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特開2022-101735石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022101735
(43)【公開日】2022-07-07
(54)【発明の名称】石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法
(51)【国際特許分類】
B03C 1/26 20060101AFI20220630BHJP
C03C 1/02 20060101ALI20220630BHJP
B03C 1/00 20060101ALI20220630BHJP
【ＦＩ】
B03C1/26
C03C1/02
B03C1/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020215977
(22)【出願日】2020-12-25
(71)【出願人】
【識別番号】507182807
【氏名又は名称】クアーズテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101878
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100187506
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 優子
(72)【発明者】
【氏名】桑田 博
(72)【発明者】
【氏名】香月 博士
【テーマコード（参考）】
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G062AA04
4G062BB02
4G062CC02
4G062DA08
4G062MM02
4G062NN40
(57)【要約】
【課題】石英ガラス原料粉に混入した鉄系異物等磁性体粉を除去する、石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法を提供する。
【解決手段】石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、磁石部によって吸着、除去する石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置１において、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する前記磁石部Ｍが、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石２と、前記棒状永久磁石２の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブ３と、前記熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石が、所定の間隔おいて平行に保持される保持部材４、５と、を備え、前記棒状永久磁石の間を石英ガラス原料粉が通過することにより、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去することを備えることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、磁石部によって吸着、除去する石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置１において、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する前記磁石部Ｍが、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石２と、前記棒状永久磁石２の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブ３と、前記熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石が、所定の間隔おいて平行に保持される保持部材４、５と、を備え、前記棒状永久磁石の間を石英ガラス原料粉が通過することにより、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去することを備えることを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、磁石部によって吸着、除去する石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置において、
石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する前記磁石部が、
磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石と、
前記棒状永久磁石の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブと、
前記熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石が、所定の間隔おいて平行に保持される保持部材と、
を備え、
前記棒状永久磁石の間を石英ガラス原料粉が通過することにより、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去することを備えることを特徴とする石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置。
石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する前記磁石部が、
磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石と、
前記棒状永久磁石の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブと、
前記熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石が、所定の間隔おいて平行に保持される保持部材と、
を備え、
前記棒状永久磁石の間を石英ガラス原料粉が通過することにより、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去することを備えることを特徴とする石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置。
【請求項2】
前記熱収縮チューブの樹脂材料が、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、もしくはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のいずれかからなり、
前記樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置。
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、もしくはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のいずれかからなり、
前記樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置。
【請求項3】
前記石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記複数本の棒状永久磁石の所定間隔が６ｍｍ以上７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置。
【請求項4】
前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法であって、
少なくとも内表面が非金属製の容器内に石英ガラス原料粉を収容した後、
前記石英ガラス原料粉を、前記容器から前記磁石部に落下させ、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着することにより、磁性体粉を除去し、
前記磁性体粉が除去された、前記磁石部から落下する石英ガラス原料粉を、少なくとも内表面が非金属製の容器に収納することを特徴とする磁性体粉除去方法。
少なくとも内表面が非金属製の容器内に石英ガラス原料粉を収容した後、
前記石英ガラス原料粉を、前記容器から前記磁石部に落下させ、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着することにより、磁性体粉を除去し、
前記磁性体粉が除去された、前記磁石部から落下する石英ガラス原料粉を、少なくとも内表面が非金属製の容器に収納することを特徴とする磁性体粉除去方法。
【請求項5】
前記石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記複数本の棒状永久磁石の所定間隔が６ｍｍ以上７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の磁性体粉除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
従来、石英ガラス、例えば、光学分野や半導体分野で使用される石英ガラス製品の製造に使われる石英ガラス原料（珪石、珪砂）粉には、長さ（径）３０μｍから５００μｍ程度の異物が混入しており、それらは主に鉄系異物であることが知られている。
この鉄系異物が石英ガラス製品中の黒点の発生原因の一つと考えられ、この鉄系異物を除くために、従来から浮遊選鉱、磁力選鉱、酸処理などの純化処理が行われている。
この鉄系異物が石英ガラス製品中の黒点の発生原因の一つと考えられ、この鉄系異物を除くために、従来から浮遊選鉱、磁力選鉱、酸処理などの純化処理が行われている。
【0002】
例えば、特許文献１では、珪石又は珪砂の粉砕物を磁力選鉱し、次いで塩酸処理し、浮遊選鉱した後、フッ酸処理を施し得られた粒子を仮焼し、さらに磁力選鉱する、珪石又は珪砂の粉砕物の純化処理が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平３－１５３５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このように、鉄系異物を除くために石英ガラス原料粉に対して、浮遊選鉱、磁力選鉱、酸処理、熱処理あるいはこれら処理を組み合わせた、純化処理が行われている。
しかしながら、前記浮遊選鉱工程、磁力選鉱工程、酸処理工程、熱処理工程等の純化処理の工程間を、石英ガラス原料粉が搬送される際、ＳＵＳ製の配管あるいはＳＵＳ製の容器が用いられる。
そのため、石英ガラス原料粉の最終原料粉中に、ＳＵＳ製の配管あるいはＳＵＳ製の容器から鉄系異物等の磁性体粉が混入することがあり、特に、長さ（径）３０μｍから５００μｍの比較的大きな鉄系異物等の磁性体粉が混入する虞があった。
しかしながら、前記浮遊選鉱工程、磁力選鉱工程、酸処理工程、熱処理工程等の純化処理の工程間を、石英ガラス原料粉が搬送される際、ＳＵＳ製の配管あるいはＳＵＳ製の容器が用いられる。
そのため、石英ガラス原料粉の最終原料粉中に、ＳＵＳ製の配管あるいはＳＵＳ製の容器から鉄系異物等の磁性体粉が混入することがあり、特に、長さ（径）３０μｍから５００μｍの比較的大きな鉄系異物等の磁性体粉が混入する虞があった。
【0005】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、石英ガラス原料粉に混入した鉄系異物等磁性体粉を除去する、石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかる石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置は、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、磁石部によって吸着、除去する石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置において、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する前記磁石部が、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石と、前記棒状永久磁石の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブと、前記熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石が、所定の間隔おいて平行に保持される保持部材と、を備え、前記棒状永久磁石の間を石英ガラス原料粉が通過することにより、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去することを備えることを特徴とする。
【0007】
本発明にかかる石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置にあっては、このように構成されているため、熱収縮チューブで覆われた複数本の棒状永久磁石の間を、石英ガラス原料粉が通過（落下）することにより、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉が、棒状永久磁石（磁石部）に吸着され、磁性体粉が除去される。
しかも、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石が用いられるため、表面を樹脂製熱収縮チューブで被覆した状態においても、長さ（径）３０μｍから５００μｍの鉄分等磁性体粉を確実に補足・除去することができる。
しかも、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石が用いられるため、表面を樹脂製熱収縮チューブで被覆した状態においても、長さ（径）３０μｍから５００μｍの鉄分等磁性体粉を確実に補足・除去することができる。
【0008】
更に、前記棒状永久磁石は、樹脂材料からなる熱収縮チューブにより被覆されているため、石英ガラス原料粉が永久磁石と接触することによる、永久磁石からの異物混入および純度汚染を防止することができる。
加えて、熱収縮チューブとして、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料が用いられるため、落下する石英ガラス原材粉との接触に起因する樹脂材料からの異物混入を防止できる。
尚、この熱収縮チューブの樹脂材料からの異物は、石英ガラス原材粉を溶融し石英ガラスとした際の気泡含有の要因となるため、前記異物の混入は好ましくない。
加えて、熱収縮チューブとして、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料が用いられるため、落下する石英ガラス原材粉との接触に起因する樹脂材料からの異物混入を防止できる。
尚、この熱収縮チューブの樹脂材料からの異物は、石英ガラス原材粉を溶融し石英ガラスとした際の気泡含有の要因となるため、前記異物の混入は好ましくない。
【0009】
ここで、前記熱収縮チューブの樹脂材料が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、もしくはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のいずれかからなり、前記樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下である、ことが望ましい。
【0010】
上記熱収縮チューブの樹脂材料は、石英ガラス原材粉の落下に対する耐摩耗性を有すると共に、１００℃前後の耐熱性を有する。これにより、棒状永久磁石からの異物混入を回避することができる。また、石英ガラス原材粉が前工程において、１００℃前後の温度を有していても、引き続いて、この磁性体粉除去装置を使用でき、作業効率上、好ましい。
加えて、前記樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下であるため、棒状永久磁石による磁性体粉のより確実の補足と、棒状永久磁石からの異物混入を回避することができる。
加えて、前記樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下であるため、棒状永久磁石による磁性体粉のより確実の補足と、棒状永久磁石からの異物混入を回避することができる。
【0011】
また、前記石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記複数本の棒状永久磁石の所定間隔が６ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが望ましい。
このように、前記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の配置間隔とすることにより、前記石英ガラス原料粉が適度な落下流動性を保持しつつ、より確実に磁性体粉を補足することができる。
このように、前記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の配置間隔とすることにより、前記石英ガラス原料粉が適度な落下流動性を保持しつつ、より確実に磁性体粉を補足することができる。
【0012】
本発明は上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法は、上記石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法であって、少なくとも内表面が非金属製の容器内に石英ガラス原料粉を収容した後、前記石英ガラス原料粉を、前記容器から前記磁石部に落下させ、前記磁石部が石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着することにより、磁性体粉を除去し、前記磁性体粉が除去された、前記磁石部から落下する石英ガラス原料粉を、少なくとも内表面が非金属製の容器に収納することを特徴とする。
【0013】
このように、少なくとも内表面が非金属製の容器から、石英ガラス原料粉を磁石部に落下させ、更に、少なくとも内表面が非金属製の容器に石英ガラス原料粉を収容するため、鉄系異物等磁性体粉の異物混入を限りなく少なくできる。
尚、少なくとも内表面が非金属製の容器としては、例えば、内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器（テフロンは登録商標）、あるいは石英ガラス製容器等を用いることができる。
尚、少なくとも内表面が非金属製の容器としては、例えば、内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器（テフロンは登録商標）、あるいは石英ガラス製容器等を用いることができる。
【0014】
ここで、前記石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記複数本の棒状永久磁石の所定間隔が６ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが望ましい。
このように、前記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の配置間隔とすることにより、前記石英ガラス原料粉が適度な落下流動性を保持しつつ、より確実に磁性体粉を補足することができる。
このように、前記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の配置間隔とすることにより、前記石英ガラス原料粉が適度な落下流動性を保持しつつ、より確実に磁性体粉を補足することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、石英ガラス原料粉に混入した鉄系異物等磁性体粉を除去する、石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明に係る石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置、及びこの磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法の一実施形態を、図１、図２に基づいて説明する。
図１に示すように、石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置１は、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する磁性体粉除去装置であって、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石２と、前記棒状永久磁石２の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブ３とを備えている。
尚、石英ガラス原料粉の平均粒子径は５０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。即ち、石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ未満の場合、石英ガラス原料粉と熱収縮チューブ３の連続的接触により静電気が生じ、微細な石英ガラス原料粉が、棒状永久磁石による磁性体粉の補足を阻害する虞があり、好ましくない。
図１に示すように、石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置１は、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する磁性体粉除去装置であって、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石２と、前記棒状永久磁石２の表面を覆う、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料からなる熱収縮チューブ３とを備えている。
尚、石英ガラス原料粉の平均粒子径は５０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。即ち、石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ未満の場合、石英ガラス原料粉と熱収縮チューブ３の連続的接触により静電気が生じ、微細な石英ガラス原料粉が、棒状永久磁石による磁性体粉の補足を阻害する虞があり、好ましくない。
【0018】
また、前記熱収縮チューブ３で覆われた棒状永久磁石２は、所定の間隔ｔおいて平行に配置され、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着、除去する磁石部Ｍが構成されている。尚、棒状永久磁石２の長さ方向両端は、絶縁性の保持部材４、５に固定される。
即ち、この磁性体粉除去装置１は、前記熱収縮チューブ３で覆われた複数本の棒状永久磁石２の間を、石英ガラス原料粉が通過（落下）することにより、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、棒状永久磁石２が吸着し、磁性体粉を除去するように構成されている。
即ち、この磁性体粉除去装置１は、前記熱収縮チューブ３で覆われた複数本の棒状永久磁石２の間を、石英ガラス原料粉が通過（落下）することにより、石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を、棒状永久磁石２が吸着し、磁性体粉を除去するように構成されている。
【0019】
前記棒状永久磁石２は、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石であり、この棒状永久磁石磁束密度の測定は、ＪＩＳ－Ｃ２５０１：２０１９に基づいて測定される磁束密度である。
ここで、磁束密度が８０００ガウス未満では、表面を樹脂製熱収縮チューブで被覆した状態で、長さ（径）３０μｍから５００μｍの鉄分等磁性体粉を確実に補足・除去することが困難なため、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石であることが好ましい。特に、１００００ガウス以上の棒状永久磁石であることがより好ましい。
ここで、磁束密度が８０００ガウス未満では、表面を樹脂製熱収縮チューブで被覆した状態で、長さ（径）３０μｍから５００μｍの鉄分等磁性体粉を確実に補足・除去することが困難なため、磁束密度が少なくとも８０００ガウスの棒状永久磁石であることが好ましい。特に、１００００ガウス以上の棒状永久磁石であることがより好ましい。
【0020】
この棒状永久磁石２は、長さ方向に垂直の断面が円形、矩形いずれでも良いが、石英ガラス原料粉の落下流動性を確保しつつ、磁性体粉の確実な補足を行うためには、円形が好ましく、その直径２０ｍｍ～３５ｍｍ、長さ８０ｍｍ～２００ｍｍが好ましい。
また、前記複数本の棒状永久磁石２の間隔ｔは６ｍｍ以上７ｍｍ以下とすることが好ましい。上記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の間隔ｔとすることにより、石英ガラス原料粉の適度な落下流動性を保持しつつ、より確実な磁性体粉の補足を実現できる。
また、前記複数本の棒状永久磁石２の間隔ｔは６ｍｍ以上７ｍｍ以下とすることが好ましい。上記平均粒子径で、かつ、前記棒状永久磁石の間隔ｔとすることにより、石英ガラス原料粉の適度な落下流動性を保持しつつ、より確実な磁性体粉の補足を実現できる。
【0021】
前記棒状永久磁石２は、樹脂材料からなる熱収縮チューブ３により被覆されている。
このように、棒状永久磁石２は熱収縮チューブ３により被覆されているため、石英ガラス原料粉が棒状永久磁石２自体に直接接触することによる、棒状永久磁石２からの異物混入および純度汚染を防止することができる。
このように、棒状永久磁石２は熱収縮チューブ３により被覆されているため、石英ガラス原料粉が棒状永久磁石２自体に直接接触することによる、棒状永久磁石２からの異物混入および純度汚染を防止することができる。
【0022】
前記熱収縮チュー３ブは、樹脂組成物をチューブ状に押出成形したもので、且つ加熱により所定径に収縮できるチューブ状成形品である。
前記熱収縮チューブ３は、上記樹脂の軟化点以上の温度に加熱した状態で、チューブ内に圧縮空気を導入する等の方法により、所定の外径に膨張した後、冷却して形状に固定する。そして、棒状永久磁石２を熱収縮チューブ内に配置し、８０℃迄加熱し密着させ、冷却する。これにより、棒状永久磁石２と熱収縮チューブ３を密着させることができる。その後、熱収縮チューブ３を被覆させた棒状永久磁石２を前記絶縁性の保持部材４、５に固定させる。
このように、棒状永久磁石２と熱収縮チューブ３が密着し、両者の間に空隙（隙間）が形成され難いため、棒状永久磁石２による磁性体粉の補足能力が劣る領域（空隙が形成された領域）が生じ難く、より確実な補足を実現できる。
前記熱収縮チューブ３は、上記樹脂の軟化点以上の温度に加熱した状態で、チューブ内に圧縮空気を導入する等の方法により、所定の外径に膨張した後、冷却して形状に固定する。そして、棒状永久磁石２を熱収縮チューブ内に配置し、８０℃迄加熱し密着させ、冷却する。これにより、棒状永久磁石２と熱収縮チューブ３を密着させることができる。その後、熱収縮チューブ３を被覆させた棒状永久磁石２を前記絶縁性の保持部材４、５に固定させる。
このように、棒状永久磁石２と熱収縮チューブ３が密着し、両者の間に空隙（隙間）が形成され難いため、棒状永久磁石２による磁性体粉の補足能力が劣る領域（空隙が形成された領域）が生じ難く、より確実な補足を実現できる。
【0023】
ここで、樹脂材料の動摩擦係数とは、ＪＩＳ－Ｋ６９３５－２：１９９９「プラスチック－ふっ素ポリマーのディスパージョン，成形用及び押出用材料－第２部：試験片の作り方及び諸特性の求め方」に基づいて測定された機械的特性である。
【0024】
この動摩擦係数が小さい程、落下する石英ガラス原料粉との接触による樹脂材料からの異物混入を防止できるため、動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料を用いることが好ましい。
なお、前記樹脂材料としては、動摩擦係数を０．１以下とし、かつショア硬さ（ＪＩＳ－Ｋ７２１５：１９８６）をＤ５０以上とすることがより好ましい。これにより、石英ガラス原料粉中への異物混入をより確実に防止できるとともに、より高い耐久性により前記樹脂材料の交換頻度は低減できる。
樹脂材料（熱収縮チューブ３）からの異物は、石英ガラス原料粉を溶融し、石英ガラスとした際の気泡含有の要因となるため、前記異物の混入は好ましくない。
なお、前記樹脂材料としては、動摩擦係数を０．１以下とし、かつショア硬さ（ＪＩＳ－Ｋ７２１５：１９８６）をＤ５０以上とすることがより好ましい。これにより、石英ガラス原料粉中への異物混入をより確実に防止できるとともに、より高い耐久性により前記樹脂材料の交換頻度は低減できる。
樹脂材料（熱収縮チューブ３）からの異物は、石英ガラス原料粉を溶融し、石英ガラスとした際の気泡含有の要因となるため、前記異物の混入は好ましくない。
【0025】
前記熱収縮チューブ３の樹脂材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、もしくはテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のいずれかとするのが好ましい。
これにより、石英ガラス原料粉の落下に対する、より高い耐摩耗性を付与することができる。
これにより、石英ガラス原料粉の落下に対する、より高い耐摩耗性を付与することができる。
【0026】
また、当該磁性体粉除去の前工程において、高温の熱処理を行った場合に、石英ガラス原料粉を常温まで冷却することなく、１００℃前後の所定の温度にて当該磁性体粉除去を行うことができる。
また、石英ガラス原料粉を常温まで冷却しないことによって、石英ガラス原料粉が大気常温下の水分で凝集し、磁性体粉除去の精度が低下することを回避でき、また、冷却時間が省略されることで製造工程のリードタイムの短縮を図ることができる。
また、石英ガラス原料粉を常温まで冷却しないことによって、石英ガラス原料粉が大気常温下の水分で凝集し、磁性体粉除去の精度が低下することを回避でき、また、冷却時間が省略されることで製造工程のリードタイムの短縮を図ることができる。
【0027】
前記熱収縮チューブ３の樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下とすることが好ましい。これにより、棒状永久磁石２による磁性体粉のより確実の補足と、棒状永久磁石２からの異物混入を回避することができる。
また、熱収縮チューブ３の樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下とすることにより、この樹脂材料（熱収縮チューブ３）が経時劣化等した場合に、容易に樹脂材料を切断・剥離し、交換することができる。
また、熱収縮チューブ３の樹脂材料の厚さが３００μｍ以上６００μｍ以下とすることにより、この樹脂材料（熱収縮チューブ３）が経時劣化等した場合に、容易に樹脂材料を切断・剥離し、交換することができる。
【0028】
次に、本発明に係る磁性体粉除去方法の一実施形態を説明する。
図２に示すように、この磁性体粉除去方法は、前記した石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法であって、少なくとも内表面が非金属製の容器内６に石英ガラス原料粉を収容した後、前記石英ガラス原料粉を、前記容器６から前記磁石部Ｍに落下させ、前記磁石部Ｍが石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着することにより、磁性体粉を除去し、前記磁性体粉が除去された、前記磁石部Ｍから落下する石英ガラス原料粉を、少なくとも内表面が非金属製の容器７に収納することを特徴としている。
図２に示すように、この磁性体粉除去方法は、前記した石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置を用いた磁性体粉除去方法であって、少なくとも内表面が非金属製の容器内６に石英ガラス原料粉を収容した後、前記石英ガラス原料粉を、前記容器６から前記磁石部Ｍに落下させ、前記磁石部Ｍが石英ガラス原料粉に混入する磁性体粉を吸着することにより、磁性体粉を除去し、前記磁性体粉が除去された、前記磁石部Ｍから落下する石英ガラス原料粉を、少なくとも内表面が非金属製の容器７に収納することを特徴としている。
【0029】
本発明係る磁性体粉除去方法は、浮遊選鉱、磁力選鉱、酸処理、熱処理の任意の組合せからなる精製工程を、ＳＵＳ等の配管、容器での搬送手段を用いて行った後の石英ガラス原料粉の最終処理として行われる。そして、この磁性体粉除去方法を実施することにより、前記配管あるいは容器から混入する鉄系異物等磁性体粉を限りなく少なくするものである。
また、新しい石英ガラス原料粉を装置に投入する際は、それ以前に棒状永久磁石に付着した磁性体粉が混入する虞があるため、吸引力を向上させるために先端を狭めたノズルを装着させた吸引機にて除去する。
尚、本発明係る磁性体粉除去方法は、前記したような精製工程の後の最終処理として行うのみならず、精製工程中において実施しても構わない。
また、新しい石英ガラス原料粉を装置に投入する際は、それ以前に棒状永久磁石に付着した磁性体粉が混入する虞があるため、吸引力を向上させるために先端を狭めたノズルを装着させた吸引機にて除去する。
尚、本発明係る磁性体粉除去方法は、前記したような精製工程の後の最終処理として行うのみならず、精製工程中において実施しても構わない。
【0030】
ここで、前記石英ガラス原料粉の平均粒子径は、５０μｍ以上３００μｍ以下であり、前記複数本の棒状永久磁石２の間隔ｔは、６ｍｍ以上７ｍｍ以下である。
この平均粒子径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８１９－２： ２００１に基づくレーザ回折／散乱法による測定装置（装置名：ＣＩＬＡＳ １０６４Ｌ）にて行ったものである。
尚、石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ未満では、石英ガラス原料粉と前記熱収縮チューブ３の連続的接触により静電気が生じ、微細な石英ガラス原料粉が棒状永久磁石２による磁性体粉の補足を阻害する虞がある。
この平均粒子径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８１９－２： ２００１に基づくレーザ回折／散乱法による測定装置（装置名：ＣＩＬＡＳ １０６４Ｌ）にて行ったものである。
尚、石英ガラス原料粉の平均粒子径が５０μｍ未満では、石英ガラス原料粉と前記熱収縮チューブ３の連続的接触により静電気が生じ、微細な石英ガラス原料粉が棒状永久磁石２による磁性体粉の補足を阻害する虞がある。
【0031】
そして、上記平均粒子径で、かつ、棒状永久磁石２を前記間隔ｔとすることにより、石英ガラス原料粉が適度な落下流動性を保持しつつ、より確実に磁性体粉を補足することができる。
【実施例0032】
（実施例１）
次の各工程により、石英ガラス原料粉の製造を行った。まず、珪石を水洗し、粉砕および分級した。分級した粉砕粉を湿式にて１０００～１５００ガウスで磁力選鉱を行った。その後、以下の浮遊選鉱（１）、（２）、（３）により精鉱を行った。
（１）長石類の除去を目的に、磁選後の粉砕粉を弗化水素酸（４～５％）とアミン混液（アセタン、ケロシンおよびパイン油からなる混合液）とのｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗した。
（２）長石類を除去後、濃度１０％前後の硫酸とアミン混液とからなるｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗することで酸化鉄および酸化チタン類を除去した。
（３）酸化鉄および酸化チタン類を除去後、最後に雲母類を除去するために、濃度１０％前後の硫酸とアミン混液とからなるｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗した。
次いで、磁力選鉱および浮遊選鉱を経て精鉱された原料粉を６００～１２００℃で熱処理した後、弗化水素酸に浸漬し、水洗および熱処理による乾燥を行うことで石英ガラス原料粉を製造した。
得られた石英ガラス原料粉の平均粒子径は１５０μｍであった。なお、各工程間はＳＵＳ製配管及び容器を用いて移送、貯留を行った。
次の各工程により、石英ガラス原料粉の製造を行った。まず、珪石を水洗し、粉砕および分級した。分級した粉砕粉を湿式にて１０００～１５００ガウスで磁力選鉱を行った。その後、以下の浮遊選鉱（１）、（２）、（３）により精鉱を行った。
（１）長石類の除去を目的に、磁選後の粉砕粉を弗化水素酸（４～５％）とアミン混液（アセタン、ケロシンおよびパイン油からなる混合液）とのｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗した。
（２）長石類を除去後、濃度１０％前後の硫酸とアミン混液とからなるｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗することで酸化鉄および酸化チタン類を除去した。
（３）酸化鉄および酸化チタン類を除去後、最後に雲母類を除去するために、濃度１０％前後の硫酸とアミン混液とからなるｐＨ２．０～３．５の溶液に浸漬し、水洗した。
次いで、磁力選鉱および浮遊選鉱を経て精鉱された原料粉を６００～１２００℃で熱処理した後、弗化水素酸に浸漬し、水洗および熱処理による乾燥を行うことで石英ガラス原料粉を製造した。
得られた石英ガラス原料粉の平均粒子径は１５０μｍであった。なお、各工程間はＳＵＳ製配管及び容器を用いて移送、貯留を行った。
【0033】
続いて、磁束密度が８５００ガウスで、直径２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの永久磁石の表面に、加熱、冷却後、動摩擦係数が０．３、ショア硬さがＤ５１、厚さが５００μｍとなるテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる熱収縮チューブを配置し、８０℃迄加熱し密着させ、冷却した。
これを三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
そして、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器の開口部の上方に、磁性体粉除去装置を配置し、この磁性体粉除去装置の上方から、前記製造方法で精製・製造され前記石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された石英ガラス原料粉２０ｋｇを落下させた。そして、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に落下、収容した石英ガラス原料粉の不純物を測定した。
測定は、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に収納された石英ガラス原料粉からランダムにｎ＝１０のサンプリングを行い、サンプルを弗化水素酸と硫酸からなる酸性溶液で溶解し、ＩＣＰ発光分析装置にて純度分析を行った。結果を表１に示す。
これを三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
そして、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器の開口部の上方に、磁性体粉除去装置を配置し、この磁性体粉除去装置の上方から、前記製造方法で精製・製造され前記石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された石英ガラス原料粉２０ｋｇを落下させた。そして、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に落下、収容した石英ガラス原料粉の不純物を測定した。
測定は、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に収納された石英ガラス原料粉からランダムにｎ＝１０のサンプリングを行い、サンプルを弗化水素酸と硫酸からなる酸性溶液で溶解し、ＩＣＰ発光分析装置にて純度分析を行った。結果を表１に示す。
【0034】
（比較例１）
磁束密度が８５００ガウスで、直径２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの永久磁石を三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器の開口部の上方に磁性体粉除去装置を配置し、その上方から、石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された、実施例１で精製・製造された石英ガラス原料２０ｋｇを落下させた。
そして、実施例１と同様に、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に収納された石英ガラス原料粉からランダムにｎ＝１０のサンプリングを行い、純度分析を行った。結果を表１に示す。
尚、表１中、Ａｖｅは平均値、σは標準偏差、Ｍａｘは最大値を意味する。
磁束密度が８５００ガウスで、直径２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの永久磁石を三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器の開口部の上方に磁性体粉除去装置を配置し、その上方から、石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された、実施例１で精製・製造された石英ガラス原料２０ｋｇを落下させた。
そして、実施例１と同様に、内表面がテフロンコートされたＳＵＳ製容器に収納された石英ガラス原料粉からランダムにｎ＝１０のサンプリングを行い、純度分析を行った。結果を表１に示す。
尚、表１中、Ａｖｅは平均値、σは標準偏差、Ｍａｘは最大値を意味する。
【0035】
【表1】
【0036】
実施例１の場合には、永久磁石からのＦｅ、Ｃｕ、Ｃｒ及びＮｉの磁性異物の混入が避けられることが確認された。
【0037】
（比較例２）
磁束密度が７５００ガウスで、直径２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの永久磁石の表面に動摩擦係数が０．４７の市販のポリスチレン（ＰＳ）からなるチューブで覆った。
これを三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器の開口部の上方に磁性体粉除去装置を配置し、その上方から、実施例１精製・製造された、前記石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された石英ガラス原料２０ｋｇを落下させた。
磁束密度が７５００ガウスで、直径２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの永久磁石の表面に動摩擦係数が０．４７の市販のポリスチレン（ＰＳ）からなるチューブで覆った。
これを三本用意し、６ｍｍ間隔で平行配列させ、これらの長さ方向両端をポリプロピレン製角柱治具に固定することで、磁性体粉除去装置を作成した。
内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器の開口部の上方に磁性体粉除去装置を配置し、その上方から、実施例１精製・製造された、前記石英ガラス製容器（全てが石英ガラスからなる容器）に貯蔵された石英ガラス原料２０ｋｇを落下させた。
【0038】
上記実施例１及び比較例２による磁性体粉除去を行った後の、３本の永久磁石に付着した３０μｍ径を超える黒色異物の数を計測した。また、磁性体分除去後の石英ガラス原料粉をランダムにサンプリングして、樹脂材料からの異物混入がないか確認を行った。
実施例１の方法で１０回行ったところ、各回、３０～５０個（３０μｍ～５００μｍ径）の黒色異物が確認された。これに対し、比較例２の方法では、各回１０～２０個（５０μｍ～３５０μｍ径）の黒色異物が確認された。また、比較例２の方法のみ磁性体粉除去後の石英ガラス原料に樹脂材料からの異物混入が確認された。
実施例１の方法で１０回行ったところ、各回、３０～５０個（３０μｍ～５００μｍ径）の黒色異物が確認された。これに対し、比較例２の方法では、各回１０～２０個（５０μｍ～３５０μｍ径）の黒色異物が確認された。また、比較例２の方法のみ磁性体粉除去後の石英ガラス原料に樹脂材料からの異物混入が確認された。
【0039】
実施例１と比較例２を比較すると、棒状永久磁石とチューブの間に空隙が形成され難い熱収縮チューブの方が、より確実に磁性体粉の補足を実現できる。また、この動摩擦係数が０．３以下の樹脂材料を用いることにより、落下する石英ガラス原料粉との接触による樹脂材料からの異物混入を抑制できることが確認された。
【符号の説明】
【0040】
１ 石英ガラス原料粉の磁性体粉除去装置
２ 棒状永久磁石
３ 熱収縮チューブ
４ 保持部材
５ 保持部材
６ 内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器（少なくとも内表面が非金属製の容器）
７ 石英ガラス製容器（少なくとも内表面が非金属製の容器）
Ｍ 磁石部
ｔ 棒状磁石の間隔
２ 棒状永久磁石
３ 熱収縮チューブ
４ 保持部材
５ 保持部材
６ 内表面がテフロンコートＳＵＳ製容器（少なくとも内表面が非金属製の容器）
７ 石英ガラス製容器（少なくとも内表面が非金属製の容器）
Ｍ 磁石部
ｔ 棒状磁石の間隔
【図1】
【図2】