(57)【要約】チャンバー（１０１）と、チャンバー（１０１）内の溶融ガラス（７）を攪拌する攪拌器（１０２）とを備える攪拌装置（１００）である。攪拌器（１０２）は、回転軸となるシャフト（１０５）と、シャフト（１０５）の側面に複数段配置される羽根（１０６ａ〜１０６ｅ）とを備える。羽根（１０６ａ〜１０６ｅ）は、支持板（１０８）と、補助板（１０９）とを有する。補助板（１０９）は、シャフト（１０５）の半径方向への流れを溶融ガラス（７）に生じさせる。
2012060372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備えるガラス基板の製造方法であって、
前記攪拌槽は、前記溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、
前記攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有し、
前記羽根は、前記シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、前記補助板は、前記シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板の間に位置する前記補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記羽根は、前記支持板の上方の主面上および下方の主面上に設置される前記補助板を有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、それぞれの前記羽根において、前記支持板の上方の主面上に設置される前記補助板および前記支持板の下方の主面上に設置される前記補助板のうち、一方の前記補助板は、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、他方の前記補助板は、前記シャフトから前記チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記支持板は、前記シャフトから前記チャンバーの内壁に向かって放射状に設けられ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板のそれぞれを前記チャンバーの底面に投影した場合に、前記支持板と前記支持板との間隔が小さくなるように、または、前記支持板と前記支持板とが重なる部分の面積が小さくなるように、配置されている、
請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記支持板は、放射状に複数枚設けられ、
複数枚の前記支持板は、前記シャフトの周囲においてそれぞれ連結されている、
請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方の主面上に設置された前記補助板は、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方において、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる、
請求項１から４のいずれか１項にガラス基板の製造方法。
【請求項６】
ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備えるガラス基板の製造方法であって、
前記攪拌槽は、前記溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、
前記攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有し、
前記羽根は、前記シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方の主面上に設置された前記補助板は、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方において、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる、
ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記チャンバーは、最上段に位置する前記羽根よりも上方の位置において、側面に排出口を有し、
前記排出口は、前記溶融ガラスの液面の近傍の高さ位置において、前記チャンバー内から前記溶融ガラスを排出する、
請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
溶融ガラスを上方から下方へと、または下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備える攪拌装置であって、
前記攪拌器は、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを備え、
前記羽根は、前記シャフトに直接接続される支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記補助板は、前記シャフトに接続した、または前記シャフトに最も近い一端と、前記一端の反対側に位置する他端とを有し、前記シャフトの軸方向に沿って見たときに、前記一端から前記他端に向かうにしたがって、前記一端と、前記シャフトの回転の中心となる中心点とを結ぶ直線から離れていくように設置され、
前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、前記補助板は、前記シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板の間に位置する前記補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板の製造方法、および、攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板等のガラス製品の量産工程においては、ガラス原料を加熱して溶融ガラスを生成し、生成した溶融ガラスを成形して、ガラス板等のガラス製品が製造される。溶融ガラスが不均質であると、ガラス製品には脈理が生じる。脈理は、周囲とは屈折率や比重が異なる筋状の領域であり、レンズ等の光学部品、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用基板等の用途においては、ガラス製品から厳しく排除することが求められる。特に、液晶ディスプレイ用基板に代表される、ディスプレイ用ガラス基板においては、大面積の表面全体で脈理を極めて低レベルに抑える必要がある。脈理の発生を防ぐために、攪拌装置を用いて溶融ガラスを攪拌することが行われている。一般に攪拌装置は、円筒形状のチャンバーと、攪拌器とを備えている。攪拌器は、回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に接続された羽根とを有している。攪拌器が配置されたチャンバー内に溶融ガラスが導入され、羽根により溶融ガラスが攪拌され、溶融ガラスが均質化される。【０００３】
特許文献１（特開昭６３−８２２６号公報）には、回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に接続された羽根とを有する攪拌器が開示されている。特許文献１に開示された攪拌器の羽根は、攪拌器軸に対して傾斜し、それによりチャンバーの上方向または下方向に向かう溶融ガラスの流れを起こして攪拌効果が高められている。【０００４】
特許文献２（特開昭５８−８８１２６号公報）にも、回転軸であるシャフトと、シャフトに接続され、シャフトの円周方向（回転方向）に面を傾斜させた羽根とを有する攪拌器が開示されている。この攪拌器は、羽根をシャフトの長手方向について複数段設けるとともに、隣接する各段の羽根が互いに逆向きに傾斜している。隣接する各段の羽根の間においては、溶融ガラスが押し下げられることにより生じるガラス流と、溶融ガラスが押し上げられることにより生じるガラス流との二つのガラス流が生じ、それらが衝突する。溶融ガラスが一方向だけに流れる場合に比べて、より高い攪拌効果を得ることができると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から、溶融ガラスを攪拌することを目的とした攪拌装置が種々提案されている。しかし、従来の攪拌装置では、溶融ガラスを攪拌する能力が十分とはいえず、溶融ガラスをより均質化することが可能な攪拌装置が求められていた。【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされた発明であり、その目的は、溶融ガラスをより均質に攪拌することができるガラス基板の製造方法、および、攪拌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融工程で得られた溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、攪拌工程で攪拌された溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備える。攪拌槽は、溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、チャンバー内の溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備える。攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に、シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有する。羽根は、シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、支持板の主面上に設置される補助板とを有する。攪拌工程では、シャフトを回転軸として攪拌器が回転することにより、補助板は、シャフトの半径方向への流れを溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される羽根の支持板の間に位置する補助板は、同じ方向の流れを溶融ガラスに生じさせる。【０００８】
このガラス基板の製造方法では、攪拌器が回転することで、チャンバー内の溶融ガラスが補助板によってシャフト側に掻き込まれ、または、チャンバーの内壁側に押し出される。すなわち、溶融ガラスには、シャフトの半径方向への流れが生じる。これにより、溶融ガラスは、チャンバー内を上方から下方へと、または、下方から上方へと導かれながら、シャフトの半径方向（外側方向および内側方向）に移動させられる。従って、このガラス基板の製造方法では、複雑な構成を備えることなく、溶融ガラスをより均質に攪拌することができる。【０００９】
また、本発明に係るガラス基板の製造方法は、ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融工程で得られた溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、攪拌工程で攪拌された溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備える。攪拌槽は、溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、チャンバー内の溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備える。攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、シャフトの側面に、シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有する。羽根は、シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、支持板の主面上に設置される補助板とを有する。攪拌工程では、シャフトを回転軸として攪拌器が回転することにより、最上段に位置する羽根の支持板の上方の主面上に設置された補助板は、最上段に位置する羽根の支持板の上方において、チャンバーの内壁からシャフトに向かって溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、第１の流れによって移動した溶融ガラスをシャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる。【００１０】
このガラス基板の製造方法では、攪拌器が回転することで、シャフトの周囲において溶融ガラスが上昇する流れが形成され、かつ、チャンバーの内壁に沿って溶融ガラスが下降する流れが形成される。そのため、シャフトの周囲から溶融ガラスが引き込まれて、チャンバー内を下降することがない。これにより、操業中にチャンバー内の溶融ガラスの液面付近に存在する泡やシリカリッチ層が、溶融ガラス中に巻き込まれてチャンバーから流出することを抑制することができる。また、溶融ガラスの上昇流および下降流によって、溶融ガラスの液面近傍において、溶融ガラスが滞留することが抑制される。従って、このガラス基板の製造方法では、溶融ガラスをより均質に攪拌することができる。【００１１】
また、本発明に係る攪拌装置は、溶融ガラスを上方から下方へと、または下方から上方へと導くためのチャンバーと、チャンバー内の溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備える。攪拌器は、回転軸となるシャフトと、シャフトの側面に、シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置されている羽根とを備える。羽根は、シャフトに直接接続される支持板と、支持板の主面上に設置される補助板とを有する。補助板は、シャフトに接続した、またはシャフトに最も近い一端と、当該一端の反対側に位置する他端とを有する。補助板は、シャフトの軸方向に沿って見たときに、一端から他端に向かうにしたがって、一端と、シャフトの回転の中心となる中心点とを結ぶ直線から、補助板の主面が離れていくように設置される。シャフトを回転軸として攪拌器が回転することにより、補助板は、シャフトの半径方向への流れを溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される羽根の支持板の間に位置する補助板は、同じ方向の流れを溶融ガラスに生じさせる。【００１２】
この攪拌装置では、攪拌器が回転することで、チャンバー内の溶融ガラスが補助板によってシャフト側に掻き込まれ、または、チャンバーの内壁側に押し出される。すなわち、溶融ガラスには、シャフトの半径方向への流れが生じる。これにより、溶融ガラスは、チャンバー内を上方から下方へと、または、下方から上方へと導かれながら、シャフトの半径方向（外側方向および内側方向）に移動させられる。従って、この攪拌装置は、溶融ガラスをより均質に攪拌することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るガラス基板の製造方法、および、攪拌装置は、溶融ガラスをより均質に攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るガラス製造装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る攪拌装置の構成の一例を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る攪拌器の羽根の斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る攪拌器の羽根の平面図である。
【図５】第１実施形態に係る攪拌器の羽根の斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る攪拌器の羽根の平面図である。
【図７】第１実施形態に係る攪拌器の２枚の羽根の位置関係を表す図である。
【図８】第１実施形態に係る攪拌装置における溶融ガラスの流れを表す図である。
【図９】第１実施形態の変形例Ｃに係る攪拌器の羽根の上面図である。
【図１０】第２実施形態に係る攪拌装置の構成の一例を示す側面図である。
【図１１】第２実施形態に係る攪拌器の構成の一例を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態に係る攪拌器における羽根の構成の一例を示すための平面図である。
【図１３】第２実施形態に係る攪拌器における羽根の構成の一例を示すための側面図である。
【図１４】第２実施形態に係る攪拌器における羽根の構成の一例を示すための斜視図である。
【図１５】第２実施形態に係る攪拌器における別の羽根の構成の一例を示すための平面図である。
【図１６】第２実施形態に係る攪拌器における別の羽根の構成の一例を示すための側面図である。
【図１７】第２実施形態に係る攪拌器における別の羽根の構成の一例を示すための斜視図である。
【図１８】第２実施形態に係る攪拌器の構成の一例を示す側面図である。
【図１９】第２実施形態に係る攪拌器におけるさらに別の羽根の構成の一例を示すための平面図である。
【図２０】第２実施形態に係る攪拌装置における溶融ガラスの流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
（１）ガラス製造装置の全体構成
本発明に係るガラス基板の製造方法、および、攪拌装置を用いるガラス製造装置の第１実施形態について、図１〜図９を用いて説明する。図１は、このガラス製造装置２００の構成の一例を示す模式図である。ガラス製造装置２００は、溶解槽４０と、清澄槽４１と、攪拌装置１００と、成形装置４２と、これらをそれぞれ連通する導管４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備えている。溶解槽４０により生成された溶融ガラス７は、導管４３ａを通過して清澄槽４１に流入し、清澄槽４１により清澄された後に導管４３ｂを通過して攪拌装置１００へと流入し、攪拌装置１００により均質に攪拌された後に導管４３ｃを通過して成形装置４２に流入し、ダウンドロー法によりガラスリボン４４が成形される。
【００１６】
図示されていないが、溶解槽４０にはバーナー等の加熱手段が設置されていて、ガラス原料を溶解して溶融ガラス７を得ることができる。ガラス原料は、所望のガラスを得ることができるように適宜調整すればよい。例えば、ガラス原料は、質量％で表示して、実質的に以下の組成からなるガラスが得られるように調製されたものとすればよい。
【００１７】
ＳｉＯ2  ５７〜６５％
Ａｌ2Ｏ3  １５〜１９％
Ｂ2Ｏ3    ８〜１３％
ＭｇＯ  １〜３％
ＣａＯ  ４〜７％
ＳｒＯ  １〜４％
ＢａＯ  ０〜２％
Ｎａ2Ｏ  ０〜１％
Ｋ2Ｏ    ０〜１％
Ａｓ2Ｏ3  ０〜１％
Ｓｂ2Ｏ3  ０〜１％
ＳｎＯ2  ０〜１％
Ｆｅ2Ｏ3  ０〜１％
ＺｒＯ2  ０〜１％
ここで、「実質的に」とは、０．１質量％未満の範囲で微量成分の存在を許容する趣旨である。したがって、上記の組成を有するガラスは、０．１質量％未満の範囲でその他微量成分の混入を許容する。また、上記の組成中のＦｅ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3およびＳｎＯ2の各含有率は、複数の価数を有するＦｅ、Ａｓ、ＳｂまたはＳｎの成分を全てＦｅ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3またはＳｎＯ2として扱って換算した値である。
【００１８】
上記のように調製されたガラス原料が、溶解槽４０に投入される。溶解槽４０では、ガラス原料を、その組成等に応じた設定温度で溶解させて、例えば、１５００℃以上の溶融ガラス７を得る。
【００１９】
溶解槽４０で得られた溶融ガラス７は、溶解槽４０から導管４３ａを通過して清澄槽４１に流入する。清澄槽４１には、図示されていないが、溶解槽４０と同様に加熱手段が設置されている。清澄槽４１では、溶融ガラス７がさらに昇温させられることで清澄される。具体的には、清澄槽４１において、溶融ガラス７の温度が１５５０℃以上、さらには１６００℃以上に上昇させられる。溶融ガラス７は昇温されることで清澄される。
【００２０】
清澄槽４１において清澄された溶融ガラス７は、清澄槽４１から導管４３ｂを通過して攪拌装置１００に流入する。溶融ガラス７は導管４３ｂを通過する際に冷却され、攪拌装置１００では、清澄槽４１における温度よりも低い温度で攪拌される。上記したような無アルカリガラスや微アルカリガラスにおける攪拌工程の条件の一例としては、溶融ガラスの温度を１４００℃〜１５５０℃の範囲内に設定し、かつ、溶融ガラスの粘度を２５００ポアズ〜４５０ポアズの範囲内に調整して、攪拌を行うことが好ましい。溶融ガラス７は攪拌装置１００において攪拌され、均質化される。
【００２１】
攪拌装置１００により均質化された溶融ガラス７は、攪拌装置１００から導管４３ｃを通過して成形装置４２に流入する。溶融ガラス７は導管４３ｃを通過する際に冷却され、成形に適した温度（例えば、１２００℃）まで冷却される。成形装置４２では、ダウンドロー法により溶融ガラス７が成形される。成形装置４２に流入した溶融ガラス７は、成形装置４２の上部から溢れて成形装置４２の側壁に沿って下方へと流れる。これにより、ガラスリボン４４が連続的に成形される。ガラスリボン４４は下方へと向かうにしたがい徐冷され、最終的には所望の大きさのガラス板へと切断される。
【００２２】
（２）攪拌装置の構成
図２は、攪拌装置１００の構成の一例を示す側面図である。攪拌装置１００は、チャンバー１０１と、チャンバー１０１内に収納された攪拌器１０２とを備えている。チャンバー１０１は円筒状であり、上部側面に設置された上流側導管１０３、および、下部側面に設置された下流側導管１０４と連通している。溶融ガラス７は、上流側導管１０３から水平方向にチャンバー１０１内に流入し、チャンバー１０１内において鉛直方向に上方から下方に導かれ、チャンバー１０１内から水平方向に下流側導管１０４へ流出する。
【００２３】
攪拌器１０２は、軸回転する円柱状のシャフト１０５と、シャフト１０５の側面に接続された羽根１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅとを備えている。シャフト１０５は、その回転軸が鉛直方向に沿うように、チャンバー１０１内に配置されている。羽根１０６ａ〜１０６ｅは、シャフト１０５の軸方向（回転軸方向）に沿って、上方から下方に向かってこの順序で等間隔に配置されている。すなわち、攪拌器１０２では、羽根１０６ａ〜１０６ｅがシャフト１０５の軸方向に沿って５段設置されている。
【００２４】
次に、図３〜図６を参照しながら、羽根１０６ａ〜１０６ｅの構成について説明する。本実施形態では、羽根１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｅは互いに同一の形状を有し、羽根１０６ｂ，１０６ｄは互いに同一の形状を有している。図３および図４は、それぞれ、シャフト１０５の回転軸に沿って見た場合における、羽根１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｅの斜視図および平面図である。また、図５および図６は、それぞれ、シャフト１０５の回転軸に沿って見た場合における、羽根１０６ｂ，１０６ｄの斜視図および平面図である。
【００２５】
各羽根１０６ａ〜１０６ｅは、シャフト１０５の径方向外側に向かって放射状に延びるように配置されている。各羽根１０６ａ〜１０６ｅは、シャフト１０５の軸方向に対して直交する３枚の支持板１０８と、各支持板１０８の上側の主面上に設置された１枚の上側補助板１１９ａと、各支持板１０８の下側の主面上に設置された１枚の下側補助板１１９ｂとからなる。以下、上側補助板１１９ａおよび下側補助板１１９ｂを、まとめて、補助板１０９と呼ぶ。
【００２６】
３枚の支持板１０８は、各羽根１０６ａ〜１０６ｅを平面視した場合に、シャフト１０５の回転軸に対して３回対称となる位置において、シャフト１０５の側面に直接接続されている。各支持板１０８は、その主面の法線がシャフト１０５の軸方向に沿うようにシャフト１０５に接続されている。すなわち、各支持板１０８は、水平に配置されている。各羽根１０６ａ〜１０６ｅの３枚の支持板１０８は、図３〜図６に示されるように、シャフト１０５の周囲において、連結部１１０によって互いに接続されている。すなわち、３枚の支持板１０８は、実質的に、１つの部品を構成する。
【００２７】
また、３枚の支持板１０８は、シャフト１０５からチャンバー１０１の内壁に向かって放射状に設けられ、かつ、隣接する２つの段に配置される羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８のそれぞれをチャンバー１０１の底面に投影した場合に、支持板１０８と支持板１０８との間隔が小さくなるように配置されている。具体的には、シャフト１０５の回転軸に沿って隣接している２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８は、シャフト１０５の回転軸に沿って見た場合に、互いに重ならないように配置されている。例として、図７に、攪拌器１０２をシャフト１０５の回転軸に沿って上面視した場合における、羽根１０６ａおよび羽根１０６ｂの位置関係を表す。図７に示されるように、羽根１０６ａの支持板１０８は、羽根１０６ｂの支持板１０８の間に位置するように配置されている。すなわち、羽根１０６ａおよび羽根１０６ｂの６枚の支持板１０８は、シャフト１０５の回転軸に対して６回対称となる位置に配置されているように見える。
【００２８】
補助板１０９は、その主面が支持板１０８の主面に対して垂直となるように、支持板１０８の主面上に設置されている。補助板１０９は、支持板１０８の上方の主面上および下方の主面上に設置されている。上述したように、支持板１０８の上側の主面上には上側補助板１１９ａが設置され、支持板１０８の下側の主面上には下側補助板１１９ｂが設置されている。なお、図４および図６において、下側補助板１１９ｂは破線で示されている。
【００２９】
また、補助板１０９は、シャフト１０５から支持板１０８の外周縁に向かって設置されている。ここで、各補助板１０９は、シャフト１０５に最も近い側の内側端部１０９ａと、内側端部１０９ａの反対側の端部であって支持板１０８の外周縁に最も近い側の外側端部１０９ｂとを有している。各補助板１０９は、内側端部１０９ａから外側端部１０９ｂに向かうに従って、シャフト１０５の回転軸が位置する中心点１１３と内側端部１０９ａとを結ぶ直線１１１から、その主面が離れていくように設置されている。具体的には、羽根１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｅでは、図４に示されるように攪拌器１０２を上面視した場合に、上側補助板１１９ａは、その主面が直線１１１から反時計回りに離れていくように設置され、かつ、下側補助板１１９ｂは、その主面が直線１１１から時計回りに離れていくように設置されている。一方、羽根１０６ｂ，１０６ｄでは、図６に示されるように攪拌器１０２を上面視した場合に、上側補助板１１９ａは、その主面が直線１１１から時計回りに離れていくように設置され、かつ、下側補助板１１９ｂは、その主面が直線１１１から反時計回りに離れていくように設置されている。すなわち、各羽根１０６ａ〜１０６ｅにおいて、上側補助板１１９ａおよび下側補助板１１９ｂは、互いに逆回りに延びるように設置されている。また、シャフト１０５の回転軸に沿って隣接している２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅの間において対向する一対の補助板１０９は、その主面が直線１１１から互いに同じ方向に離れていくように設置されている。例えば、羽根１０６ａの下側補助板１１９ｂと、羽根１０６ｂの上側補助板１１９ａとは、共に、それらの主面が直線１１１から時計回りに離れていくように設置されている。
【００３０】
また、補助板１０９は、その主面と支持板１０８の主面との接続部が、支持板１０８の端部に位置しないように設置されている。すなわち、シャフト１０５の回転軸に沿って羽根１０６ａ〜１０６ｅを見た場合に、補助板１０９は、内側端部１０９ａおよび外側端部１０９ｂを除いて、支持板１０８の外周縁から離れた位置に設置されている。
【００３１】
（３）攪拌装置の動作
本実施形態に係る攪拌装置１００の動作について、図８を参照しながら説明する。図８は、攪拌装置１００内における溶融ガラス７の流れを表す図である。チャンバー１０１内には、上流側導管１０３から溶融ガラス７が水平方向に流入される。攪拌器１０２のシャフト１０５の上端部は外部のモータ等と連結されていて、攪拌器１０２は、シャフト１０５を回転軸として、上から見て反時計まわりに回転する。チャンバー１０１内において、溶融ガラス７は、上方から下方に徐々に導かれながら、攪拌器１０２により攪拌される。攪拌された溶融ガラス７は、チャンバー１０１内から下流側導管１０４へ水平方向に流出される。
【００３２】
チャンバー１０１内では、羽根１０６ａ〜１０６ｅがシャフト１０５を回転軸として回転することで、溶融ガラス７が攪拌される。具体的には、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９が、溶融ガラス７を、チャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込み、または、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へ押し出す。本実施形態では、各羽根１０６ａ〜１０６ｅにおいて、上側補助板１１９ａおよび下側補助板１１９ｂのいずれか一方が、溶融ガラス７をチャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込み、他方が、溶融ガラス７をシャフト５１０側からチャンバー１０１の内壁側へ押し出す。すなわち、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８の上方および支持板１０８の下方において、シャフト１０５の半径方向の溶融ガラス７の流れは、互いに逆方向になっている。また、シャフト１０５の回転軸に沿って隣接している２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅにおいて、上段に位置する羽根の下側補助板１１９ｂと、下段に位置する上側補助板１１９ａとは、それらの主面が直線１１１から離れる方向が同じである。そのため、互いに対向する一対の補助板１０９によって生じるシャフト１０５の半径方向の溶融ガラス７の流れは、共に同方向になっている。
【００３３】
本実施形態では、図８に示されるように、シャフト１０５の最上段に位置する羽根１０６ａの上側補助板１１９ａは、溶融ガラス７をチャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込む流れを生じさせる。そのため、羽根１０６ａの下側補助板１１９ｂと、一段下に位置する羽根１０６ｂの上側補助板１１９ａとは、溶融ガラス７をシャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へ押し出す流れを生じさせる。同様に、羽根１０６ｂの下側補助板１１９ｂと、羽根１０６ｃの上側補助板１１９ａとは、溶融ガラス７をチャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込む流れを生じさせる。そして、最下段に位置する羽根１０６ｅの下側補助板１１９ｂは、溶融ガラス７をシャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へ押し出す流れを生じさせる。すなわち、最下段に位置する羽根１０６ｅとチャンバー１０１の底面との間の下部空間１２２において、溶融ガラス７は、図８で示される矢印１２４の方向に流れる。
【００３４】
また、本実施形態では、図８に示されるように、攪拌器１０２の軸回転によって、最上段に位置する羽根１０６ａの上側補助板１１９ａは、羽根１０６ａの支持板１０８の上方において、チャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側に向かって溶融ガラス７を移動させる流れを生じさせる。そして、羽根１０６ａの上側補助板１１９ａは、この溶融ガラス７を、さらに、シャフト１０５の側面に沿って上昇させる流れを生じさせる。溶融ガラス７の液面近傍まで上昇した溶融ガラス７は、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へ向かって流れ、さらに、チャンバー１０１の内壁に沿って下降する。すなわち、最上段に位置する羽根１０６ａと溶融ガラス７の液面との間の上部空間１２１において、溶融ガラス７は、図８で示される循環流１２３を形成する。この循環流１２３によって、上部空間１２１において溶融ガラス７が攪拌される。
【００３５】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、上流側導管１０３からチャンバー１０１内に流入した溶融ガラス７は、攪拌器１０２の軸回転によって、隣接する２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅの間において、チャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込まれ、または、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へと押し出される。シャフト５の半径方向の溶融ガラス７の流れは、チャンバー１０１内を上方から下方に向かうに従って、段ごとに反対方向に入れ替わる。すなわち、溶融ガラス７は、チャンバー１０１内を上方から下方に導かれながら、シャフト５の半径方向に交互に移動させられることで攪拌される。
【００３６】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、複雑な構成を備えることなく、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００３７】
（４−２）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８の上方の主面上および下方の主面上には、補助板１０９が設置されている。攪拌器１０２が軸回転すると、チャンバー１０１内を流れる溶融ガラス７には、補助板１０９によってシャフト１０５の半径方向の動きが与えられる。具体的には、支持板１０８の近傍の溶融ガラス７は、補助板１０９によって掻き込まれ、または、押し出されることで、支持板１０８の主面に沿って半径方向に移動する。支持板１０８上に補助板１０９が設けられる構成によって、掻き込まれる、および、押し出されるといういずれの半径方向の移動に対しても、溶融ガラス７は支持板１０８の主面に沿って半径方向に移動する。これにより、溶融ガラス７は、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９によって十分に攪拌される。
【００３８】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、複雑な構成を備えることなく、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００３９】
（４−３）
本実施形態では、シャフト１０５の最上段に位置する羽根１０６ａの上側補助板１１９ａは、溶融ガラス７をチャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側へ掻き込む流れを生じさせる。この場合、最上段に位置する羽根１０６ａと溶融ガラス７の液面との間の上部空間１２１において、シャフト１０５の周囲において溶融ガラス７が上昇する流れが形成され、かつ、チャンバー１０１の内壁に沿って溶融ガラス７が下降する流れが形成される。これにより、図８に示されるように、上部空間１２１において溶融ガラス７の循環流１２３が形成される。
【００４０】
仮に、シャフト１０５の最上段に位置する羽根１０６ａが、溶融ガラス７を半径方向に掻き込む構成でない場合、例えば、支持板１０８上に補助板１０９が設けられていない構成である場合、または、攪拌器１０２ａの回転方向が本実施形態とは逆方向であって溶融ガラス７を半径方向に押し出す構成である場合、最上段に位置する羽根１０６ａの上方における溶融ガラス７は、支持板１０８によって受ける遠心力や補助板１０９による溶融ガラス７の半径方向の押し出しにより、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へ押し出される。この場合、押し出された溶融ガラス７は、チャンバー１０１の内壁に沿って上昇して、上部空間１２１に流れ込む。すなわち、半径方向に押し出された溶融ガラス７は、チャンバー１０１の内壁に沿って移動する際に、流れ込みやすい方向であるチャンバー１０１の上方に向かい、その後、溶融ガラス７の液面に達する。チャンバー１０１の内壁に沿って溶融ガラス７の液面に達した溶融ガラス７は、液面に沿ってチャンバー１０１の内壁側からシャフト１０５側に向かい、最後に、シャフト１０５に沿ってチャンバー１０１の下方に向かう流れを形成する。すなわち、本実施形態における循環流１２３とは逆向きの溶融ガラス７の循環流が生じる。
【００４１】
そして、溶融ガラス７の逆向きの循環流が生じた場合、シャフト１０５の周囲に形成される溶融ガラス７の下降流は、溶融ガラス７の表面に存在する泡や、揮発しやすい成分が揮発した結果、相対的にシリカ成分が多くなったシリカリッチ層を巻き込みつつ、液面近傍の溶融ガラス７を、チャンバー１０１の下方へ引き込んでしまう。その結果、製造されたガラス基板の泡品質の悪化、脈理品質の悪化を招くおそれがある。
【００４２】
従って、本実施形態では、シャフト１０５の周囲において溶融ガラス７の上昇流を形成することで、上部空間１２１の溶融ガラス７がシャフト１０５の側面に沿って急下降して、十分に攪拌されていない状態で下流側導管１０４から流出してしまうことを抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、上部空間１２１で溶融ガラス７の循環流１２３を形成することで、溶融ガラス７の液面近傍で溶融ガラス７が滞留することを抑制することができる。
【００４４】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００４５】
（４−４）
本実施形態では、最下段に位置する羽根１０６ｅとチャンバー１０１の底面との間の下部空間１２２において、溶融ガラス７は、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側へと押し出される。すなわち、羽根１０６ｅの下側補助板１１９ｂは、下流側導管１０４への溶融ガラス７の流出を促進するように、シャフト１０５の半径方向外側への流れ（図８の矢印１２４）を溶融ガラス７に生じさせる。一方、羽根１０６ｅの上側補助板１１９ａ、および、羽根１０６ｅの一段上に位置する羽根１０６ｄの下側補助板１１９ｂは、下流側導管１０４への溶融ガラス７の流出を抑制するように、シャフト１０５の半径方向内側への流れを溶融ガラス７に生じさせる。
【００４６】
これにより、本実施形態では、攪拌された溶融ガラス７は、下部空間１２２から下流側導管１０４へと流出するので、溶融ガラス７がチャンバー１０１内の底部に滞留することを抑制することができる。仮に、チャンバー１０１内の底部に溶融ガラス７が滞留すると、チャンバー１０１内を流れる溶融ガラス７に対して組成成分のバランスが崩れた異質生地が、滞留した溶融ガラス７内に含まれる場合がある。このようなチャンバー１０１内の底部に滞留した溶融ガラス７には、組成の不均質なジルコニアリッチ層等の異質生地を含むものがある。異質生地を含む溶融ガラス７が下流側導管１０４から流出すると、成形装置４２で成形されたガラスリボン４４において脈理が発生し、品質上の問題が生じるおそれがある。また、滞留によってジルコニアが高濃度に濃縮された異質生地を含む溶融ガラス７が後工程の成形装置４２に流れると、成形装置４２における失透発生の原因にもなり、品質問題が生じるだけでなく、安定的な操業が困難になり、最悪の場合は操業を停止してメンテナンスを行う必要が生じる。
【００４７】
また、本実施形態では、溶融ガラス７が下部空間１２２より上方の空間から下流側導管１０４に流出することが抑制される。これにより、下部空間１２２の溶融ガラス７は上方の溶融ガラス７と常に入れ換えられるので、溶融ガラス７が、チャンバー１０１内の底部に滞留することが抑制される。すなわち、溶融ガラス７は、隣接する支持板１０８の間の空間の各段をショートカットしてしまうことなく、各段において確実に攪拌される。これにより、攪拌の不十分な溶融ガラス７が攪拌装置１００から流出してしまうことを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、図８に示されるように、最上段に位置する羽根１０６ａの高さ位置の近傍に上流側導管１０３が配置されている。最上段に位置する羽根１０６ａの高さ位置は、溶融ガラス７の液面から所定の距離だけ離間するように設定される。仮に、羽根１０６ａの高さ位置が液面に近い場合、攪拌器１０２の回転によって溶融ガラス７の液面が振動すると、液面に浮かぶ泡等が溶融ガラス７中に引き込まれやすくなる。一方、羽根１０６ａの高さ位置が液面から遠い場合、溶融ガラス７の循環流１２３が液面近傍に達することができず、液面近傍の溶融ガラス７が停滞し、その結果、不均質な溶融ガラス７が液面近傍に滞留することになる。そこで、攪拌器１０２の回転数や羽根１０６ａ〜１０６ｅのサイズによって、溶融ガラス７の液面に対する羽根１０６ａの高さ位置は、適宜決定される。
【００４９】
また、本実施形態では、溶融ガラス７の液面が、上流側導管１０３の頂部の近傍に位置するように、溶融ガラス７の流量を設定し、かつ、上流側導管１０３の径の中央より、下方側に羽根１０６ａの支持板が設けられるように設定した。より具体的には、図８に示されるように、上流側導管１０３の底部に対して同程度の高さ位置に、羽根１０６ａの支持板が設けられるように設定した。これにより、最上段に位置する羽根１０６ａの上側補助板１１９ａは、上流側導管１０３からの溶融ガラス７の流入を促進するように、シャフト１０５の半径方向への流れ（図８の循環流１２３の下辺の矢印）を溶融ガラス７に生じさせる。
【００５０】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００５１】
（４−５）
本実施形態では、シャフト１０５の回転軸に沿って隣接している２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８は、シャフト１０５の回転軸に沿って見た場合に、互いに重ならないように配置されている。例えば、図７に示されるように、羽根１０６ａの支持板１０８は、羽根１０６ｂの２枚の支持板１０８の間に位置するように配置されている。これにより、チャンバー１０１内におけるシャフト１０５の軸方向（鉛直方向）の溶融ガラス７の流れが抑えられて、チャンバー１０１内の溶融ガラス７の滞留時間が増加する。言い換えると、チャンバー１０１内の溶融ガラス７の上下方向の流れが、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８によって一旦堰き止められるので、隣接する羽根１０６ａ〜１０６ｅの間の空間において、溶融ガラス７は一時的に滞留する。これにより、溶融ガラス７のショートパスが発生することなく、隣接する支持板１０８の間の空間の各段において、溶融ガラス７は、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９によってシャフト１０５の半径方向に十分に移動させられる。
【００５２】
また、本実施形態では、羽根１０６ａ〜１０６ｅのこのような配置によって、上部空間１２１の溶融ガラス７がシャフト１０５の側面に沿って急下降して、十分に攪拌されていない状態で下流側導管１０４から流出してしまうことを抑制することができる。
【００５３】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００５４】
（４−６）
本実施形態に係る攪拌装置１００では、シャフト１０５の回転軸に沿って攪拌器１０２を見た場合に、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９は、内側端部１０９ａおよび外側端部１０９ｂを除いて、支持板１０８の外周縁から離れた位置に設置されている。これにより、羽根１０６ａ〜１０６ｅの上側補助板１０９ａの主面に沿って鉛直方向下向きに流れる溶融ガラス７は、支持板１０８の上側の主面に衝突しやすく、また、羽根１０６ａ〜１０６ｅの下側補助板１０９ｂの主面に沿って鉛直方向上向きに流れる溶融ガラス７は、支持板１０８の下側の主面に衝突しやすいので、チャンバー１０１内における溶融ガラス７の上下方向の移動が抑制される。すなわち、支持板１０８は、チャンバー１０１内を上方から下方へ、または、下方から上方へ流れる溶融ガラス７を、互いに隣接する羽根１０６ａ〜１０６ｅの間の各段において、一旦堰き止める作用がある。その結果、溶融ガラス７のショートパスが発生することなく、隣接する支持板１０８の間の空間の各段において、溶融ガラス７は、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９によって十分に攪拌される。
【００５５】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００５６】
（４−７）
本実施形態では、攪拌器１０２の各羽根１０６ａ〜１０６ｅにおいて、３枚の支持板１０８は、シャフト１０５の周囲において連結部１１０によって互いに接続されているので、実質的に１つの部品を構成する。これにより、羽根１０６ａ〜１０６ｅの強度を向上させることができる。また、シャフト１０５の周囲の攪拌効果は小さいので、溶融ガラス７は、シャフト１０５回りにおいて攪拌されずにチャンバー１０１内を下降しやすい。本実施形態では、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの連結部１１０によって、シャフト１０５回りの溶融ガラス７の下降流を抑制することができる。
【００５７】
従って、本実施形態に係る攪拌装置１００は、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。これにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【００５８】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
本実施形態では、シャフト１０５には、羽根１０６ａ〜１０６ｅが５段設置されているが、羽根１０６ａ〜１０６ｅの段数は、チャンバー１０１の大きさやシャフト１０５の長さ等を考慮して適宜に決定してもよい。また、シャフト１０５の軸方向に沿って隣接する２枚の羽根１０６ａ〜１０６ｅ同士の間隔も、チャンバー１０１の大きさ等を考慮して適宜に決定してもよい。
【００５９】
（５−２）変形例Ｂ
本実施形態では、各羽根１０６ａ〜１０６ｅは、３枚の支持板１０８を有するが、２枚または４枚以上の支持板１０８を有してもよい。
【００６０】
また、本変形例において、例えば、各羽根１０６ａ〜１０６ｅが４枚の支持板１０８から構成される場合、本実施形態と同様に、シャフト１０５の軸方向に沿って攪拌器１０２を見た場合に、隣接する各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８の位置が互いに異なるようにしてもよい。
【００６１】
（５−３）変形例Ｃ
本実施形態における各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８は、主面に貫通孔１１２が形成されてもよい。図９は、貫通孔１１２を有する羽根１０６ａ，１０６ｃ，１０６ｅの平面図である。本変形例では、シャフト１０５を回転軸として攪拌器１０２が回転した場合に、溶融ガラス７の一部が貫通孔１１２を通過する。溶融ガラス７の一部が貫通孔１１２を通過することにより、溶融ガラス７に上方または下方へ向かう流れが生じる。その結果、チャンバー１０１内の溶融ガラス７には、補助板１０９によるシャフト１０５の半径方向の流れに加えて、貫通孔１１２によるシャフト１０５の軸方向の流れが生じる。これにより、溶融ガラス７にはより複雑な流れが生じるので、高い攪拌効果を得ることができる。また、貫通孔１１２によって、攪拌器１０２が回転した際に溶融ガラス７から受ける抵抗が小さくなることが期待でき、より少ない動力で目的の流れを溶融ガラス７に生じさせることができる。
【００６２】
また、本変形例では、溶融ガラス７に含まれる泡は、貫通孔１１２を通過して、チャンバー１０１内の溶融ガラス７の液面まで上昇することができる。すなわち、溶融ガラス７に含まれる泡を効果的に除去することができる。例えば、攪拌器１０２を検査および改修する際や、新たな攪拌器１０２を使用する際に、チャンバー１０１内の溶融ガラス７中に、貫通孔１１２を備える本変形例の攪拌器１０２を投入する場合を考える。この場合、攪拌器１０２の投入によって巻き込まれた空気の泡は、攪拌器１０２の羽根１０６ａ〜１０６ｅと羽根１０６ａ〜１０６ｅとの間だけでなく、羽根１０６ａ〜１０６ｅに設けられた貫通孔１１２を通っても、浮上することができる。そのため、安定的な操業までの時間を短縮することが可能となる。
【００６３】
また、本変形例では、図９に示されるように、支持板１０８同士を接続するシャフト１０５周りの連結部１１０にも、貫通孔１１２が形成されてもよい。
【００６４】
（５−４）変形例Ｄ
本実施形態に係る攪拌装置１００では、チャンバー１０１は、溶融ガラス７を排出するための機構を備えてもよい。例えば、チャンバー１０１の底面に、ジルコニアリッチ層を含む溶融ガラス７を排出するための排出口が設けられていてもよく、または、チャンバー１０１の側面に、泡やシリカリッチ層を含む溶融ガラス７を排出するための排出口が設けられていてもよい。
【００６５】
例えば、溶融ガラス７中には、溶融ガラス７全体の平均的な組成に対して、シリカ等の比率が高い異質生地が含まれる場合がある。これは、溶融工程において生じた溶融ガラス７の組成ムラによるものか、または、溶融ガラス７から揮発しやすい成分が揮発したことによるものと考えられる。特に、溶融ガラス７の液面には、溶融ガラス７から揮発しやすい成分が揮発したことによる上記の異質生地が生じやすい。
【００６６】
本実施形態における循環流１２３が生じている場合、上記の異質生地や、溶融ガラス７の液面に浮遊している泡や、その他の異物が液面に存在していても、液面近傍の溶融ガラス７は、液面に沿ってシャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側に向かって流れる。そのため、本変形例のように、この流れの延長線上に排出口を設けることにより、溶融ガラス７に含まれる異質生地等を排出することができる。例えば、チャンバー１０１には、最上段の羽根１０６ａよりも上方の位置、好ましくは、溶融ガラス７の液面または液面の直下において、チャンバー１０２の内面の一部が半径方向外側に向かって突出して形成された、排出口が設けられてもよい。
【００６７】
通常、溶融ガラス７中の異物を回収する際には、攪拌装置１００の運転を停止する必要がある。しかし、シャフト１０５の周囲に循環流１２３が形成され、溶融ガラス７の液面において、シャフト１０５側からチャンバー１０１の内壁側への流れが形成される場合、上記の排出口を設けることで、攪拌装置１００の運転を停止することなく、異質生地等を含む溶融ガラス７をチャンバー１０１内から排出することができる。例えば、上流工程である清澄工程から、泡を含む清澄不十分な溶融ガラス７が攪拌工程に流れ込んできたとしても、操業を止めることなく、泡を含む溶融ガラス７をチャンバー１０１内から排出することができ、攪拌装置１００の稼働を維持することができる。
【００６８】
（５−５）変形例Ｅ
本実施形態では、３枚の支持板１０８は、シャフト１０５からチャンバー１０１の内壁に向かって放射状に設けられ、かつ、隣接する２つの段に配置される羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８のそれぞれをチャンバー１０１の底面に投影した場合に、支持板１０８と支持板１０８との間隔が小さくなるように配置されている。しかし、３枚の支持板１０８は、主面の面積に応じて、支持板１０８と支持板１０８とが重なる部分の面積が小さくなるように配置されてもよい。この場合、シャフト１０５の回転軸に沿って隣接する２つの羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８は、シャフト１０５の回転軸に沿って見た場合に、互いに一部が重なっているように配置されている。
【００６９】
本変形例においても、チャンバー１０１内の溶融ガラス７の上下方向の流れが、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの支持板１０８によって一旦堰き止められるので、隣接する羽根１０６ａ〜１０６ｅの間の空間において、溶融ガラス７は一時的に滞留する。これにより、溶融ガラス７のショートパスが発生することなく、隣接する支持板１０８の間の空間の各段において、溶融ガラス７は、各羽根１０６ａ〜１０６ｅの補助板１０９によってシャフト１０５の半径方向に十分に移動させられる。
【００７０】
（５−６）変形例Ｆ
本実施形態では、補助板１０９の内側端部１０９ａは、シャフト１０５に対して離間しているが、攪拌器１０２および羽根１０６ａ〜１０６ｅの強度を向上させるために、シャフト１０５に補助板１０９が直接接続されてもよい。
【００７１】
（５−７）変形例Ｇ
本発明に係るガラス基板の製造方法は、本実施形態で述べたガラス組成に限られることはなく、また、攪拌工程における溶融ガラス７の温度や粘度も上記の値に限定されるものではない。例えば、上記のガラス組成は、液晶用ガラス基板に用いられる無アルカリガラスまたは微アルカリガラス向けのガラス組成を示したが、アルカリ成分を含むガラスであっても、上記の攪拌工程は有効である。
【００７２】
また、攪拌工程における各条件も、上記の値に限定されるものではなく、アルカリ成分を添加して形成された強化ガラス向けのガラス組成では、一例として、溶融ガラス７の温度を１３００℃〜１４００℃の範囲内に低めに設定して、かつ、溶融ガラス７の粘度を上記の範囲に調整して、攪拌してもよい。
【００７３】
＜第２実施形態＞
本発明に係るガラス基板の製造方法、および、攪拌装置を用いるガラス製造装置の第２実施形態について、図１０〜図２０を用いて説明する。本実施形態に係るガラス製造装置の基本的な構成、動作及び特徴は、第１実施形態に係るガラス製造装置と同一である。
【００７４】
図１０は本実施形態に係る攪拌装置の構成の一例を示す側面図であり、図１１は本実施形態に係る攪拌器の構成の一例を示す斜視図である。攪拌装置１００は、チャンバー１と、チャンバー１内に収納された攪拌器２とを備えている。チャンバー１は円筒状であり、上部側面および下部側面に設置された上流側導管（導入管）３および下流側導管（導出管）４と連通している。溶融ガラス７が、上流側導管３からチャンバー１内に流入され、上方から下方に導かれてチャンバー１から下流側導管４へ流出する。
【００７５】
攪拌器２は、円柱状であり回転軸であるシャフト５と、シャフト５の側面に接続された羽根６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅとを備えている。羽根６ａ〜６ｅはシャフト５の軸方向に沿って順次設置され、５段配置とされる。なお、各羽根６ａ〜６ｅの段数は５段に限定されるわけではなく、チャンバー１の大きさやシャフト５の長さ等を考慮して、適宜好ましい段数とすればよい。シャフト５の軸方向について隣接する羽根６ａ〜６ｅ同士の間隔についても、チャンバー１内の溶融ガラス７が効率よく攪拌されるように調整すればよい。各羽根６ａ〜６ｅはシャフト５の半径方向に放射状に延びるように配置されていて、各段には、シャフト５に対して互いに対称である方向に延びる２つの羽根６ａ〜６ｅが設置されている。各段における各羽根６ａ〜６ｅは２つに限定されるわけではなく、例えば、１つまたは３つ以上でもよい。
【００７６】
図１２〜図１７を参照して、各羽根の構成について説明する。図１２、図１３、図１４は、それぞれ、本実施形態に係る攪拌器における羽根の構成の一例を示すための平面図、側面図、斜視図である。また、図１５、図１６、図１７は、それぞれ、本実施形態に係る攪拌器における別の羽根の構成の一例を示すための平面図、側面図、斜視図である。羽根６ａ、６ｃ、６ｅは図１２〜図１４に示された構成を有し、羽根６ｂ、６ｄは図１５〜図１７に示された構成を有する。
【００７７】
羽根６ａ、６ｃ、６ｅは互いに同一形状であり、羽根６ｂ、６ｄは互いに同一形状である。各羽根６ａ〜６ｅは、シャフト５に直接接続された傾斜板８と、傾斜板８の主面上に設置された補助板９とを備えている。羽根６ａ、６ｃ、６ｅと、羽根６ｂ、６ｄとは、いずれも傾斜板８および補助板９を有し、これらの傾き方向や配置等が互いに異なる。
【００７８】
傾斜板８は、シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、溶融ガラス７を上方に押し上げ、または下方に押し下げる態様を有している。ただし、シャフト５の軸方向に沿った方向が上下方向である。図１８は本実施形態に係る攪拌器の構成の一例を示す側面図である。図１８は、各羽根６ａ〜６ｅがシャフト５の手前に位置するようにした状態で、シャフト５の軸方向に対して垂直な方向に沿って攪拌器２を見た図である。図１８において、各傾斜板８の主面は、シャフト５の軸方向に対して垂直である面１０に対して傾斜している。シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、溶融ガラス７は各傾斜板８の主面に沿って流れ、溶融ガラス７には上方または下方への流れが生じる。傾斜板８は溶融ガラス７を上方に押し上げ、または下方に押し下げる。なお、傾斜板８は、攪拌器２が回転したときに、溶融ガラス７を上方に押し上げ、または下方に押し下げるような態様であればよく、上記構成には限定されない。図１８では、各傾斜板８の主面が平面であり、主面の全面が、シャフト５の軸方向に対して垂直である面１０に対して傾斜しているが、例えば、各傾斜板８の一部のみが面１０に対して傾斜しているような構成でもよいし、各傾斜板８の主面が曲面であってもよい。
【００７９】
図１８に示すように、羽根６ａ、６ｃ、６ｅと、羽根６ｂ、６ｄとでは、傾斜板８の傾斜方向が異なる。それにより、溶融ガラス７に生じさせる流れの方向が互いに異なる。シャフト５が、上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ａ、６ｃ、６ｅの傾斜板８は溶融ガラス７を押し下げるが、羽根６ｂ、６ｄの傾斜板８は溶融ガラス７を押し上げる。羽根６ａ〜６ｅの各傾斜板８が生じさせる溶融ガラス７の流れの方向は、シャフト５の軸方向に沿って交互に異なる。したがって、羽根６ａ〜６ｅにおいて互いに隣接する各段の間において、溶融ガラス７には上方および下方の両方の流れが生じる。これら２種類の流れが生じることで、溶融ガラス７の流れがより複雑になる。さらに、各段の間において、これら２種類の流れが衝突し、より複雑な流れが生じる。それにより、高い攪拌効果を得ることができ、溶融ガラス７の均質化が促進される。
【００８０】
シャフト５を回転軸として攪拌器２が一方向に回転した場合に、最下段の羽根６ｅが溶融ガラス７を押し下げる態様とすることが好ましい。最下段の羽根６ｅにより、この部分の溶融ガラス７に下方への流れを生じさせることで、溶融ガラス７がチャンバー１の底面と衝突し、溶融ガラス７の攪拌が促進される。なお、最下段の羽根６ｅとチャンバー１の底面との距離は、最下段の羽根６ｅにより下方への流れを生じた溶融ガラス７がチャンバー１の底面と衝突し攪拌が促進される程度の距離となるようにしておけばよい。
【００８１】
傾斜板８の主面には貫通孔１２が形成されている。シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、溶融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過する。貫通孔１２は傾斜板８の主面と同様に面１０に対して傾斜していることから、溶融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過することにより、溶融ガラス７には上方または下方への流れが生じる。この上方または下方への流れの方向は、傾斜板８が溶融ガラス７を上方に押し上げ、または下方に押し下げることにより生じる流れの方向とは異なる。したがって、貫通孔１２が形成されていることで、溶融ガラス７に生じる流れの方向がさらに増加する。そのため、溶融ガラス７にはより複雑な流れが生じることになり、高い攪拌効果を得ることができる。また、貫通孔１２が形成されていることで、攪拌器２が回転した際に、溶融ガラス７から受ける抵抗が小さくなるため、より少ない動力で目的の流れを溶融ガラス７に生じさせることができる。
【００８２】
補助板９は、その主面が傾斜板８の主面に対して垂直となるように、傾斜板８の主面上に設置されている。図１２および図１５に示されているように、補助板９は、一つの傾斜板８の上方主面および下方主面にそれぞれ２枚ずつ設置されている。図１２および図１５において、下方主面に設置された補助板９は破線で示されている。補助板９はシャフト５に最も近い端部９ａと、端部９ａの反対側の端部である端部９ｂとを有し、端部９ａから端部９ｂまで延びる形状を有している。補助板９は、シャフト５の軸方向に沿って見たときに、シャフト５に最も近い端部９ａからその反対側の端部９ｂに向かうにしたがい、端部９ａとシャフト５の回転の中心となる中心点１３とを結ぶ直線１１から、補助板９の主面が離れていく形状を有している。補助板９がこのような形状であることから、シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、溶融ガラス７は各補助板９の主面に沿って流れ、溶融ガラス７にはシャフト５の半径方向への流れが生じる。つまり、溶融ガラス７には、シャフト５側からチャンバー１の内壁側への流れ、またはチャンバー１の内壁側からシャフト５側への流れが生じる。補助板９は溶融ガラス７をチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込む、またはシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと押し出す態様を有している。各補助板９は、これら２つの態様のいずれかを有している。傾斜板８の上方主面および下方主面において、それぞれ設置されている補助板９は、互いに異なる態様を有することが好ましい。
【００８３】
つまり、シャフト５を回転軸として攪拌器２が一方向に回転した場合に、各傾斜板８において、上方主面上に設置された補助板９および下方主面上に設置された補助板９のうち、一方の補助板９がチャンバー１の内壁側からシャフト５側へと溶融ガラス７をかき込む態様を有し、他方の補助板９がシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと溶融ガラス７を押し出す態様を有することが好ましい。
【００８４】
シャフト５を回転軸として攪拌器２が上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ａ、６ｃ、６ｅの傾斜板８の上方主面に設置された補助板９は溶融ガラス７をかき込む態様を有しているが、その裏面である下方主面に設置された補助板９は溶融ガラス７を押し出す態様を有している。また、シャフト５を回転軸として攪拌器２が上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ｂ、６ｄの傾斜板８の上方主面に設置された補助板９は溶融ガラス７を押し出す態様を有しているが、その裏面である下方主面に設置された補助板９は溶融ガラス７をかき込む態様を有している。このように、傾斜板８の上方主面および下方主面において、補助板９の態様が異なることから、より高い攪拌効果が得られる。
【００８５】
また、チャンバー１の上流側から下流側へと向かうにしたがい、攪拌効率が低下する傾向があるが、これを抑制するために、チャンバー１の上流側に位置する補助板９に比べて下流側に位置する補助板９の高さ（上下方向の長さ）を高く（長く）してもよい。補助板９の高さを高くすることで攪拌効率が高くなり、下流側における攪拌効率の低下を抑制できる。
【００８６】
シャフト５の軸方向について互いに隣接する羽根において、下方の羽根の傾斜板８の上方主面および下方主面に設置された補助板９の高さは、その羽根の上方に位置する羽根の傾斜板８の上方主面および下方主面に設置された補助板９の高さと同じまたは高いこととすればよい。また、最上段の羽根６ａの上方主面および下方主面に設置された補助板９の高さと、最下段の羽根６ｅの上方主面および下方主面に設置された補助板９の高さとの比率を、１：１．３とすることが好ましい。
【００８７】
例えば、上方に位置する羽根６ａ、６ｂ、６ｃの各傾斜板８に設置された補助板９の高さが互いに等しいこととし、それらの下方に位置する羽根６ｄ、６ｅの各傾斜板８に設置された補助板９の高さが互いに等しいこととし、羽根６ｄ、６ｅの補助板９の高さが、羽根６ａ、６ｂ、６ｃの補助板９の高さの１．３倍とすればよい。
【００８８】
本実施形態においては、チャンバー１の上方を上流とし、下方を下流としているが、チャンバー１の下方を上流とし、上方を下流とした場合には、互いに隣接する羽根において、上方の羽根の傾斜板の上方主面および下方主面に設置された補助板の高さは、その羽根の下方に位置する羽根の傾斜板の上方主面および下方主面に設置された補助板の高さと同じまたは高いこととすればよい。
【００８９】
なお、溶融ガラス７を均質に攪拌できるのであれば、補助板９の数、態様は上記実施形態に限定されるわけではない。例えば、傾斜板８の一方の主面にのみ補助板９が配置されていてもよい。また、傾斜板８の両主面における補助板９の態様を同一にしてもよい。
【００９０】
各傾斜板８上に設置された２枚の補助板（第１の補助板および第２の補助板）９は、それぞれ、端部９ａから端部９ｂに向かうにしたがって、互いに離れていくような形状である。これら２枚の補助板９の間の傾斜板８には貫通孔１２が形成されている。シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、これら２枚の補助板９が溶融ガラス７をチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込む態様であれば、２枚の補助板９の間に導かれた溶融ガラス７は徐々に間隔が狭くなっていく２枚の補助板９に導かれて、一部が貫通孔１２を通過して傾斜板８の裏面へと流れ、残りが傾斜板８の主面に沿って上方または下方へと流れる。このような、貫通孔１２を通過した溶融ガラス７とそれ以外の溶融ガラス７は、流れる方向だけでなく流れる速度も異なることから、溶融ガラス７には、より複雑な流れが生じる。さらに、貫通孔１２を通過して傾斜板８の裏面へと流れた溶融ガラス７は、傾斜板８の裏面に設置された補助板９によりシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと押し出されることになる。つまり、溶融ガラス７は、貫通孔１２を通過し、傾斜板８の裏面へと流れると、今までとは異なる方向へと流れの向きを変えられることになる。これにより、高い攪拌効果が得られる。
【００９１】
同様に、溶融ガラス７が、シャフト５側からチャンバー１の内壁側へと溶融ガラス７を押し出す態様である２枚の補助板９の間に導かれた場合であっても、溶融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過して傾斜板８の裏面へと流れ、残りが傾斜板８の主面に沿って上方または下方へと流れ、異なる方向および異なる速度を有する流れが生じる。さらに、貫通孔１２を通過し、傾斜板８の裏面へと流れた溶融ガラス７は、傾斜板８の裏面に設置された補助板９により、今までとは異なる方向へと流れの向きを変えられる。
【００９２】
補助板９の主面は曲面であることが好ましい。羽根６ａ〜６ｅがシャフト５を中心に回転運動した際に、補助板９の主面が曲面であることで、羽根６ａ〜６ｅが溶融ガラス７から受ける抵抗を小さくでき、より少ない動力で目的の流れを溶融ガラス７に生じさせることができる。なお、補助板９は、溶融ガラス７にシャフト５の半径方向の流れを生じさせることができればよく、補助板９の主面は平面またはその他の形状であってもよい。
【００９３】
また、最下段の羽根６ｅの傾斜板８とチャンバー１の底面との間に形成される領域を、シャフト５の軸方向に対して垂直となる方向に沿って、下流側導管４の方向へと仮想的に移動させた場合に、この領域の少なくとも一部が、下流側導管４とチャンバー１との境界であり、チャンバー１の側面に形成された開口部分を通過するように、最下段の羽根６ｅと、下流側導管４とが配置されていることが好ましい。そして、シャフト５を回転軸として攪拌器２が一方向に回転した場合に、最下段の羽根６ｅの下方主面に設置された補助板９が溶融ガラス７を押し出す態様を有していることが好ましい。
【００９４】
最下段の羽根６ｅと、下流側導管４とが上記配置であることから、最下段の羽根６ｅの下方主面に設置された補助板９が溶融ガラス７に生じさせる流れは、下流側導管４へと流出する溶融ガラス７の流れに影響を与えやすい。シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、最下段の羽根６ｅの下方主面に設置された補助板９が、溶融ガラス７を押し出す態様を有することにより、溶融ガラス７がチャンバー１から下流側導管４へ円滑に流出されるように、シャフト５側からチャンバー１の内壁側へと溶融ガラス７を導くことができる。それにより、チャンバー１の下部における溶融ガラス７の流れが円滑であるとともに、均質な攪拌がなされる。
【００９５】
上記実施形態に係る攪拌装置１００では、上流側導管３はチャンバー１の上方に設置され、下流側導管４はチャンバー１の下方に設置されて、チャンバー１の上方から下方へと溶融ガラス７が導かれているが、チャンバー１の下方から上方へと溶融ガラス７が導かれる構成の攪拌装置を用いてもよい。チャンバーの上部側面に下流側導管（導出管）が設置され、チャンバーの下部側面に上流側導管（導入管）が設置されていて、チャンバーと、上流側導管および下流側導管とがそれぞれ連通していることとすればよい。それ以外の構成は、上記実施形態に係る攪拌装置１００と同様とすればよい。
【００９６】
上述した補助板９はシャフト５と離間している構成としたが、補助板９の一端とシャフト５とが接続する構成としてもよい。それにより、補助板９の強度を向上させることができる。さらに、傾斜板８の強度も向上させることができる。図１９は、本実施形態に係る攪拌器におけるさらに別の羽根の構成の一例を示すための平面図である。図１９に示す羽根３６は、シャフト５の側面に接続している傾斜板３８と、傾斜板３８の主面上に設置された補助板３９とを有している。傾斜板３８の主面には貫通孔３２が形成されている。この羽根３６において、シャフト５側に設置された補助板３９の端部３９ａがシャフト５に接続されている。このように、補助板３９とシャフト５とが接続されることで、補助板３９および傾斜板３８の強度を向上させることができるため、補助板３９および傾斜板３８をさらに薄くすることが可能であり、攪拌装置１００のコストを低下させることができる。
【００９７】
攪拌装置１００により攪拌する溶融ガラス７の温度は１４００〜１６００℃程度であり、高温である。そのため、上流側導管３、下流側導管４、チャンバー１および攪拌器２のように溶融ガラス７に接触する部材は、このような高温に耐えることができる材料により作製されることが好ましい。例えば、これらの部材は、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金等により作製されればよい。しかし、白金、白金合金、イリジウム、イリジウム合金は高価であることから、用いる量を減らすことが好ましい。傾斜板８や補助板９は、溶融ガラス７の攪拌において支障の出ない程度の強度を有する範囲で、できるだけ薄くすることが好ましい。また、傾斜板８および補助板９は薄いほど溶融ガラス７との抵抗が小さくなり、より少ない動力で目的の流れを溶融ガラス７に生じさせることができる。チャンバー１、上流側導管３および下流側導管４においては、溶融ガラス７と接する部分にのみ白金等を形成することで白金等の高価な材料の使用量を減らしてもよい。つまり、これらの内壁にのみ白金等が形成されるような多層構造としてもよい。
【００９８】
本実施形態に係る攪拌装置１００の動作について図２０を参照して説明する。図２０は、本実施形態に係る攪拌装置における溶融ガラスの流れを説明するための図である。チャンバー１内には、上流側導管３から溶融ガラス７が流入される。図示していないが、攪拌器２のシャフト５の上端部はモータ等と連結されていて、攪拌器２がシャフト５を回転軸として、上から見て反時計まわりに回転する。チャンバー１内において、攪拌器２により攪拌された溶融ガラス７は、チャンバー１から下流側導管４へ流出される。チャンバー１内において攪拌器２が回転することで羽根６ａ〜６ｅがシャフト５を回転軸として回転し、溶融ガラス７が攪拌される。
【００９９】
羽根６ａ〜６ｅが回転することにより、各傾斜板８によって溶融ガラス７が押し上げられ、または押し下げられる。それにより、溶融ガラス７には上方または下方への流れが生じる。また、羽根６ａ〜６ｅが回転することにより、溶融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過する。それにより、溶融ガラス７には、傾斜板８により生じた流れとは異なる方向であり、かつ上方または下方への流れが生じる。さらに、羽根６ａ〜６ｅが回転することで、各補助板９により溶融ガラス７が、チャンバー１の内壁側からシャフト５側へかき込まれ、またはシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと押し出される。これにより、溶融ガラス７には、シャフト５の半径方向の流れが生じる。このように、溶融ガラス７に上記複数の流れが生じるため、十分な攪拌効果を得ることができ、より均質な攪拌が可能である。
【０１００】
羽根６ａおよび羽根６ｂ、羽根６ｂおよび羽根６ｃ、羽根６ｃおよび羽根６ｄ、羽根６ｄおよび羽根６ｅのそれぞれの組み合わせは、上述したように傾斜板８の態様が異なり、互いに上方または下方の異なる方向への流れを溶融ガラス７に生じさせる。そのため、羽根６ａおよび羽根６ｂの間、羽根６ｂおよび羽根６ｃの間、羽根６ｃおよび羽根６ｄの間、羽根６ｄおよび羽根６ｅの間のそれぞれにおいては、上方への流れおよび下方への流れが生じていて、これらの流れが衝突する部分が存在する。このような部分では複雑な流れが生じ、溶融ガラス７に対しての攪拌効果が高い。溶融ガラス７に複数の流れが生じていて、かつ流れが衝突する部分が存在することから、攪拌装置１００は溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、上方への流れおよび下方への流れの２種類の流れが生じる部分が複数存在しているが、２種類の流れが生じる部分は少なくとも一箇所あればよい。したがって、シャフト５において互いに隣接する段の組合せのうち、傾斜板８の態様が互いに異なっている組が、少なくとも１組あればよい。
【０１０２】
攪拌装置１００において、上流側導管３および下流側導管４は、チャンバー１の上部側面および下部側面にそれぞれ設置されていることから、チャンバー１の上部および下部では溶融ガラス７の流れの方向が変化することになる。これら溶融ガラス７の流れの方向が変化する部分では、溶融ガラス７が滞留しやすい。特に、最上段に位置する羽根６ａの上方および最下段に位置する羽根６ｅの下方においては、溶融ガラス７の流れが生じにくく、チャンバー１内の上部空間２１および下部空間２２の溶融ガラス７は、他の部分と比較して十分な攪拌がされにくいと考えられる。
【０１０３】
攪拌器２がシャフト５を回転軸として、上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ａの傾斜板８は、溶融ガラス７を下方に押し下げる態様を有している。また、攪拌器２がシャフト５を回転軸として、上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ａの傾斜板８の上方主面に設置されている補助板９は、溶融ガラス７がチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込む態様を有している。攪拌器２が回転した場合に、これら傾斜板８および補助板９によって溶融ガラス７に流れが生じ、それらの流れが合成されることによって、上部空間２１において、シャフト５周辺では溶融ガラス７が上方に向かい、チャンバー１の内壁周辺では溶融ガラス７が下方へ向かう流れ（循環流）が生じる。この循環流の流れは、流れの方向２３により示されている。循環流が生じることにより、上部空間２１では溶融ガラス７が攪拌され、滞留しにくい。
【０１０４】
さらに、攪拌器２がシャフト５を回転軸として、上から見て反時計まわりに回転した場合に、羽根６ｅの傾斜板８は、溶融ガラス７を下方に押し下げる態様を有する。羽根６ｅにより、チャンバー１の下部空間２２の溶融ガラス７には下方への流れが生じ、溶融ガラス７がチャンバー１の底面に衝突することで攪拌される。また、羽根６ｅの傾斜板８の下方主面には補助板９が下方に向かって延びるように設置されている。この補助板９によって、下部空間２２の溶融ガラス７は十分に攪拌され、溶融ガラス７がシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと押し出されるため、溶融ガラス７には流れの方向２４により示されるように下流側導管４への流れが生じる。それにより、下部空間２２の溶融ガラス７は十分に攪拌されるとともに、下流側導管４へと導かれ、滞留しにくい。
【０１０５】
上述したように、攪拌装置１００のチャンバー１内における溶融ガラス７には、複雑な流れが生じている。チャンバー１内に流入する溶融ガラス７の量およびチャンバー１から流出する溶融ガラス７の量は、単位時間当たり一定の量としているが、チャンバー１内における溶融ガラス７には複雑な流れが生じていて、流れの速さはチャンバー１内の場所によって異なる。
【０１０６】
上述したように、本実施形態の攪拌装置１００によれば、溶融ガラス７をより均質に攪拌することができる。それにより、脈理の発生を抑制して、高品質のガラス製品を得ることができる。
【０１０７】
本発明者らは、本実施形態に係る攪拌装置の模型を作製し、攪拌装置の実稼動と物理的相似条件を有する攪拌実験を行った。このとき、溶融ガラスに代わる高粘性材料としては透明のものを用い、チャンバーに流し込まれる高粘性材料の上流側から赤色の液体を連続して滴下することにした。これにより、攪拌状態を目視により容易に観測できる。赤色の液体を滴下することで高粘性材料には、その流れに沿って赤い筋が見られるようになるが、攪拌がなされることでこの赤い筋が消滅し、高粘性材料が赤色に着色されていく。本発明者らは異なる形状を有する複数の攪拌器を用いて実験を行い、各攪拌器における攪拌状態について観測した。
【０１０８】
上述した図１１に示す攪拌器のような構成の攪拌器（実施例１）を用いて、図１０に示したような攪拌装置の攪拌状態を観測した。その結果、実験開始直後には、チャンバーの上流（上方）側ではシャフトに巻きつくように赤い筋が見られるが、下流（下方）に進むほどあるいは時間が経過するほど、チャンバー内全体の高粘性材料が赤く着色されていき、赤い筋が減少していった。下流側導管に流出される高粘性材料においても色むらがなく、全体的に赤く着色された高粘性材料が下流側導管へと流出された。したがって、十分な攪拌がなされているといえる。このような攪拌装置であれば脈理の発生が抑制されて、均質な攪拌がなされるといえる。
【０１０９】
また、傾斜板に貫通孔が形成されていない以外は、上記実施例１の攪拌器と同様の構成を有する攪拌器（実施例２）を用いて、上記と同様に攪拌状態を観測した。さらに、傾斜板の上方主面および下方主面に設置された補助板が、いずれも高粘性材料をかき込む態様である以外は、上記実施例１の攪拌器と同様の構成を有する攪拌器（実施例３）を用いて、上記と同様に攪拌状態を観測した。その結果、実施例２および実施例３のいずれの攪拌器においても、実施例１の攪拌器と同様に、チャンバーの上流側ではシャフトに巻きつくように赤い筋が見られるが、下流に進むほどあるいは時間が経過するほど、チャンバー内全体の高粘性材料が赤く着色されていき、赤い筋が減少していった。下流側導管に流出される高粘性材料においても色むらがなく、全体的に赤く着色された高粘性材料が下流側導管へと流出された。実施例２の攪拌器および実施例３の攪拌器は、実施例１の攪拌器と比較して、チャンバー内全体の高粘性材料が赤く着色されるまでにかかる時間が若干長かった。実施例２の攪拌器および実施例３の攪拌器においても、十分な攪拌がなされているといえる。このような攪拌器を備えた攪拌装置であれば脈理の発生が抑制されて、均質な攪拌がなされているといえる。
【０１１０】
また、比較例として、すべての傾斜板が高粘性材料を下方へと押し下げる態様を有した攪拌器を用いて、上記と同様に攪拌状態を観測した。比較例の攪拌器においても、傾斜板の両主面には補助板が設置されている。その結果、比較例の攪拌器においても、チャンバー内の高粘性材料に色むらが生じたままであり、高粘性材料全体が着色されることがなかった。また、下流側導管に流出された高粘性材料において上側が赤く下側が透明である二層構造が見られ、下流側導管に流出された高粘性材料全体が着色されるまでに時間がかかった。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１０１                    チャンバー
２，１０２                    攪拌器
３，１０３                    上流側導管
４，１０４                    下流側導管
５，１０５                    シャフト
７                            溶融ガラス
６ａ〜６ｅ，３６              羽根
１０６ａ〜１０６ｅ            羽根
８，３８                      傾斜板（支持板）
１０８                        支持板
９，３９，１０９              補助板
１１９ａ                      上側補助板
１１９ｂ                      下側補助板
９ａ，９ｂ，３９ａ            端部
１０９ａ                      内側端部
１０９ｂ                      外側端部
１０                          面
１１０                        連結部
１１，１１１                  直線
１２，３２，１１２            貫通孔
１３，１１３                  中心点
２１，１２１                  上部空間
２２，１２２                  下部空間
２３，２４，１２３，１２４    溶融ガラスの流れ
４０                          溶解槽
４１                          清澄槽
４２                          成形装置
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ        導管
４４                          ガラスリボン
１００                        攪拌装置
２００                        ガラス製造装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開昭６３−８２２６号公報
【特許文献２】特開昭５８−８８１２６号公報
【図１】
2012060372.tif 000003
【図２】
2012060372.tif 000004
【図３】
2012060372.tif 000005
【図４】
2012060372.tif 000006
【図５】
2012060372.tif 000007
【図６】
2012060372.tif 000008
【図７】
2012060372.tif 000009
【図８】
2012060372.tif 000010
【図９】
2012060372.tif 000011
【図１０】
2012060372.tif 000012
【図１１】
2012060372.tif 000013
【図１２】
2012060372.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年10月15日(2013.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備えるガラス基板の製造方法であって、
前記攪拌槽は、前記溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、
前記攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有し、
前記羽根は、前記シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、前記補助板は、前記シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板の間に位置する前記補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記攪拌器は、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる前記補助板を有する前記羽根を有する、
ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記羽根は、前記支持板の上方の主面上および下方の主面上に設置される前記補助板を有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、それぞれの前記羽根において、前記支持板の上方の主面上に設置される前記補助板および前記支持板の下方の主面上に設置される前記補助板のうち、一方の前記補助板は、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせ、他方の前記補助板は、前記シャフトから前記チャンバーの内壁に向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる、
請求項１に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記支持板は、前記シャフトから前記チャンバーの内壁に向かって放射状に設けられ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板のそれぞれを前記チャンバーの底面に投影した場合に、前記支持板と前記支持板との間隔が小さくなるように、または、前記支持板と前記支持板とが重なる部分の面積が小さくなるように、配置されている、
請求項１または２に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記支持板は、放射状に複数枚設けられ、
複数枚の前記支持板は、前記シャフトの周囲においてそれぞれ連結されている、
請求項３に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方の主面上に設置された前記補助板は、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方において、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる、
請求項１から４のいずれか１項にガラス基板の製造方法。
【請求項６】
ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融工程で得られた前記溶融ガラスを攪拌槽の内部で攪拌する攪拌工程と、前記攪拌工程で攪拌された前記溶融ガラスからガラス基板を成形する成形工程と、を備えるガラス基板の製造方法であって、
前記攪拌槽は、前記溶融ガラスを上方から下方へと、または、下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、
前記攪拌器は、鉛直方向に沿って配置される回転軸であるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを有し、
前記羽根は、前記シャフトの軸方向に対して直交する支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記攪拌工程では、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方の主面上に設置された前記補助板は、最上段に位置する前記羽根の前記支持板の上方において、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かって前記溶融ガラスを移動させる第１の流れを生じさせ、かつ、前記第１の流れによって移動した前記溶融ガラスを前記シャフトの側面に沿って上昇させる第２の流れを生じさせる、
ガラス基板の製造方法。
【請求項７】
前記チャンバーは、最上段に位置する前記羽根よりも上方の位置において、側面に排出口を有し、
前記排出口は、前記溶融ガラスの液面の近傍の高さ位置において、前記チャンバー内から前記溶融ガラスを排出する、
請求項６に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項８】
溶融ガラスを上方から下方へと、または下方から上方へと導くためのチャンバーと、前記チャンバー内の前記溶融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備える攪拌装置であって、
前記攪拌器は、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に、前記シャフトの軸方向に沿って最上段から最下段まで複数段配置される羽根とを備え、
前記羽根は、前記シャフトに直接接続される支持板と、前記支持板の主面上に設置される補助板とを有し、
前記補助板は、前記シャフトに接続した、または前記シャフトに最も近い一端と、前記一端の反対側に位置する他端とを有し、前記シャフトの軸方向に沿って見たときに、前記一端から前記他端に向かうにしたがって、前記一端と、前記シャフトの回転の中心となる中心点とを結ぶ直線から離れていくように設置され、
前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転することにより、前記補助板は、前記シャフトの半径方向への流れを前記溶融ガラスに生じさせ、かつ、隣接する２つの段に配置される前記羽根の前記支持板の間に位置する前記補助板は、同じ方向の流れを前記溶融ガラスに生じさせ、
前記攪拌器は、前記チャンバーの内壁から前記シャフトに向かう流れを前記溶融ガラスに生じさせる前記補助板を有する前記羽根を有する、
攪拌装置。
【国際調査報告】
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