JP6891724B2 - シリコン用梱包箱及びシリコンの梱包方法 - Google Patents

Description

本発明は、単結晶シリコン等を製造する際に溶融原料として用いるシリコンを包装するシリコン用梱包箱及びシリコンの梱包方法に関する。

従来、シリコン半導体原料や太陽電池原料等に使用される多結晶シリコンは、例えば、シーメンス法による気相法によってロッド状に製造され、その後、原料として使用しやすいように切断や破砕されることにより、塊状の多結晶シリコン（以下、塊状多結晶シリコンという場合がある）とされる。この塊状多結晶シリコンは、洗浄や乾燥などの処理がなされ、包装や梱包されて出荷される。

これら塊状多結晶シリコンにおいては、近年、品質要求が高まっており、その要求の１つとして、塊状多結晶シリコン表面の炭素不純物の低減が挙げられる。この炭素不純物は、主に炭素を原料とするプラスチックや樹脂の一部が塊状多結晶シリコン表面と接触して、その一部が塊状多結晶シリコン表面に付着することにより発生する。特に、塊状の多結晶シリコンは、脆性材料であることから切断や破砕などの加工がなされると、その端部やエッジ部が鋭利状態となることが多く、これらが上記プラスチック等の一部に接触した場合に汚染（炭素不純物等の微粉末の発生）の原因となりやすい。特に、上記プラスチックや樹脂などにより構成される包装材により塊状多結晶シリコンを包装・梱包した後の輸送段階において、塊状多結晶シリコンと包装材との接触は避けられず、輸送時の衝撃や振動により、塊状多結晶シリコンと包装材とが擦れ合うことにより微粉末の発生を招いている。
このような問題を解決するため、輸送時における塊状多結晶シリコンと包装材との擦れ合いや、削れ等による微粉末による汚染を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１では、塊状多結晶シリコンを梱包するシリコン用包装袋を角形の両側面部から連続する部分が内側に折り込まれて形成された一対の折り込み部を有する内側袋及び外側袋の２重の構成とし、内側袋を外側袋に収容するに際し、折り込み部を９０°ずらしてこれらを積層させることで、緩衝や振動を均等に分散・吸収させて塊状多結晶シリコンと包装袋の擦れ合いを防ぐシリコンの梱包方法が開示されている。このような方法は、包装物の重量が比較的少ない場合は効果が期待できるが、包装重量が増えると効果は小さくなる。
また、特許文献２では、塊状多結晶シリコンを梱包する際の梱包材と塊状多結晶シリコンとの接触面積を単位重量当たりの面積で一定以下にすることで、輸送中の塊状多結晶シリコンと梱包材との擦れ合いによる微粉末の発生を一定以下に低減できる梱包方法が開示されている。この梱包方法では、梱包材の形状にも言及しており、立方体や球状の形状が良いとしているが、接触面積の観点ではそれを小さくし易い反面、梱包状態での輸送時の安定性などについては、言及されていない。例えば、球状の梱包材とした場合、その梱包材（包装袋など）に充填したものを輸送する際に、容器内では輸送時の安定性が低下する。

このような輸送時の安定性を確保する方法として、特許文献３のように、膨張部材を利用して収容枠体内のポリシリコンのカッドロッドを梱包する方法が開示されている。このカッドロッドは、ポリシリコンの円柱状の形状物であるが、輸送ケース（シリコン用梱包箱）内では包装袋との擦れによる汚染などの原因にもなることが開示されており、振動による影響を防止する方法としては、効果が期待される。

特開２０１０−３６９８１号公報 特開２００６−１４３５５２号公報 特開２０１２−６２０８５号公報

ところで、塊状多結晶シリコンではそのサイズや形状などが一定しておらず、袋内に充填した場合、塊状多結晶シリコン同士の間に隙間が生じるため、袋内で塊状多結晶シリコンが動きやすく、さらに、塊状多結晶シリコンを充填した袋ではシリコンの自重により充填した袋の中央部が上部・下部と比べて横方向に膨らみ易く、充填量によっては振動等に対して袋上部側に揺れが発生し易く、安定性が良くなく転倒し易い。
さらに、箱内にシリコンを充填した袋を梱包輸送する場合、輸送時の振動等により、箱内での袋の横滑り等により袋側面部が箱内壁面等に接触あるいは衝突し、それによる袋内面のシリコンとの接触による摩耗などが生じる場合がある。

これらを解消するために、例えば、特許文献１に記載のシリコン用包装袋により包装された塊状シリコン（シリコン包装体）を特許文献３に記載の方法により梱包した場合、膨張部材を使用することで包装袋自体の固定が可能となり、包装袋内の塊状シリコンの動きが抑制できることで包装袋のシリコンとの擦れによる破損防止による汚染の回避などの効果が期待できるが、反面、包装袋側面の膨張部材による押圧および接触により、包装袋に外部からの負荷がかかり易くなる。これは、特許文献３に記載のあるポリシリコンカットロッドは、その長さ方向の表面は比較的スムースで鋭利状態ではないため、包装袋に収容して膨張部材を配して梱包する場合でも、外周部からの緊締があっても包装袋への負荷が小さい。
一方、塊状多結晶シリコンのような破砕等を行った場合には、前述したようにその端部やエッジ部が鋭利状態となる場合があることから、そのような形状部が包装袋面に接触するような状態で包装され、膨張部材を使用すると包装袋に外部から押圧がかかり、包装袋に負荷がかかることによる破損の危険性もある。また、輸送後に膨張部材や収容枠体などの梱包材を処分（処理）する必要があり、その処理作業や処理費用、さらには処理に伴う環境負荷への影響が問題となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、輸送時等の振動に対して簡易な包装および梱包方法で、充填されたシリコンを包装袋内で動きにくくするとともに、梱包箱内での包装袋自体の動きを抑制することで、シリコンと包装袋の擦れによる微粉末の発生を低減することができるシリコン用梱包箱及びシリコンの梱包方法を提供することを目的とする。

本発明のシリコン用梱包箱は、シリコン用包装袋と、該シリコン用包装袋内にシリコンを充填してなる包装体を複数収容可能な箱体とを備え、前記シリコン用包装袋は、シリコンを充填する内側袋と前記シリコンを充填した前記内側袋を収容する外側袋とからなる少なくとも二重構造を有し、前記内側袋及び前記外側袋は、底面部と該底面部の周縁から立ち上がる側面部とを有するとともに、前記内側袋の底面部の面積は、前記外側袋の底面部の面積の０．７０倍以上０．８５倍以下であり、前記箱体に、前記包装体を収容したときにその上方に配置される天板が備えられ、該天板に、前記包装体における前記外側袋の前記側面部の上端部を挿入状態に支持可能な切り込みが設けられている。

このような内側袋と外側袋とからなる少なくとも二重構造のシリコン用包装袋において、内側袋の底面部の面積が外側袋の底面部の面積の０．７０倍未満である場合、外側袋内での内側袋の自由度が大きくなり、外側袋内で内側袋が輸送時等の振動により、揺れや横滑りなどし易くなるので、内側袋内に充填されたシリコンが内側袋内で動き易くなり、結果として内側袋の内面と擦れ合って微粉末が生じ易くなる。一方、内側袋の底面部の面積が外側袋の底面部の面積の０．８５倍を超えている場合、上記外側袋内での内側袋の揺れや横滑りは抑制されるものの、前述のように内側袋へのシリコンの充填状況や充填量、またはシリコン形状によっては袋中央部が膨らみやすいことより、内側袋の外側袋内への出し入れが困難となり、さらに、外側袋の外部からの内側袋への衝撃が伝達されやすくなるので、シリコンが内側袋に突き刺さって破れてしまう可能性が高くなる。
これに対し、本発明では、内側袋の底面部の面積は、外側袋の底面部の面積の０．７０倍以上０．８５倍以下に設定されているので、梱包箱内での上記輸送時の横滑り及び突き刺し破れの発生を抑制できる。これにより、包装したシリコンをシリコン用包装袋内で動きにくくして、微粉末の発生を抑制することができる。

シリコン包装体は、上記シリコン用包装袋における前記内側袋内にシリコンを充填するとともに、該シリコンを前記内側袋に充填してなる内側包装体を前記外側袋内に収容してなるシリコン包装体であって、前記外側袋における前記側面部の開口端部が封止され、その封止部と前記内側包装体の上端部との間には余長部が設けられている。
このような構成によれば、封止部と内側包装体の上端部との間に余長部が設けられているので、輸送時等の振動などにより封止部の位置が内側袋の上端部に近い場合と比べて封止部への負荷がかかりにくく、封止部の破損を抑制できる。また、余長部を設けることで、箱体への収容および箱体からの取出し時に包装体を確実に把持出来ることから、包装体の落下防止や包装体の移動等を確実に行うことができる。

本発明のシリコン用梱包箱によれば、シリコンの包装体を箱体に収容したときにその上方に配置される天板の切り込みに外側袋の側面部の上端部を支持させることができるので、シリコンの包装体上部が輸送時等に揺れることを抑制できる。これにより、包装体が箱体内で揺れによる箱体内壁への接触や衝突を防止できることで包装袋の破損防止ができるとともに、シリコンをシリコン用包装袋内で動きにくくできるので、輸送時等においても微粉末の発生を抑制できる。

本発明のシリコン用梱包箱は、前記箱体に、前記包装体を収容したときに該包装体の下方に配置される支持板が備えられ、該支持板の上面に、前記包装体の底部を収容可能な凹部が形成されていてもよい。
このような構成によれば、箱体に包装体を収容したときに、該包装体の底部が支持板の上面に設けられた凹部内に収容されるので、包装体が輸送時等に箱体内で揺れや横滑りなど動きをさらに抑制できる。このため、包装体が箱体内で揺れによる箱体内壁へ接触、衝突することを防止できることで包装袋の破損防止ができるとともに、シリコンをシリコン用包装袋内でより動きにくくできるので、輸送時等においても微粉末の発生をさらに抑制できる。

本発明のシリコンの梱包方法は、上記シリコン用梱包箱内に、前記シリコンを前記シリコン用包装袋内に充填してなる包装体を前記凹部に収容するとともに、該包装体における前記外側袋の前記側面部の上端部を前記天板の前記切り込みに挿入状態に支持する。
このような構成によれば、シリコンの包装体を箱体に収容したときに、該包装体の底部が支持板の上面に設けられた凹部内に収容され、さらに、その上方に配置される天板の切り込みに外側袋の側面部の上端部を支持させることができるので、シリコンの包装体が輸送時等に揺れることを抑制できる。このため、包装体が箱体内で揺れによる箱体内壁への接触や衝突を防止できることで包装袋の破損防止ができるとともに、シリコンをシリコン用包装袋内で動きにくくできるので、輸送時等においても微粉末の発生を抑制できる。

本発明のシリコン用包装袋によれば、包装したシリコンを包装袋内で動きにくくして、微粉末の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るシリコン用包装袋の斜視図である。 上記実施形態におけるシリコンを内側袋に充填する際の手順を説明する図である。 上記実施形態における内側袋と外側袋とからなる二重構造のシリコン包装体の底面部の平面図である。 上記実施形態における内側袋と外側袋とからなる二重構造のシリコン包装体の斜視図である。 上記実施形態におけるシリコン包装体を輸送するためのシリコン用梱包箱を示す平面図である。 上記実施形態におけるシリコン用梱包箱の天板を示す平面図である。 上記実施形態におけるシリコン用梱包箱の底面部近傍を図５のＢ−Ｂ線で切断した断面を示す断面図である。 上記実施形態におけるシリコン包装体を収容したシリコン用梱包箱を図５のＢ−Ｂ線で切断した断面を示す断面図である。 上記実施形態の変形例における天板が配置される例を示す平面図である。 上記実施形態の変形例における天板を示す平面図である。

以下、本発明に係るシリコン用包装袋、シリコン包装体、シリコン用梱包箱及びシリコンの梱包方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、シリコン用包装袋は、１枚の内側袋と１枚の外側袋とからなる二重構造の包装袋により構成される。
図１は、本実施形態の内側袋又は外側袋として用いられるシリコン用包装袋の斜視図である。シリコン用包装袋１（以下、包装袋１という場合がある）は、例えばポリエチレンなどの合成樹脂等の透明フィルムから構成され、４つの側面部２，２，３，３と底面部４とを備えた横断面略正方形状の形状を有しており、４つの側面部２，２，３，３のうち対向する一対の側面部３，３には、該包装袋１を小さく折り畳むことができるようにするため内側に向かって折り目が設けられている。未使用時においては、該包装袋１はこの折り目に沿って畳まれてコンパクトなものとされており、使用時に広げることによって袋状になるようにされている。

この包装袋１においては、底面部４はフィルムの一端において、一対の側面部２の端部の内側面同士が合掌するように重ね合わさられ、これらをシール装置により熱シールすることによって、底シール部５が形成される。
また、本実施形態においては、単結晶シリコンの原料となる塊状多結晶シリコンＷを主な梱包対象としている。

次に、シリコンの梱包方法の具体的手順について説明する。上記の構成の包装袋１を内側袋１ａとして、図２（ａ）に示すように、まず該内側袋１ａの内部に塊状多結晶シリコンＷを包装袋１内面に極力擦れなどが生じないように所定量充填する。次に、図２（ｂ）に示すように、内側袋１ａの上端の開口部において、折り目のついていない一対の側面部２ａ，２ａの内側面同士を合掌するように重ね合わせて余長部８ａを形成する。その後、余長部８ａの上端部の水平方向に沿って熱シールすることで、包装袋１は封止される。そして、図２（ｃ）に示すように、この余長部８ａを複数回折り畳むことにより帯状の折り畳み部９ａを形成し、塊状多結晶シリコンＷの内側袋１ａへの充填手順が終了する。

そして、内部に塊状多結晶シリコンＷが充填され封止された内側袋１ａ（以下、内側袋包装体１０ａという場合がある。）を外側袋１ｂに収容する。
なお、外側袋１ｂも内側袋１ａと同様に包装袋１と同一形状とされているが、その外径寸法は内側袋１ａの外径寸法よりも僅かに大きなものとされている。

内側袋１ａ（内側袋包装体１０ａ）を外側袋１ｂに収容する際には、断面形状である略正方形の辺を揃えるようにして収容する。また、内側袋１ａを外側袋１ｂ内に収容する際は、内側袋１ａの余長部８ａ側を上部側とし、余長部８ａを把持して外側袋１ｂに収容してもよい。塊状多結晶シリコンＷの充填量が多い場合、重量物となることから、内側袋１ａの落下等による破損を防止できる。また、内側袋１ａ内の塊状多結晶シリコンＷが極力動かないように、および、内側袋１ａ内面と塊状多結晶シリコンＷとの擦れが極力生じないように収容することが望ましい。

このようにして内側袋１ａを内部に収容した外側袋１ｂは、内側袋１ａと同様に、外側袋１ｂ上端の開口部において折り目のついていない一対の側面部２ｂ、２ｂの内側面同士を合掌するように重ね合わせて余長部８ｂを形成し、余長部８ｂの上端部近傍が熱シールされることにより封止され、内側袋包装体１０ａを収容する。このような手順により塊状多結晶シリコンＷを内部に収容した二重構造のシリコン包装体１０（以下、包装体１０という場合がある）が形成される。

図３は、包装体１０の底面部１１を示す平面図である。
ここで、包装体１０において、内側袋１ａの底面部４ａの面積Ａｒ１が外側袋１ｂの底面部４ｂの面積Ａｒ２の０．７０倍未満である場合、外側袋１ｂ内での内側袋１ａの自由度が大きくなり、外側袋１ｂ内で内側袋１ａが輸送等による揺れにより、横滑りや袋上部側の揺れなどが生じ易くなるので、内側袋１ａ内に充填された塊状多結晶シリコンＷが内側袋１ａの内面と接触、衝突などの衝撃により、内側袋１ａ内面と擦れ合って微粉末が生じ易くなる。一方、内側袋１ａの底面部４ａの面積Ａｒ１が外側袋１ｂの底面部４ｂの面積の０．８５倍を超えている場合、上記内側袋１ａの横滑りなどの動きは抑制されるものの、内側袋１ａの外側袋１ｂ内への収容および外側袋１ｂ外への取り出しが困難となる他、外側袋１ｂの外部からの内側袋１ａへの衝撃が伝達されやすくなるので、輸送時等の箱体内で箱体へ接触や衝突により塊状多結晶シリコンＷが内側袋１ａや外側袋１ｂに突き刺さって破れてしまう可能性が高くなる。
これに対し、本実施形態では、内側袋１ａの底面部４ａの面積Ａｒ１は、図３に示すように、外側袋１ｂの底面部４ｂの面積Ａｒ２の０．７０倍以上０．８５倍以下に設定することで、上記横揺れの影響や箱体への接触や衝突への影響を抑制している。

図４は、上記手順により形成されたシリコン包装体１０の斜視図である。
包装体１０は、図４に示すように、塊状多結晶シリコンＷが充填された内側袋１ａと、この内側袋１ａを外側から被う外側袋１ｂとにより形成され、外側袋１ｂの余長部８ｂの上端部近傍（外側袋１ｂの開口端部）が、熱シールされることにより密閉（封止）される。
本実施形態では、内側袋１ａ内に略５ｋｇの塊状多結晶シリコンＷが充填されている。この場合、内側袋包装体１０ａの高さ寸法Ｈ１は、塊状多結晶シリコンＷの形状やサイズ等によってその包装容積は変わるため、例えば、略２００ｍｍ〜３００ｍｍとなり、余長部８ｂの高さ寸法Ｈ２は、例えば、略１００ｍｍ〜２００ｍｍとなる。このように、余長部８ｂの高さ寸法Ｈ２が略１００ｍｍ〜２００ｍｍに設定されていれば、輸送時等の振動などにより封止部Ｓ１の位置が内側袋１ａに近い場合と比べて封止部Ｓ１への負荷がかかりにくく、封止部Ｓ１の破損を抑制できる。また、仮に封止部Ｓ１が破損した場合でも余長部８ｂの高さ寸法Ｈ２を一定長確保することで内側袋１ａへの汚染の影響を軽減できる。
また、余長部８ｂを形成することで作業者が余長部８ｂを把持できることから、余長部８ｂがない場合に比べて後述する箱体２１への梱包作業を確実にできる。さらに、封止部Ｓ１のシール幅を確実に確保でき、仮にシール作業において封止部Ｓ１を所定通り形成できない場合でも、余長部８ｂの範囲内において該余長部８ｂの異なる部位に封止部Ｓ１を再度形成できる。

図５は包装体１０を輸送するためのシリコン用梱包箱２０の一例を示す平面図であり、図６はシリコン用梱包箱２０を構成する天板２４を示す平面図であり、図７はシリコン用梱包箱２０の底面部近傍を図５のＢ−Ｂ線にて切断した断面を示す断面図である。
シリコン用梱包箱２０（以下、梱包箱という場合がある）は、複数の包装体１０を梱包して輸送するためのケースである。この梱包箱２０は、図５〜図７に示すように、箱体２１と、包装体１０が箱体２１内に収容された際にその下方に配置される支持板２２と、箱体２１内において各包装体１０が収容される領域を区画する仕切り板２３と、各包装体１０が箱体２１内に収容された際にその上方に配置され、包装体１０を支持する天板２４とを有する。

箱体２１は、例えば、段ボール等により構成され、矩形状の底板部２１１と底板部２１１の端部から延出する４つの側板部２１２と、天板部（図示省略）とからなる。この箱体２１内の底板部２１１の上側には、図７に示すように、支持板２２が収容される。この支持板２２は、例えば、合成樹脂や紙によりトレー状に成形したもの、合成樹脂の発泡剤を成形したもの等により構成され、各包装体１０が配置される上方向に開口を有する凹部２２１を複数有している。いわゆるモールドトレー（古紙を水で溶かし、金網で抄き上げて成形した後、乾燥させることにより製造される紙成形品）などは、支持板２２として好適に利用できる。
本実施形態では、１つの支持板２２は、図５に示す例では、縦方向に２個×横方向に３個配置される６個の凹部２２１を備えている。

各凹部２２１は、底面部２２２と、底面部２２２の端部から上方向に凹状に屈曲する下側屈曲部２２３と、下側屈曲部２２３の上端部から横方向（外方向）に凸状に屈曲する上側屈曲部２２４とを備え、各屈曲部２２３，２２４のそれぞれは、所定の曲率にて屈曲している。
具体的に、下側屈曲部２２３は、内側袋１ａの底面部４ａ側の端部に合わせた曲率に設定されて、上側屈曲部２２４は、梱包箱２０内に収容された包装体１０が輸送等により振動した場合でも、包装体１０の側面に凹部２２１の上側屈曲部２２４が過度な押圧力がかからない程度の曲率に設定されている（例えば、下側屈曲部２２３の曲率は０．５〜１．０、上側屈曲部２２４の曲率は０．８〜１．５の範囲が好ましい）。

また、凹部２２１の底面部２２２の面積Ａｒ３（図５参照）は、上述した内側袋１ａの底面部４ａの面積Ａｒ１よりわずかに大きい面積に設定され、外側袋１ｂの底面部４ｂが収容されるようになっている。ここで、前述のように包装体１０の内側袋１ａの底面部４ａの面積は、外側袋１ｂの底面部４ｂの面積の０．７０倍以上０．８５倍以下に設定されているので、凹部２２１内における外側袋１ｂ内での内側袋１ａの動きが抑制される。また、凹部２２１の底面部２２２の高さ寸法Ｈ３は、内側袋包装体１０ａの高さ寸法Ｈ１の１／１０〜１／２０とされている。この寸法Ｈ１については、前述しているが、包装体１０の側面部には輸送等により箱体２１内の比較的不安定な包装体１０に揺れが生じた場合、包装体１０の側面部に該包装体１０の揺れを抑制または包装体１０を固定するような支持物が存在した場合、その支持物と包装体１０の側面部との間で押圧力や押接力が発生し、その包装体１０の側面には負荷がかかることになるため、包装体１０の側面部に破損が生じ易く、また前記微粉末も発生しやすい。このため、上記高さ寸法Ｈ１は、極力曲率を有していて低い寸法が望ましい。
このような構成により、包装体１０が箱体２１内に収容される際に、外側袋１ｂも含めた包装体１０の底面部１１が支持板２２の凹部２２１内に収容される。

仕切り板２３は、支持板２２の上方を凹部２２１ごとの空間に区画している。この仕切り板２３の高さ寸法と凹部２２１の高さ寸法Ｈ３との和は、内側袋包装体１０ａの高さ寸法Ｈ１より若干大きい寸法に設定される。これは、輸送時等において包装体１０が収容された箱体２１に上部側からの衝撃や圧力等が加わった場合、包装体１０の上部に空間部を設けることで外部からの衝撃を緩衝する効果が期待されるために行われる。これにより、仕切り板２３によって区画された空間内に包装体１０が確実に収容される。

天板２４は、仕切り板２３の上端に支持され、複数の包装体１０の上部側に配置される部材であり、前述の包装体１０の上部側からの衝撃の緩衝および箱体２１の側面方向からの衝撃の補強効果を有する。具体的に、天板２４は、図６に示すように、縦方向２個×横方向３個の包装体１０を覆う大きさの矩形板状部材である。
この天板２４の対向する一対の側部には、その側部から内側に向けて延びる複数の切り込み２４１が形成されている。これら複数の切り込み２４１は、２つの切り込み２４１が１つの組となり、所定間隔をあけて並んでいる。本実施形態では、一方の側部に２つの切り込み２４１の組が３つ形成され、これら各組は、箱体２１内に配置される際に、図５の二点鎖線にて示されるように、支持板２２の凹部２２１に対向して配置される。なお、図５においては、１つの天板２４が配置された例を示している。
複数の切り込み２４１は、包装体１０における外側袋１ｂの余長部８ｂを挿入状態に支持する機能を有する。具体的に、図８に示すように、１つの組を構成する一方の切り込み２４１には余長部８ｂが下側から挿入され、他方の切り込み２４１には一方の切り込み２４１から挿入された余長部８ｂの先端側が下側に向けて挿入される。

このような天板２４の切り込み２４１の一方に余長部８ｂを挿入した状態で、包装体１０を箱体２１内の仕切り板２３により区画された領域に収容し、底面部１１を支持板２２の凹部２２１に収容させる。その後、他方の切り込み２４１に余長部８ｂを挿入することで、図８に示すように、包装体１０が箱体２１内に固定された状態で梱包される。
このようにして複数の包装体１０が収容された箱体２１（梱包箱２０）は出荷される。

本実施形態では、包装体１０を箱体２１に収容したときに、その上方に配置される天板２４の切り込み２４１に外側袋１ｂの余長部８ｂを支持させることができるので、包装体１０の上部側が輸送時等に揺れることを抑制できる。
また、箱体２１に包装体１０を収容したときに、該包装体１０の底部が支持板２２の上面に設けられた凹部２２１内に配置され、内側袋１ａの底面部４ａの面積Ａｒ１は、外側袋１ｂの底面部４ｂの面積の０．７０倍以上０．８５倍以下に設定されているので、外側袋１ｂ内での内側袋１ａの動きが抑制されることで、包装体１０が輸送時等に生じる箱体２１内の支持板２２の凹部２２１内での包装体１０の揺れによる仕切り板２３への接触や衝突をさらに抑制できる。これにより、包装体１０の上部側と下部側の揺れや動きを抑制することで、多結晶シリコンＷが包装袋１内でより動きにくくできるので、輸送時等の微粉末の発生を抑制できる。

また、従来から用いられている包装袋１を使用して、上述のような簡易な方法によってシリコン包装体１０が受ける振動による箱体２１内での動きを確実に抑制することができるため、特段新たな梱包部材や衝撃吸収部材などを使用する必要もなく、また、容易に塊状多結晶シリコンＷの品質の低下を回避することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、底板部２１１とは別に支持板２２を備えることとしたが、これに限らない。例えば、箱体２１の底板部２１１そのものが支持板２２として機能する形状、例えば底板部２１１を厚めの構成とし、底板部２１１の上面部に凹部２２１を形成する構成（刳り抜くような構成）としてもよい。また、底板部２１１の上面に凹部を形成した各々の板材を包装体１０の収容位置に合わせて設置するような構成であってもよい。
また、上記実施形態では、支持板２２には、縦方向に２個×横方向に３個の６個の凹部２２１が形成されていることとしたが、これに限らず、箱体２１の大きさ、包装体１０の大きさなどに合わせて凹部２２１の数は適宜変更できる。この場合、仕切り板２３の形状もこれに合わせて適宜変更すればよい。

上記実施形態では、天板２４は、箱体２１の底板部２１１の全て（６個の凹部２２１を覆う大きさ）に形成されることとしたが、これに限らず、例えば、底板部２１１の２／３程度の大きさに形成されてもよい。天板２４は箱体の補強効果も有するため、極端に小さい形状は好ましくないが、天板２４の切り込み２４１が形成されていれば、余長部８ｂによる包装体１０の上部側の動きが抑制できるので、余長部８ｂを支持可能な大きさであればよい。
例えば、図９に示すように、仕切り板２３により区画された各空間の上方を完全に被うのではなく、手を挿入できる程度の隙間を形成できる大きさに天板２４を構成することにより、仕切り板２３により区画された空間内に手を入れて余長部８ｂを取り扱うことができ、作業性を向上できる。
さらに、切り込み２４１近傍に、図１０に示すように、余長部８ｂを切り込み２４１に挿入するために手を入れることができる開口部２４２が形成されていてもよい。この開口部２４２を設けることにより、余長部８ｂを切り込み２４１に挿入する作業性を向上させることができる。

上記実施形態では、切り込み２４１は、凹部２２１ごとに２つずつ設けられていることとしたが、これに限らず、余長部８ｂの長さに応じて凹部２２１ごとに３つ以上ずつ設けられてもよい。切り込み２４１を３つ以上設けることで、余長部８ｂの天板２４への支持がより強固となり、包装体１０の上部側が箱体２１内での動きがより抑制されることで輸送時等の振動による摩耗粉の発生をより低減できる。
上記実施形態では、箱体２１内には、６つの包装体１０が梱包されることとしたが、これに限らず、例えば、図８の天板２４の上方に支持板２２が重ねて配置され、その上方に包装体１０が配置されてもよい。すなわち、箱体２１内には、包装体１０が複数段重ねられた状態で梱包されてもよい。

上記実施形態では、内側袋１ａ内には塊状多結晶シリコンＷが略５ｋｇ充填されることとしたが、これに限らず、塊状多結晶シリコンＷの包装袋１の内側袋１ａへの充填量は、箱体２１の仕切り板２３内の空間サイズが許容する範囲内で内側袋１ａ及び外側袋１ｂへの充填が可能な範囲であればよい。この場合、内側袋１ａと外側袋１ｂの底面部４ａ，４ｂの面積の割合が前述のような範囲内であれば、微粉末の発生抑制は、同様に可能である。また、この場合、外側袋１ｂの余長部８ｂが一定長確保でき、天板２４への支持が可能であれば包装体１０の上部側の揺れや動きは抑制できる。合わせて、箱体２１の支持板２２に凹部２２１が形成され、凹部２２１の底面部２２２に外側袋１ｂの底面部が収容可能であれば包装体１０下部側の動きを抑制できる。

本実施形態においては、内側袋１ａ及び外側袋１ｂのそれぞれにおいて、折り目のついてない側面部２ａ、２ｂを重ね合わせることにより余長部８ａ、８ｂを形成したが、折り目のついた側面部３ａ、３ｂによって余長部８ａ、８ｂを形成してもよい。また、余長部８ａを複数回折り畳むことによって折り畳み部９ａを形成したが、折り目のついた側面部３ａによって折り畳み部９ａを形成してもよい。
本実施形態では、塊状多結晶シリコンＷを二重構造で梱包する場合を説明したが、これに限定されることはなく、外側袋１ｂの外側に最外側袋を設ける三重構造や、それ以上のものであってもよい。この場合、塊状多結晶シリコンＷを充填した内側袋１ａと最外側袋との中間に位置する外側袋１ｂを本発明の外側袋とする。内側袋１ａの底面部４ａの面積が外側袋１ｂの底面部４ｂの面積の０．７０倍以上０．８５倍以下であることは、この内側袋１ａと該内側袋１ａを直接収容する外側袋１ｂ（中間に位置する外側袋）との関係において成立すればよく、上記最外側袋は、これらを収容し得る大きさであればよい。

また、本実施形態では、梱包対象として塊状多結晶シリコンＷを挙げたが、これに限定されることはなく、例えば、塊状の単結晶シリコンを梱包する場合にも、本シリコン用包装袋、シリコン包装体、シリコン用梱包箱及びシリコンの梱包方法を適用することができる。

［確認１］
内側袋と外側袋との底面積比（内側袋の底面積／外側袋の底面積）をそれぞれ変更した包装袋により、外側袋に対する内側袋の収容状況及び包装体に振動を加えた際の外側袋内での内側袋の動きの確認を行った。
確認に使用した包装体は、共通の外側袋を使用し、各内側袋には約０．３ｍｍの厚さのポリエチレン製袋を使用し、最大長約２０〜１２０ｍｍの塊状多結晶シリコンを所定量（略５ｋｇ）充填し、上記実施形態のように封止された各内側袋を外側袋に収容した包装体を使用した。確認結果を表１の実施例１〜３及び比較例１及び２に示す。
［内側袋収容の状況確認］
上記の包装体を形成するに当たり、内側袋を収容する際に、外側袋の内面に内側袋が接触等することで内側袋内の塊状シリコンが動くような場合は不適「△」とし、そのような状況がない場合は好適「○」と判断した。
［内側袋の揺れの確認］
上記の内側袋収容の状況確認で使用した包装袋を使用した包装体に、所定の振動（揺れ）を加えた場合の包装体の状況について確認を行った。包装体中の塊状多結晶シリコン充填量やサイズ等は上記と同様とした。また、包装体の揺れの確認においては、塊状多結晶シリコンを充填した内側袋を外側袋内に収容した包装体を可動台車に乗せて、一定の振動（約１ｍ/秒で可動後、台車を停止させて揺れを与える）を加えた際の包装体の状況確認を各５回行った。
包装体の揺れに対する内側袋の動きが比較的大きいものを「やや大きい」と判断し、上記動きが小さいものを「小さい」と判断し、上記動きが見られない、あるいは無いものを「無し」と判断した。

実施例１〜３は、底面積比（内側袋の底面積／外側袋の底面積）が、０．７０以上０．８５以下の範囲内であったため、内側袋の収容状況は好適であり、振動（揺れ）時の内側袋の動きも小さく良好であった。
比較例１は、底面積比が０．７未満であったため、実施例と比べると外側袋内における内側袋の動きがやや大きくなる傾向が見られた。
また、比較例２は、底面積比が０．８５を超えていたため、内側袋の収容時に外側袋と接触したものや、内側袋の塊状多結晶シリコンが動いたものもあった。これより、内側袋の収容の観点からは包装袋の底面積比が０．８５よりも小さい方が適していると判断できる。

［確認２］
本発明の梱包箱への包装体の収容に当たり、天板および支持板の効果を確認するために、確認１で使用した塊状多結晶シリコン（最大辺長２０〜１２０ｍｍ）約５ｋｇを厚さ約０．３ｍｍのポリエチレン製袋、包装袋底面積比０．７８）に充填した包装体（内側包装体に塊状多結晶シリコンを充填、外側包装体に内側包装体を収容）を収容した梱包箱（箱体）内に仕切り板（板厚約３ｍｍ）とともに６体収容した梱包箱（段ボール製）を使用した。

［天板への包装体上部側固定確認］
包装体の箱体への収容に際し、約２ｍｍ幅の切り込みを包装体の余長部の位置に合わせて２箇所形成した天板を、上記箱体に収容した包装体および仕切り板の上部に配置した。また、配置した天板の切り込み部に包装体余長部を支持させて、包装体を梱包した。また、包装体の箱体への収容に際し、切り込み部を形成しない天板を用いたものも包装体とともに梱包し、包装体の上部側固定の効果の判断とした。
包装体上部側の固定の効果確認は、車での輸送を想定した車上での輸送振動を約３０分間梱包体に与え、輸送後の各包装体側面の箱体や仕切り板への接触・衝突による損傷や押圧痕の有無などを目視で確認した。

［支持板への包装体収容による包装体下部側固定確認］
上記天板への包装体上部固定確認と同様の包装体を箱体への収容に際し、箱体底部に支持板を配置し、包装体を収容した。支持板は、その上面に紙により凹部状に形成し、上部屈曲部と下部屈曲部を其々約１．０、約０．８の曲率とした。また、支持板凹部の高さ寸法は、包装体における内側袋包装体（内部に塊状多結晶シリコンが充填され封止された内側袋）の高さ寸法の１／１８とした。
この凹部に上記塊状多結晶シリコンを充填した包装体を収容し、梱包体とした。この状態で上記天板の効果確認と同様に車上での輸送振動を約３０分間梱包体に与え、輸送振動後の包装体の状態を確認した。また、同時に支持板を使用しない状態での梱包体も比較として輸送振動後の確認を行った。
さらに包装体上部の天板への支持、及び包装体の支持板への収容の両方を行った場合の確認を同様に行った。

実施例４は、余長部を天板に支持させたことにより、包装体の主に上部側の側面部に押圧痕が見られなかったが、包装体における余長部の天板への支持において、梱包時と比べてややずれが見られた。
また、実施例５では、包装体を支持板の凹部に収容したことにより、包装体の下部側の側面に押圧痕が見られなかったが、包装体側面の上部側には、包装体側面部が仕切り板に接触したような形跡が確認された。これは、包装体下部側を凹部に収容したことにより、包装体下部側が固定され、輸送時の振動により動きが抑制された効果が見られた一方、包装体下部側のみの固定となったことより、包装体上部側の揺れが箱体内で生じことによるものと考えられる。
また、実施例６では包装体余長部の天板への支持、及び包装体の支持板への収容により、包装体上部側及び下部側の固定が行われたことにより、包装体自体の揺れが抑制され、包装体側面部の押圧痕や包装袋の損傷、仕切り板への接触等が生じにくかったものと考えられる。なお、実施例６の場合でも実施例４の場合ほどではないが、輸送振動後の確認において、包装体余長部の天板への支持の状態で梱包時と比べてややずれが見られた。
一方、比較例３は、塊状多結晶シリコンの鋭利部による押圧痕が包装体の上部側及び下部側のいずれにおいても複数見られた。
これにより、輸送時の包装体の上部側の揺れを抑制する方法として、天板の切込みにより包装体の余長部を支持すること、及び、凹部が形成された支持板に包装体を収容することが、有効であることがわかった。また、実施例６は、包装体自体に形状の大きい変形などはいずれも見られなかったことから、上記天板及び支持板の両方を備えることが特に有効であることがわかった。

１ 包装袋
１ａ 内側袋
１ｂ 外側袋
２、２ａ、２ｂ、３、３ａ、３ｂ 側面部
４、４ａ、４ｂ 底面部
８ａ、８ｂ 余長部
９ａ 折り畳み部
１０ シリコン包装体
１０ａ 内側袋包装体
１１ 底面部
２０ シリコン用梱包箱
２１ 箱体
２１１ 底板部
２１２ 側板部
２２ 支持板
２２１ 凹部
２３ 仕切り板
２４ 天板
２４１ 切り込み
２４２ 開口部
Ａｒ１ 面積
Ａｒ２ 面積
Ａｒ３ 面積
Ｈ１ 高さ寸法
Ｈ２ 高さ寸法
Ｈ３ 高さ寸法
Ｗ 塊状多結晶シリコン（シリコン）

Claims (3)

1. シリコン用包装袋と、該シリコン用包装袋内にシリコンを充填してなる包装体を複数収容可能な箱体とを備え、
   前記シリコン用包装袋は、シリコンを充填する内側袋と前記シリコンを充填した前記内側袋を収容する外側袋とからなる少なくとも二重構造を有し、前記内側袋及び前記外側袋は、底面部と該底面部の周縁から立ち上がる側面部とを有するとともに、前記内側袋の底面部の面積は、前記外側袋の底面部の面積の０．７０倍以上０．８５倍以下であり、
   前記箱体に、前記包装体を収容したときにその上方に配置される天板が備えられ、該天板に、前記包装体における前記外側袋の前記側面部の上端部を挿入状態に支持可能な切り込みが設けられていることを特徴とするシリコン用梱包箱。
2. 前記箱体に、前記包装体を収容したときに該包装体の下方に配置される支持板が備えられ、該支持板の上面に、前記包装体の底部を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコン用梱包箱。
3. 請求項２に記載のシリコン用梱包箱内に、前記シリコンを前記シリコン用包装袋内に充填してなる包装体を前記凹部に収容するとともに、該包装体における前記外側袋の前記側面部の上端部を前記天板の前記切り込みに挿入状態に支持することを特徴とするシリコンの梱包方法。
   

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