JP4396930B2

JP4396930B2 - Silica glass container molded body molding apparatus and molding method, and silica glass container manufacturing method

Info

Publication number: JP4396930B2
Application number: JP2004106080A
Authority: JP
Inventors: 彰宏水足; 慎介近藤
Original assignee: Covalent Materials Corp
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005289710A

Description

本発明は、シリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス製容器の製造方法に関し、例えば、シリコン単結晶インゴットを成長させるためのシリカガラスルツボとして用いられる、側壁部、底面部及びこれらを結ぶ湾曲部を有するシリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス製容器の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molding apparatus and a molding method for a silica glass container molded body, and a method for producing a silica glass container, and includes, for example, a side wall portion, a bottom surface portion and a silica glass crucible for growing a silicon single crystal ingot. The present invention relates to a molding apparatus and a molding method of a silica glass container molding having a curved portion connecting them, and a method of manufacturing a silica glass container.

半導体ディバイスの基板として用いられるシリコン単結晶は、主にチョクラルスキー法（ＣＺ法）により製造されている。この方法は、ルツボ内に多結晶シリコン原料を装填し、ルツボを周囲から加熱することによって、多結晶シリコン原料を溶融し、吊り下げられた種結晶をシリコン融液に浸して除々に引き上げることによって、シリコン単結晶インゴットを成長させるものである。
従来、前記したＣＺ法を実施するルツボとしては、シリカガラス製のルツボが多く用いられてきた。この種のシリカガラスルツボの製造方法については、例えば特開平１−１６０８３６号公報等に開示されている。 Silicon single crystals used as semiconductor device substrates are mainly manufactured by the Czochralski method (CZ method). In this method, a polycrystalline silicon raw material is loaded into a crucible, the crucible is heated from the surroundings, the polycrystalline silicon raw material is melted, and a suspended seed crystal is immersed in a silicon melt and gradually pulled up. A silicon single crystal ingot is grown.
Conventionally, as a crucible for carrying out the CZ method described above, a silica glass crucible has been often used. A method for producing this type of silica glass crucible is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-160836.

この公報に開示されている製造方法は、所定の気孔率と通気率を有するカーボン質材料からなる中空の型を回転させて、その内部にシリカガラス原料粉末を装填し、遠心力により原料粉末を層状に形成させた後にアーク等の熱源によって原料粉末を溶融して、シリカガラスルツボを得るようにしている。
前記したＣＺ法により単結晶インゴットを生成するためのこの種のシリカガラスルツボは、単結晶インゴットの結晶欠陥等の発生を防止するために、より良好な内面状態や、特にルツボ全周におけるより高い肉厚寸法精度が求められている。しかしながら、前記した工程によってルツボを製造するに際しても、熟練工がほとんど手作業により原料としてのシリカガラス原料粉末を供給しつつ製造しているのが現状である。 In the manufacturing method disclosed in this publication, a hollow mold made of a carbonaceous material having a predetermined porosity and air permeability is rotated, silica glass raw material powder is loaded therein, and the raw material powder is removed by centrifugal force. After forming into a layer, the raw material powder is melted by a heat source such as an arc to obtain a silica glass crucible.
This kind of silica glass crucible for producing a single crystal ingot by the above-mentioned CZ method has a better inner surface condition, particularly higher in the entire circumference of the crucible, in order to prevent the occurrence of crystal defects and the like of the single crystal ingot. Thickness dimensional accuracy is required. However, even when the crucible is manufactured by the above-described process, the skilled worker is currently manufacturing while supplying the silica glass raw material powder as the raw material almost manually.

一方、シリカガラスルツボは、シリコン融液への均熱伝達を行うため外周側に多数の閉気孔を均一に分散させた不透明シリカガラス層を形成し、またシリコン融液への浸食を極力低減し、さらに融液面の安定性を確保するなどのために、内周側に気泡を実質的に皆無にした透明シリカガラス層を形成したいわゆる二層ルツボが一般に使用されている。
そして、このような二層ルツボを製造するためには、前記した製造方法において、回転されたカーボン質中空型内にシリカガラス原料粉末を装填する際に、初めに粗粒の原料粉末を装填し、さらにその内表面にこれより微粒の原料粉末を装填する方法が通常行われており、この装填も熟練工が手作業によりなされるのが現状である。 On the other hand, the silica glass crucible forms an opaque silica glass layer in which a large number of closed pores are uniformly dispersed on the outer peripheral side in order to perform uniform heat transfer to the silicon melt, and also reduces erosion to the silicon melt as much as possible. Furthermore, in order to ensure the stability of the melt surface, a so-called two-layer crucible in which a transparent silica glass layer having substantially no bubbles is formed on the inner peripheral side is generally used.
In order to manufacture such a two-layer crucible, when the silica glass raw material powder is loaded into the rotated carbon hollow mold in the manufacturing method described above, the coarse raw material powder is first charged. In addition, a method of loading a finer raw material powder on the inner surface is usually performed, and this loading is performed manually by a skilled worker.

このように、熟練工が為しても、ルツボの内面状態や肉厚の寸法精度にバラツキが発生することは免れないものであり、特に前記した二層ルツボを製造するにあたっては、製造工程が繁雑で充分な作業能率が得られていないという問題があった。
この問題を解決するものとして、本願出願人は先に特開２０００−１６９１６４号公報において、シリカガラスルツボの製造方法及び製造装置を提案している。 As described above, even if a skilled worker does it, it is inevitable that variations occur in the inner surface state of the crucible and the dimensional accuracy of the wall thickness. Particularly, the manufacturing process is complicated in manufacturing the above-described two-layer crucible. However, there was a problem that sufficient work efficiency was not obtained.
In order to solve this problem, the present applicant has previously proposed a method and an apparatus for producing a silica glass crucible in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-169164.

次に、特開２０００−１６９１６４号公報に示したシリカガラスルツボの製造方法及び製造装置について、図１０及び図１１に基づいて説明する。なお、図１０はシリカガラスルツボを製造する各工程を断面図によって順に示した図であり、図１０（ａ）〜（ｅ）における上半部は垂直方向の中央断面状態を示し、（ａ）〜（ｄ）における下半部は、それぞれの水平方向の中央断面状態を示している。また図１１は二層ルツボの断面図である。 Next, a method and an apparatus for producing a silica glass crucible disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-169164 will be described with reference to FIGS. In addition, FIG. 10 is the figure which showed each process which manufactures a silica glass crucible in order with sectional drawing, and the upper half part in FIG. 10 (a)-(e) shows the center cross-section state of a perpendicular direction, The lower half part in (d) has shown the center section state of each horizontal direction. FIG. 11 is a cross-sectional view of a two-layer crucible.

このシリカガラスルツボの製造装置は、図１０（ａ）に示すように、内周面が円筒状に形成され、軸心１０１ａが垂直方向となるように回転可能に配置された有底状の外枠１０１と、外周面が円柱状に形成され、軸心１０２ａが垂直方向となるように前記外枠内１０１に上部より挿入された回転可能な内枠１０２とを備えている。 As shown in FIG. 10 (a), this silica glass crucible manufacturing apparatus has a bottomed outer shape in which an inner peripheral surface is formed in a cylindrical shape and is rotatably arranged so that an axis 101a is in a vertical direction. A frame 101 and a rotatable inner frame 102 inserted into the outer frame 101 from above so that the outer peripheral surface is formed in a columnar shape and the axial center 102a is in the vertical direction.

前記外枠１０１は、全体が例えばカーボン質材料により形成されており、その内底部は内周面の径に沿った半球状に成されている。また前記内枠２は、全体が例えばシリカガラス質材料により形成されており、その下端部は外周面の径に沿った半球状に成されている。
そして、前記外枠１０１及び内枠１０２はそれぞれの軸心を回転中心として、共に同一方向に回転駆動されるように構成されている。なお、図１０（ａ）に示す符号１０３は、シリカガラス原料粉末を供給する原料粉末供給装置としてのホッパーであり、シリカガラス原料粉末Ｇが外枠１０１と内枠１０２との間に供給される。 The outer frame 101 is entirely formed of, for example, a carbonaceous material, and an inner bottom portion thereof is formed in a hemispherical shape along the diameter of the inner peripheral surface. The entire inner frame 2 is made of, for example, a silica vitreous material, and its lower end is formed in a hemispherical shape along the diameter of the outer peripheral surface.
The outer frame 101 and the inner frame 102 are configured to be driven to rotate in the same direction with their respective axes as the centers of rotation. In addition, the code | symbol 103 shown to Fig.10 (a) is a hopper as a raw material powder supply apparatus which supplies a silica glass raw material powder, and the silica glass raw material powder G is supplied between the outer frame 101 and the inner frame 102. FIG. .

また、各軸心１０１ａ，１０２ａのずれ量は２〜３ｍｍ程度となされ、さらに狭い隙間部分における両者の間隔は１５ｍｍ程度とされる。したがって、外枠１０１と内枠１０２との間に供給された原料粉末Ｇは、偏心状態の内枠１０２の外周面、特に外枠１０２の内周面に接近した部分により、外枠１０１の内周面に押しつけられ、且つ遠心力により、前記した１５ｍｍ程度の均一な層状に形成される。 Further, the shift amount of each of the shaft centers 101a and 102a is about 2 to 3 mm, and the distance between both in a narrow gap portion is about 15 mm. Therefore, the raw material powder G supplied between the outer frame 101 and the inner frame 102 has an inner peripheral surface of the outer frame 101 which is in an eccentric state, particularly a portion close to the inner peripheral surface of the outer frame 102. It is pressed against the peripheral surface and formed into a uniform layer of about 15 mm by centrifugal force.

この様にして外枠１０１の内周面に原料粉末層Ｇを形成させた状態で図１０（ｃ）に示すように、前記外枠１０１の軸心１０１ａと内枠１０２の軸心１０２ａとを一致させると共に、図１０（ｄ）に示すように内枠１０２を上部に移動させることにより、外枠１０１から内枠１０２が引き出される。続いて、図１０（ｅ）に示すように回転状態の前記外枠１内に、加熱手段としての一対の電極１０５ａ，１０５ｂからなるアーク放電装置がその上部から挿入され、電極１０５ａ，１０５ｂに発生するアーク放電熱により、外枠１０１の内周面に形成された前記原料粉末層Ｇを溶融してシリカガラス層と成し、外枠１０１内にシリカガラスルツボを形成させる。このようにして外枠１０１内に形成されたシリカガラスルツボは、前記外枠１０１から取り外され、ルツボ完成品とされる。 With the raw material powder layer G formed on the inner peripheral surface of the outer frame 101 in this way, the shaft center 101a of the outer frame 101 and the shaft center 102a of the inner frame 102 are connected as shown in FIG. At the same time, the inner frame 102 is pulled out from the outer frame 101 by moving the inner frame 102 upward as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 10 (e), an arc discharge device composed of a pair of electrodes 105a and 105b as heating means is inserted into the outer frame 1 in a rotating state from above, and is generated at the electrodes 105a and 105b. The raw material powder layer G formed on the inner peripheral surface of the outer frame 101 is melted by the arc discharge heat to form a silica glass layer, and a silica glass crucible is formed in the outer frame 101. The silica glass crucible formed in the outer frame 101 in this way is removed from the outer frame 101 to obtain a finished crucible.

図１１は、肉厚方向に異なった原料による複数の粉末層を形成させた、いわゆる二層ルツボを示している。このルツボは、共に同一方向に回転される外枠１０１と内枠１０２とで形成される隙間の上部より、外枠側と内枠側とにそれぞれ異なるシリカガラス原料粉末を供給することで形成できる。このため、原料供給ホッパー１０３に内部に仕切り板１０３ｂを設け、外枠１０１側と内枠１０２側との隙間にそれぞれ異なるシリカガラス原料粉末Ｇ１及びＧ２を供給する。 FIG. 11 shows a so-called two-layer crucible in which a plurality of powder layers made of different raw materials are formed in the thickness direction. The crucible can be formed by supplying different silica glass raw material powders to the outer frame side and the inner frame side from the upper part of the gap formed by the outer frame 101 and the inner frame 102 that are rotated in the same direction. . Therefore, a partition plate 103b is provided inside the raw material supply hopper 103, and different silica glass raw material powders G1 and G2 are supplied to the gaps between the outer frame 101 side and the inner frame 102 side, respectively.

前記仕切り板１０３ｂはホッパー３の中央部に配置され、ホッパー１０３内を２つに区画すると共に、この仕切り板１０３ｂはホッパー１０３の原料供給口１０３ａに至る部分まで配置されている。したがって、２つに区画されたホッパー内部にそれぞれ異なる原料粉末Ｇ１及びＧ２を供給することで、同時にそれぞれ異なる原料粉末が吐出され、隙間の肉厚方向に異なった原料による複数の粉末層Ｇ１，Ｇ２を形成することができる。 The partition plate 103 b is disposed at the center of the hopper 3, and the inside of the hopper 103 is divided into two, and the partition plate 103 b is disposed up to a portion reaching the raw material supply port 103 a of the hopper 103. Accordingly, by supplying different raw material powders G1 and G2 into the two hoppers, different raw material powders are discharged at the same time, and a plurality of powder layers G1, G2 made of different raw materials in the thickness direction of the gap. Can be formed.

特開平１−１６０８３６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-160836 特開２００２−６８８６４号公報JP 2002-68864 A

ところで、前記した従来の製造装置にあっては、内枠がルツボ（シリカガラス容器）の径に応じて大型化し、重量が増大する。そのため、前記内枠の回転による回転軸のぶれが生じ、ルツボ（シリカガラス容器）の内面状態及び寸法精度等の品質にバラツキが発生し易いという技術的課題があった。
また、内枠の重量増大に伴い、装置全体が重量化し、据え付け性、取り扱い性が悪いという技術的課題があった。 By the way, in the above-described conventional manufacturing apparatus, the inner frame becomes larger according to the diameter of the crucible (silica glass container), and the weight increases. For this reason, there has been a technical problem that the rotational axis is shaken due to the rotation of the inner frame, and the inner surface state and dimensional accuracy of the crucible (silica glass container) are likely to vary.
Further, with the increase in the weight of the inner frame, there has been a technical problem that the entire apparatus becomes heavier and the installation and handling properties are poor.

また、前記した従来の製造装置にあっては、ホッパー内部を二つに区切り、同時にそれぞれ異なる原料粉末を吐出し、２層の原料粉末層を形成している。
しかしながら、前記ホッパーから外枠と内枠の間に吐出した際、異なる原料粉末が混合し、適切に分離した２層の粉末層を形成し難いという技術的課題、更に言えば、好適な２層のシリカガラスルツボ（シリカガラス容器）を得ることができないという技術的課題があった。 Further, in the above-described conventional manufacturing apparatus, the inside of the hopper is divided into two parts, and different raw material powders are discharged simultaneously to form two raw material powder layers.
However, when discharged from the hopper between the outer frame and the inner frame, the technical problem that different raw material powders are mixed and it is difficult to form a properly separated two-layer powder layer, more specifically, a suitable two-layer There was a technical problem that the silica glass crucible (silica glass container) could not be obtained.

本発明は、前記したような技術的課題に着目してなされたものであり、シリカガラス容器の内表面に凹凸が形成されず、またシリカガラス容器の肉厚を容器全周にわたり、略均一にし、またシリカガラス容器の任意の肉厚制御を高精度に達成できるシリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス容器の製造方法を提供することを目的とする。
また、シリカガラス容器の内面状態及び寸法精度等の品質にバラツキが発生し難く、加えて好適な二層のシリカガラス容器が得られるシリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス容器の製造方法を提供することを目的とする。
更に、装置自体を軽量化し、据え付け性、取り扱い性が良好なシリカガラス製容器成型体の成型装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the technical problems as described above, and the inner surface of the silica glass container is not uneven, and the thickness of the silica glass container is made substantially uniform over the entire circumference of the container. Moreover, it aims at providing the shaping | molding apparatus and shaping | molding method of a silica glass container molded object which can achieve arbitrary wall thickness control of a silica glass container with high precision, and the manufacturing method of a silica glass container.
Further, the silica glass container is less likely to vary in quality such as the inner surface state and dimensional accuracy, and in addition, a silica glass container molding apparatus and molding method for obtaining a suitable two-layer silica glass container, and a silica glass container It aims at providing the manufacturing method of.
It is another object of the present invention to provide a molding apparatus for a silica glass container molded body that is light in weight and has good installation and handling properties.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型装置は、シリカガラス製容器成型体の成型装置において、基台と、前記基台に設けられた軸に回動可能に軸支された支持フレームと、前記支持フレームを起立状態と傾斜状態になす駆動手段と、前記基台に対して回転および傾斜可能に取り付けられた金型と、前記支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられ、前記金型内に供給された原料粉末を成型する平板状の成型板と、前記金型を回転及び傾斜駆動する駆動手段とを備え、屈曲した砂切り板と、前記砂切り板の屈曲した部分に形成された吸引口と、前記吸引口に接続された吸引管とから構成された砂切り吸引部材が、前記金型に対して上下動及び前後動可能に、更に設けられていることを特徴としている。 The present invention has been made to achieve the above object, and a molding apparatus for a silica glass container molding according to the present invention includes a base and a base in the molding apparatus for a silica glass container molding. A support frame pivotally supported on a provided shaft, drive means for making the support frame upright and inclined, and a mold attached to the base so as to be rotatable and inclined; the vertical movement and longitudinal movement can be attached to the support frame, a flat molding plate for molding the raw material powder fed into the mold, and drive means for rotating and tilting driven before Kikin type Bei example, sand cutting plate which is bent, a suction port formed in the bent portion of the sand cutting plate, sand cutting suction member, which is composed of a suction pipe connected to the suction port, the mold It can be moved up and down and back and forth. It is characterized in that is provided.

このように成型板を用いているため、装置自体を軽量化し、良好な据え付け性、取り扱い性を得ることができる。また、金型を斜動させることができるため、斜動状態で原料粉末の良好な積み上げ状態を作ることができる。さらに、該原料粉末を成型板で成型するため、シリカガラス容器の内表面に凹凸が形成され難く、またシリカガラス容器の肉厚を容器全周にわたり、略均一にし、またシリカガラス容器の任意の肉厚制御を高精度に達成できる。
また、砂切り部材を設けることにより、底面部に原料粉末を良好に積み上げることができ、良好な底面部を有するシリカガラス容器を得ることができる。 Since the molded plate is used in this way, the apparatus itself can be reduced in weight and good installation and handling can be obtained. Further, since the mold can be tilted, a good stacked state of the raw material powder can be made in the tilted state. Further, since the raw material powder is molded with a molding plate, it is difficult for irregularities to be formed on the inner surface of the silica glass container, the thickness of the silica glass container is made substantially uniform over the entire circumference of the container, and any silica glass container Thickness control can be achieved with high accuracy.
Further, by providing the sand cutting member, the raw material powder can be favorably stacked on the bottom surface portion, and a silica glass container having a good bottom surface portion can be obtained.

ここで、原料粉末を金型内に供給する原料供給ノズルが、支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられていることが望ましい。
このように、上下動及び前後動が可能である原料供給ノズルが備えられているため、より肉厚制御が高精度にできる。 Here, it is desirable that the raw material supply nozzle for supplying the raw material powder into the mold is attached to the support frame so as to be movable up and down and back and forth.
Thus, since the raw material supply nozzle that can move up and down and back and forth is provided, the thickness control can be performed with higher accuracy.

また、前記金型の内壁と外壁との間には空間部が設けられると共に、前記内壁には複数の開口が形成され、前記空間部には真空ポンプに接続された排気管が接続されていることが望ましい。
このような構成により、金型の内壁に原料粉末を崩れることなく、積み上げることができ、内表面に凹凸が形成されず、また特に前記金型の底面部に原料粉末を積み上げる際に、遠心力によって外周側が厚くなるのを防止し、肉厚を全周にわたり、略均一にし、また任意の肉厚制御を高精度に達成できる。 A space is provided between the inner wall and the outer wall of the mold, and a plurality of openings are formed in the inner wall, and an exhaust pipe connected to a vacuum pump is connected to the space. It is desirable.
With such a configuration, the raw material powder can be stacked without collapsing on the inner wall of the mold, and irregularities are not formed on the inner surface, and particularly when the raw material powder is stacked on the bottom surface of the mold, centrifugal force Therefore, it is possible to prevent the outer peripheral side from becoming thick, to make the thickness substantially uniform over the entire circumference, and to achieve arbitrary thickness control with high accuracy.

更に、前記成型板は、金属板と、前記金属板に取り付けられた外層成型用板と、前記外層成型用板が取り付けられた金属板の側端部と反対側の側端部に取り付けられた内層成型用板と、前記金属板の下部に設けられた底部成型用板とを備え、前記外層成型用板、内層成型用板、底部成型用板が合成樹脂で形成されていることが望ましい。
このように、金属板に対して外層成型用板、内層成型用板、底部成型用板が一体化しているため、取り扱い性が良く、また合成樹脂で形成されているため、装置自体を軽量化でき、良好な据え付け性、取り扱い性が得られる。 Furthermore, the molded plate includes a metal plate, and the outer layer molding plate attached to the metal plate, wherein the outer molding plate is attached to the side edge portion of the side edge portion of the attached metal plate opposite It is desirable that an inner layer forming plate and a bottom portion forming plate provided below the metal plate are provided, and the outer layer forming plate, the inner layer forming plate, and the bottom portion forming plate are formed of a synthetic resin.
In this way, the outer layer molding plate, inner layer molding plate, and bottom molding plate are integrated with the metal plate, so it is easy to handle and is made of synthetic resin. And good installation and handling are obtained.

また、前記成型板の外層成型用板の外縁部を外層原料粉末に押し付けることによって、外層原料粉末の内周側面部を規定し、内層用成型板の外縁部を内層原料粉末に押し付けることによって、内層の原料粉末の内周側面部を規定し、底部成型用板の外縁部を外層原料粉末、内層原料粉末に押し付けることによって、外層及び内層原料粉末の底面部を規定することが望ましい。
このように構成されているため、シリカガラス容器の内表面に凹凸が形成されず、またシリカガラス容器の肉厚をシリカガラス容器全周にわたり、略均一にし、またシリカガラス容器の任意の肉厚制御を高精度に達成できる。また、シリカガラス容器の内面状態及び寸法精度等の品質のバラツキを抑制できる。
なお、前記底部成型用板は前記金属板に対して上下動可能に形成され、内層用成型板と外層成型用板間に収容された状態と、突出した状態とをとり、底部成型用板が突出した状態で、底部成型用板の外縁部を外層原料粉末、内層原料粉末に押し付け、外層及び内層の原料粉末の底面部を規定することが望ましい。 Also, by pressing the outer edge portion of the outer layer molding plate of the molding plate against the outer layer raw material powder, by defining the inner peripheral side surface portion of the outer layer raw material powder, by pressing the outer edge portion of the inner layer molding plate against the inner layer raw material powder, It is desirable to define the inner peripheral side surface portion of the inner layer raw material powder, and to define the bottom surface portion of the outer layer and inner layer raw material powder by pressing the outer edge portion of the bottom molding plate against the outer layer raw material powder and the inner layer raw material powder.
Since it is configured in this manner, no irregularities are formed on the inner surface of the silica glass container, the thickness of the silica glass container is made substantially uniform over the entire circumference of the silica glass container, and the arbitrary thickness of the silica glass container Control can be achieved with high accuracy. Moreover, variations in quality such as the inner surface state and dimensional accuracy of the silica glass container can be suppressed.
The bottom molding plate is formed so as to be movable up and down with respect to the metal plate. The bottom molding plate takes a state of being accommodated between the inner layer molding plate and the outer layer molding plate and a protruding state. In the protruding state, it is desirable to press the outer edge portion of the bottom molding plate against the outer layer raw material powder and the inner layer raw material powder to define the bottom portions of the outer layer and inner layer raw material powders.

また、前記内層用成型板の外縁部には、断面コ字状の内層原料粉末誘導路が内層用成型板の上下方向に形成されていることが望ましい。
このように、内層原料粉末誘導路が設けられているため、側面に余分付着した内層原料粉末を掻き落とし、シリカガラス容器の底部に誘導することができ、またシリカガラス容器の底面部を形成するための内層原料粉末を該底面部に、効率よく誘導することができる。 Moreover, it is desirable that an inner layer raw material powder guide path having a U-shaped cross section is formed in the outer edge portion of the inner layer molding plate in the vertical direction of the inner layer molding plate.
As described above, since the inner layer raw material powder guide path is provided, the inner layer raw material powder excessively attached to the side surface can be scraped off and guided to the bottom of the silica glass container, and the bottom part of the silica glass container is formed. Therefore, the inner layer raw material powder can be efficiently guided to the bottom portion.

また、前記外層原料粉末が天然水晶であり、前記内層原料粉末が合成シリカであり、シリカガラス製容器成型体がシリコン単結晶引上げ用ルツボであることが望ましい。この原料粉末を用いることにより、内層がほぼ無気泡で、表面が平滑な透明シリカガラス層を形成させた二層構造のシリカガラスルツボを得ることができる。 Further, it is desirable that the outer layer raw material powder is natural quartz, the inner layer raw material powder is synthetic silica, and the silica glass container molded body is a crucible for pulling a silicon single crystal. By using this raw material powder, it is possible to obtain a silica glass crucible having a two-layer structure in which a transparent silica glass layer having an inner layer substantially free of bubbles and having a smooth surface is formed.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型方法は、シリカガラス製容器成型体の成型方法において、原料供給ノズルから原料粉末を、容器状の金型の内壁側面部に供給し、前記金型内に原料粉末を積み上げ、これに成型板を押し当て、シリカガラス製容器成型体側面部を形成する側面部成型工程と、前記原料供給ノズルから原料粉末を、前記金型の底面部に供給し、前記金型内に原料粉末を積み上げ、成型板を原料粉末に押し当て、シリカガラス製容器成型体の底面部を形成する底面部成型工程と、前記原料供給ノズルから原料粉末を前記金型の底面部に供給する前に、前記金型の底面部に落下した原料粉末を除去し、前記金型の底面部の原料粉末が存在しない領域を円形状にする工程とを含むことを特徴としている。
このように、側面部を成型し、その後底面部を形成することにより、シリカガラス容器の肉厚をシリカガラス容器全周にわたり、略均一にし、またシリカガラス容器の任意の肉厚制御を高精度に達成できる。また、シリカガラス容器の内面状態及び寸法精度等の品質にバラツキを抑制できる。 The present invention has been made to achieve the above object, and the method for molding a silica glass container molded body according to the present invention is a method for molding a silica glass container molded body, in which a raw material powder is supplied from a raw material supply nozzle, A side part molding step for supplying a raw material powder in the mold, pressing a molding plate against the mold, and forming a silica glass container molded body side part; Raw material powder is supplied from the supply nozzle to the bottom surface of the mold, the raw material powder is stacked in the mold, and a molding plate is pressed against the raw material powder to form a bottom surface of the silica glass container molded body. Before the raw material powder is supplied from the raw material supply nozzle to the bottom surface portion of the mold, the raw material powder dropped on the bottom surface portion of the mold is removed and the raw material powder on the bottom surface portion of the mold exists. Non-circular area It is characterized in that it comprises the that step.
In this way, by molding the side part and then forming the bottom part, the thickness of the silica glass container is made substantially uniform over the entire circumference of the silica glass container, and arbitrary thickness control of the silica glass container is highly accurate. Can be achieved. Moreover, variation in the quality of the inner surface state and dimensional accuracy of the silica glass container can be suppressed.

ここで、前記側面部成型工程が、異なる特性の原料粉末を用いて複数回行われることが望ましく、また、前記側面部成型工程の最終回に、過剰の原料粉末を積み上げておき、これに成型板を押し当てることで、過剰分の原料粉末を前記底面部に移動せしめることが望ましい。 Here, it is desirable that the side surface molding step is performed a plurality of times using raw material powders having different characteristics, and excessive raw material powder is stacked and molded into the final round of the side surface molding step. It is desirable to move the excess raw material powder to the bottom surface by pressing the plate.

また、本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型方法は、前記シリカガラス製容器成型体の成型装置を用いたシリカガラス製容器の成型方法であって、原料供給ノズルから原料粉末を、傾動した容器状金型の内壁側面部に供給し、前記金型を回転しながら原料粉末を積み上げる工程と、成型板を前記金型内に下降させると共に、前記成型板の外縁部を積み上げられた原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器側面部を形成する工程と、原料供給ノズルから原料粉末を、略起立状態の前記金型の底面部に供給し、前記金型を回転しながら原料粉末を底面部に積み上げる工程と、前記成型板を前記金型内に下降させると共に、前記底部成型用板を突出した状態にして、該底部成型用板の外縁部を底面部に積み上げられた原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器の底面部を形成する工程と、を含むことを特徴としている。このように、前記シリカガラス製容器成型体の成型装置を用いた前記成型方法によって、良好なシリカガラス成型体を得ることができる。 In addition, the present invention has been made to achieve the above object, and a method for molding a silica glass container molded body according to the present invention is a silica glass container using the molding apparatus for a silica glass container molded body. The raw material powder is supplied from the raw material supply nozzle to the inner wall side surface portion of the tilted container-shaped mold, and the raw material powder is stacked while rotating the mold, and the molding plate is placed in the mold. And pressing the outer edge of the molded plate against the stacked raw material powder, adjusting the thickness and adjusting the thickness, forming a silica glass container side surface, and the raw material powder from the raw material supply nozzle, It is supplied to the bottom portion of the mold of the substantially upright posture, a step of stacking the bottom portion of the raw material powder while rotating the mold, together with lowering the mold plate in the mold, the bottom molding plate In a state where it is put out, press the outer edge of the bottom molding plate against the raw material powder stacked on the bottom, adjust the thickness and adjust the thickness, and form the bottom of the silica glass container. It is characterized by including. Thus, a favorable silica glass molded body can be obtained by the molding method using the molding apparatus for the silica glass container molded body.

また、本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型方法は、前記シリカガラス製容器成型体の成型装置を用いたシリカガラス製容器の成型方法であって、原料供給ノズルから第一の原料粉末を、傾動した容器状の金型の内壁側面部に供給し、前記金型を回転しながら第一の原料粉末を積み上げる工程と、成型板の外層成型用板を前記金型内に下降させ、前記外層成型用板の外縁部を積み上げられた第一原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器の外層側面部を形成する工程と、原料供給ノズルから第二の原料粉末を、傾動した金型の内壁側面部に形成されたシリカガラス製容器外層側面部の上に供給し、前記金型を回転しながら第二の原料粉末を積み上げる工程と、原料供給ノズルから第一の原料粉末を、略起立状態の前記金型の底面部に供給し、金型を回転しながら第一の原料粉末を底面部に積み上げる工程と、成型板の底部成型用板を前記金型内に下降させ、前記成型板の外縁部を底面部に積み上げられた第一の原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器外層底面部を形成する工程と、成型板の内層成型用板を前記金型内に下降させ、前記成型板の内層成型用板の外縁部を積み上げられた第二の原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器内層側面部を形成すると共に、前記厚みの調整で過剰分の第二の原料粉末を前記シリカガラス製容器外層底面部の上に移動させ、成型板の底部成型用板の外縁部を前記移動した第二の原料粉末に押し当て、シリカガラス製容器内層底面部を形成する工程とを順次行うことを特徴としている。このように、前記シリカガラス製容器成型体の成型装置を用いた前記成型方法によって、良好なシリカガラス容器を得ることができる。 In addition, the present invention has been made to achieve the above object, and a method for molding a silica glass container molded body according to the present invention is a silica glass container using the molding apparatus for a silica glass container molded body. A first raw material powder from a raw material supply nozzle is supplied to the inner wall side surface portion of the tilted container-shaped mold, and the first raw material powder is stacked while rotating the mold, Lower the outer layer molding plate of the molding plate into the mold, press the outer edge of the outer layer molding plate against the stacked first raw material powder, adjust the thickness and adjust the thickness of the silica glass container The step of forming the outer layer side surface portion and the second raw material powder from the material supply nozzle are supplied onto the silica glass container outer layer side surface portion formed on the inner wall side surface portion of the tilted mold, and the mold is rotated. While the second raw powder A step of stacking, a step of supplying the first raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom surface of the mold in a substantially upright state, and a step of stacking the first raw material powder on the bottom surface while rotating the mold; The bottom molding plate is lowered into the mold, the outer edge of the molding plate is pressed against the first raw material powder stacked on the bottom surface, the surface is conditioned and the thickness is adjusted, and the silica glass container outer layer The step of forming the bottom surface portion, the inner layer molding plate of the molding plate is lowered into the mold, the outer edge portion of the inner layer molding plate of the molding plate is pressed against the stacked second raw material powder, the surface Adjust the thickness and adjust the thickness to form the inner side surface of the silica glass container, and move the excess second raw material powder onto the bottom surface of the outer layer of silica glass container by adjusting the thickness. Move the outer edge of the bottom molding plate Pressed against the second material powder is characterized by sequentially performing the steps of forming a silica glass vessel inner bottom portion. Thus, a favorable silica glass container can be obtained by the molding method using the molding apparatus for the silica glass container molding.

更に、前記原料供給ノズルから第一の原料粉末を略起立状態の前記金型の底面部に供給する前に、前記金型の底面部に落下した第一及び第二の原料粉末を除去し、前記金型の底面部の原料粉末が存在しない領域を円形状にする工程を行うことが望ましい。
このような、金型の底面部に落下した第一および第二の原料粉末を除去する工程を設けることにより、底面部に原料粉末を良好に積み上げることができ、良好な底面部を有するシリカガラス容器を得ることができる。 Furthermore, before supplying the first raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom portion of the mold in a substantially upright state, the first and second raw material powder dropped on the bottom portion of the mold is removed, It is desirable to perform a step of forming a circular shape in a region where the raw material powder does not exist on the bottom surface of the mold.
By providing such a step of removing the first and second raw material powders that have fallen on the bottom surface of the mold, it is possible to accumulate the raw material powders on the bottom surface, and the silica glass having a good bottom surface A container can be obtained.

また、前記第一の原料粉末が天然水晶であり、前記第二の原料粉末が合成シリカであり、シリカガラス製容器がシリコン単結晶引上げ用ルツボであることが望ましい。
この原料粉末を用いることにより、内層がほぼ無気泡で、表面が平滑な透明石英ガラス層を形成させた二層構造のシリカガラスルツボを得ることができる。
更に、前記したシリカガラス製容器成型体の成型方法の後に、前記原料粉末（前記第一の原料粉末及び前記第二の原料粉末）を加熱溶融することが望ましい。
尚、上述のシリカガラス製容器成型体は、実質的には側面部、底面部及びこれらを結ぶ湾曲部を有するものであるが、本発明では、この実質的な湾曲部は、前記側面部あるいは前記底面部のいずれかに含めることができ、特には、前記側面部に含めることがより好ましい。このことは、前記容器状の金型についても同様である。 Further, it is desirable that the first raw material powder is natural quartz, the second raw material powder is synthetic silica, and the silica glass container is a crucible for pulling a silicon single crystal.
By using this raw material powder, it is possible to obtain a silica glass crucible having a two-layer structure in which a transparent quartz glass layer having an inner layer substantially free of bubbles and having a smooth surface is formed.
Furthermore, it is desirable to heat-melt the raw material powder (the first raw material powder and the second raw material powder) after the above-described method for forming the silica glass container molded body.
The silica glass container molded body described above substantially has a side surface portion, a bottom surface portion, and a curved portion connecting them, but in the present invention, the substantial curved portion is the side surface portion or It can be included in any one of the bottom portions, and particularly preferably included in the side portion. The same applies to the container-shaped mold.

本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス容器の製造方法によれば、シリカガラス製容器の内表面に凹凸が形成されず、またシリカガラス製容器の肉厚を容器全周にわたり、略均一にし、またシリカガラス製容器の任意の肉厚制御を高精度に達成することができる。
また、シリカガラス製容器の内面状態及び寸法精度等の品質のバラツキを極力少なくすることができ、しかも好適な一層のシリカガラス製容器のみならず二層のシリカガラス製容器を得ることができる。
更に、本発明にかかるシリカガラス製容器成型体の成型装置によれば、装置自体を軽量化でき、また据え付けを容易に行うことができ、更には取り扱いが容易である。 According to the molding apparatus and molding method of a silica glass container molding according to the present invention and the method of manufacturing a silica glass container, no irregularities are formed on the inner surface of the silica glass container, and the thickness of the silica glass container is reduced. It can be made substantially uniform over the entire circumference of the container, and arbitrary thickness control of the silica glass container can be achieved with high accuracy.
Further, variations in quality such as the inner surface state and dimensional accuracy of the silica glass container can be reduced as much as possible, and not only a suitable single layer silica glass container but also a double layer silica glass container can be obtained.
Furthermore, according to the apparatus for molding a silica glass container molded body according to the present invention, the apparatus itself can be reduced in weight, can be easily installed, and is easy to handle.

本発明の一実施形態を図１乃至図９に基づいて説明する。この実施形態の説明にあっては、シリコン単結晶引上げ用シリカガラスルツボを例にとって説明する。尚、図１は、一実施形態にかかるシリカガラス製容器（シリカガラスルツボ）成型体の成型装置の側面図、図２は、図１に示した金型の側面図、図３は、図１に示した成型板の側面図、図４は成型板の平面図、図５は原料粉末誘導体を示した斜視図、図６及び図７は本発明の実施形態にかかる製造工程を示した概略断面図、図８は底部砂切り吸引部材、図９はシリカガラスルツボ底部の砂切り状態を示した平面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of this embodiment, a silica glass crucible for pulling a silicon single crystal will be described as an example. 1 is a side view of an apparatus for molding a silica glass container (silica glass crucible) according to an embodiment, FIG. 2 is a side view of the mold shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a plan view of the molding plate, FIG. 5 is a perspective view showing the raw material powder derivative, and FIGS. 6 and 7 are schematic cross sections showing the manufacturing process according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a plan view showing a sand cutting state at the bottom of the silica glass crucible, and FIG. 9 is a bottom sand cutting suction member.

本発明にかかるシリカガラス製容器（シリカガラスルツボ）成型体の成型装置Ａは、基台１と、前記基台１に設けられた軸１ａに、回動可能に軸支された支持フレーム２と、前記支持フレーム２に一端が取り付けられ、伸縮することによって前記支持フレーム２を起立状態と傾斜状態（傾動状態）になす駆動手段３とを備えている。この駆動手段３としては、例えばピストン・シリンダであって、一端が回動可能に固定され、他端が揺動可能に形成されたシリンダ部３ｂに対して、ピストン部３ａが油圧等により伸縮可能に構成されているものを用いることができる。 A molding apparatus A for a silica glass container (silica glass crucible) molded body according to the present invention includes a base 1 and a support frame 2 pivotally supported on a shaft 1 a provided on the base 1. One end of the support frame 2 is attached to the support frame 2, and driving means 3 is provided for bringing the support frame 2 into an upright state and an inclined state (tilting state) by expanding and contracting. As the driving means 3, for example, a piston / cylinder, one end of which is rotatably fixed, and the other end of the cylinder 3b is swingable. What is comprised in can be used.

また、前記シリカガラス容器成型体（シリカガラスルツボ）の成型装置Ａは、前記支持フレーム２に対して上下動及び前後動可能に取り付けられた成型板４と、前記支持フレーム２に取り付けられ、支持フレーム２と共に傾動する金型６と、前記金型６自体を回転駆動するモータ等の駆動手段７とを備えている。なお、金型６を回転させるための駆動手段としてのモータ７は支持フレーム２上に設けられている。
尚、金型６は、基台１に対して傾動可能に設けられていれば良く、支持フレーム２に取り付けられていても、あるいは支持フレーム２とは別に基台１に取り付けられていても良い。 The silica glass container molding body (silica glass crucible) molding apparatus A includes a molding plate 4 attached to the support frame 2 so as to be movable up and down and back and forth, and attached to the support frame 2 for support. A mold 6 that tilts together with the frame 2 and a driving means 7 such as a motor that rotationally drives the mold 6 itself are provided. Note that a motor 7 as a driving means for rotating the mold 6 is provided on the support frame 2.
The mold 6 may be provided so as to be tiltable with respect to the base 1, and may be attached to the support frame 2 or may be attached to the base 1 separately from the support frame 2. .

この支持フレーム２には、支持フレーム２に対して上下動可能なアーム５が取り付けられ、このアーム５の下面には、前後方向（図１の矢視Ｘ方向）に摺動可能なスライド機構８が設けられている。そして、前記成型板４は、前記スライド機構８を介して、前記アーム５の下面に取り付けられている。 An arm 5 that can move up and down with respect to the support frame 2 is attached to the support frame 2, and a slide mechanism 8 that is slidable in the front-rear direction (in the direction of the arrow X in FIG. 1) Is provided. The molded plate 4 is attached to the lower surface of the arm 5 via the slide mechanism 8.

このスライド機構８は、成型板４を案内するガイドレール（図示せず）と前記成型板４を移動させるピストン・シリンダ（図示せず）とから構成されている。
したがって、前記ピストンを伸縮させることにより、成型板４を前後（（図１の矢視Ｘ方向）に移動させることができる。 The slide mechanism 8 includes a guide rail (not shown) for guiding the molding plate 4 and a piston / cylinder (not shown) for moving the molding plate 4.
Therefore, the molding plate 4 can be moved back and forth (in the direction of the arrow X in FIG. 1) by expanding and contracting the piston.

また、前記アーム５にはナット部９ｂが設けられ、このナット部９ｂは、支持フレーム２に沿って設けられたねじ軸９ａに螺合している。したがって、支持フレーム２の上部に設けられたモータ１０でねじ軸９ａを回転させることにより、アーム５（ナット部９ｂ）は支持アームに沿って上下動する。 The arm 5 is provided with a nut portion 9 b, and this nut portion 9 b is screwed to a screw shaft 9 a provided along the support frame 2. Therefore, when the screw shaft 9a is rotated by the motor 10 provided on the upper portion of the support frame 2, the arm 5 (nut portion 9b) moves up and down along the support arm.

次に、この金型６の構成について、図２に基づいて詳述する。
この金型６の内壁６ｂは円筒状に形成され、外壁６ｄは円柱状に形成されている。また、この内壁６ｂは全体が例えば多数の貫通孔が形成されたステンレス鋼（ＳＵＳ）により形成されており、その内底部は内周面の径に沿った半球状に成されている。一方、外壁６ｄの材質は、特に限定されないが、強度を有する点から鉄、ステンレス等が用いられる。 Next, the structure of this metal mold | die 6 is explained in full detail based on FIG.
The inner wall 6b of the mold 6 is formed in a cylindrical shape, and the outer wall 6d is formed in a columnar shape. Further, the entire inner wall 6b is made of, for example, stainless steel (SUS) in which a large number of through holes are formed, and the inner bottom portion thereof is formed in a hemispherical shape along the diameter of the inner peripheral surface. On the other hand, the material of the outer wall 6d is not particularly limited, but iron, stainless steel or the like is used from the viewpoint of strength.

更に、この金型６の内壁６ｂと外壁６ｄとの間に空間部６ｅが設けられている。また、前記内壁６ｂには多数の開口６ｃが形成され、内壁部６ｂの内側と前記空間部６ｅとが連通している。また、前記空間部６ｅには排気管６ｆが接続され、排気管６ｆを介して真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
したがって、真空ポンプを動作させることにより、図に矢視するように、開口６ｂから吸引し、空間部６を介して排気管６ｆより排気し、開口６ｂに負圧を作用させることができる。 Further, a space 6e is provided between the inner wall 6b and the outer wall 6d of the mold 6. In addition, a large number of openings 6c are formed in the inner wall 6b, and the inside of the inner wall portion 6b communicates with the space portion 6e. Further, an exhaust pipe 6f is connected to the space 6e, and is connected to a vacuum pump (not shown) through the exhaust pipe 6f.
Therefore, by operating the vacuum pump, it is possible to suck from the opening 6b, exhaust from the exhaust pipe 6f through the space 6, and apply a negative pressure to the opening 6b.

次に、成型板４の構成について、図３乃至図５に基づいて詳述する。
この成型板４は、前記スライド機構８に取り付けられる金属板４ａと、前記金属板４ａに取り付けられた外層成型用板４ｂが設けられている。また、この外層成型用板４ｂが取り付けられた金属板４ａの側端部と反対側の側端部には、内層成型用板４ｃが取り付けられている。更に、前記金属板４ａの下部には、底部成型用板４ｄが設けられている。
これら外層成型用板４ｂ、内層用成型板４ｃ、底部成型用板４ｄは、平板状に合成樹脂で形成され、軽量化が図られている。 Next, the configuration of the molded plate 4 will be described in detail with reference to FIGS.
The molding plate 4 is provided with a metal plate 4a attached to the slide mechanism 8 and an outer layer molding plate 4b attached to the metal plate 4a. Also, an inner layer forming plate 4c is attached to a side end portion opposite to the side end portion of the metal plate 4a to which the outer layer forming plate 4b is attached. Further, a bottom molding plate 4d is provided below the metal plate 4a.
The outer layer forming plate 4b, the inner layer forming plate 4c, and the bottom portion forming plate 4d are formed of a synthetic resin in a flat plate shape to reduce weight.

また、外層成型用板４ｂの外縁部、内層用成型板４ｃの外縁部、底部成型用板４ｄの外縁部は、所定の形状に設定されている。
即ち、外層成型用板４ｂの外縁部を外層原料粉末に押し付けることによって、外層の原料粉末の内周側面部を規定でき、また、内層用成型板４ｃの外縁部を内層原料粉末に押し付けることによって、内層の原料粉末の内周側面部を規定でき、更に、底部成型用板４ｄの外縁部を外層原料粉末、内層原料粉末に押し付けることによって、外層及び内層の原料粉末の底面部を規定できるように構成されている。
なお、外層成型用板４ｂの側面から底面に移行する外縁部４ｂ１の曲率半径は、内層成型用板４ｃの側面から底面に移行する外縁部４ｃ１の曲率半径よりも大きく形成されている。 The outer edge portion of the outer layer forming plate 4b, the outer edge portion of the inner layer forming plate 4c, and the outer edge portion of the bottom portion forming plate 4d are set in a predetermined shape.
That is, by pressing the outer edge portion of the outer layer forming plate 4b against the outer layer raw material powder, the inner peripheral side surface portion of the outer layer raw material powder can be defined, and by pressing the outer edge portion of the inner layer forming plate 4c against the inner layer raw material powder. The inner peripheral side surface portion of the inner layer raw material powder can be defined, and the outer edge portion of the bottom molding plate 4d can be pressed against the outer layer raw material powder and the inner layer raw material powder so that the bottom surface portion of the outer layer and inner layer raw material powder can be defined. It is configured.
The radius of curvature of the outer edge portion 4b1 that moves from the side surface to the bottom surface of the outer layer molding plate 4b is larger than the radius of curvature of the outer edge portion 4c1 that moves from the side surface to the bottom surface of the inner layer molding plate 4c.

また、前記金属板４ａにはシリンダ４ｅが固定され、前記シリンダ４ｅによって伸縮するピストン４ｆの先端部に、前記底部成型用板４ｄが取り付けられている。したがって、図３の仮想線に示すように、底部成型用板４ｄは突出した状態と、内層用成型板４ｃと前記外層成型用板４ｂ間に収容された状態とをとることができる。
なお、後述するように、底部成型用板４ｄは突出した状態で、底部成型用板４ｄの外縁部を外層原料粉末、内層原料粉末に押し付け、外層及び内層の原料粉末の底面部を規定する。 Also, a cylinder 4e is fixed to the metal plate 4a, and the bottom molding plate 4d is attached to the tip of a piston 4f that expands and contracts by the cylinder 4e. Therefore, as shown by the phantom line in FIG. 3, the bottom molding plate 4d can be in a protruding state and in a state of being accommodated between the inner layer molding plate 4c and the outer layer molding plate 4b.
As will be described later, with the bottom molding plate 4d protruding, the outer edge portion of the bottom molding plate 4d is pressed against the outer layer raw material powder and the inner layer raw material powder to define the bottom surfaces of the outer layer and inner layer raw material powders.

また、前記金属板４ａの下部には、ルツボの底面部の肉厚を測定するための底部測定用レーザセンサ４ｇと、内層用成型板４ａにはルツボの側面部の肉厚を測定するための側部測定用レーザセンサ４ｈとが設けられている。 The bottom of the metal plate 4a has a bottom measuring laser sensor 4g for measuring the thickness of the bottom portion of the crucible, and the inner layer molded plate 4a for measuring the thickness of the side portion of the crucible. A side measurement laser sensor 4h is provided.

更に、前記内層用成型板４ｃの外縁部には、断面コ字状の内層原料粉末誘導路４ｉが内層用成型板４ｃの上下方向に形成されている。この内層原料粉末誘導路４ｉは、側面部に余分付着した内層原料粉末を掻き落とし、ルツボの底部に誘導するものである。また、ルツボの底面部に内層原料粉末をルツボの底面部に誘導するためのものである。
そのため、図５に示すように、内層原料粉末誘導路４ｉにおける内層成型用板４ｃから離れた側面４ｉ１の長さは、内層成型用板４ｃに接する側面４ｉ２の長さより、短く形成されている。その結果、側面に余分付着した内層原料粉末は、隙間ｌから内層原料粉末誘導路４ｉに進入し、内層用成型板４ｃで掻き落され、内層原料粉末誘導路４ｉ中を落下し、底面部に導出される。尚、図４及び図５に示された矢視は、金型６の回転方向を示している。
また、原料粉末供給ノズルから、ルツボの底面部を形成するために供給される内層原料粉末を、内層原料粉末誘導路４ｉに直接供給することにより、側面部に付着させることなく、底面部に対して効率的に導入することができる。 Furthermore, an inner layer raw material powder guiding path 4i having a U-shaped cross section is formed in the vertical direction of the inner layer molding plate 4c at the outer edge of the inner layer molding plate 4c. The inner layer raw material powder guiding path 4i scrapes off the inner layer raw material powder adhering to the side surface part and guides it to the bottom of the crucible. Further, the inner layer raw material powder is guided to the bottom surface of the crucible on the bottom surface of the crucible.
Therefore, as shown in FIG. 5, the length of the side surface 4i1 away from the inner layer molding plate 4c in the inner layer raw material powder guiding path 4i is shorter than the length of the side surface 4i2 in contact with the inner layer molding plate 4c. As a result, the inner layer raw material powder adhering to the side surface enters the inner layer raw material powder guide path 4i through the gap l, scraped off by the inner layer molding plate 4c, falls in the inner layer raw material powder guide path 4i, and falls on the bottom surface portion. Derived. 4 and 5 indicate the rotation direction of the mold 6.
In addition, the inner layer raw material powder supplied to form the bottom portion of the crucible from the raw material powder supply nozzle is directly supplied to the inner layer raw material powder guide path 4i, so that the inner surface raw material powder is not attached to the side surface portion. Can be introduced efficiently.

次に、前記シリカガラス製容器成型体の成型装置を用いたシリカガラス製容器（シリカガラスルツボ）の成型体の成型工程について、図６及び図７に基づいて説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、駆動手段３によって支持フレーム２を４５度傾動させ、原料供給ノズルＵから外層原料粉末Ｇ１を金型６の内壁６ｂの表面に供給し、金型６を回転しながら外層原料粉末Ｇ１を積み上げる。
このとき、前記真空ポンプを動作させ、内壁６ｂに形成された開口６から吸引する。したがって、金型６の内壁６ｂには負圧が作用し、前記外層原料粉末Ｇ１は崩れることなく、積み上げることができる。なお、このとき金型６の底面部には、外層原料粉末は積み上げられない。 Next, the molding process of the molded body of the silica glass container (silica glass crucible) using the molding apparatus of the silica glass container molded body will be described based on FIG. 6 and FIG.
First, as shown in FIG. 6 (a), the support frame 2 is tilted by 45 degrees by the driving means 3, and the outer layer raw material powder G1 is supplied from the raw material supply nozzle U to the surface of the inner wall 6b of the mold 6, so that the mold 6 The outer layer raw material powder G1 is piled up while rotating.
At this time, the vacuum pump is operated and sucked from the opening 6 formed in the inner wall 6b. Therefore, a negative pressure acts on the inner wall 6b of the mold 6, and the outer layer raw material powder G1 can be stacked without collapsing. At this time, the outer layer raw material powder is not stacked on the bottom surface of the mold 6.

次に、図６（ｂ）に示すように、成型板４を金型６内に下降させると共に、前記成型板４を支持フレーム２側に移動し、外層成型用板４ｂの外縁部を積み上げられた外層原料粉末Ｇ１に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを微調整する。
このとき、削り取られた外層原料粉末Ｇ１は小Ｒ部ａに堆積するが、更に外層成型用板４ｂの外縁部４ｂ１を小Ｒ部ａに押し当て、その表面を馴らす。また、このようにして形成された成型体Ｓの厚みをレーザセンサ４ｈにて測定し、凹部が存在する場合は外層原料粉末Ｇ１を補充し、外層成型用板４ｂを用いて成型を再度行う。これにより、外層原料粉末Ｇ１の厚み精度が向上する。 Next, as shown in FIG. 6B, the molding plate 4 is lowered into the mold 6 and the molding plate 4 is moved to the support frame 2 side, and the outer edge portion of the outer layer molding plate 4b is stacked. The outer layer raw material powder G1 is pressed to adjust the surface and finely adjust the thickness.
At this time, the scraped outer layer raw material powder G1 is deposited on the small R portion a, but the outer edge portion 4b1 of the outer layer forming plate 4b is further pressed against the small R portion a to adjust the surface thereof. Further, the thickness of the molded body S formed in this way is measured by the laser sensor 4h, and when there is a recess, the outer layer raw material powder G1 is supplemented and molding is performed again using the outer layer molding plate 4b. Thereby, the thickness accuracy of the outer layer raw material powder G1 is improved.

続いて、図６（ｃ）に示すように、原料供給ノズルＵから内層原料粉末Ｇ２を金型６の外層原料粉末Ｇ１の表面に供給し、金型６を回転しながら内層原料粉末Ｇ２を余分（過剰）に積み上げる。なお、このとき金型６の底面部には、内層原料粉末Ｇ２は積み上げられない。
そして、図６（ｄ）に示すように、駆動手段３によって支持フレーム２を略起立状態（５度傾動した状態）まで戻す。その後、原料供給ノズルＵから外層原料粉末Ｇ１を金型６の内壁６ｂの底面部に供給し、底面部に外層原料粉末Ｇ１を積み上げる。 Subsequently, as shown in FIG. 6 (c), the inner layer raw material powder G 2 is supplied from the raw material supply nozzle U to the surface of the outer layer raw material powder G 1 of the mold 6, and the inner layer raw material powder G 2 is removed while rotating the mold 6. Stack up (excess). At this time, the inner layer raw material powder G2 is not stacked on the bottom surface of the mold 6.
Then, as shown in FIG. 6 (d), the support frame 2 is returned to a substantially upright state (a state tilted by 5 degrees) by the driving means 3. Thereafter, the outer layer raw material powder G1 is supplied from the raw material supply nozzle U to the bottom surface portion of the inner wall 6b of the mold 6, and the outer layer raw material powder G1 is stacked on the bottom surface portion.

その後、図７（ａ）に示すように、シリンダ４ｅに空気を供給し、ピストン４ｆを伸長させ、底部成型用成型板４ｄを下降させる。そして、底面部に積み上げられた外層原料粉末Ｇ１を押し当て、表面を馴らすと共にレーザセンサ４ｇにてその厚さを測定する。その結果、底面部に凹部が存在する場合は外層原料粉末Ｇ１を補充し、底部成型用成型板４ｄを用いて成型を再度行う。これにより、底面部における外層原料粉末Ｇ１の厚み精度が向上する。
なお、このとき、既に成型された成型体Sの側面部および小Ｒ部ａに、前記成型板４は触れないように、底部成型用成型板４ｄは底面部の外層原料粉末Ｇ１に押し当てられる。 Thereafter, as shown in FIG. 7 (a), air is supplied to the cylinder 4e, the piston 4f is extended, and the bottom molding plate 4d is lowered. And the outer layer raw material powder G1 piled up on the bottom face part is pressed, the surface is acclimatized, and the thickness is measured by the laser sensor 4g. As a result, if there is a recess in the bottom surface, the outer layer raw material powder G1 is replenished, and molding is performed again using the molding plate 4d for bottom molding. Thereby, the thickness accuracy of the outer layer raw material powder G1 at the bottom surface portion is improved.
At this time, the molding plate 4d for bottom molding is pressed against the outer layer raw material powder G1 on the bottom surface so that the molding plate 4 does not touch the side surface portion and the small R portion a of the molded body S that has already been molded. .

そして、底部成型用成型板４ｄを上昇させ、図７（ｂ）に示すように、成型板４の内層用成型板４ｃを用いて、内層原料粉末Ｇ２の表面を馴らし、厚み調整を行なう。このとき、底部成型用成型板４ｄと底面部の外層表面の間隙が底面部内層の厚みになるように、成型板４は配置される。 Then, the bottom molding plate 4d is raised, and the thickness of the inner layer raw material powder G2 is adjusted by using the inner layer molding plate 4c of the molding plate 4 as shown in FIG. At this time, the molding plate 4 is disposed so that the gap between the bottom molding plate 4d and the outer layer surface of the bottom portion becomes the thickness of the inner layer of the bottom portion.

この内層用成型板４ｃによって削り取られた、余分な（過剰な）内層原料粉末Ｇ２は、内層原料粉末誘導路４ｉを介して、成型体Ｓの底面部に導かれ、小Ｒ部ａ、底面部に堆積する。そして、前記したように内層用成型板４ｃを内層側面部に押し当てその表面を馴らすと共に、底部成型用成型板４を移動した内層原料粉末Ｇ２に押し当て、表面を馴らす。なお、内層成型用板４ｃの外縁部４ｃ１は小Ｒ部ｂに押し当てられ、その表面を馴らす。 The excess (excessive) inner layer raw material powder G2 scraped off by the inner layer molding plate 4c is guided to the bottom surface portion of the molded body S through the inner layer raw material powder guiding path 4i, and the small R portion a, the bottom surface portion. To deposit. Then, as described above, the inner layer molding plate 4c is pressed against the inner side surface portion to adjust the surface thereof, and the bottom molding plate 4 is pressed against the moved inner layer raw material powder G2 to adjust the surface. The outer edge portion 4c1 of the inner layer forming plate 4c is pressed against the small R portion b to adjust the surface thereof.

このようにして形成された成型体Ｓの厚みをレーザセンサ４ｈ、４ｇにて測定し、凹部が存在する場合は内層原料粉末Ｇ２を補充し、内層成型用板４ｃ、底部成型用板４ｄを用いて成型を再度行う。これにより、内層原料粉末Ｇ２の厚み精度が向上する。 The thickness of the molded body S thus formed is measured by the laser sensors 4h and 4g, and when there is a recess, the inner layer raw material powder G2 is replenished and the inner layer molding plate 4c and the bottom molding plate 4d are used. Then perform molding again. Thereby, the thickness accuracy of the inner layer raw material powder G2 is improved.

なお、前記したような内層側面部の形成と内層底面部の形成を必ずしも同時に行なう必要はなく、内層側面部を形成した後、内層底面部を形成してもよい。また、前記したように、内層側面部に過剰の内層原料粉末Ｇ２を積み上げ、過剰な内層原料粉末Ｇ２を用いて、内層底面部を形成したが、必ずしもこの方法に限定されるものではなく、内層底面部の形成の際、前記底面部に原料供給ノズルによって内層原料粉末Ｇ２を供給しても良い。 Note that it is not always necessary to simultaneously form the inner layer side surface portion and the inner layer bottom surface portion as described above, and the inner layer bottom surface portion may be formed after the inner layer side surface portion is formed. Further, as described above, an excessive amount of the inner layer raw material powder G2 is stacked on the side surface of the inner layer, and the inner layer bottom surface portion is formed using the excessive inner layer raw material powder G2. However, the inner layer is not necessarily limited to this method. When forming the bottom portion, the inner layer raw material powder G2 may be supplied to the bottom portion by a raw material supply nozzle.

このようにして形成された成型体Ｓ内に、従来技術で説明したように、加熱手段としての一対の電極からなるアーク放電装置がその上部から挿入され、電極に発生するアーク放電熱により、成型体Ｓの前記外層、内層原料粉末層Ｇ１、Ｇ２を溶融してシリカガラス層と成し、金型６内にシリカガラスルツボを製造する。このようにして、金型６内に形成されたシリカガラスルツボは、前記金型６から取り外され、二層構造のルツボとして完成品する。 In the molded body S formed in this way, as explained in the prior art, an arc discharge device comprising a pair of electrodes as a heating means is inserted from above, and the arc discharge heat generated in the electrodes causes the molding to occur. The outer layer and inner layer raw material powder layers G 1 and G 2 of the body S are melted to form a silica glass layer, and a silica glass crucible is manufactured in the mold 6. In this way, the silica glass crucible formed in the mold 6 is removed from the mold 6 to complete the crucible having a two-layer structure.

なお、前記図６（ｂ）において、前記成型板４を支持フレーム２側に移動し、外層成型用板４ｂを外層原料粉末Ｇ１が積み上げられた側面部に押し当て表面を馴らすとと、外層原料粉末Ｇ１が底面部に落ち、また図６（ｃ）に示すように、側面部に内層原料粉末Ｇ２が積み上げられる際、内層原料粉末Ｇ２が底面部に落ち、その底面部に、図９（ａ）に示すような波状部が形成される場合がある。
この状態で外層原料粉末Ｇ１を底面部に供給すると、この波状部を完全に埋めるように外層原料粉末Ｇ１を供給できない場合がある。また、底面部において、外層原料粉末Ｇ１、内層原料粉末Ｇ２が混合してしまう。そのため、前記波状部を削除し、図９（ｂ）に示す原料粉末Ｇ１、Ｇ２が存在しない領域を円形状になす必要がある。この波状部を除去するため、図８に示すように、前記支持フレーム２に砂切り吸引部材２０を設けるのが好ましい。 In FIG. 6B, when the molding plate 4 is moved to the support frame 2 side and the outer layer molding plate 4b is pressed against the side surface portion on which the outer layer raw material powder G1 is stacked, the outer layer raw material is adjusted. When the powder G1 falls to the bottom surface and the inner layer raw material powder G2 is stacked on the side surface as shown in FIG. 6C, the inner layer raw material powder G2 falls to the bottom surface, and FIG. ) May be formed.
If the outer layer raw material powder G1 is supplied to the bottom surface in this state, the outer layer raw material powder G1 may not be supplied so as to completely fill the wavy portion. Moreover, the outer layer raw material powder G1 and the inner layer raw material powder G2 are mixed in the bottom surface portion. Therefore, it is necessary to delete the wave-like portion and to make the region where the raw material powders G1 and G2 shown in FIG. In order to remove the wavy portion, it is preferable to provide a sand cutting suction member 20 on the support frame 2 as shown in FIG.

この砂切り部材２０は、前記成型板４の場合と同様に、前記支持フレーム２に対して上下動及び前後動可能に形成されている。また、この砂切り吸引部材２０は、屈曲した砂切り板２１と、前記砂切り板２１の屈曲した部分に形成された吸引口２２ａと、前記吸引口２２ａに接続された吸引管２２と、吸引管２２に接続された、例えばポンプのような負圧発生手段とから構成されている。
そして、前記したように、砂切り板２１を波状部に当て、前記波状部を削除し、削除された外層原料粉末Ｇ１、Ｇ２を吸引管２２で吸い上げ、底面部を円形状になすのが望ましい。 As in the case of the molding plate 4, the sand cutting member 20 is formed to be movable up and down and back and forth with respect to the support frame 2. The sand cutting suction member 20 includes a bent sand cutting plate 21, a suction port 22a formed in a bent portion of the sand cutting plate 21, a suction pipe 22 connected to the suction port 22a, and a suction A negative pressure generating means such as a pump connected to the pipe 22 is constituted.
Then, as described above, it is desirable that the sand cutting plate 21 is applied to the corrugated portion, the corrugated portion is deleted, the deleted outer layer raw material powders G1 and G2 are sucked up by the suction pipe 22, and the bottom portion is formed into a circular shape. .

なお、上記実施形態において用いた前記外層原料粉末Ｇ１、内層原料粉末Ｇ２とは、例えば平均粒径を互いに相違させたもの（Ｇ１：粗粒、Ｇ２：微粒）、あるいはまた種類を相違させたもの（Ｇ１：天然水晶、Ｇ２：合成シリカ）を意味する。
一例を挙げると、外側に供給する外層原料粉末Ｇ１として、例えば平均１００μｍの粗い粒子からなるシリカガラス原料粉末を用い、また内側に供給する内層原料粉末Ｇ２として、例えば平均５０μｍの細かい粒子からなるシリカガラス原料粉末を用いることで、外層に微小気泡を含むことで均一な熱分布を得られると共に、内層がほぼ無気泡で、表面が平滑な透明シリカガラス層を形成させた二層構造のシリカガラスルツボを得ることができる。 The outer layer raw material powder G1 and the inner layer raw material powder G2 used in the above embodiment are, for example, those having different average particle sizes (G1: coarse particles, G2: fine particles), or those having different types. (G1: natural quartz, G2: synthetic silica).
For example, silica glass raw material powder made of coarse particles having an average of 100 μm is used as the outer layer raw material powder G1 supplied to the outside, and silica made of fine particles having an average of 50 μm, for example, as the inner layer raw material powder G2 supplied to the inside. By using glass raw material powder, a uniform heat distribution can be obtained by including microbubbles in the outer layer, and a silica glass with a two-layer structure in which a transparent silica glass layer having a smooth inner surface and a smooth surface is formed. A crucible can be obtained.

また、上記実施形態では、二層構造のシリカガラスルツボの製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、一層、あるいは２層以上のシリカガラスルツボの製造方法に適用することができるものである。
また、上記実施形態にあっては、シリカガラス製容器の側面部（外層、内層）を形成した後、底面部（外層、内層）を形成した場合を説明したが、外層の側面部、底面部を形成した後、内層の側面部、底面部を形成しても良い。
更に、原料供給ノズル、加熱手段としてのアーク放電装置を、本発明にかかるシリカガラスルツボの成型装置に組み込んでも良く、また別装置としても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the manufacturing method of the silica glass crucible of a two-layer structure was demonstrated, this invention is not limited to this, It applies to the manufacturing method of the silica glass crucible of one layer or two layers or more. Is something that can be done.
Moreover, in the said embodiment, after forming the side part (outer layer, inner layer) of the container made from a silica glass, the case where the bottom part (outer layer, inner layer) was formed was demonstrated, but the side part of the outer layer, bottom part After forming, the side surface portion and the bottom surface portion of the inner layer may be formed.
Furthermore, the raw material supply nozzle and the arc discharge device as the heating means may be incorporated in the silica glass crucible molding device according to the present invention, or may be a separate device.

本発明はシリカガラス製容器成型体の成型装置及び成型方法並びにシリカガラス容器の製造方法として、好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as a molding apparatus and molding method for a silica glass container molded body and a method for producing a silica glass container.

図１は、本発明の一実施形態にかかるシリカガラス製容器成型体の成型装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a molding apparatus for a silica glass container molded body according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１に示した金型の側面図である。FIG. 2 is a side view of the mold shown in FIG. 図３は、図１に示した成型板の側面図である。FIG. 3 is a side view of the molded plate shown in FIG. 図４は、図１に示した成型板の平面図である。4 is a plan view of the molded plate shown in FIG. 図５は、内層粉末誘導路を示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the inner layer powder guide path. 図６は、本発明の一実施形態にかかる製造工程を示した概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process according to an embodiment of the present invention. 図７は、図６に続く製造工程を示した概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing the manufacturing process subsequent to FIG. 図８は、底部砂切り吸引部材を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the bottom sand cutting suction member. 図９は、シリカガラスルツボ底部の砂切り状態を示す平面図であって、（ａ）は砂切り前の状態を示す図、（ｂ）は砂切り後の状態を示す図である。FIG. 9 is a plan view showing the sand cutting state of the bottom of the silica glass crucible, where (a) is a diagram showing the state before sand cutting, and (b) is a diagram showing the state after sand cutting. 図１０は、従来のシリカガラスルツボを製造する各工程を断面図によって順に示した図であり、図１０（ａ）〜（ｅ）における上半部は垂直方向の中央断面状態を示し、（ａ）〜（ｄ）における下半部は、それぞれの水平方向の中央断面状態を示した図である。FIG. 10 is a view sequentially showing each step of manufacturing a conventional silica glass crucible by cross-sectional views, and the upper half part in FIGS. 10 (a) to 10 (e) shows a central cross-sectional state in the vertical direction, (a The lower half in () to (d) is a diagram showing the central cross-sectional state of each horizontal direction. 図１１は、二層ルツボを示した断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a two-layer crucible.

符号の説明Explanation of symbols

１基台
１ａ軸
２支持フレーム
３駆動手段
３ａピストン
３ｂシリンダ
４成型板
４ａ金属板
４ｂ外層成型用板
４ｃ内層成型用板
４ｄ底部成型用板
４ｅシリンダ
４ｆピストン
４ｇ底部測定用レーザセンサ
４ｈ側部測定用レーザセンサ
４ｉ内層粉末誘導路
５アーム
６金型
６ａ回転軸
６ｂ内壁
６ｃ開口
６ｄ外壁
６ｅ空間部
６ｆ排気管
７駆動手段（モータ）
２０砂切り吸引部材
２１砂切り板
２２吸引管
２２ａ吸引口
Ａシリカガラス製容器成型体の成型装置
Ｕ原料供給ノズル
Ｇ１外層原料粉末
Ｇ２内層原料粉末 1 base 1a shaft 2 support frame 3 drive means 3a piston 3b cylinder 4 molding plate 4a metal plate 4b outer layer molding plate 4c inner layer molding plate 4d bottom molding plate 4e cylinder 4f piston 4g bottom measurement laser sensor 4h side measurement Laser sensor 4i Inner layer powder guide path 5 Arm 6 Mold 6a Rotating shaft 6b Inner wall 6c Opening 6d Outer wall 6e Space 6f Exhaust pipe 7 Driving means (motor)
20 Sand Cutting Suction Member 21 Sand Cutting Plate 22 Suction Pipe 22a Suction Port A Silica Glass Container Molding Device U Raw Material Supply Nozzle G1 Outer Layer Raw Material Powder G2 Inner Layer Raw Material Powder

Claims

シリカガラス製容器成型体の成型装置であって、
基台と、前記基台に設けられた軸に回動可能に軸支された支持フレームと、前記支持フレームを起立状態と傾斜状態になす駆動手段と、前記基台に対して回転および傾斜可能に取り付けられた金型と、前記支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられ、前記金型内に供給された原料粉末を成型する平板状の成型板と、前記金型を回転及び傾斜駆動する駆動手段とを備え、
屈曲した砂切り板と、前記砂切り板の屈曲した部分に形成された吸引口と、前記吸引口に接続された吸引管とから構成された砂切り吸引部材が、前記金型に対して上下動及び前後動可能に、更に設けられていることを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型装置。 A device for molding a silica glass container molded body,
A base, a support frame pivotally supported on a shaft provided on the base, drive means for bringing the support frame into an upright state and an inclined state, and rotatable and tiltable with respect to the base A plate attached to the support frame so as to be movable up and down and back and forth, and to mold the raw material powder supplied into the die, and to rotate the die Driving means for driving incline,
A sand cutting suction member composed of a bent sand cutting plate, a suction port formed in a bent portion of the sand cutting plate, and a suction pipe connected to the suction port is provided above and below the mold. A molding apparatus for a silica glass container molded body, which is further provided so as to be movable and movable back and forth.

シリカガラス製容器成型体の成型装置であって、
基台と、前記基台に設けられた軸に回動可能に軸支された支持フレームと、前記支持フレームを起立状態と傾斜状態になす駆動手段と、前記基台に対して回転および傾斜可能に取り付けられた金型と、前記支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられ、前記金型内に供給された原料粉末を成型する平板状の成型板と、前記金型を回転及び傾斜駆動する駆動手段とを備え、
前記成型板は、金属板と、前記金属板に取り付けられた外層成型用板と、前記外層成型用板が取り付けられた金属板の側端部と反対側の側端部に取り付けられた内層成型用板と、前記金属板の下部に設けられた底部成型用板とを備え、前記外層成型用板、内層成型用板、底部成型用板が合成樹脂で形成され、
前記底部成型用板は前記金属板に対して上下動可能に形成され、内層用成型板と外層成型用板間に収容された状態と、突出した状態とをとり、
底部成型用板が突出した状態で、底部成型用板の外縁部を外層原料粉末、内層原料粉末に押し付け、外層及び内層の原料粉末の底面部を規定することを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型装置。 A device for molding a silica glass container molded body,
A base, a support frame pivotally supported on a shaft provided on the base, drive means for bringing the support frame into an upright state and an inclined state, and rotatable and tiltable with respect to the base A plate attached to the support frame so as to be movable up and down and back and forth, and to mold the raw material powder supplied into the die, and to rotate the die Driving means for driving incline,
The molding plate includes a metal plate, an outer layer molding plate attached to the metal plate, and an inner layer molding attached to a side end opposite to the side end of the metal plate to which the outer layer molding plate is attached. And a bottom molding plate provided below the metal plate, the outer layer molding plate, the inner layer molding plate, and the bottom molding plate are formed of a synthetic resin,
The bottom molding plate is formed to be movable up and down with respect to the metal plate, and takes a state of being accommodated between the inner layer molding plate and the outer layer molding plate, and a protruding state,
Silica glass container molding characterized in that, with the bottom molding plate protruding, the outer edge of the bottom molding plate is pressed against the outer layer raw material powder and the inner layer raw material powder to define the bottom portion of the outer layer and inner layer raw material powder. Body molding device.

シリカガラス製容器成型体の成型装置であって、
基台と、前記基台に設けられた軸に回動可能に軸支された支持フレームと、前記支持フレームを起立状態と傾斜状態になす駆動手段と、前記基台に対して回転および傾斜可能に取り付けられた金型と、前記支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられ、前記金型内に供給された原料粉末を成型する平板状の成型板と、前記金型を回転及び傾斜駆動する駆動手段とを備え、
前記成型板は、金属板と、前記金属板に取り付けられた外層成型用板と、前記外層成型用板が取り付けられた金属板の側端部と反対側の側端部に取り付けられた内層成型用板と、前記金属板の下部に設けられた底部成型用板とを備え、
前記内層用成型板の外縁部には、断面コ字状の内層原料粉末誘導路が内層用成型板の上下方向に形成されていることを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型装置。 A device for molding a silica glass container molded body,
A base, a support frame pivotally supported on a shaft provided on the base, drive means for bringing the support frame into an upright state and an inclined state, and rotatable and tiltable with respect to the base A plate attached to the support frame so as to be movable up and down and back and forth, and to mold the raw material powder supplied into the die, and to rotate the die Driving means for driving incline,
The molding plate includes a metal plate, an outer layer molding plate attached to the metal plate, and an inner layer molding attached to a side end opposite to the side end of the metal plate to which the outer layer molding plate is attached. And a bottom molding plate provided at the bottom of the metal plate,
An apparatus for molding a silica glass container molded body, wherein an inner layer raw material powder guide path having a U-shaped cross section is formed on an outer edge of the inner layer molded plate in the vertical direction of the inner layer molded plate.

原料粉末を前記金型内に供給する原料供給ノズルが、支持フレームに対して上下動及び前後動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたシリカガラス製容器成型体の成型装置。 The raw material supply nozzle for supplying the raw material powder into the mold is attached to the support frame so as to be movable up and down and back and forth. A device for molding silica glass containers.

前記金型の内壁と外壁との間には空間部が設けられると共に、前記内壁には複数の開口が形成され、前記空間部には真空ポンプに接続された排気管が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたシリカガラス製容器成型体の成型装置。 A space is provided between the inner wall and the outer wall of the mold, a plurality of openings are formed in the inner wall, and an exhaust pipe connected to a vacuum pump is connected to the space. The apparatus for molding a silica glass container molded body according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is characterized in that:

前記外層原料粉末が天然水晶であり、前記内層原料粉末が合成シリカであり、シリカガラス製容器がシリコン単結晶引上げ用ルツボであることを特徴とする請求項２に記載されたシリカガラス製容器成型体の成型装置。 The silica glass container molding according to claim 2, wherein the outer layer raw material powder is natural quartz, the inner layer raw material powder is synthetic silica, and the silica glass container is a crucible for pulling up a silicon single crystal. Body molding device.

シリカガラス製容器成型体の成型方法であって、
原料供給ノズルから原料粉末を、容器状の金型の内壁側面部に供給し、前記金型内に原料粉末を積み上げ、これに成型板を押し当て、シリカガラス製容器側面部を形成する側面部成型工程と、
前記原料供給ノズルから原料粉末を、前記金型の底面部に供給し、前記金型内に原料粉末を積み上げ、成型板を原料粉末に押し当て、シリカガラス製容器の底面部を形成する底面部成型工程と、
前記原料供給ノズルから原料粉末を前記金型の底面部に供給する前に、前記金型の底面部に落下した原料粉末を除去し、前記金型の底面部の原料粉末が存在しない領域を円形状にする工程と、
を含むことを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型方法。 A method for molding a silica glass container molded body,
Raw material powder is supplied from the raw material supply nozzle to the inner wall side surface portion of the container-shaped mold, the raw material powder is stacked in the mold, and a molding plate is pressed against the side surface portion to form a silica glass container side surface portion. Molding process;
A bottom surface portion for supplying the raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom surface portion of the mold, stacking the raw material powder in the mold, pressing the molding plate against the raw material powder, and forming the bottom surface portion of the silica glass container Molding process;
Before supplying the raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom surface of the mold, the raw material powder dropped on the bottom surface of the mold is removed, and a region where the raw material powder does not exist on the bottom surface of the mold is circled. Forming the shape;
A method for molding a silica glass container molded body, comprising:

前記側面部成型工程が、異なる特性の原料粉末を用いて複数回行われることを特徴とする請求項７に記載されたシリカガラス製容器成型体の成型方法。 The method for molding a silica glass container molded body according to claim 7, wherein the side surface molding step is performed a plurality of times using raw material powders having different characteristics.

前記側面部成型工程の最終回に、過剰の原料粉末を積み上げておき、これに成型板を押し当てることで、過剰分の原料粉末を前記底面部に移動せしめることを特徴とする請求項８に記載されたシリカガラス製容器成型体の成型方法。 The excess raw material powder is piled up in the final round of the side part molding process, and the excess raw material powder is moved to the bottom surface part by pressing a molding plate against it. A method for molding the described silica glass container molded body.

前記請求項２、請求項３及び請求項６のいずれかのシリカガラス製容器成型体の成型装置を用いたシリカガラス製容器の成型方法であって、
原料供給ノズルから原料粉末を、傾動した容器状金型の内壁側面部に供給し、前記金型を回転しながら原料粉末を積み上げる工程と、
成型板を前記金型内に下降させると共に、前記成型板の外縁部を積み上げられた原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器側面部を形成する工程と、
原料供給ノズルから原料粉末を、略起立状態の前記金型の底面部に供給し、前記金型を回転しながら原料粉末を底面部に積み上げる工程と、
前記成型板を前記金型内に下降させると共に、前記底部成型用板を突出した状態にして、該底部成型用板の外縁部を底面部に積み上げられた原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器の底面部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型方法。 A method for molding a silica glass container using the apparatus for molding a silica glass container molded body according to any one of claims 2, 3, and 6,
Supplying raw material powder from the raw material supply nozzle to the inner wall side surface portion of the tilted container-shaped mold, and stacking the raw material powder while rotating the mold;
Lowering the molding plate into the mold, pressing the outer edge of the molding plate against the stacked raw material powder, adjusting the thickness and adjusting the thickness, and forming a silica glass container side portion; and
Supplying raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom part of the mold in a substantially upright state, and stacking the raw material powder on the bottom part while rotating the mold;
While lowering the molding plate into the mold and projecting the bottom molding plate, the outer edge of the bottom molding plate is pressed against the raw material powder accumulated on the bottom surface, and the surface is conditioned. Adjusting the thickness and forming the bottom portion of the silica glass container; and
A method for molding a silica glass container molded body, comprising:

前記請求項２、請求項３及び請求項６の何れかのシリカガラス製容器成型体の成型装置を用いたシリカガラス製容器の成型方法であって、
原料供給ノズルから第一の原料粉末を、傾動した容器状の金型の内壁側面部に供給し、前記金型を回転しながら第一の原料粉末を積み上げる工程と、
成型板の外層成型用板を前記金型内に下降させ、前記外層成型用板の外縁部を積み上げられた第一原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器の外層側面部を形成する工程と、
原料供給ノズルから第二の原料粉末を、傾動した金型の内壁側面部に形成されたシリカガラス製容器外層側面部の上に供給し、前記金型を回転しながら第二の原料粉末を積み上げる工程と、
原料供給ノズルから第一の原料粉末を、略起立状態の前記金型の底面部に供給し、金型を回転しながら第一の原料粉末を底面部に積み上げる工程と、
成型板の底部成型用板を前記金型内に下降させ、前記成型板の外縁部を底面部に積み上げられた第一の原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器外層底面部を形成する工程と、
成型板の内層成型用板を前記金型内に下降させ、前記成型板の内層成型用板の外縁部を積み上げられた第二の原料粉末に押し当て、表面を馴らすと共に厚みを調整し、シリカガラス製容器内層側面部を形成すると共に、前記厚みの調整で過剰分の第二の原料粉末を前記シリカガラス製容器外層底面部の上に移動させ、成型板の底部成型用板の外縁部を前記移動した第二の原料粉末に押し当て、シリカガラス製容器内層底面部を形成する工程とを順次行うことを特徴とするシリカガラス製容器成型体の成型方法。 A method for molding a silica glass container using the apparatus for molding a silica glass container molded body according to any one of claims 2, 3, and 6,
Supplying the first raw material powder from the raw material supply nozzle to the inner wall side surface portion of the tilted container-shaped mold, and stacking the first raw material powder while rotating the mold;
Lower the outer layer molding plate of the molding plate into the mold, press the outer edge of the outer layer molding plate against the stacked first raw material powder, adjust the thickness and adjust the thickness of the silica glass container Forming an outer layer side surface;
The second raw material powder is supplied from the raw material supply nozzle onto the side surface portion of the outer layer of the silica glass container formed on the inner wall side surface portion of the tilted mold, and the second raw material powder is piled up while rotating the mold. Process,
Supplying the first raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom portion of the mold in a substantially upright state, and stacking the first raw material powder on the bottom portion while rotating the die;
The bottom plate of the molding plate is lowered into the mold, the outer edge of the molding plate is pressed against the first raw material powder stacked on the bottom surface, the surface is adjusted and the thickness is adjusted, and the silica glass is made. Forming a container outer layer bottom portion;
Lower the inner layer molding plate of the molding plate into the mold, press the outer edge of the inner molding plate of the molding plate against the stacked second raw material powder, adjust the surface and adjust the thickness, silica A glass container inner layer side surface part is formed, and the second raw material powder in excess by adjusting the thickness is moved onto the bottom surface part of the silica glass container outer layer, and the outer edge part of the bottom molding plate of the molding plate is moved. A method for molding a silica glass container molded body, comprising sequentially pressing the moved second raw material powder to form a bottom surface portion of the silica glass container inner layer.

前記原料供給ノズルから第一の原料粉末を略起立状態の前記金型の底面部に供給する前に、前記金型の底面部に落下した第一及び第二の原料粉末を除去し、前記金型の底面部の原料粉末が存在しない領域を円形状にする工程を行うことを特徴とする請求項１１記載のシリカガラス製容器成型体の成型方法。 Before supplying the first raw material powder from the raw material supply nozzle to the bottom surface of the mold in a substantially upright state, the first and second raw material powders dropped on the bottom surface of the mold are removed, and the metal The method for molding a silica glass container molded body according to claim 11, wherein a step of forming a circular shape in a region where the raw material powder does not exist on the bottom surface of the mold is performed.

前記第一の原料粉末が天然水晶であり、前記第二の原料粉末が合成シリカであり、シリカガラス製容器がシリコン単結晶引上げ用ルツボであることを特徴とする請求項１１乃至請求項１２のいずれかに記載されたシリカガラス製容器成型体の成型方法。 The first raw material powder is natural quartz, the second raw material powder is synthetic silica, and the silica glass container is a crucible for pulling a silicon single crystal. A method for molding a silica glass container molded body described in any one of the above.

前記請求項１０乃至請求項１３のいずれかのシリカガラス製容器成型体の成型方法の後に、前記原料粉末（前記第一の原料粉末及び前記第二の原料粉末）を加熱溶融することを特徴とするシリカガラス製容器の製造方法。 The raw material powder (the first raw material powder and the second raw material powder) is heated and melted after the method for forming a silica glass container molded body according to any one of claims 10 to 13. A method for producing a silica glass container.