０は自らの中心軸線を中心に回転する。この第２回転軸部５０の回転に応じて、第２押さえレバー５４、第２押さえ支持部５８及び第２押さえ部５６が第２回転軸部５０（特に中心軸線）を中心に揺動する。このように第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６は、開閉駆動ロッド４２の突出量に応じて、それぞれ第１回転軸部４９及び第２回転軸部５０を中心に対称的に移動する。

【0056】

一方、図示の例において保持水平駆動部は、モーター３７（モーター回転シャフト３８を含む）、移動ベース３９、支持ブロック４０、開閉駆動部４１（開閉駆動ロッド４２を含む）、連結部４８、第１回転軸部４９、第１押さえレバー５３、第１押さえ支持部５７、第１回転ギア５１、第２回転軸部５０、第２押さえレバー５４第２押さえ支持部５８及び第２回転ギア５２を含む。

【0057】

上述のように移動ベース３９は、ガスノズル１７及び口保持部１９に取り付けられており、口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８の各々の一部を構成する。このように口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は共通の移動ベース３９を含む。移動ベース３９が移動されることによって、口保持部１９及びガスノズル１７は一体的に水平方向へ移動させられる。特に本実施形態では図３に示すように、１つの移動ベース３９に２以上の口保持部１９（本実施形態では第１口保持部１９ａ及び第２口保持部１９ｂ）及び２以上のガスノズル１７（本実施形態では第１ガスノズル１７ａ及び第２ガスノズル１７ｂ）が取り付けられており、複数のガスノズル１７及び複数の口保持部１９が一体的に移動させられる。

【0058】

なお図示の例において、第１口保持部１９ａと移動ベース３９との間の連結構造と、第２口保持部１９ｂと移動ベース３９との間の連結構造とは、回転軸線Ａｘから放射方向に延びる対称軸線Ａｒ（図３参照）に関して線対称に構成されている。これにより、ガス置換装置１０を構成する要素をスペース効率良く配置することができる。

【0059】

［サイド保持部、ガスノズル及び口保持部の挙動］
上述の構成を有するガス置換装置１０において、サイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９は以下の挙動を示す。

【0060】

すなわちサイド保持駆動部２６及び口保持駆動部２７は、サイド保持部３０が袋Ｂの側部を保持し且つ口保持部１９が袋Ｂの口部を保持している状態を維持しつつ、サイド保持部３０及び口保持部１９を第１処理位置から第２処理位置に向けて移動させる。この際、ガスノズル駆動部２８は、ガスノズル１７の噴出口２０を袋Ｂの内側に配置している状態を維持しつつ、ガスノズル１７を第１処理位置から第２処理位置に向けて移動させる。

【0061】

またサイド保持駆動部２６は、サイド保持部３０が袋Ｂの側部を保持している状態を維持しつつ、サイド保持部３０を第２処理位置から第３処理位置に向けて移動させる。一方、口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は、口保持部１９及びガスノズル１７を、第２処理位置から第３処理位置に向けて移動させずに、第２処理位置から第１処理位置に向けて移動させる。この場合、口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は、サイド保持部３０が第２処理位置に配置された後に、口保持部１９及びガスノズル１７を第２処理位置から第１処理位置に向けて移動させることが好ましい。また口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は、サイド保持部３０が第２処理位置から第３処理位置に向かって移動している時間の少なくとも一部の間において、口保持部１９及びガスノズル１７を第１処理位置に向けて移動させていることが好ましい。

【0062】

なお、複数のガスノズル１７及び口保持部１９を備える本実施形態のガス置換装置１０において、上述の第１処理位置〜第３処理位置は、ガスノズル１７毎及び口保持部１９毎に定められる。図示の包装システム５では、連続的に隣り合う複数のステーションＳ１〜Ｓ１０が設けられており、これらの複数のステーションには、ガス置換装置１０が設置される４つの処理ステーション（第６ステーションＳ６〜第９ステーションＳ９）が含まれる。第１サイド保持部３０ａ、第１口保持部１９ａ及び第１ガスノズル１７ａにとっては、第６ステーションＳ６（第１処理ステーション）が上述の第１処理位置に該当し、第７ステーションＳ７（第２処理ステーション）が上述の第２処理位置に該当し、第８ステーションＳ８（第３処理ステーション）が上述の第３処理位置に該当する。一方、第２サイド保持部３０ｂ、第２口保持部１９ｂ及び第２ガスノズル１７ｂにとっては、第７ステーションＳ７（第２処理ステーション）が上述の第１処理位置に該当し、第８ステーションＳ８（第３処理ステーション）が上述の第２処理位置に該当し、第９ステーションＳ９（第４処理ステーション）が上述の第３処理位置に該当する。

【0063】

［ガス置換方法］
次に、上述のガス置換装置１０によって行われるガス置換方法の一例の流れについて説明する。

【0064】

図４〜図８は、ガス置換装置１０の作動を説明するための概略平面図である。図４〜図８において、ガス置換装置１０を構成する要素の一部（例えばノズル保持部４５等）の図示が省略されている。

【0065】

図示のガス置換装置１０によれば、３つのステーション（すなわち第６ステーションＳ６〜第８ステーションＳ８）において２つの袋Ｂに対し同時的に置換ガス注入処理が行われる。その一方で、各袋Ｂのシール処理（特に加熱シール処理）は１つのステーション（すなわち第９ステーションＳ９）で行われる。本実施形態では、上述のように複数の口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８（すなわち２組の口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８）が設けられており、口保持駆動部２７同士及びガスノズル駆動部２８同士は実質的に同じタイミングで実質的に同じ挙動を示す。ただし、口保持駆動部２７同士及びガスノズル駆動部２８同士は、異なるタイミングで実質的に同じ挙動を示してもよい。

【0066】

まず図４に示すように、サイド保持駆動部２６によってサイド保持部３０が移動され、内容物が収容されている２つの袋Ｂがそれぞれ第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に配置される。第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に移動した直後の２つの袋Ｂは、置換ガスが注入されておらず、且つ、口部が開いている。

【0067】

これらの袋Ｂが第５ステーションＳ５及び第６ステーションＳ６から第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に移動している間、各ガスノズル１７は外側位置に配置されており、袋Ｂと衝突しない。また各口保持部１９は開位置に配置されており、第１押さえ部５５と第２押さえ部５６との間には、内容物が収容され且つ口部が開かれた状態の袋Ｂを配置可能なスペースが形成されている。本実施形態では、開位置に配置されている各口保持部１９（すなわち第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６）と、口部が開かれた状態の袋Ｂとは接触しない。ただし、開位置に配置されている各口保持部１９と口部が開かれた状態の袋Ｂとは接触してもよい。この場合、後述のように外側位置から内側位置に移動するガスノズル１７が対応の袋Ｂの内側に適切に進入可能な程度の開口状態が口部において確保されるように、口保持部１９は袋Ｂに接触する。

【0068】

なお図４に示す第８ステーションＳ８に配置されている袋Ｂは、既に置換ガスが注入されており、且つ、サイド保持部３０から袋Ｂに加えられる張力によって口部が閉じられている状態で配置されている。

【0069】

そして各ガスノズル１７は、対応のガスノズル駆動部２８によって駆動され、外側位置から内側位置に移動させられる。これにより第１ガスノズル１７ａは第６ステーションＳ６に位置している袋Ｂの内側に挿入され、第２ガスノズル１７ｂは第７ステーションＳ７に位置している袋Ｂの内側に挿入される。したがって第１ガスノズル１７ａ及び第２ガスノズル１７ｂの噴出口２０は、それぞれ第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に配置されている袋Ｂの内側に配置される。これらのガスノズル１７が外側位置から内側位置へ移動する間、各袋Ｂの口部は開かれた状態が維持され、各袋Ｂは、外側位置から内側位置に移動する対応のガスノズル１７と接触しない。

【0070】

本実施形態において、これらのガスノズル１７の外側位置から内側位置への移動は、これらの袋Ｂが第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に停止した後に行われる。ただし、これらの袋Ｂが第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７において完全に停止する前に、各ガスノズル１７の外側位置から内側位置への移動を開始してもよい。また本実施形態においてこれらのガスノズル１７の外側位置から内側位置への移動は、お互いに同時的に行われるが、お互いに異なるタイミングで行われてもよい。

【0071】

そして図５に示すように、各ガスノズル１７の噴出口２０が対応の袋Ｂの内側に配置されている状態で、口保持駆動部２７によって各口保持部１９の第１押さえ部５５及び第２押さえ部５６が閉位置に配置される。これにより各口保持部１９は、ガスノズル１７が袋Ｂに挿入されている状態で、袋Ｂの口部を挟み込んで閉じる。この際、各ガスノズル１７は袋Ｂの表面部及び裏面部を介して対応の口保持部１９により押圧されるが、各ガスノズル１７と対応の口保持部１９との間には隙間が形成される。このようにして形成される隙間を介し、袋Ｂの内側と外側との間で気体を流通させることが可能である。

【0072】

そして、内側位置に配置されている各ガスノズル１７の噴出口２０から対応の袋Ｂ内に置換ガスが噴出され、各袋Ｂ内の気体が置換ガスに徐々に置き換えられる。すなわち噴出口２０から袋Ｂ内への置換ガスの供給に伴って、袋Ｂ内に存在していた気体は、ガスノズル１７と口保持部１９との間の隙間を通って袋Ｂの外側に流出し、袋Ｂ内の気体における置換ガスの比率が徐々に高まる。この際、噴出口２０からの置換ガスの噴出を開始するタイミングは限定されず、噴出口２０が対応の袋Ｂの内側に配置された後でもよいし、噴出口２０が対応の袋Ｂの内側に配置される前でもよい。なお各ガスノズル１７は排気路（図示省略）を有していてもよい。噴出口２０が袋Ｂの内側に配置されている状態で、排気路の一端を袋Ｂ内に配置しつつ他端を袋Ｂ外に配置することで、袋Ｂ内の気体を袋Ｂ外へ効率良く排出することができる。

【0073】

そして図６に示すように、袋Ｂ、サイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９が、第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７から第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に移動させられる。具体的には、回転テーブル３１が回転させられることによって、サイド保持部３０とともに２つの袋Ｂが、第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７から第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に向かって移動させられる。またモーター回転シャフト３８が回転させられることによって、移動ベース３９が回転軸線Ａｘを中心に回転させられ、２つのガスノズル１７及び２つの口保持部１９が、第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７から第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に向かって移動させられる。

【0074】

この際、各ガスノズル１７及び各口保持部１９は対応の袋Ｂを追従するように移動させられる。具体的には、回転テーブル３１の回転に応じて移動ベース３９は回転させられ、例えば、回転テーブル３１の回転タイミング及び角速度と移動ベース３９の回転タイミング及び角速度とが一致させられる。これにより、各ガスノズル１７の噴出口２０が対応の袋Ｂの内側に配置されている状態を維持することができ、ステーション間を移動する間も各ガスノズル１７から各袋Ｂ内に置換ガスを継続的に吹き込むことができる。また各口保持部１９は袋Ｂを挟み込んでいる状態を維持することができ、ステーション間を移動する間も各袋Ｂの口部を閉じて、袋Ｂの外側から内側への外気の流入を防ぐことができる。

【0075】

そして図７に示すように、袋Ｂ、サイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９が、第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に配置される。袋Ｂ、サイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に配置（本実施形態では間欠停止）された後も、各ガスノズル１７の噴出口２０から袋Ｂ内への置換ガスの噴出を継続することができる。また袋Ｂ及びサイド保持部３０が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８から第８ステーションＳ８及び第９ステーションＳ９に向かって移動を開始する直前まで、各ガスノズル１７の噴出口２０から袋Ｂ内への置換ガスの噴出を継続することが可能である。

【0076】

そして袋Ｂ及びサイド保持部３０が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８から第８ステーションＳ８及び第９ステーションＳ９に向かって移動を開始する際に、各ガスノズル１７が外側位置に配置されており且つ各口保持部１９が開位置に配置されているように、口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は各ガスノズル１７及び各口保持部１９を駆動する。すなわち袋Ｂ及びサイド保持部３０が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８から第８ステーションＳ８及び第９ステーションＳ９に向かって移動を開始する前に、ガスノズル駆動部２８は各ガスノズル１７を外側位置に配置し、口保持駆動部２７は各口保持部１９を開位置に配置する。

【0077】

また第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８に配置されているサイド保持部３０は、保持調整機構（図示省略）により駆動され、対応の袋Ｂの口部が閉じられるように、当該袋Ｂに加える張力を調整する。この張力の調整は、任意のタイミングで行われることが可能である。例えば、各ガスノズル１７が外側位置に配置される前（すなわち各ガスノズル１７が内側位置から外側位置に移動する前又は最中）に、或いは各ガスノズル１７が外側位置に配置された後に、そのような張力の調整が行われてもよい。また各口保持部１９が開位置に配置される前（すなわち各口保持部１９が閉位置から開位置に移動する前又は最中）に、或いは各口保持部１９が開位置に配置された後に、そのような張力の調整が行われてもよい。

【0078】

このように、複数のガスノズル１７及び複数の口保持部１９を設けることによって、袋Ｂが第１処理位置（第６ステーションＳ６又は第７ステーションＳ７）に滞在している間、袋Ｂが第１処理位置から第２処理位置（第７ステーションＳ７又は第８ステーションＳ８）に移動している間、及び袋Ｂが第２処理位置に滞在している間に、袋Ｂ内に置換ガスを吹き込むことが可能である。一方、１つのガスノズル１７のみ及び１つの口保持部１９のみが設けられる場合には、袋Ｂ及びサイド保持部３０とともにガスノズル１７及び口保持部１９が第１処理位置から第２処理位置に移動した後であって新たな袋が第１処理位置から第２処理位置に移動を開始する前に、ガスノズル１７及び口保持部１９を第２処理位置から第１処理位置に戻す必要がある。この場合、ガスノズル１７及び口保持部１９が第２処理位置に滞在可能な時間が非常に限られるため、第１処理位置及び／又は第２処理位置においてガスノズル１７から袋Ｂ内に置換ガスを吹き込む時間を十分に確保することが難しい。

【0079】

そして図８に示すように、置換ガスの注入が終わった袋Ｂとともにサイド保持部３０が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８から第８ステーションＳ８及び第９ステーションＳ９に移動する一方で、外側位置に配置されている各ガスノズル１７及び開位置に配置されている各口保持部１９が第７ステーションＳ７及び第８ステーションＳ８から第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に移動する。

【0080】

図８において「第８ステーションＳ８から第９ステーションＳ９に向かって移動する袋Ｂ」及び「第７ステーションＳ７から第８ステーションＳ８に向かって移動する袋Ｂ」は、口部が閉じられ且つ内側に置換ガスを収容する袋（すなわちガス吹き込み済み袋）である。一方、図８において「第６ステーションＳ６から第７ステーションＳ７に移動する袋Ｂ」及び「第５ステーションＳ５から第６ステーションＳ６に移動する袋Ｂ」は、口部が開かれており且つ内側に置換ガスが吹き込まれていない袋である。

【0081】

第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に戻されたガスノズル１７及び口保持部１９（図４参照）は、上述の一連の動作を繰り返し、第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７に配置された新たな袋Ｂに置換ガスを注入する。

【0082】

一方、内側に置換ガスが収容された袋Ｂの口部は、第９ステーションＳ９においてシール部２１によってシール処理が施される。これにより、袋Ｂは置換ガスが充填された状態でシールされる。

【0083】

以上説明したように本実施形態のガス置換装置１０及びガス置換方法によれば、サイド保持部３０及び口保持部１９によって袋Ｂの側部及び口部が保持されている状態で、袋Ｂ内への置換ガスの供給を安定的に行うことができる。このように袋Ｂを複数の方向から支持することによって、袋Ｂを安定的に保持することができ、意図しない力が袋Ｂに作用した場合の袋Ｂの位置ずれを防ぐことができる。サイド保持部３０に対する袋Ｂの位置がずれると、袋Ｂ内の気体の置換ガスへの置換が不十分になる虞があるとともに、袋Ｂのシール不良を招く虞がある。例えば、袋Ｂを高速搬送する場合、袋Ｂには大きな慣性力が作用しうる。本実施形態のガス置換装置１０及びガス置換方法によれば、そのような大きな慣性力が袋Ｂに作用しても、サイド保持部３０及び口保持部１９によって袋Ｂの位置ずれを防ぐことができる。

【0084】

またガスノズル１７及び口保持部１９を往復移動させることによって、限られた数のガスノズル１７及び口保持部１９によって、複数の袋Ｂ内の気体の置換ガスへの置き換えを連続的に行うことができる。このようにガスノズル１７及び口保持部１９の数の増大を防ぐことで、装置コストの上昇を抑えることができる。

【0085】

また共通の移動ベース３９を使ってガスノズル１７及び口保持部１９を水平方向に移動させる機構を採用することによって、駆動源を共通化することができ、コストを抑えつつ、簡素な構成によってガスノズル１７及び口保持部１９を同調的に移動させることができる。特に、複数のガスノズル１７及び複数の口保持部１９を共通の移動ベース３９に取り付けることによって、そのような低コスト化及び構成の簡素化をより一層効果的に促進することが可能である。

【0086】

また複数のガスノズル１７及び複数の口保持部１９を連続的に隣り合うように設置することによって、袋Ｂ内への置換ガスの吹き込みの時間を十分に確保することが容易であり、袋Ｂ内の気体の置換ガスへの置換率を向上させることができる。特に、２つのガスノズル１７及び２つの口保持部１９を設けることによって、装置コストの増大を抑えつつ、置換ガスの十分な吹き込み時間を確保することができる。

【0087】

［変形例］
上述の実施形態では、共通の移動ベース３９及び駆動源（すなわちモーター３７）を使って、各ガスノズル１７及び各口保持部１９を水平方向に移動させているが、別個の駆動機構及び別個の駆動源を使ってガスノズル１７及び口保持部１９を移動させてもよい。この場合、制御部１１は、各ガスノズル１７及び各口保持部１９が対応の袋Ｂを適切に追従するように、それらの駆動機構及び駆動源を制御することができる。

【0088】

また上述の実施形態では、ガスノズル１７及び口保持部１９が往復移動可能に設けられており、ガスノズル１７及び口保持部１９は、ステーション及びサイド保持部３０よりも少ない。ただしガスノズル１７及び口保持部１９の数は限定されず、例えば、ステーション及びサイド保持部３０の数と同じであってもよい。この場合、各サイド保持部３０に対して固有のガスノズル１７及び口保持部１９が関連づけられ、相互に関連づけられているサイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９を一体的に水平方向に移動させることができる。そのような装置構成は、例えば特許文献５の図１に示す装置を応用することによって容易に実現可能である。この場合、サイド保持部３０、ガスノズル１７及び口保持部１９を水平方向に移動させるための駆動源を共通化することができる。

【0089】

また上述の実施形態において回転テーブル３１及びサイド保持部３０は間欠的に移動するが、サイド保持駆動部２６（回転テーブル３１を含む）はサイド保持部３０を停止させることなく継続的に移動させてもよい。回転テーブル３１及びサイド保持部３０が継続的に移動する場合、口保持駆動部２７及びガスノズル駆動部２８は、ガスノズル１７及び口保持部１９がサイド保持部３０及び袋Ｂを適切に追従するように、袋Ｂ及びサイド保持部３０の移動速度に応じてガスノズル１７及び口保持部１９を継続的に移動させることができる。

【0090】

また上述の実施形態において各サイド保持部３０は、袋Ｂを吊り下げ保持するが、袋Ｂを他の姿勢で保持してもよい。例えば各サイド保持部３０は、横臥姿勢の袋Ｂ（すなわち水平方向に延在している状態の袋Ｂ）を保持しつつ、第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０を巡回してもよい。

【0091】

また各サイド保持部３０の移動軌道及び各袋Ｂの移動軌道は、上述の円軌道に限定されず、他の曲線軌道、直線軌道、或いは曲線軌道及び直線軌道の両方が組み合わされた軌道（例えば両端部が半円軌道によって構成される無端軌道（すなわちレーストラック軌道））であってもよい。

【0092】

また袋Ｂの口部のシールの方式は限定されず、シール部２１は、加熱以外の手段によって袋Ｂの口部をシールしてもよい。

【0093】

本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0094】

５ 包装システム、１０ ガス置換装置、１１ 制御部、１２ コンベアマガジン、１３ 印字部、１４ 印字検査部、１５ 開口部、１６ 投入部、１７ ガスノズル、１７ａ 第１ガスノズル、１７ｂ 第２ガスノズル、１９ 口保持部、１９ａ 第１口保持部、１９ｂ 第２口保持部、２０ 噴出口、２１ シール部、２１ａ シールプレート、２２ 冷却ユニット、２２ａ 冷却プレート、２３ 放出ユニット、２４ 追従部、２６ サイド保持駆動部、２７ 口保持駆動部、２８ ガスノズル駆動部、３０ サイド保持部、３０ａ 第１サイド保持部、３０ｂ 第２サイド保持部、３１ 回転テーブル、３２ 架台、３３ テーブル支持部、３４ 支柱、３５ 主フレーム、３６ モーター支持フレーム、３７ モーター、３８ モーター回転シャフト、３９ 移動ベース、４０ 支持ブロック、４１ 開閉駆動部、４２ 開閉駆動ロッド、４３ 昇降駆動部、４４ 昇降駆動ロッド、４５ ノズル保持部、４６ ガス案内部、４８ 連結部、４９ 第１回転軸部、５０ 第２回転軸部、５１ 第１回転ギア、５２ 第２回転ギア、５３ 第１押さえレバー、５４ 第２押さえレバー、５５ 第１押さえ部、５６ 第２押さえ部、５７ 第１押さえ支持部、５８ 第２押さえ支持部、Ａｘ 回転軸線、Ａｒ 対称軸線、Ｂ 袋、Ｓ１ 第１ステーション、Ｓ２ 第２ステーション、Ｓ３ 第３ステーション、Ｓ４ 第４ステーション、Ｓ５ 第５ステーション、Ｓ６ 第６ステーション、Ｓ７ 第７ステーション、Ｓ８ 第８ステーション、Ｓ９ 第９ステーション、Ｓ１０ 第１０ステーション

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】