塗装表面の鏡面仕上げ方法
【課題】深いキズのついた塗装面を研磨１工程で鏡面仕上げでき、研磨ツールであるポリッシャの操作が容易で、かつ研磨時の塗装表面の温度上昇を抑制できる塗装面の鏡面仕上げ方法を提供することである。
【解決手段】ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒を含む研磨剤を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛を密集させて円板状の基板に植設したウールバフを、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフをバフ貼着ベース部に貼着させたダブルアクションポリッシャにより、塗装表面を研磨して鏡面を形成する研磨工程を含む工程からなることを特徴とする塗装表面の鏡面仕上げ方法をすることによって課題を解決できた。
【解決手段】ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒を含む研磨剤を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛を密集させて円板状の基板に植設したウールバフを、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフをバフ貼着ベース部に貼着させたダブルアクションポリッシャにより、塗装表面を研磨して鏡面を形成する研磨工程を含む工程からなることを特徴とする塗装表面の鏡面仕上げ方法をすることによって課題を解決できた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や建物などの塗装された塗装表面の仕上げ方法に関し、特にキズなどが生じた塗装表面を鏡面に仕上げる塗装表面の鏡面仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの塗装表面に生じたキズなどを修復し鏡面仕上げする方法として、例えば、塗装表面に対して、研磨粒子とフッ素樹脂粒子とシリコーンオイルとを含有するコーティング剤を塗布する第１塗布工程と、該第１塗布工程で塗布したコーティング剤を、ウールバフを用いて塗装表面上に伸ばしながら塗装表面を研磨し、鏡面下地形成工程と、該鏡面下地形成工程が完了した塗装表面に対して、上記第１塗布工程で使用したコーティング剤と同質のコーティング剤を塗布する第２塗布工程と、該第２塗布工程で塗布したコーティング剤をスポンジバフを用いて塗装表面上に伸ばしながら、コーティング剤中のフッ素樹脂粒子をコーティング層内に擦り込んで鏡面を形成する鏡面形成工程とを有する塗装表面の処理方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般的に塗装面のキズの修復及び鏡面仕上げで実施されている作業は、第１工程として、平均粒径１０〜２０μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し長さ３〜５ｍｍの羊毛を植設したウールバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する荒目研磨工程と、第２工程として、平均粒径５〜１０μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し荒目のスポンジバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する中目研磨工程と、第３工程として、平均粒径０．３〜５μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し細目のスポンジバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する細目研磨工程との３工程からなる研磨工程を実施して塗装面のキズを補修し鏡面仕上げを実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の塗装表面の処理方法は、研磨粒子、フッ素樹脂粒子及びシリコーンオイルを含んだコーティング剤であるため、塗装表面に対するコーティング力を有しているが研磨力が弱いので、塗装表面のキズの深さが２〜３μｍの浅いキズの深さまでは塗膜を研磨で削り取り塗装表面からキズをなくすことができるが、キズの深さが５〜１０μｍの深いキズは研磨で削り取ることはできずに残存するという問題があった、
【０００６】
また、残存した深いキズに対しては、コーティング剤を擦り込んで平滑な塗装表面を形成するが、太陽光や雨などにより塗装表面が酸化や劣化して、深いキズに擦り込んで埋めたコーティング剤が剥離して、塗装表面にキズが顕在化するという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１にはポリッシャの記載はあるが、シングルアクションポリッシャかダブルアクションポリッシャかの記載が見られない。一般的には回転力があり研磨力が高いシングルアクションポリッシャが使用されるが、このシングルアクションポリッシャの操作には力を要し、シングルアクションポリッシャの操作を誤ると塗装面に新たなキズをつけるので操作しにくいという問題があった。
【０００８】
キズの深さが５〜１０μｍの深いキズをなくす研磨方法としては、一般的な塗装表面のキズの修復及び鏡面仕上げの方法として、研磨工程が荒目研磨工程、中目研磨工程及び細目研磨工程の３工程からなるキズの修復及び鏡面仕上げ方法が実施されている。
【０００９】
研磨工程が荒目研磨工程、中目研磨工程及び細目研磨工程の３工程からなるキズの修復及び鏡面仕上げ方法の場合には、例えば自動車の同一塗装面を３回も研磨作業を実施しなければならないため、作業のムダがあり作業効率が極めて悪いという問題があった。
【００１０】
また、深いキズをなくし鏡面仕上げをするために、キズの深さ以上に塗膜を研磨によって削り取らなければならないという問題があった。
【００１１】
また、３つの研磨工程で使用する研磨剤及びバフがそれぞれ工程ごとに異なるため、３種類の研磨剤及び３種類のバフを使用しなければならない。このため、材料などの仕掛が３種類分要し、研磨工程ごとに取替え作業が発生するなど作業が煩雑になることから、キズの修復及び鏡面仕上げの作業コストが高くなるという問題があった。
【００１２】
また、３つの研磨工程ではすべてシングルアクションポリッシャで研磨するが、高回転するシングルアクションポリッシャの操作には力を要するため、シングルアクションポリッシャの操作を誤ると塗装面に新たなキズをつけるので操作しにくいという問題があり、熟練作業者しか操作することができないという問題があった。
【００１３】
シングルアクションポリッシャで塗装表面に対して押圧させて研磨するので、塗装表面には摩擦熱が発生する。この摩擦熱によって塗装表面が高温になり、この高温によって塗装表面の塗膜が軟化して、塗装表面にキズがつきやすくいなるという問題があった。
【００１４】
さらに、研磨工程数が３工程あると、研磨作業時に誤って塗装表面に研磨キズをつけるリスクが高まるという問題があった。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、深いキズのついた塗装面を研磨１工程で鏡面仕上げでき、研磨ツールであるポリッシャの操作が容易で、かつ研磨時の塗装表面の温度上昇を抑制できる塗装面の鏡面仕上げ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒４０を含む研磨剤８を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフ６３をバフ貼着ベース部１０に貼着させたダブルアクションポリッシャ１５により、塗装表面２０、２１、２２、２３を研磨して鏡面を形成する研磨工程２を含む工程からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１において、前記研磨砥粒４０が、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して結晶構造を破壊されやすくした砥粒で、研磨砥粒４０として使用するとポリッシャの研磨力で粉砕されやすく、モース硬度が２〜６の砥粒で、前記砥粒が平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１又は２において、前記研磨砥粒４０が、酸化ジルコニウムであることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記研磨剤８が、研磨砥粒４０を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤からなることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、ポリッシャの構成部品である略円盤形状を有するバフ貼着用ベース１０が、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、研磨剤８が１種類で、使用するバフが１種類で、ポリッシャの型が１種類で、研磨工程２が１工程で塗装表面の１０μｍレベルの深いキズを修復し鏡面仕上げを実現させるという効果を奏する。
【００２２】
研磨剤８の研磨砥粒４０が研磨開始時の大きさから粉砕され微細化していくので、１種類の研磨砥粒４０によって、研磨開始時は大きな砥粒で深いキズの周辺の塗装表面を削り取り、終盤では微細な大きさの研磨砥粒４２で塗装表面を鏡面仕上げすることができるという効果を奏する。
【００２３】
モース硬度を２〜６の研磨砥粒４０を使用するので、塗膜のモース硬度と略同一であることから、塗装表面２０、２１、２２，２３に研磨キズがつきにくいという効果を奏する。
【００２４】
羊毛３の長さが１０〜３０ｍｍと長い羊毛４のウールバフ３を使用するので、長い毛に研磨砥粒４０、４１、４２を含有した研磨剤８が絡んで付着しやすいため、高回転するシングルアクションポリッシャでなくても、上下・左右・回転などの複雑な作動をするダブルアクションポリッシャ１５でも充分な研磨力を有することができるという効果を奏する。
【００２５】
長い羊毛４の１本１本がダブルアクションポリッシャ１５の上下・左右・回転などの複雑な作動で塗装表面２０、２１に存するキズの空間部６に次々と侵入しキズの内壁２４や塗装表面のキズ外周部の角形状部２５に衝突して前記キズの空間部６から抜けていくので、キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面２０、２１のキズ外周部の角形状部２５の塗膜７を削り取るという効果を奏する。
【００２６】
したがって、キズの垂直方向断面形状を、キズ底部２６に鋭角な空間を有し塗装表面２０との接点部形状が角形の略Ｖ字形から、キズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面２３との接点部形状が大きな略円弧形状の略水平形状にするので、キズの底部２６まで塗膜７を削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面２３にはキズ跡による影が生じないようになりキズが見えにくくなるという効果を奏する。
【００２７】
一方、５〜６ｍｍ以下の短い羊毛の場合には、短い毛が密集して植設されているため羊毛がまっすぐに縦立している。このため羊毛の先が塗装表面２０に対してほぼ同一の高さで当接するので、研磨によって削り取られた後の塗装表面高さがほぼ同一の高さになりながら塗膜７が徐々に削り取られる。したがって、塗膜７の削り取り深さがキズの深さ以上にならないと、塗装表面２０、５１、５２のキズが消滅しないし塗装表面を鏡面仕上げすることができない。
【００２８】
５〜６ｍｍ以下の短い羊毛の場合には縦立した羊毛の毛先で塗装表面２０、５１、５２、５３を研磨するので塗装表面に研磨キズがつきやすいが、本発明のように羊毛４の毛が長い場合には羊毛４が密集していてもフワフワ感があるので塗装表面２０、５５、５６、５７に研磨キズがつきにくいという効果を奏する。
【００２９】
また、研磨時に塗装表面２０との抵抗が大きいシングルアクションポリッシャを使用せず、研磨時に塗装表面２０との抵抗が小さいダブルアクションポリッシャ１５の使用でキズの修復と鏡面仕上げが可能となるので、研磨作業時の作業者にかかる体力的な負荷が軽減され、誤って塗装表面２０、２１、２２、２３に作業ミスによるダメージを生じさせることがなくなるという効果を奏する。
【００３０】
請求項２乃至４のいずれかに記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏する。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかの発明と同じ効果を奏する。さらに、ポリッシャ本体とバフ貼設用ベース１０との間の隙間を拡大させたことにより、研磨による摩擦熱の大気中への放熱効果を高める効果を奏する。
【００３２】
放熱効果を高めたことにより、摩擦熱による塗装表面２０、２１、２２、２３における温度上昇がほとんど生じない効果とともに、塗装表面２０、２１、２２、２３の塗膜７の軟化を防止でき、研磨キズなどのキズを生じにくくするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明である塗装表面の鏡面仕上げ方法の概要工程図である。
【図２】ウールバフの正面概要図である。
【図３】ウールバフの正面概要図の一部拡大図である。
【図４】バフ貼着用ベースの平面概要図である。
【図５】バフ貼着用ベースの正面概要図である。
【図６】シングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合のサーモグラフィ概要図である。
【図７】ダブルアクションポリッシャを使用して研磨した場合のサーモグラフィ概要図である。
【図８】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の研磨開始直後のキズ部付近の断面概要図である。
【図９】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の研磨開始から少し経過したときのキズ部付近の断面概要図である。
【図１０】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の鏡面仕上げのときのキズがあった付近の断面概要図である。
【図１１】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の鏡面が形成されたときのキズがあった付近の断面概要図である。
【図１２】シングルアクションポリッシャを使用したとき筋力負担のサーモグラフィであって、（ａ）は手の尺側手根屈筋の図である。（ｂ）は腕の上腕三頭筋の図である。（ｃ）は胸の大胸筋の図である。
【図１３】ダブルアクションポリッシャを使用したとき筋力負担のサーモグラフィであって、（ａ）は手の尺側手根屈筋の図である。（ｂ）は腕の上腕三頭筋の図である。（ｃ）は胸の大胸筋の図である。
【図１４】深いＶ字型キズの従来の一般的なキズ修復及び鏡面仕上げの場合の塗装表面の変化の概要模式図である。
【図１５】深いＶ字型キズの従来の本発明のキズ修復及び鏡面仕上げの場合の塗装表面の変化の概要模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程１は、図１に示すように、準備作業９を実施した後、ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒４０を含む研磨剤８を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３をバフ貼着ベース部１０に貼着させたダブルアクションポリッシャ１５により、塗装表面２０、２１、２２、２３を研磨して鏡面を形成する１つの研磨工程２からなる。
【００３５】
使用する研磨剤８の成分構成は、研磨砥粒４０を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤８である。
【００３６】
まず、本発明に使用する研磨砥粒４０について説明する。研磨砥粒４０は、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して相転移させ体積変化を生じさせて結晶構造を破壊されやすくした砥粒であって、その砥粒を研磨砥粒として使用するとポリッシャの上下、左右及び回転力で粉砕されやすくなっており、モース硬度が２〜６で、平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒である。
【００３７】
前記の要件を具備する研磨砥粒４０としては、例えば酸化ジルコニウムがある。
【００３８】
研磨砥粒４０として酸化ジルコニウムを使用した場合には、研磨開始時には酸化ジルコニウムの粒径が平均粒径０．３〜２０μｍ、好ましくは平均粒径１〜１０μｍであったものがポリッシャによる研磨の過程で粉砕され平均粒径０．１〜２μｍまで微細化する。このように、酸化ジルコニウムを研磨砥粒４０としたときに酸化ジルコニウムの粒子の大きさが研磨開始時は粒径が大きく、研磨の過程で結晶が粉砕され微粒子化する。
【００３９】
研磨開始時は図８に示すように塗装表面２０に形成されたキズの周囲を研磨砥粒４０の粗い粒子を含有した研磨剤８で塗膜７を削り取り、研磨の過程で結晶が粉砕され微粒子化が拡がっていくと図９に示すように中程度の大きさの研磨砥粒４１を含有した研磨剤８で塗膜７が削られ、さらに微粒子化が拡がっていくと図１０に示すように微粒子化された研磨砥粒４２を含有した研磨剤８で塗装表面２２に対する鏡面仕上げが実施され、この結果図１１に示すような鏡面仕上げされた塗装表面２３が形成される。
【００４０】
次に、本発明に使用するバフについて、正面概要図である図２及び正面概要図の一部拡大図である図３で説明する。使用するバフの型としては、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３がよい。
【００４１】
バフに植設した細線形状のものの長さが長いほど、図８に示すように、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が深いキズの空間部６に入り込やすくなり、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４に研磨砥粒４０を含有した研磨剤８が絡んで付着しやすくなり、前記空間部６に入った羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４で前記キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面部との角形状部２５の塗膜７を削り取りやすくなる。
【００４２】
次に、ポリッシャについて説明する。上下、左右及び回転運動をするダブルアクションポリッシャ１５を研磨作業に使用すると、１方向の回転運動のみのシングルアクションポリッシャを研磨作業に使用した場合よりも作業者の手、腕又は胸にかかる負荷を低減できるので、研磨作業が極めて楽に容易にできるという効果が生じる。
【００４３】
ダブルアクションポリッシャ１５は、上下、左右及び回転運動をするので、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が、塗装表面２０についたキズの略Ｖ字型の空間部６に入り込みやすく、かつ入り込んだ羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が上下、左右及び回転運動をするので、キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面部との角形状部２５の塗膜７を削り取りやすくなる。
【００４４】
ダブルアクションポリッシャ１５に取り付けるバフ貼着用ベース１０の形状を平面概要図である図４及び正面概要図である図５で説明する。バフ貼着用ベース１０の中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けた。
【００４５】
これにより、バフ貼着用ベース１０の軽減化とともに、研磨時に塗装表面２０、２１、２２、２３に生じる摩擦熱の熱量の放熱効果を高まることができ、放熱効果が高まることにより、研磨作業で生じる摩擦熱による塗装表面２０、２１、２２、２３の温度上昇を抑制することができ、塗膜７の軟化を抑制でき塗装表面に研磨キズを発生しにくくすることができる。
【００４６】
ポリッシャを使用するときには、ポリッシャを握るときに使う筋肉として手の尺側手根屈筋を使用し、ポリッシャを押しつけるときに使う筋肉として腕の上腕三頭斤筋と胸の大胸筋を使用する。そこで、従来のシングルアクションポリッシャを使用した場合と、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用した場合との手の尺側手根屈筋、腕の上腕三頭斤筋及び胸の大胸筋の筋電位を測定し比較した。
【００４７】
従来のシングルアクションポリッシャを使用した場合を図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示すように筋電位測定値は平均値で略０．５ｍＶ、最大値で略１ｍＶを示しており、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用した場合を図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）に示すように筋電位測定値は平均値で略０．１ｍＶを示していて、本発明の場合が作業者の負担は１／５〜１／１０に軽減されることが示されている。
【００４８】
また、塗装表面２０を従来のシングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合と、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合との塗装表面２０の温度をサーモグラフィで測定し比較した。
【００４９】
室温が２０℃で、塗装表面２０のＡ点の温度が２０℃のときにおいて、従来のシングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合を図６のサーモグラフ略図３０に示しているように塗装表面２０の温度の最高値はＢ点で９０．３℃であり、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合を図７のサーモグラフ略図３１に示しているようにＣ点で２２．５℃であった。
【００５０】
サーモグラフィ３０、３１の温度測定結果の比較から、本発明のバフ貼着用ベース１０を固設したダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合には摩擦熱の発生がほとんど認められなかった。
【００５１】
次に、１回の研磨作業で塗装表面にできた深いキズを修復し鏡面を形成させる方法を図１に示す塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程１の手順に従って説明する。
【００５２】
まず、研磨作業前の準備作業９として、市販されているダブルアクションポリッシャ１５のバフ貼着用ベース１０を取り外し、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けたバフ貼着用ベース１０をダブルアクションポリッシャ１５に固設する。
【００５３】
このとき、市販のダブルアクションポリッシャ１５はいずれの型でよく、それぞれの型に適応させるようにバフ貼着用ベース１０のポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１の形状を変えればよい。
【００５４】
次に、バフ貼着用ベース１０を取り替えた前記ダブルアクションポリッシャ１５に、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３を貼着する。
【００５５】
そして、例えば酸化ジルコニクムが含有された研磨剤８を、キズのある塗装表面２０に塗布、又はダブルアクションポリッシャ１５のバフ部に塗布する。
【００５６】
そして、ダブルアクションポリッシャ１５で、キズ修復範囲や鏡面仕上げ対象範囲の塗装表面２０を研磨し、塗装表面２３に光沢が見られ鏡面が形成されたことを確認したら研磨作業を終了する。このように１回の研磨作業で深いキズのある塗装表面２０のキズの修復及び鏡面仕上げをすることができる。
【００５７】
深いキズが修復されて鏡面仕上げが完成する過程を図８乃至図１１で説明する。研磨開始直後の粗い研磨砥粒４０で塗膜７を削り取るときの状態を図８、研磨開始して少し経過後の少し微粒子化が進んだ研磨砥粒４１で塗膜７を削り取るときの状態を図８、微粒子となった研磨砥粒４２で塗装表面２２を鏡面仕上げするときの状態を図１０、そして鏡面仕上げが終了し塗装表面２３に鏡面が形成された状態を図１１に示す。
【００５８】
図８に示すように、塗装表面２０には断面略Ｖ字型のキズが存在している。ダブルアクションポリッシャ１５で塗装表面２０を研磨し始めたころは、粉砕され微粒子化されやすい平均粒径１〜１０μｍの大きさの研磨砥粒４０を含有した研磨剤８が付着した、ウールバフ３のロングの羊毛４が、キズのＶ字内の空間部６に入り込み、かつキズの塗装表面との接点部である角形状部２５に当接して、ダブルアクションポリッシャ１５による上下、左右又は回転の複雑な運動でよって、キズの内壁２４の塗膜７及び塗装表面との接点部である角形状部２５の塗膜７を前記大きさの研磨砥粒４０で多数の方向から削り取る。
【００５９】
前記研磨はキズの深さ以上の深さまで塗膜７を削り取るのではなく、キズの内壁２４の塗膜７及び塗装表面との接点部である角形状部２５の塗膜７を削り取るものである。したがって、キズの垂直方向断面形状を、図８に示すようなキズ底部２６に鋭角な空間を有し塗装表面２０との接点部形状が角形の略Ｖ字形から、図１１に示すようなキズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面２３との接点部形状が大きな略円弧形状の略水平形状にするので、キズの深さ以上に塗膜７を削り取らない。
【００６０】
研磨が進むと、図９に示すように、当初の塗装表面２０の位置から塗装表面の高さが塗装表面２１の位置まで下がり、かつ図８に示した研磨砥粒４０の平均粒径がだんだん微粒子化し研磨砥粒４０より小さい研磨砥粒４１になる。微粒子化がやや進んだ研磨砥粒４１を含有した研磨剤８で塗装表面２１を研磨すると塗膜７が更に削り取られて、かつ研磨砥粒４１はさらに図１０に示すように０．１〜２μｍの粒径にまで微粒子化する。
【００６１】
図１０に示すように、ほとんどすべての研磨砥粒が微粒子化した研磨砥粒４２を含有した研磨剤８で塗装表面２２を研磨すると鏡面仕上げがすすみ、図１１に示すように塗装表面２３に光沢が生じ鏡面が形成される。すると、キズの深さ以上の深さまで塗膜７を研磨で削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面２３にはキズ底部２６による影が生じないようになりキズ底部２６が見えにくくなる。
【００６２】
ここで、略Ｖ字形状のキズに対する、本発明の研磨方法による塗装表面２０の形状変化の過程と、従来からの一般的な研磨方法による塗装表面２０の形状変化の過程の違いを図１４及び図１５で説明する。
【００６３】
従来からの一般的な研磨方法は、図１４に示すように、短い毛が密集して植設されて羊毛がまっすぐに縦立しているため、研磨するにしたがって塗装表面２０高さが、研磨前の塗装表面２０の高さ位置から徐々に略水平方向で略同じ高さで５１、５２と下がっていき、最後には塗装表面高さが略Ｖ字形状のキズが完全になくなる塗装表面５３の位置までキズの深さ以上に下がる。
【００６４】
一方、本発明の研磨方法は、図１５に示すように、長い羊毛４の１本１本がダブルアクションポリッシャ１５の上下・左右・回転などの複雑な作動で塗装表面２０、５５、５６、５７に存するキズの空間部６に次々と侵入し、キズの内壁２４の塗膜７や、塗装表面のキズ外周部の角形状部２５の塗膜７を削り取るので、塗装表面２０高さ及び形状は、５５、５６、５７と変化し、キズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面５７との接点部形状が大きな略円弧形状となる略水平形状になるので、キズの深さまで塗膜を削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面５７にはキズ跡による影が生じないようになりキズが見えにくくなる。
【００６５】
以上により、深いキズのある塗装表面２０を、１回の研磨でキズを修復し鏡面仕上げをすることができる。
【００６６】
次に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものでない。
【実施例１】
【００６７】
まず、研磨作業前の準備として、黒色塗りの自動車を準備し、前記自動車のボンネットの塗装表面２０状態は、黒色が白っぽくくすんで見え、洗車キズや擦りキズが数多くあった。これらのキズのうち２６箇所の深さをマイクロスコープ（型式２０５４−１００ＥＭ ＰＥＡＫ社製）で測定するとキズの深さは０．１〜１０μｍであった。また、モース硬度は２であった。そして、ボンネット部分を中性のシャンプーで洗車し乾いたタオルで水分を拭き取った。
【００６８】
市販されているダブルアクションポリッシャ（型式ＲＳＥ−１２５０ リョービ製）１５のバフ貼着用ベースを取り外し、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１２ｍｍの重量軽減孔１４を８個所設けたバフ貼着用ベース１０をダブルアクションポリッシャ１５にボルト４本で締結することにより固設する。
【００６９】
次に、バフ貼着用ベース１０を取り替えた前記ダブルアクションポリッシャ１５に、長さを１０〜２０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設した直径１３０ｍｍのウールバフ３を貼着する。
【００７０】
そして、酸化ジルコニクムが含有された研磨剤８略０．５ｍｇを、キズのある塗装表面２０に塗布、又はダブルアクションポリッシャ１５のウールバフ３に塗布する。
【００７１】
そして、ダブルアクションポリッシャ１５で、キズ修復範囲や鏡面仕上げ対象範囲の塗装表面２０、２１、２２、２３を縦方向又は横方向で研磨し、塗装表面２３に光沢が見られ鏡面が形成されたことを確認したら研磨作業を終了し、１回の研磨作業で深いキズのある塗装表面２０のキズの修復及び鏡面仕上げができる。
【００７２】
研磨作業終了後にマイクロスコープで確認すると、塗装面特有のユズ膚を残したまますべてのキズが消えて鏡面が形成されていた。
【００７３】
さらに、モース硬度４の別の自動車のボンネットに対し上記と同様の本発明の塗装表面２０の鏡面仕上げ方法を実施すると、キズの深さ１０μｍが消え鏡面が形成された。
【符号の説明】
【００７４】
１ 塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程
２ 研磨工程
３ ウールバフ
４ 羊毛
５ 基板
６ 空間部
７ 塗膜
８ 研磨剤
９ 準備作業
１０ バフ貼設用ベース
１１ 軸受部
１２ 外周縁フランジ部
１３ 環形状部
１４ 重量軽減孔
１５ ダブルアクションポリッシャ
２０ 塗装表面
２１ 塗装表面
２２ 塗装表面
２３ 塗装表面
２４ 内壁
２５ 角形状部
２６ 底部
３０ サーモグラフ略図
３１ サーモグラフ略図
４０ 研磨砥粒
４１ 研磨砥粒
４２ 研磨砥粒
５１ 塗装表面
５２ 塗装表面
５３ 塗装表面
５５ 塗装表面
５６ 塗装表面
５７ 塗装表面
６３ 細線形状物植設バフ
６４ ポリエステルからなる細線形状物
Ａ 熱発生のない位置
Ｂ 最高温度の位置
Ｃ 最高温度の位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や建物などの塗装された塗装表面の仕上げ方法に関し、特にキズなどが生じた塗装表面を鏡面に仕上げる塗装表面の鏡面仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの塗装表面に生じたキズなどを修復し鏡面仕上げする方法として、例えば、塗装表面に対して、研磨粒子とフッ素樹脂粒子とシリコーンオイルとを含有するコーティング剤を塗布する第１塗布工程と、該第１塗布工程で塗布したコーティング剤を、ウールバフを用いて塗装表面上に伸ばしながら塗装表面を研磨し、鏡面下地形成工程と、該鏡面下地形成工程が完了した塗装表面に対して、上記第１塗布工程で使用したコーティング剤と同質のコーティング剤を塗布する第２塗布工程と、該第２塗布工程で塗布したコーティング剤をスポンジバフを用いて塗装表面上に伸ばしながら、コーティング剤中のフッ素樹脂粒子をコーティング層内に擦り込んで鏡面を形成する鏡面形成工程とを有する塗装表面の処理方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、一般的に塗装面のキズの修復及び鏡面仕上げで実施されている作業は、第１工程として、平均粒径１０〜２０μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し長さ３〜５ｍｍの羊毛を植設したウールバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する荒目研磨工程と、第２工程として、平均粒径５〜１０μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し荒目のスポンジバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する中目研磨工程と、第３工程として、平均粒径０．３〜５μｍの研磨砥粒を含有した研磨剤を塗装面に塗布し細目のスポンジバフを貼設したシングルアクションポリッシャで研磨する細目研磨工程との３工程からなる研磨工程を実施して塗装面のキズを補修し鏡面仕上げを実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の塗装表面の処理方法は、研磨粒子、フッ素樹脂粒子及びシリコーンオイルを含んだコーティング剤であるため、塗装表面に対するコーティング力を有しているが研磨力が弱いので、塗装表面のキズの深さが２〜３μｍの浅いキズの深さまでは塗膜を研磨で削り取り塗装表面からキズをなくすことができるが、キズの深さが５〜１０μｍの深いキズは研磨で削り取ることはできずに残存するという問題があった、
【０００６】
また、残存した深いキズに対しては、コーティング剤を擦り込んで平滑な塗装表面を形成するが、太陽光や雨などにより塗装表面が酸化や劣化して、深いキズに擦り込んで埋めたコーティング剤が剥離して、塗装表面にキズが顕在化するという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１にはポリッシャの記載はあるが、シングルアクションポリッシャかダブルアクションポリッシャかの記載が見られない。一般的には回転力があり研磨力が高いシングルアクションポリッシャが使用されるが、このシングルアクションポリッシャの操作には力を要し、シングルアクションポリッシャの操作を誤ると塗装面に新たなキズをつけるので操作しにくいという問題があった。
【０００８】
キズの深さが５〜１０μｍの深いキズをなくす研磨方法としては、一般的な塗装表面のキズの修復及び鏡面仕上げの方法として、研磨工程が荒目研磨工程、中目研磨工程及び細目研磨工程の３工程からなるキズの修復及び鏡面仕上げ方法が実施されている。
【０００９】
研磨工程が荒目研磨工程、中目研磨工程及び細目研磨工程の３工程からなるキズの修復及び鏡面仕上げ方法の場合には、例えば自動車の同一塗装面を３回も研磨作業を実施しなければならないため、作業のムダがあり作業効率が極めて悪いという問題があった。
【００１０】
また、深いキズをなくし鏡面仕上げをするために、キズの深さ以上に塗膜を研磨によって削り取らなければならないという問題があった。
【００１１】
また、３つの研磨工程で使用する研磨剤及びバフがそれぞれ工程ごとに異なるため、３種類の研磨剤及び３種類のバフを使用しなければならない。このため、材料などの仕掛が３種類分要し、研磨工程ごとに取替え作業が発生するなど作業が煩雑になることから、キズの修復及び鏡面仕上げの作業コストが高くなるという問題があった。
【００１２】
また、３つの研磨工程ではすべてシングルアクションポリッシャで研磨するが、高回転するシングルアクションポリッシャの操作には力を要するため、シングルアクションポリッシャの操作を誤ると塗装面に新たなキズをつけるので操作しにくいという問題があり、熟練作業者しか操作することができないという問題があった。
【００１３】
シングルアクションポリッシャで塗装表面に対して押圧させて研磨するので、塗装表面には摩擦熱が発生する。この摩擦熱によって塗装表面が高温になり、この高温によって塗装表面の塗膜が軟化して、塗装表面にキズがつきやすくいなるという問題があった。
【００１４】
さらに、研磨工程数が３工程あると、研磨作業時に誤って塗装表面に研磨キズをつけるリスクが高まるという問題があった。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、深いキズのついた塗装面を研磨１工程で鏡面仕上げでき、研磨ツールであるポリッシャの操作が容易で、かつ研磨時の塗装表面の温度上昇を抑制できる塗装面の鏡面仕上げ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
「発明が解決しようとする課題」に記載した課題を解決するために、請求項１に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒４０を含む研磨剤８を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフ６３をバフ貼着ベース部１０に貼着させたダブルアクションポリッシャ１５により、塗装表面２０、２１、２２、２３を研磨して鏡面を形成する研磨工程２を含む工程からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１において、前記研磨砥粒４０が、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して結晶構造を破壊されやすくした砥粒で、研磨砥粒４０として使用するとポリッシャの研磨力で粉砕されやすく、モース硬度が２〜６の砥粒で、前記砥粒が平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１又は２において、前記研磨砥粒４０が、酸化ジルコニウムであることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記研磨剤８が、研磨砥粒４０を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤からなることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、ポリッシャの構成部品である略円盤形状を有するバフ貼着用ベース１０が、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明は、研磨剤８が１種類で、使用するバフが１種類で、ポリッシャの型が１種類で、研磨工程２が１工程で塗装表面の１０μｍレベルの深いキズを修復し鏡面仕上げを実現させるという効果を奏する。
【００２２】
研磨剤８の研磨砥粒４０が研磨開始時の大きさから粉砕され微細化していくので、１種類の研磨砥粒４０によって、研磨開始時は大きな砥粒で深いキズの周辺の塗装表面を削り取り、終盤では微細な大きさの研磨砥粒４２で塗装表面を鏡面仕上げすることができるという効果を奏する。
【００２３】
モース硬度を２〜６の研磨砥粒４０を使用するので、塗膜のモース硬度と略同一であることから、塗装表面２０、２１、２２，２３に研磨キズがつきにくいという効果を奏する。
【００２４】
羊毛３の長さが１０〜３０ｍｍと長い羊毛４のウールバフ３を使用するので、長い毛に研磨砥粒４０、４１、４２を含有した研磨剤８が絡んで付着しやすいため、高回転するシングルアクションポリッシャでなくても、上下・左右・回転などの複雑な作動をするダブルアクションポリッシャ１５でも充分な研磨力を有することができるという効果を奏する。
【００２５】
長い羊毛４の１本１本がダブルアクションポリッシャ１５の上下・左右・回転などの複雑な作動で塗装表面２０、２１に存するキズの空間部６に次々と侵入しキズの内壁２４や塗装表面のキズ外周部の角形状部２５に衝突して前記キズの空間部６から抜けていくので、キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面２０、２１のキズ外周部の角形状部２５の塗膜７を削り取るという効果を奏する。
【００２６】
したがって、キズの垂直方向断面形状を、キズ底部２６に鋭角な空間を有し塗装表面２０との接点部形状が角形の略Ｖ字形から、キズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面２３との接点部形状が大きな略円弧形状の略水平形状にするので、キズの底部２６まで塗膜７を削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面２３にはキズ跡による影が生じないようになりキズが見えにくくなるという効果を奏する。
【００２７】
一方、５〜６ｍｍ以下の短い羊毛の場合には、短い毛が密集して植設されているため羊毛がまっすぐに縦立している。このため羊毛の先が塗装表面２０に対してほぼ同一の高さで当接するので、研磨によって削り取られた後の塗装表面高さがほぼ同一の高さになりながら塗膜７が徐々に削り取られる。したがって、塗膜７の削り取り深さがキズの深さ以上にならないと、塗装表面２０、５１、５２のキズが消滅しないし塗装表面を鏡面仕上げすることができない。
【００２８】
５〜６ｍｍ以下の短い羊毛の場合には縦立した羊毛の毛先で塗装表面２０、５１、５２、５３を研磨するので塗装表面に研磨キズがつきやすいが、本発明のように羊毛４の毛が長い場合には羊毛４が密集していてもフワフワ感があるので塗装表面２０、５５、５６、５７に研磨キズがつきにくいという効果を奏する。
【００２９】
また、研磨時に塗装表面２０との抵抗が大きいシングルアクションポリッシャを使用せず、研磨時に塗装表面２０との抵抗が小さいダブルアクションポリッシャ１５の使用でキズの修復と鏡面仕上げが可能となるので、研磨作業時の作業者にかかる体力的な負荷が軽減され、誤って塗装表面２０、２１、２２、２３に作業ミスによるダメージを生じさせることがなくなるという効果を奏する。
【００３０】
請求項２乃至４のいずれかに記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏する。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかの発明と同じ効果を奏する。さらに、ポリッシャ本体とバフ貼設用ベース１０との間の隙間を拡大させたことにより、研磨による摩擦熱の大気中への放熱効果を高める効果を奏する。
【００３２】
放熱効果を高めたことにより、摩擦熱による塗装表面２０、２１、２２、２３における温度上昇がほとんど生じない効果とともに、塗装表面２０、２１、２２、２３の塗膜７の軟化を防止でき、研磨キズなどのキズを生じにくくするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明である塗装表面の鏡面仕上げ方法の概要工程図である。
【図２】ウールバフの正面概要図である。
【図３】ウールバフの正面概要図の一部拡大図である。
【図４】バフ貼着用ベースの平面概要図である。
【図５】バフ貼着用ベースの正面概要図である。
【図６】シングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合のサーモグラフィ概要図である。
【図７】ダブルアクションポリッシャを使用して研磨した場合のサーモグラフィ概要図である。
【図８】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の研磨開始直後のキズ部付近の断面概要図である。
【図９】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の研磨開始から少し経過したときのキズ部付近の断面概要図である。
【図１０】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の鏡面仕上げのときのキズがあった付近の断面概要図である。
【図１１】本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の鏡面が形成されたときのキズがあった付近の断面概要図である。
【図１２】シングルアクションポリッシャを使用したとき筋力負担のサーモグラフィであって、（ａ）は手の尺側手根屈筋の図である。（ｂ）は腕の上腕三頭筋の図である。（ｃ）は胸の大胸筋の図である。
【図１３】ダブルアクションポリッシャを使用したとき筋力負担のサーモグラフィであって、（ａ）は手の尺側手根屈筋の図である。（ｂ）は腕の上腕三頭筋の図である。（ｃ）は胸の大胸筋の図である。
【図１４】深いＶ字型キズの従来の一般的なキズ修復及び鏡面仕上げの場合の塗装表面の変化の概要模式図である。
【図１５】深いＶ字型キズの従来の本発明のキズ修復及び鏡面仕上げの場合の塗装表面の変化の概要模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程１は、図１に示すように、準備作業９を実施した後、ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒４０を含む研磨剤８を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３をバフ貼着ベース部１０に貼着させたダブルアクションポリッシャ１５により、塗装表面２０、２１、２２、２３を研磨して鏡面を形成する１つの研磨工程２からなる。
【００３５】
使用する研磨剤８の成分構成は、研磨砥粒４０を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤８である。
【００３６】
まず、本発明に使用する研磨砥粒４０について説明する。研磨砥粒４０は、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して相転移させ体積変化を生じさせて結晶構造を破壊されやすくした砥粒であって、その砥粒を研磨砥粒として使用するとポリッシャの上下、左右及び回転力で粉砕されやすくなっており、モース硬度が２〜６で、平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒である。
【００３７】
前記の要件を具備する研磨砥粒４０としては、例えば酸化ジルコニウムがある。
【００３８】
研磨砥粒４０として酸化ジルコニウムを使用した場合には、研磨開始時には酸化ジルコニウムの粒径が平均粒径０．３〜２０μｍ、好ましくは平均粒径１〜１０μｍであったものがポリッシャによる研磨の過程で粉砕され平均粒径０．１〜２μｍまで微細化する。このように、酸化ジルコニウムを研磨砥粒４０としたときに酸化ジルコニウムの粒子の大きさが研磨開始時は粒径が大きく、研磨の過程で結晶が粉砕され微粒子化する。
【００３９】
研磨開始時は図８に示すように塗装表面２０に形成されたキズの周囲を研磨砥粒４０の粗い粒子を含有した研磨剤８で塗膜７を削り取り、研磨の過程で結晶が粉砕され微粒子化が拡がっていくと図９に示すように中程度の大きさの研磨砥粒４１を含有した研磨剤８で塗膜７が削られ、さらに微粒子化が拡がっていくと図１０に示すように微粒子化された研磨砥粒４２を含有した研磨剤８で塗装表面２２に対する鏡面仕上げが実施され、この結果図１１に示すような鏡面仕上げされた塗装表面２３が形成される。
【００４０】
次に、本発明に使用するバフについて、正面概要図である図２及び正面概要図の一部拡大図である図３で説明する。使用するバフの型としては、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３がよい。
【００４１】
バフに植設した細線形状のものの長さが長いほど、図８に示すように、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が深いキズの空間部６に入り込やすくなり、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４に研磨砥粒４０を含有した研磨剤８が絡んで付着しやすくなり、前記空間部６に入った羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４で前記キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面部との角形状部２５の塗膜７を削り取りやすくなる。
【００４２】
次に、ポリッシャについて説明する。上下、左右及び回転運動をするダブルアクションポリッシャ１５を研磨作業に使用すると、１方向の回転運動のみのシングルアクションポリッシャを研磨作業に使用した場合よりも作業者の手、腕又は胸にかかる負荷を低減できるので、研磨作業が極めて楽に容易にできるという効果が生じる。
【００４３】
ダブルアクションポリッシャ１５は、上下、左右及び回転運動をするので、羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が、塗装表面２０についたキズの略Ｖ字型の空間部６に入り込みやすく、かつ入り込んだ羊毛４又はポリエステルからなる細線形状物６４が上下、左右及び回転運動をするので、キズの内壁２４の塗膜７や塗装表面部との角形状部２５の塗膜７を削り取りやすくなる。
【００４４】
ダブルアクションポリッシャ１５に取り付けるバフ貼着用ベース１０の形状を平面概要図である図４及び正面概要図である図５で説明する。バフ貼着用ベース１０の中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けた。
【００４５】
これにより、バフ貼着用ベース１０の軽減化とともに、研磨時に塗装表面２０、２１、２２、２３に生じる摩擦熱の熱量の放熱効果を高まることができ、放熱効果が高まることにより、研磨作業で生じる摩擦熱による塗装表面２０、２１、２２、２３の温度上昇を抑制することができ、塗膜７の軟化を抑制でき塗装表面に研磨キズを発生しにくくすることができる。
【００４６】
ポリッシャを使用するときには、ポリッシャを握るときに使う筋肉として手の尺側手根屈筋を使用し、ポリッシャを押しつけるときに使う筋肉として腕の上腕三頭斤筋と胸の大胸筋を使用する。そこで、従来のシングルアクションポリッシャを使用した場合と、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用した場合との手の尺側手根屈筋、腕の上腕三頭斤筋及び胸の大胸筋の筋電位を測定し比較した。
【００４７】
従来のシングルアクションポリッシャを使用した場合を図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示すように筋電位測定値は平均値で略０．５ｍＶ、最大値で略１ｍＶを示しており、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用した場合を図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）に示すように筋電位測定値は平均値で略０．１ｍＶを示していて、本発明の場合が作業者の負担は１／５〜１／１０に軽減されることが示されている。
【００４８】
また、塗装表面２０を従来のシングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合と、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合との塗装表面２０の温度をサーモグラフィで測定し比較した。
【００４９】
室温が２０℃で、塗装表面２０のＡ点の温度が２０℃のときにおいて、従来のシングルアクションポリッシャを使用して研磨した場合を図６のサーモグラフ略図３０に示しているように塗装表面２０の温度の最高値はＢ点で９０．３℃であり、本発明のバフ貼着用ベース１０を付け替えたダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合を図７のサーモグラフ略図３１に示しているようにＣ点で２２．５℃であった。
【００５０】
サーモグラフィ３０、３１の温度測定結果の比較から、本発明のバフ貼着用ベース１０を固設したダブルアクションポリッシャ１５を使用して研磨した場合には摩擦熱の発生がほとんど認められなかった。
【００５１】
次に、１回の研磨作業で塗装表面にできた深いキズを修復し鏡面を形成させる方法を図１に示す塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程１の手順に従って説明する。
【００５２】
まず、研磨作業前の準備作業９として、市販されているダブルアクションポリッシャ１５のバフ貼着用ベース１０を取り外し、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔１４を６〜１２個所設けたバフ貼着用ベース１０をダブルアクションポリッシャ１５に固設する。
【００５３】
このとき、市販のダブルアクションポリッシャ１５はいずれの型でよく、それぞれの型に適応させるようにバフ貼着用ベース１０のポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１の形状を変えればよい。
【００５４】
次に、バフ貼着用ベース１０を取り替えた前記ダブルアクションポリッシャ１５に、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設したウールバフ３を、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物６４を密集させて円板状の基板５に植設した細線形状物植設バフ６３を貼着する。
【００５５】
そして、例えば酸化ジルコニクムが含有された研磨剤８を、キズのある塗装表面２０に塗布、又はダブルアクションポリッシャ１５のバフ部に塗布する。
【００５６】
そして、ダブルアクションポリッシャ１５で、キズ修復範囲や鏡面仕上げ対象範囲の塗装表面２０を研磨し、塗装表面２３に光沢が見られ鏡面が形成されたことを確認したら研磨作業を終了する。このように１回の研磨作業で深いキズのある塗装表面２０のキズの修復及び鏡面仕上げをすることができる。
【００５７】
深いキズが修復されて鏡面仕上げが完成する過程を図８乃至図１１で説明する。研磨開始直後の粗い研磨砥粒４０で塗膜７を削り取るときの状態を図８、研磨開始して少し経過後の少し微粒子化が進んだ研磨砥粒４１で塗膜７を削り取るときの状態を図８、微粒子となった研磨砥粒４２で塗装表面２２を鏡面仕上げするときの状態を図１０、そして鏡面仕上げが終了し塗装表面２３に鏡面が形成された状態を図１１に示す。
【００５８】
図８に示すように、塗装表面２０には断面略Ｖ字型のキズが存在している。ダブルアクションポリッシャ１５で塗装表面２０を研磨し始めたころは、粉砕され微粒子化されやすい平均粒径１〜１０μｍの大きさの研磨砥粒４０を含有した研磨剤８が付着した、ウールバフ３のロングの羊毛４が、キズのＶ字内の空間部６に入り込み、かつキズの塗装表面との接点部である角形状部２５に当接して、ダブルアクションポリッシャ１５による上下、左右又は回転の複雑な運動でよって、キズの内壁２４の塗膜７及び塗装表面との接点部である角形状部２５の塗膜７を前記大きさの研磨砥粒４０で多数の方向から削り取る。
【００５９】
前記研磨はキズの深さ以上の深さまで塗膜７を削り取るのではなく、キズの内壁２４の塗膜７及び塗装表面との接点部である角形状部２５の塗膜７を削り取るものである。したがって、キズの垂直方向断面形状を、図８に示すようなキズ底部２６に鋭角な空間を有し塗装表面２０との接点部形状が角形の略Ｖ字形から、図１１に示すようなキズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面２３との接点部形状が大きな略円弧形状の略水平形状にするので、キズの深さ以上に塗膜７を削り取らない。
【００６０】
研磨が進むと、図９に示すように、当初の塗装表面２０の位置から塗装表面の高さが塗装表面２１の位置まで下がり、かつ図８に示した研磨砥粒４０の平均粒径がだんだん微粒子化し研磨砥粒４０より小さい研磨砥粒４１になる。微粒子化がやや進んだ研磨砥粒４１を含有した研磨剤８で塗装表面２１を研磨すると塗膜７が更に削り取られて、かつ研磨砥粒４１はさらに図１０に示すように０．１〜２μｍの粒径にまで微粒子化する。
【００６１】
図１０に示すように、ほとんどすべての研磨砥粒が微粒子化した研磨砥粒４２を含有した研磨剤８で塗装表面２２を研磨すると鏡面仕上げがすすみ、図１１に示すように塗装表面２３に光沢が生じ鏡面が形成される。すると、キズの深さ以上の深さまで塗膜７を研磨で削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面２３にはキズ底部２６による影が生じないようになりキズ底部２６が見えにくくなる。
【００６２】
ここで、略Ｖ字形状のキズに対する、本発明の研磨方法による塗装表面２０の形状変化の過程と、従来からの一般的な研磨方法による塗装表面２０の形状変化の過程の違いを図１４及び図１５で説明する。
【００６３】
従来からの一般的な研磨方法は、図１４に示すように、短い毛が密集して植設されて羊毛がまっすぐに縦立しているため、研磨するにしたがって塗装表面２０高さが、研磨前の塗装表面２０の高さ位置から徐々に略水平方向で略同じ高さで５１、５２と下がっていき、最後には塗装表面高さが略Ｖ字形状のキズが完全になくなる塗装表面５３の位置までキズの深さ以上に下がる。
【００６４】
一方、本発明の研磨方法は、図１５に示すように、長い羊毛４の１本１本がダブルアクションポリッシャ１５の上下・左右・回転などの複雑な作動で塗装表面２０、５５、５６、５７に存するキズの空間部６に次々と侵入し、キズの内壁２４の塗膜７や、塗装表面のキズ外周部の角形状部２５の塗膜７を削り取るので、塗装表面２０高さ及び形状は、５５、５６、５７と変化し、キズ底部２６に広角な空間を有し塗装表面５７との接点部形状が大きな略円弧形状となる略水平形状になるので、キズの深さまで塗膜を削り取らなくても、光を照射したときに塗装表面５７にはキズ跡による影が生じないようになりキズが見えにくくなる。
【００６５】
以上により、深いキズのある塗装表面２０を、１回の研磨でキズを修復し鏡面仕上げをすることができる。
【００６６】
次に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものでない。
【実施例１】
【００６７】
まず、研磨作業前の準備として、黒色塗りの自動車を準備し、前記自動車のボンネットの塗装表面２０状態は、黒色が白っぽくくすんで見え、洗車キズや擦りキズが数多くあった。これらのキズのうち２６箇所の深さをマイクロスコープ（型式２０５４−１００ＥＭ ＰＥＡＫ社製）で測定するとキズの深さは０．１〜１０μｍであった。また、モース硬度は２であった。そして、ボンネット部分を中性のシャンプーで洗車し乾いたタオルで水分を拭き取った。
【００６８】
市販されているダブルアクションポリッシャ（型式ＲＳＥ−１２５０ リョービ製）１５のバフ貼着用ベースを取り外し、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部１１と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部１２との間の環形状部１３を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部１３に直径１２ｍｍの重量軽減孔１４を８個所設けたバフ貼着用ベース１０をダブルアクションポリッシャ１５にボルト４本で締結することにより固設する。
【００６９】
次に、バフ貼着用ベース１０を取り替えた前記ダブルアクションポリッシャ１５に、長さを１０〜２０ｍｍに設定した羊毛４を密集させて円板状の基板５に植設した直径１３０ｍｍのウールバフ３を貼着する。
【００７０】
そして、酸化ジルコニクムが含有された研磨剤８略０．５ｍｇを、キズのある塗装表面２０に塗布、又はダブルアクションポリッシャ１５のウールバフ３に塗布する。
【００７１】
そして、ダブルアクションポリッシャ１５で、キズ修復範囲や鏡面仕上げ対象範囲の塗装表面２０、２１、２２、２３を縦方向又は横方向で研磨し、塗装表面２３に光沢が見られ鏡面が形成されたことを確認したら研磨作業を終了し、１回の研磨作業で深いキズのある塗装表面２０のキズの修復及び鏡面仕上げができる。
【００７２】
研磨作業終了後にマイクロスコープで確認すると、塗装面特有のユズ膚を残したまますべてのキズが消えて鏡面が形成されていた。
【００７３】
さらに、モース硬度４の別の自動車のボンネットに対し上記と同様の本発明の塗装表面２０の鏡面仕上げ方法を実施すると、キズの深さ１０μｍが消え鏡面が形成された。
【符号の説明】
【００７４】
１ 塗装表面の鏡面仕上げ方法の工程
２ 研磨工程
３ ウールバフ
４ 羊毛
５ 基板
６ 空間部
７ 塗膜
８ 研磨剤
９ 準備作業
１０ バフ貼設用ベース
１１ 軸受部
１２ 外周縁フランジ部
１３ 環形状部
１４ 重量軽減孔
１５ ダブルアクションポリッシャ
２０ 塗装表面
２１ 塗装表面
２２ 塗装表面
２３ 塗装表面
２４ 内壁
２５ 角形状部
２６ 底部
３０ サーモグラフ略図
３１ サーモグラフ略図
４０ 研磨砥粒
４１ 研磨砥粒
４２ 研磨砥粒
５１ 塗装表面
５２ 塗装表面
５３ 塗装表面
５５ 塗装表面
５６ 塗装表面
５７ 塗装表面
６３ 細線形状物植設バフ
６４ ポリエステルからなる細線形状物
Ａ 熱発生のない位置
Ｂ 最高温度の位置
Ｃ 最高温度の位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒を含む研磨剤を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛を密集させて円板状の基板に植設したウールバフを、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフをバフ貼着ベース部に貼着させたダブルアクションポリッシャにより、塗装表面を研磨して鏡面を形成する研磨工程を含む工程からなることを特徴とする塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項２】
前記研磨砥粒が、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して結晶構造を破壊されやすくした砥粒で、研磨砥粒として使用するとポリッシャの研磨力で粉砕されやすく、モース硬度が２〜６の砥粒で、前記砥粒が平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒であることを特徴とする請求項１に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項３】
前記研磨砥粒が、酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項４】
前記研磨剤が、研磨砥粒を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項５】
ポリッシャの構成部品である略円盤形状を有するバフ貼着用ベースが、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部との間の環形状部を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔を６〜１２個所設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項１】
ポリッシャの研磨力で粉砕されて微粒子化しやすくモース硬度が２〜６の研磨砥粒を含む研磨剤を使用し、長さを１０〜３０ｍｍに設定した羊毛を密集させて円板状の基板に植設したウールバフを、又は長さを１０〜３０ｍｍに設定したポリエステルからなる細線形状物を密集させて円板状の基板に植設した細線形状物植設バフをバフ貼着ベース部に貼着させたダブルアクションポリッシャにより、塗装表面を研磨して鏡面を形成する研磨工程を含む工程からなることを特徴とする塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項２】
前記研磨砥粒が、砥粒の製造過程で昇降温を繰り返して結晶構造を破壊されやすくした砥粒で、研磨砥粒として使用するとポリッシャの研磨力で粉砕されやすく、モース硬度が２〜６の砥粒で、前記砥粒が平均粒径０．３〜２０μｍの砥粒であることを特徴とする請求項１に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項３】
前記研磨砥粒が、酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項４】
前記研磨剤が、研磨砥粒を１０〜２５重量％、石油系溶剤を１５〜３０重量％、界面活性剤を１〜５重量％、多価アルコールを１〜５重量％、増粘剤を１〜５重量％、メタケイ酸ナトリウムを５〜１０重量％及び水を３０〜５０重量％を含有する研磨剤からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【請求項５】
ポリッシャの構成部品である略円盤形状を有するバフ貼着用ベースが、中央部に設けられたポリッシャの出力軸を嵌入させる軸受部と、円盤形状の外縁部に形成した外周縁フランジ部との間の環形状部を垂直断面で凹形状にくり抜いて板圧２〜３ｍｍの薄肉化、及び前記薄肉化した環形状部に直径１０〜１５ｍｍの重量軽減孔を６〜１２個所設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の塗装表面の鏡面仕上げ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１２５８４２（Ｐ２０１２−１２５８４２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６４７３（Ｐ２０１０−２７６４７３）
【出願日】平成２２年１２月１２日（２０１０．１２．１２）
【出願人】（５１０３２８０６５）
【出願人】（５１０３２８０７６）
【出願人】（５１０３２８０８７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１２日（２０１０．１２．１２）
【出願人】（５１０３２８０６５）
【出願人】（５１０３２８０７６）
【出願人】（５１０３２８０８７）
【Ｆターム（参考）】
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