(57)【要約】【課題】熔融ガラスを均質に攪拌できるガラス板の製造方法を提供する。【解決手段】  攪拌装置１００は、チャンバー１と、チャンバー１内の熔融ガラス７を攪拌するための攪拌器２とを備える。攪拌器２は、シャフト５と、複数段配置された羽根６ａ〜６ｅとを備える。攪拌工程において、シャフト５を回転軸として攪拌器２を回転させて、最上段に配置された羽根６ａの主板の上方主面上の熔融ガラス７をチャンバー１の内壁側からシャフト５側へ移動させる。これにより、最上段に配置された羽根６ａと熔融ガラス７の液面との間において、熔融ガラス７に、シャフト５に沿って上方に向かい、熔融ガラス７の液面に沿ってシャフト５側からチャンバー１の内壁側に向かい、チャンバー１の内壁に沿ってチャンバー１の下方に向かう、循環流を生じさせる。【選択図】図１
2012111685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を熔融して熔融ガラスを生成する熔融工程と、
攪拌装置を用いて前記熔融ガラスを攪拌する攪拌工程と、
前記攪拌装置により攪拌された前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、を備えるガラス板の製造方法であって、
前記攪拌装置が、前記熔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熔融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、
前記攪拌器が、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に複数段配置された羽根とを備え、
少なくとも１つの前記羽根は、前記シャフトの側面から放射状に伸びるように配置された主板と、前記主板の主面上に設置された補助板とを有し、
最上段に配置された前記羽根が、前記主板と、当該主板の上方主面上に設置された前記補助板とを有し、
前記攪拌工程において、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器を回転させて、最上段に配置された前記羽根の前記主板の上方主面上の前記熔融ガラスを前記チャンバーの内壁側から前記シャフト側へ移動させることにより、最上段に配置された前記羽根と前記熔融ガラスの液面との間において、前記熔融ガラスに、前記シャフトに沿って上方に向かい、前記熔融ガラスの液面に沿って前記シャフト側から前記チャンバーの内壁側に向かい、前記チャンバーの内壁に沿って前記チャンバーの下方に向かう、循環流を生じさせる、ガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記各羽根が、前記主板と、前記主板の上方主面上および前記主板の下方主面上に設置された前記補助板とを有し、
前記攪拌工程において、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器を回転させることにより、前記各補助板が、前記チャンバーの内壁側から前記シャフト側へと前記熔融ガラスをかき込む、または前記シャフト側から前記チャンバーの内壁側へと前記熔融ガラスを押し出す、請求項１に記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記補助板が、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、前記シャフトの伸長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、前記補助板の主面が離れていく、請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
【請求項４】
前記チャンバーは、最上段の前記羽根よりも上部の位置に設けられた排出口を備え、
前記排出口における前記液面から前記熔融ガラスの一部を排出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項５】
最上段における前記羽根の前記主板の上方主面と前記熔融ガラスの前記液面との間隔Ｈに対する、前記シャフトの伸長方向に対して直交する断面における前記チャンバーの内面の半径Ｒの比であるＲ／Ｈが０．５〜２．６となるように、前記チャンバーに前記熔融ガラスを供給する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項６】
最上段における前記羽根の前記主板は、前記主板が前記シャフトよりも手前に位置するようにした状態で前記シャフトの伸長方向に対して直交する方向から前記攪拌器を見たときに、前記シャフトの伸長方向に垂直な面に対して傾斜した主面を有する傾斜板である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項７】
前記チャンバーが、前記熔融ガラスを上方から下方へと導くチャンバーであり、
前記チャンバーが、前記チャンバーの下方底面側において、前記熔融ガラスを前記チャンバー内から前記チャンバー外に導出する導出管に連通しており、
最下段に配置された前記羽根が、前記主板と、当該主板の下方主面上に設置された前記補助板とを有し、
前記攪拌工程において、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器を回転させることにより、最下段に配置された前記羽根の前記主板の下方主面上に設置された前記補助板が、前記シャフト側から前記チャンバーの内壁側へと前記熔融ガラスを押し出し、前記熔融ガラスの導出を促進する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス板の製造方法。
【請求項８】
熔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熔融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備えた攪拌装置であって、
前記攪拌器が、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に複数段配置された羽根とを備え、
前記各羽根が、前記シャフトの側面から放射状に伸びるように配置された主板と、前記主板の主面に設置された補助板とを有し、
前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転した場合に、前記補助板が、前記シャフトの半径方向への流れを前記熔融ガラスに生じさせる、攪拌装置。
【請求項９】
前記各羽根において、前記補助板が、前記各主板の上方主面上および前記各主板の下方主面上に設置されていて、
前記シャフトの伸長方向から前記各羽根を見たときの、前記各主板の上方主面上に設置された前記補助板と、当該各主板の下方主面上に設置された前記補助板とが交差している、請求項８に記載の撹拌装置。
【請求項１０】
前記主板の少なくとも一方の主面上には、少なくとも２枚の前記補助板が設置されていて、
前記少なくとも２枚の補助板が、互いに隣接する第１の補助板および第２の補助板を有し、
前記第１の補助板および前記第２の補助板の間の前記主板には貫通孔が形成されていて、
前記第１の補助板および前記第２の補助板が、それぞれの前記一端からそれぞれの前記他端へと向かうにしたがい、前記第１の補助板および前記第２の補助板が互いに離れていくように配置されている、請求項８または９記載の攪拌装置。
【請求項１１】
前記主板の少なくとも１つは、前記主板が前記シャフトよりも手前に位置するようにした状態で前記シャフトの伸長方向に対して直交する方向から前記攪拌器を見たときに、前記シャフトの伸長方向に垂直な面に対して傾斜した主面を有する傾斜板である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板の製造方法、および、この製造方法に用いられる攪拌装置に関する。
【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熔融ガラスを生成し、生成した熔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。熔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）用基板等のフラットパネルディスプレイ向けのガラス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。この要求は、フラットパネルディスプレイ向けのガラス板では特に厳しい（一般的に大型であるフラットパネルディスプレイ向けのガラス板の全体において、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、攪拌装置を用いて熔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熔融ガラスが導入され、羽根により熔融ガラスが攪拌され、熔融ガラスが均質化される。
【０００３】
特許文献１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の軸に対して傾斜し、それによりチャンバーの上方向または下方向に向かう熔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。この攪拌器では、羽根がシャフトの長手方向について複数段設けられているとともに、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、熔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、熔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。熔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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来から、熔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、熔融ガラスを攪拌する能力が十分とはいえず、熔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。
【０００７】
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、熔融ガラスをより均質に攪拌することができる工程を含む、ガラス板の製造方法を提供することであり、特にフラットパネル用のガラス板またはガラス基板の製造に有利な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガラス原料を熔融して熔融ガラスを生成する熔融工程と、攪拌装置を用いて前記熔融ガラスを攪拌する攪拌工程と、前記攪拌装置により攪拌された前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、を備えるガラス板の製造方法であって、前記攪拌装置が、前記熔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熔融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、前記攪拌器が、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に複数段配置された羽根とを備え、少なくとも１つの前記羽根は、前記シャフトの側面から放射状に伸びるように配置された主板と、前記主板の主面上に設置された補助板とを有し、最上段に配置された前記羽根が、前記主板と、当該主板の上方主面上に設置された前記補助板とを有し、前記攪拌工程において、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器を回転させて、最上段に配置された前記羽根の前記主板の上方主面上の前記熔融ガラスを前記チャンバーの内壁側から前記シャフト側へ移動させることにより、最上段に配置された前記羽根と前記熔融ガラスの液面との間において、前記熔融ガラスに、前記シャフトに沿って上方に向かい、前記熔融ガラスの液面に沿って前記シャフト側から前記チャンバーの内壁側に向かい、前記チャンバーの内壁に沿って前記チャンバーの下方に向かう、循環流を生じさせる、ガラス板の製造方法、を提供する。
【０００９】
また、本発明に係る攪拌装置は、熔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熔融ガラスを攪拌するための攪拌器とを備え、前記攪拌器が、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの側面に複数段配置された羽根とを備え、前記各羽根が、前記シャフトの側面から放射状に伸びるように配置された主板と、前記主板の主面に設置された補助板とを有し、前記シャフトを回転軸として前記攪拌器が回転した場合に、前記補助板が、前記シャフトの半径方向への流れを前記熔融ガラスに生じさせる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法、または攪拌装置によれば、その高い攪拌効果により熔融ガラスを均質にすることができ、脈理が低減された高品質のガラス板を提供することができる。
【００１１】
本発明の攪拌装置によれば、攪拌器が回転することで、チャンバー内の熔融ガラスが補助板によってシャフト側にかき込まれ、またはチャンバーの内壁側に押し出される。それにより、熔融ガラスはシャフトの半径方向に移動する。このように、攪拌器が回転することで、熔融ガラスのシャフトの半径方向（外側方向および内側方向）の流れが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る攪拌装置の構成の一例を示す側面図である。
【図２】本発明に係る攪拌器の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明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４】本発明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５】本発明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６】本発明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７】本発明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８】本発明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９】本発明に係る攪拌器の構成の一例を示す側面図である。
【図１０】本発明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１１】本発明に係る攪拌装置における熔融ガラスの流れを説明するための図である。
【図１２】本発明に係る攪拌装置を用いたガラス製造装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明に係る攪拌装置の構成の一例を示す側面図であり、図２は本発明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。熔融ガラス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。
【００１４】
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の伸長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の伸長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内の熔融ガラス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伸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伸びる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。
【００１５】
図３〜図８を参照して、各羽根の構成について説明する。図３、図４、図５は、それぞれ、本発明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６、図７、図８は、それぞれ、本発明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３〜図５に示された構成を有し、羽根６ｂ、６ｄは図６〜図８に示された構成を有する。
【００１６】
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に直接接続された主板と、この主板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、いずれも主板および補助板９を有する。本実施形態では、主板は、シャフト５に直接接続された傾斜板８により構成されている。すなわち、本実施形態では、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。
【００１７】
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、熔融ガラス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の伸長方向に沿った方向が上下方向である。図９は本発明に係る攪拌器の構成の一例を示す側面図である。図９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の伸長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９において、各傾斜板８の主面は、シャフト５の伸長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、熔融ガラス７は各傾斜板８の主面に沿って流れ、熔融ガラス７には上方または下方への流れが生じる。傾斜板８は熔融ガラス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、熔融ガラス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９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の伸長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。また、本実施形態では、各主板（全主板）が傾斜板８により構成されている場合を例示しているが、一部の主板が傾斜板８により構成され、残りの主板がシャフト５の伸長方向に対して垂直である面１０に平行な主面を有する平行板により構成されていてもよい。また、各主板（全主板）が平行板により構成されていてもよい。
【００１８】
図９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、熔融ガラス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は熔融ガラス７を押し下げるが、羽根６ｂ、６ｄの傾斜板８は熔融ガラス７を押し上げる。羽根６ａ〜６ｅの各傾斜板８が生じさせる熔融ガラス７の流れの方向は、シャフト５の伸長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、熔融ガラス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、熔融ガラス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、熔融ガラス７の均質化が促進される。すなわち、伸長方向について互いに隣接する段の組み合わせのうち、少なくとも一組の段の主板が傾斜板８であり、シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、少なくとも一組の段において、一方の段の傾斜板８が熔融ガラス７を上方に押し上げる態様を有し、他方の段の傾斜板８が熔融ガラス７を下方に押し下げる態様を有することが好ましい。
【００１９】
本実施形態における攪拌器２の各羽根６ａ〜６ｅでは、傾斜板８上に補助板９が設けられている。後述のように、補助板９の作用により、攪拌器２がシャフト５を軸として回転した際に、熔融ガラス７は、シャフト５の半径方向に移動する。傾斜板８は、熔融ガラス７が、上方向または下方向に移動することを制限できる。すなわち、傾斜板８は、補助板９に基づく熔融ガラス７の上記半径方向への移動を補整する。
【００２０】
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が熔融ガラス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、この部分の熔融ガラス７に下方への流れを生じさせることで、熔融ガラス７がチャンバー１の底面と衝突し、熔融ガラス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熔融ガラス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。
【００２１】
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、熔融ガラス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、熔融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過することにより、熔融ガラス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が熔融ガラス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、熔融ガラス７に生じる流れの方向がさらに増加する。そのため、熔融ガラス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、熔融ガラス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熔融ガラス７に生じさせることができる。なお、本実施形態では主板として傾斜板８を採用しているため、貫通孔１２による攪拌効果を高める効果が特に大きいが、主板として平行板を採用した場合であっても、補助板９によってかき込まれた、または押し出された熔融ガラス７が貫通孔１２を通過する。これにより、貫通孔１２によって熔融ガラス７に生じる流れの方向が増加するので、主板が平行板であっても、貫通孔１２により攪拌効果を高めることができる。
【００２２】
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３および図６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３および図６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まで伸びる形状を有している。補助板９は、シャフト５の伸長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、熔融ガラス７は各補助板９の主面に沿って流れ、熔融ガラス７にはシャフト５の半径方向への流れが生じる。つまり、熔融ガラス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は熔融ガラス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。
【００２３】
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側へと熔融ガラス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の内壁側へと熔融ガラス７を押し出す態様を有することが好ましい。
【００２４】
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は熔融ガラス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は熔融ガラス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は熔融ガラス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は熔融ガラス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。具体的に、本実施形態では、シャフト５の伸長方向から各羽根６ａ〜６ｅを見たときの、各傾斜板８の上方主面上に設置された補助板９と、各傾斜板８の下方主面上に設置された補助板９とが交差している。これにより、主板（傾斜板８）を含む羽根６の強度の向上を図っている。
【００２５】
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。これは、下流側になるにつれて、攪拌器２の回転方向と同じ回転方向に熔融ガラス７全体が回転し易くなる、つまり、攪拌器２の回転に対する熔融ガラス７の相対速度が小さくなるためである。これに対して、チャンバー１の下流側でも十分な攪拌効果を得るために、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。
【００２６】
シャフト５の伸長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。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、徐々に補助板９の高さを高くしても良い。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の高さとの比率は、例えば１：１．２〜１：１．５であり、１：１．３とすることが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
なお、熔融ガラス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。
【００３０】
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、シャフト５側の補助板を第１の補助板、チャンバー１の内壁側の補助板を第２の補助板とする）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が熔融ガラス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の間に導かれた熔融ガラス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を通過した熔融ガラス７とそれ以外の熔融ガラス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、熔融ガラス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の裏面へと流れた熔融ガラス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、熔融ガラス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。
【００３１】
同様に、熔融ガラス７が、シャフト５側からチャンバー１の内壁側へと熔融ガラス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、熔融ガラス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の裏面へと流れた熔融ガラス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。
【００３２】
すなわち、第１の補助板および第２の補助板が傾斜板８の上方主面および下方主面にそれぞれ設置されているときに、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第１の補助板および第２の補助板および下方主面上に設置された第１の補助板および第２の補助板のうち、一方の第１の補助板および第２の補助板がチャンバー１の内壁側からシャフト５側へと熔融ガラス７をかき込む態様を有し、他方の第１の補助板および第２の補助板がシャフト５側からチャンバー１の内壁側へと熔融ガラス７を押し出す態様を有するようにすれば、より高い攪拌効果が得られる。
【００３３】
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が熔融ガラス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熔融ガラス７に生じさせることができる。なお、補助板９は、熔融ガラス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。
【００３４】
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の伸長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（すなわち、シャフト５の伸長方向について、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の少なくとも一部と、下流側導管４の開口部分とが重複し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が熔融ガラス７を押し出す態様を有していることが好ましい。例えば、チャンバー１内を上方から下方へ流れる態様において、下部導出管４の開口部分の下端の高さ（シャフト５の伸長方向の位置）が、チャンバー１の底面と同じ高さ、または底面近傍の高さであり、最下段の羽根６ｅの主板（傾斜板８）の下方主面の高さが、下部導出管４の開口部分の上端と同じ高さ、または同上端よりも低い高さであることが好ましく、開口部分の中央部と同じ高さ、または同中央部よりも低い高さであることがさらに好ましい。これにより、羽根６ｅの下方主面に設けられた補助板９が、熔融ガラス７を下部導出管４に効果的に押し出すことができる。
【００３５】
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が熔融ガラス７に生じさせる流れは、下流側導管４へと流出する熔融ガラス７の流れに影響を与えることがある。シャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合に、最下段の羽根６ｅの下方主面に設置された補助板９が、熔融ガラス７を押し出す態様を有することにより、熔融ガラス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の内壁側へと熔融ガラス７を導くことができる。それにより、チャンバー１の下部における熔融ガラス７の流れが円滑であるとともに、均質な攪拌がなされる。
【００３６】
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熔融ガラス７が導かれているが、チャンバー１の下方から上方へと熔融ガラス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。
【００３７】
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１０は、本発明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１０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。
【００３８】
攪拌装置１００により攪拌する熔融ガラス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のように熔融ガラス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、熔融ガラス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は薄いほど熔融ガラス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熔融ガラス７に生じさせることが期待できる。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、熔融ガラス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。また、チャンバー１の強度を向上させるために、上記材料として強化白金を用いてもよい。
【００３９】
また、本実施形態における熔融ガラス７は、高い粘度（例えば４５０〜２５００ｐｏｉｓｅ）を有する。粘性が低い熔融ガラスを攪拌する場合には、攪拌器における、チャンバーの内壁側の端部と、チャンバーの内壁との間に存在する熔融ガラスにも、攪拌器に由来する攪拌の効果が及びやすい。しかし、本実施形態のように、粘性が高い熔融ガラス７を攪拌する場合には、攪拌器２における、チャンバー１の内壁側の端部と、チャンバー１の内壁との間に存在する熔融ガラス７には、攪拌器２に由来する攪拌の効果が及び難い。これを考慮すると、チャンバー１の内壁側の端部と、チャンバー１の内壁とは接近していることが好ましい。他方、熔融ガラス７が高温（例えば１４００〜１６００℃）であること、チャンバー１の内壁が高価な材料により形成されていることを考慮すると、攪拌器２（羽根６ａ〜６ｅ）の内壁側の端部とチャンバー１の内壁とをある程度離間させ、チャンバー１の内壁の劣化を抑制することが好ましい。これらを考慮すると、攪拌器２の内壁側の端部と、チャンバー１の内壁との間隔は、例えば５０ｍｍ以下であり、１０〜２５ｍｍが好ましい。なお、本実施形態では、チャンバー１の内部領域の中央を通過し、かつシャフト５の伸長方向に沿うように（チャンバー１の中心軸に沿って）、攪拌器２の回転軸である攪拌器２のシャフト５を設置しているが、シャフト５を、チャンバー１の中心軸をシャフト５の伸長方向に垂直な方向に平行移動した軸に沿って設置してもよい（攪拌器２の回転軸を、チャンバー１の中心軸に対してオフセットしていてもよい）。この場合は、攪拌器２の内壁側の端部と、チャンバー１の内壁との間に形成される最小の間隔が上記範囲内となるように設定すればよい。
【００４０】
本発明に係る攪拌装置１００の動作について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明に係る攪拌装置における熔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から熔融ガラス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により攪拌された熔融ガラス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、熔融ガラス７が攪拌される。
【００４１】
羽根６ａ〜６ｅが回転することにより、各傾斜板８によって熔融ガラス７が押し上げられ、または押し下げられる。それにより、熔融ガラス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、熔融ガラス７の一部が貫通孔１２を通過する。それにより、熔融ガラス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により熔融ガラス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、熔融ガラス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、熔融ガラス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。
【００４２】
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熔融ガラス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、熔融ガラス７に対しての攪拌効果が高い。熔融ガラス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は熔融ガラス７をより均質に攪拌することができる。
【００４３】
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ることが好ましい。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組あることが好ましい。
【００４４】
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熔融ガラス７の流れの方向が変化することになる。これら熔融ガラス７の流れの方向が変化する部分では、熔融ガラス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、熔融ガラス７の流れが生じにくく、チャンバー１内の上部位置（最上段に配置された羽根６ａよりも上部の位置）２１および下部位置（最下段に配置された羽根６ｅよりも下部の位置）２２の熔融ガラス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。
【００４５】
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、熔融ガラス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、熔融ガラス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によって熔融ガラス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、上部位置２１において、シャフト５周辺では熔融ガラス７が上方に向かい、チャンバー１の内壁周辺では熔融ガラス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、上部位置２１では熔融ガラス７が攪拌され、滞留しにくい。
【００４６】
なお、攪拌器の構成によっては、最上段における羽根に、補助板９のような、熔融ガラスをチャンバーの内壁側からシャフト側へとかき込む態様の部品が設けられていなくても、上部位置において熔融ガラスが攪拌されることもある。ただし、この場合は、最上段における羽根の上面における熔融ガラスは、遠心力によりシャフト側からチャンバーの内壁側へと押し出される。この押し出された熔融ガラスは、チャンバーの内壁に沿って上方向に移動し、羽根と液面との間に存在する空間（上部液溜まり）に流れ込む。つまり、遠心力によって移動が生じた熔融ガラスは、流れ込みやすい方向であるチャンバーの上方に向かい熔融ガラスの液面に達する。チャンバーの内壁に沿って液面に達した熔融ガラスは、液面に沿ってチャンバーの内壁側からシャフト側に向かい、最後にシャフトに沿ってチャンバーの下方に向かう流れを形成する。すなわち、上記した循環流とは逆向きの流れが生じる。この場合、液面に沿ってチャンバーの内壁側からシャフト側に向かう熔融ガラスの流れが形成され、シャフトの周囲で下方に向かう下降流が形成される。この下降流は、液面に浮かぶ泡や、組成バランスの崩れた熔融ガラスを引き込んでしまい、泡品質の悪化、脈理品質の悪化を招くおそれがある。例えば、熔融ガラス中の揮発しやすい成分が揮発した結果、相対的にシリカ（ＳｉＯ2）リッチとなった液面（シリカリッチ層）が形成された熔融ガラスでは、上記下降流にシリカリッチ層が引き込まれて、泡品質、脈理品質がともに悪化し、製品（ガラス板）の歩留りの低下を招くことがある。これは、組成バランスが大きく崩れたシリカリッチ層の引き込みによって脈理品質が悪化するとともに、シリカリッチ層の引き込み時に、熔融ガラスの表面にしわが生じ、熔融ガラス中に多量の空気が引き込まれるためと考えられる。
【００４７】
これに対し、最上段に配置された羽根６ａの補助板９によってチャンバー１の内壁側からシャフト５側へと熔融ガラス７がかき込まれる（すなわち、羽根６ａの補助板９に隣接する熔融ガラス７をチャンバーの１内壁側からシャフト側５へ移動させる）方向にシャフト５を回転軸として攪拌器２を回転させると、図１１に示されているように、上部位置２１において、最上段における羽根６ａに沿ってチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込まれ、次にシャフト５に沿って上方に向かい、次に熔融ガラス７の液面に沿ってシャフト５側からチャンバー１の内壁側に向かい、最後にチャンバー１の内壁に沿ってチャンバーの下方に向かう、熔融ガラス７の流れである循環流が生じる。このような循環流によれば、上記のように脈理が生じるおそれが低減される。なお、このような循環流は、最上段に配置された羽根６ａの主板として平行板を採用した場合であっても発生する。
【００４８】
上述した通り、熔融ガラス７には、熔融ガラス７の全体の組成に対して、シリカ等の比率が高い異質生地が存在することがある。これは、熔融工程において生じた組成ムラによるもの、または熔融ガラス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ている。特に熔融ガラス７の液面には、熔融ガラス７から揮発しやすい成分が揮発したことによる上記異質生地が生じやすい。循環流が生じている場合は、このような異質生地、液面に浮遊する泡やその他異物（以下、異質物ともいう）が液面に沿ってシャフト５側からチャンバー１の内壁側に向かって流れる。この流れの延長線上に排出口を設けることにより、容易に熔融ガラス７に含まれる異質生地を排出することができる。すなわち、循環流が生じている場合は、チャンバー１は、最上段の羽根６ａよりも上部の位置に設けられた（例えば、チャンバー１の内面の一部が後退して形成された）、熔融ガラス７中の異質物を排出するための排出口（不図示）を備えていることが好ましい。チャンバー１が、このような排出口を有している場合は、熔融ガラス７の液面が、排出口の下端と上端の間の位置となるようにチャンバー１に熔融ガラス７を供給することにより、排出口における液面から熔融ガラス７の一部を排出できる。これにより、熔融ガラス７の液面の位置に沿ってシャフト５側からチャンバー１の内壁側に向かう熔融ガラス７に含まれる異質物を、排出口内の熔融ガラス７の液面から排出できる。通常は、異質物を排出する際には、攪拌装置１００の運転を停止する必要があるが、上記の態様の排出口によれば、攪拌装置１００の運転を停止することなく異質物を液面から排出することができる。通常、熔融ガラス７は攪拌工程よりも上流の工程で清澄される。攪拌工程においてチャンバー１内に供給される熔融ガラス７は、製品であるガラス板の品質に影響を及ぼす程の泡は含まれないように清澄されることが好ましい。しかし、清澄が不十分な熔融ガラス７がチャンバー１内に流れ込むこともある。この場合、熔融ガラス７中の泡が液面に浮かび、製品であるガラス板の歩留まりが大幅に低下することがある。上記の態様によれば、熔融ガラス７の清澄が不十分な場合に、液面に浮かんだ泡が下降流に引き込まれることを避けることのみならず、攪拌装置１００の運転を停止することなく、泡を含む熔融ガラス７を排出口から排出できる。すなわち、上記の態様は、熔融ガラス７中の泡に由来する製品の歩留まりの低下を抑制できる点で、特に有利である。
【００４９】
また、図１１には、チャンバー１の上方から下方へと熔融ガラス７が導かれる場合における循環流が記載されているが、チャンバー１の下方から上方へと熔融ガラス７が導かれる場合においても、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が、熔融ガラス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を有していれば、上記と同様に循環流を生じさせることができる。この場合も、循環流の形成により、熔融ガラス７が液面近傍に滞留することを抑制できると共に、異質生地などの引き込みを防ぎ、製品における脈理の発生を低減できる。また、排出口を設けることにより、容易に異質生地などの脈理品質や、泡品質を悪化させる要因となる異質物を排出できる。さらに、チャンバー１の下方から上方へと熔融ガラス７が導かれる場合に循環流が生じることは、羽根６ａの傾斜板８の上方主面に導かれた熔融ガラス７が、上流側配管３に達するまでの経路長を確保でき、熔融ガラス７を攪拌する時間を確保できる点でも好ましい。すなわち、シャフト５に沿って最上段の羽根６ａから液面に流れ込み、上部液溜まりを周回する、熔融ガラス７の経路が形成され、上部液溜まりの熔融ガラス７の入れ替え（攪拌）が行われ、異質生地の発生を抑えることができる。
【００５０】
循環流の態様は、最上段における羽根６ａの傾斜板８の傾き、および最上段における羽根６ａの傾斜板８の上方主面と熔融ガラス７の液面との間隔等の各パラメータにより影響される。循環流の態様への影響の観点では、これらパラメータには相関があるが、本実施形態で想定される攪拌装置１００の運転条件においては、各パラメータには独立した適切な範囲が存在する。以下、各パラメータについて記載する。
【００５１】
最上段における羽根６ａの傾斜板８の傾きを適切に設定すると、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が熔融ガラス７をチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込む力と、羽根６ａの傾斜板８の上方主面が熔融ガラス７を上方又は下方に押し出す力とのバランスがとれて、所望の循環流が生じやすくなる。この観点から、最上段における羽根６ａの傾斜板８が、シャフト５よりも手前に位置するようにした状態でシャフト５の伸長方向に対して直交する方向から攪拌器２を見たときに、当該傾斜板８の主面が、シャフト５の伸長方向に垂直な面に対して３０°未満で傾斜していることが好ましく、３〜１０°の範囲で傾斜していることがより好ましい。最上段における羽根６ａをこのように構成し、羽根６ａの傾斜板８により熔融ガラス７が押し上げられる、または押し下げられるようにシャフト５を回転軸として攪拌器２を回転させることにより、循環流の強度を調整することができる。
【００５２】
シャフト５の伸長方向に対して直交する断面におけるチャンバー１の内面の半径Ｒが、最上段における羽根６ａの傾斜板８（主板）の上方主面と熔融ガラス７の液面との間隔Ｈに比べて小さ過ぎる場合および大き過ぎる場合は、循環流が生じ難くなる傾向がある。これを考慮すると、最上段における羽根６ａの傾斜板８（主板）の上方主面と熔融ガラス７の液面との間隔Ｈに対する、シャフト５の伸長方向に対して直交する断面におけるチャンバー１の内面の半径Ｒの比であるＲ／Ｈが０．５〜２．６となるように、チャンバー１に熔融ガラス７を供給することが好ましく、Ｒ／Ｈが０．６５〜１．５となるように、チャンバー１に熔融ガラス７を供給することがより好ましい。なお、最上段における羽根６ａの主板が傾斜板８である場合は、間隔Ｈは、傾斜板８の上方主面と熔融ガラス７の液面との間隔の平均値とする。
【００５３】
また、間隔Ｈが小さ過ぎる場合は、循環流が発生したとしても、熔融ガラス７の液面が振動し、熔融ガラス７に気泡が混入するおそれがある。他方、間隔Ｈが大き過ぎる場合は、循環流が発生したとしても、上部位置２１の熔融ガラス７が入れ替わらず、上部位置２１では熔融ガラス７が十分には攪拌されないおそれがある。これらを考慮すると、間隔Ｈは、５０〜２００ｍｍが好ましく、６０〜１６０ｍｍがより好ましい。
【００５４】
熔融ガラス７の撹拌の促進の観点からは、下部位置２２の熔融ガラス７の流れを調整することも有効である。例えば、本実施形態では、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（最上段に配置された羽根６ａの傾斜板８が、熔融ガラス７を下方に押し下げるようにシャフト５を回転軸として攪拌器２が回転した場合）に、羽根６ｅの傾斜板８は、熔融ガラス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の下部位置２２の熔融ガラス７には下方への流れが生じ、熔融ガラス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が下方に向かって伸びるように設置されている。この補助板９によって、下部位置２２の熔融ガラス７は十分に攪拌され、熔融ガラス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、熔融ガラス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、下部位置２２の熔融ガラス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。
【００５５】
また、本実施形態のように、チャンバー１の上方から下方へと熔融ガラス７が導かれる場合は、羽根６ｄと羽根６ｅの間において熔融ガラス７がチャンバー１の内壁側からシャフト５側へとかき込まれる。かき込まれた熔融ガラス７は、シャフト５に沿って羽根６ｅの下方、つまりチャンバー１の下方底面付近に導かれる。そして、羽根６ｅの下方主面上の補助板９によって、下部位置２２の熔融ガラス７が下流側導管４へと流れる。このような流れが形成されている場合は、羽根６ｄと羽根６ｅとの間のスペースから熔融ガラス７が下流側導管４に直接流れ込み難くなる。すなわち、このような態様によれば、下部位置２２の熔融ガラス７が入れ替わると共に、熔融ガラス７が、羽根６ｄと羽根６ｅとの間のスペースから下流側導管４に達するまでの経路長を確保でき、熔融ガラス７を攪拌する時間を確保できるため、熔融ガラス７の攪拌が促進される。
【００５６】
また、本実施形態では、チャンバー１は、チャンバー１の下方底面側において、熔融ガラス７をチャンバー１内からチャンバー１外に導出する導出管４に連通している。したがって、最下段に配置された羽根６ｅの主板の下方主面上に設置された補助板９が、シャフト５側からチャンバー１の内壁側へと熔融ガラス７を押し出しようにシャフト５を回転軸として攪拌器２を回転させることにより、熔融ガラス７の導出を促進できる。
【００５７】
他方、チャンバー１の下方から上方へと熔融ガラス７が導かれる場合は、熔融ガラス７が下流側導管４から下部位置２２に流れ、羽根６ｄと羽根６ｅの間において熔融ガラス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ことが好ましい。これにより、下流側導管４から羽根６ｄと羽根６ｅとの間のスペースに熔融ガラス７が直接流れ込み難くなり、下部位置２２の熔融ガラス７が入れ替わると共に、熔融ガラス７の攪拌が促進される。
【００５８】
上述したように、攪拌装置１００のチャンバー１内における熔融ガラス７には、複雑な流れが生じている。チャンバー１内に流入する熔融ガラス７の量およびチャンバー１から流出する熔融ガラス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内における熔融ガラス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。
【００５９】
上述したように、本発明の攪拌装置１００では、羽根６ａ〜６ｅは、主板上に補助板９を設けるという簡易な構成を有しながらも、熔融ガラス７を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。
【００６０】
本発明者らは、本発明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、熔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。
【００６１】
上述した図２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１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。
【００６２】
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。また、各傾斜板に代えて平行板を採用したこと以外は、実施例１の攪拌器と同様の構成を有する攪拌器（実施例４）を用いて、上記と同様に攪拌状態を観測した。実施例４の攪拌器においても、十分な攪拌がなされた。実験結果から、実施例１〜４の攪拌器を備えた攪拌装置によれば、脈理の発生が抑制されて、ＦＰＤ用ガラス板として十分な品質のガラス板を得ることができると言える。
【００６３】
上述の本発明に係る攪拌装置１００を用いたガラス製造装置について図１２を用いて説明する。図１２は、本発明に係る攪拌装置を用いたガラス製造装置の構成の一例を示す模式図である。ガラス製造装置２００は、熔解槽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。熔解槽４０により生成された熔融ガラス７が、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が得られる。
【００６４】
図示していないが、熔解槽４０にはバーナー等の加熱手段が設置されていて、ガラス原料を熔解して熔融ガラス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。
【００６５】
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％
【００６６】
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。
【００６７】
上記のように調製されたガラス原料が、熔解槽４０に投入される。熔解槽４０では、ガラス原料を、その組成等に応じた設定温度で熔解させて、例えば、１５００℃以上の熔融ガラス７を得る（熔融工程）。
【００６８】
熔解槽４０で生成された熔融ガラス７は、熔解槽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、図示していないが、熔解槽４０と同様に加熱手段が設置されている。清澄槽４１では、熔融ガラス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、熔融ガラス７の温度が１５５０℃以上、さらには１６００℃以上に上昇させられる。熔融ガラス７は昇温されることで清澄される。
【００６９】
清澄槽４１において清澄された熔融ガラス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。熔融ガラス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。熔融ガラス７は上述の攪拌装置１００において攪拌され、均質化される（攪拌工程）。本実施形態における攪拌工程では、例えば、熔融ガラス７の温度を１４００℃以上１５５０℃未満の範囲に設定し、熔融ガラスの粘度を、４５０〜２５００ｐｏｉｓｅの範囲に調整して、攪拌を行うとよい。
【００７０】
攪拌装置１００により均質化された熔融ガラス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。熔融ガラス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は楔形であり、ダウンドロー法により熔融ガラス７を成形する。成形装置４２に流入した熔融ガラス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（成形工程）。
【００７１】
すなわち、本実施形態におけるガラス板の製造方法は、ガラス原料を熔融して熔融ガラス７を生成する熔融工程と、攪拌装置１００を用いて熔融ガラス７を攪拌する攪拌工程と、攪拌装置１００により攪拌された熔融ガラス７をガラス板へと成形する成形工程とを備える。
【００７２】
本発明のガラスの製造方法は、上記し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温度や粘度も上記の値に限定されるものではない。
【００７３】
例えば、上記したガラス組成は、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であるが、アルカリ成分をより多く含むガラス組成を有するガラス板の製造においても、上記攪拌工程は有効である。
【００７４】
攪拌工程における各条件も、上記した値に限られるわけではない。例えば、アルカリ成分を添加して形成されたカバーガラスなどでは、攪拌工程における温度を１３００℃〜１４００℃の範囲に低くし、熔融ガラスの粘度を上記の範囲に収めて攪拌を行っても良い。
【００７５】
また、上記実施形態で説明した通り、羽根を構成する主板は、シャフトの伸長方向に垂直な面に対して傾斜した主面を有する傾斜板であってもよく、シャフトの伸長方向に垂直な面に対して平行な主面を有する平行板であってもよい。
【００７６】
循環流は、攪拌工程におけるガラスの粘度（ガラスの組成や、攪拌工程における温度）に加えて、羽根のサイズ、主板の傾斜角度、攪拌器の回転速度などによっても調整され得る。このため、主板に由来する熔融ガラスを押し上げる、または押し下げる作用は必ずしも必要ではなく、主板の角度はこれらを踏まえて決定されるとよい。
【００７７】
上記した実施形態における羽根は、それぞれがシャフトの側面からシャフトに対して対称に延出しているが、それぞれの羽根がシャフトに対して非対称に延出していてもよい。また、上記した実施形態では、各段における羽根の枚数が２枚であるが、各段における羽根の枚数は３枚以上であってもよい。
【００７８】
各段の羽根において、３枚以上の主板を用いたり、または１枚当たりの主板の主面の面積を大きくすることで、チャンバーの内面の、シャフトの伸長方向に対して直交する断面の断面積に対する主板の主面の占める割合を大きくすることができる。このように構成された主板は、上方向から下方向へ流れる、または下方向から上方向へ流れる熔融ガラスを、互いに隣接する各段の間において、一旦堰き止める作用も有する。すなわち、熔融ガラスの上下方向の流れを一旦堰き止め、隣接する主板の間において、熔融ガラスをシャフトの半径方向に移動させることで、さらに高い攪拌効果を実現することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１                                  チャンバー
２                                  攪拌器
３                                  上流側導管
４                                  下流側導管
５                                  シャフト
７                                  熔融ガラス
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、３６  羽根
８、３８                            傾斜板
９、３９                            補助板
９ａ、９ｂ、３９ａ                  端部
１０                                面
１１                                直線
１２、３２                          貫通孔
１３                                中心点
２１                                上部位置
２２                                下部位置
２３、２４                          流れの方向
４０                                熔解槽
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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