(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式シングル回転ポリッシャーを用いて、研磨表面としての塗装面に電動式シングル回転ポリッシャーのバフを押し付け、トルク値を見ながらバフ研磨対象単位面積当たりの研磨作業を管理するバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法であって、トルク値の平均値の範囲が３．０〜９．０Ｎ・ｍであることを特徴とするバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法。
【請求項２】
請求項１のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法に用いるバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーであって、トルク値表示機能を有することを特徴とするバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
【請求項３】
トルク値表示機能がアナログ又はデジタルもしくは双方を同時に備えた表示である請求項２に記載したバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
【請求項４】
塗装面が自動車塗装面である請求項２又は３に記載したバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車塗装などの塗装面をバフ研磨する際に用いるトルク表示できる回転式ポリッシャーを用いたバフ研磨方法及びトルク表示できる回転式ポリッシャー、より詳しくはバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法及びバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車塗装などの塗装面をバフ研磨する際には電動式のシングル回転ポリッシャーを多用しているが、ポリッシャー自身に起因する研磨力はポリッシャーの回転数と押圧力に影響されると経験的にわかっているものの、押圧力がどの程度であるかその場で確認する方法がなかった。そのため、作業者が経験的に良いと思われる押圧力で勘に頼った作業をすることになり、作業にばらつきが生じたり、作業者が異なると同じように作業できない場合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであって、シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨において、ポリッシャーにトルク表示することによって押圧力に起因するトルクの数値を見ながら、作業者の経験と関係なく適正な押圧力でバフ研磨できるようにすることを目的とする。
これによって、従来、経験を積んだ職人の感性によってなされていた仕事が、数値を見ながら作業できるようになり、適切なトルク範囲で作業すれば、経験の少ない作業者でも勘に頼ることなく、適正に作業することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、鋭意研究した結果、シングル回転ポリッシャーを使用した場合に生じる押圧力に対応した消費電力量とその時のポリッシャーの回転数からトルク値に換算して数値化し、ポリッシャー自身に表示することによって、トルク値を確認しながら作業できる装置となりうることを見出した。
すなわち、本発明は、電動式シングル回転ポリッシャーを用いて、研磨表面としての塗装面に電動式シングル回転ポリッシャーのバフを押し付け、トルク値を見ながらバフ研磨対象単位面積当たりの研磨作業を管理するバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法であって、トルク値の平均値の範囲が３．０〜９．０Ｎ・ｍであることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーは、本発明のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法に用いるバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーでありトルク値表示機能を有することを特徴とする。
また、本発明のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーにおいては、トルク値表示機能がアナログ又はデジタルもしくは双方を同時に備えた表示とすることができる。
さらに、バフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーは、塗装面を自動車塗装面とすることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のトルク表示できるシングル回転ポリッシャーを用いてバフ研磨すると、表１の結果から明らかなように、適切なトルク範囲で作業することによって好結果が得られ、数値を目視で確認しながら確実に作業できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１はトルクの経時変化（実施例１）
【図２】図２はトルクの経時変化（実施例２）
【図３】図３はトルクの経時変化（実施例３）
【図４】図４はトルクの経時変化（実施例４）
【図５】図５はトルクの経時変化（実施例５）
【図６】図６はトルクの経時変化（実施例６）
【図７】図７はトルクの経時変化（実施例７）
【図８】図８はトルクの経時変化（実施例８）
【図９】図９はトルクの経時変化（比較例１）
【図１０】図１０はトルクの経時変化（比較例２）
【図１１】図１１はトルクの経時変化（比較例３）
【図１２】図１２はトルクの経時変化（比較例４）
【図１３】図１３は本発明のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーの一例
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のトルク表示できるシングル回転ポリッシャーは、シングル回転式電動ポリッシャーにトルク値をデジタル表示するモニターを装着し、ケーブルでデータ処理及び記録ができる本体に接続した。本体ではポリッシャーで発生した電気信号を解析し、ポリッシャーの回転数、消費電力量及び変換したトルク値を表示・記録するようになっている。トルク値は、本体とは別にポリッシャー自身に装着したモニターにも表示されるようになっている。
【０００９】
本発明で用いるシングル回転式電動ポリッシャーは市販されており、サンダポリッシャーＰＥ−２０１０、ＰＥ−２１００（以上リョービ株式会社製）、電子ポリッシャーＳＰ１８ＶＢ、ＳＰ１３Ｖ（以上日立工機株式会社製）、電子ポリッシャーＰＶ７００１ＣＳＰ（以上マキタ株式会社製）などが挙げられる。これらは回転数可変型で、概ね６００〜２０００ｒｐｍの範囲で回転数を変えることができる。
【００１０】
本発明では、ポリッシャーに赤外線投光器を装着し、ポリッシャーの先端で回転するバフを固定するためのゴムパッドの円周に近い部分に投光器から放射される赤外線を反射する金属フィルムを貼付し、同じくポリッシャーに装着した受光器を介してポリッシャーの回転数の情報を本体に伝送する仕組みになっている。
これらはオプティカルセンサ（光学式回転検出器）と呼ばれ、回転数の情報は本体内のソリッドステートリレー（半導体リレー）を介して高速パルスでシーケンス制御部へ伝送される。
【００１１】
本体には、ポリッシャーの消費電力を計測する電力トランスデューサ、ポリッシャーから送られてくる回転数の情報と消費電力の情報からトルク値を演算処理して出力するシーケンス制御部、出力されたデータを表示、記録及び保存できるレコーダ部、交流から直流へ変換する変流器、各種ヒューズ、漏電ブレーカなどの安全装置などが配置されている。
本発明で作製されたトルク表示できるシングル回転式電動ポリッシャーを用いてバフ研磨すると、適正なトルク範囲を目視確認しながら作業することが可能となり、経験の少ない作業者でも確実に作業できることがわかった。
また、本発明でいうバフ研磨対象単位面積とは、有効作業状態で回転するバフが接触する作業面の面積を云う。
【００１２】
本発明の実施の形態をまとめると以下の通りである。
（１）電動式シングル回転ポリッシャーを用いて、研磨表面に電動式シングル回転ポリッシャーのバフを押し付け、トルク値を見ながらバフ研磨対象単位面積当たりの研磨作業を管理することを特徴とするバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法。
（２）トルク値の平均値の範囲が３．０〜９．０Ｎ・ｍであることを特徴とする上記（１）に記載の電動式シングル回転ポリッシャーを用いたバフ研磨方法。
（３）塗装面などのバフ研磨に用いるバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーであって、トルク値表示機能を有するバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
（４）トルク値表示機能がアナログ又はデジタル若しくは双方を同時に備えた表示である上記（３）に記載したバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
（５）塗装面が自動車塗装面であることを特徴とする上記（３）又は上記（４）に記載のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャー。
【００１３】
次に実施例によって本発明をさらに具体的に詳細に亘って説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
（トルク表示ポリッシャーの作製）
本発明では、（イ）市販のシングル回転式電動ポリッシャー（リョービ(株）製ＰＥ２１００）にトルク表示できるデジタルパネルメータ（エムシステム(株）製４３ＡＬ１−Ｓ）及び回転数計測用のオプティカルセンサ（小野測器(株）製ＬＧ−９３０）を搭載し、（ロ）本体は、消費電力計測ユニット（電力トランスデューサ／エムシステム(株）製１４ＷＴＮ−２１）、消費電力と回転数の情報からトルク数値に変換し、データを出力するシーケンス制御ユニット[ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）／キーエンス(株）製ＫＶ-Ｎ１４ＡＲ及びＫＶ−Ｎ３ＡＭ]及びそれぞれのデータの表示と記録及び保存を行うレコーダユニット（キーエンス(株）製ＴＲ−Ｗ５００）から構成されている。
（イ）の電源は（ロ）に組み込まれたコンセントに接続し、（ロ）で（イ）の消費電力のモニタリングができるようになっている。同時に（イ）と（ロ）はケーブルで接続され、回転数やトルクの情報が相互に電気信号で伝送されるようになっており、デュアルタイムで（ロ）のレコーダのモニター部分に消費電力、ポリッシャーの回転数及び変換されたトルク値が表示されるとともに（イ）のデジタルパネルメータにトルク値が表示され、作業者が手元でトルク値を確認できるようになっている。
（トルクの計算式）
トルク値Ｔ（Ｎ・ｍ）は、ポリッシャーの動力Ｐ（消費電力／ｋＷ）と回転数ｎ（ｒｐｍ）から以下の計算式で算出されている。
Ｔ＝９５４９Ｐ／ｎ
【００１４】
（バフ研磨試験）
上記の段落００１１で作製したトルク表示できるポリッシャーを用いてバフ研磨試験を行った。試験板として黒色に塗装した軽自動車用ボンネット（最表面に日本ペイント(株）製自動車補修用３：１ＬＸクリヤー塗料を塗装し、完全乾燥したもの）を用いた。塗装表面に付着したゴミ・ブツをトレカットピンク（(株)コバックス製＃１５００研磨紙相当空研ぎ研磨シート）を用いて除去した後、コンパウンドを用いてバフ研磨し、トレカットピンクの磨き跡（ペーパー目）の補修を行った。具体的にはポリッシャー先端にバフ固定用のゴム製パッドを装着し、粗研磨工程用ウールバフ（石原ケミカル(株）製マイスターウールバフ）をベルクロテープ（通称マジックテープ＜登録商標＞）を介してゴム製パッドに固定し、粗研磨工程用コンパウンド（石原ケミカル(株）製ＦＭＣマイスター１）を用いてバフ研磨（粗研磨工程）を行った。トレカットピンクの磨き跡がなくなるまでバフ研磨を行い、その時のポリッシャーの回転数、消費電力及びトルクに関するデータを調べるとともに、バフ研磨後の塗膜状態（ペーパー目残り、ガン肌残り、光沢、２０°光沢度、６０°光沢度、ＤＯＩ写像性）について評価し、良好な塗膜状態を得るための適正なトルク値の範囲を求めた。
【００１５】
続けて粗研磨工程用ウールバフを仕上げ工程用スポンジバフ（石原ケミカル(株）製マイスタースポンジバフ）に取り換えた後、仕上げ工程用コンパウンド（石原ケミカル(株）製ＦＭＣマイスター２）を用いてバフ研磨（仕上げ工程）を行った。粗研磨工程のバフ目（バフによる磨き跡）がなくなり完全に仕上がるまでバフ研磨（仕上げ工程）を行い、その時のポリッシャーの回転数、消費電力及びトルクに関するデータを調べるとともに、バフ研磨後の塗膜状態（バフ目残り、光沢、２０°光沢度、６０°光沢度、ＤＯＩ写像性）について評価し、良好な塗膜状態を得るための適正なトルク値の範囲を求めた。
【００１６】
バフ研磨後の塗膜状態（２０°光沢度、６０°光沢度、ＤＯＩ写像性）は光沢計（英国 Ｒｈｏｐｏｉｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｒｈｏｐｏｉｎｔ ＩＱ）
を用いて評価した。光沢度はＩＳＯ２８１３で定義された鏡面光沢度（グロス）、ＤＯＩ写像性は表面に映る像の鮮明さ（０〜１００％）を示す指標で、いずれも数値が高い方が、塗膜状態が良いと判断できる。特に、ＤＯＩは塗膜の平滑性を数値化できるため、バフ研磨する前の平滑性のない塗り肌（ガン肌）をバフ研磨によって平滑にする効果を数値で確かめることができるために有用である。
【００１７】
本発明のバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーの一例を図１３に示す。
すなわち、図１３において、１０は、本発明にかかる携帯用ポリッシャである。１０ａは、携帯用ポリッシャの本体であり、電動モータ等の原動機が内蔵されている。原動機は、電動モータ等のほか圧縮空気で駆動されるタービンのようなものであってもよい。本体１０と一体に、ハンドル１０ｃが設けられている。
【００１８】
本体及び／又はハンドルの材料は、アルミニウム等の金属材料をダイキャストして使ってもよいが、ＦＲＰ樹脂やＡＢＳ樹脂等のプラスチック材料を使ってもよい。
１０ｅは、押圧力のトルク調節用の補助ハンドルであり、トルクが小さいと補助ハンドル１０ｅに力を加え、トルクを大きくしたり小さくしたりして、調節する。補助ハンドル１０ｅの装着位置はハンドル１０ｃと直角に交差する位置に取り付けても良い。補助ハンドル１０ｅは、必須のものではなく、なくてもよい。
【００１９】
１３は、原動機のスイッチである。スイッチをＯＮ、ＯＦＦすることによって、原動機を回転、停止を行う。
１０ｆは、携帯用ポリッシャの回転出力軸である。出力軸１０ｆにゴム製パッド１０ｇを介してバフ１２を装着しており、バフ研磨の工程に応じて、バフの種類を取り替えられるようになっている。ゴム製パッド１０ｇとバフ１２は互いにベルクロテープ（通称マジックテープ＜登録商標＞）を介して固定され、自由に脱着できる。
２０は、トルクメータやタコメータ等の計器類であり、携帯用ポリッシャ本体の見やすいところに取り付けられている。トルクメータやタコメータ等の計器類２０は、携帯用ポリッシャの主ハンドル等の見やすいところに装着してもよい。
トルクメータやタコメータ等の計器類２０は、アナログタイプのものであってもよいし、デジタルタイプのものであってもよい。
【００２０】
アナログタイプのトルクメータにおいては、指示針が、トルクの適正範囲を表示してあり、例えば緑色等で着色してあり、トルクが適正であることを強く印象付ける色で表示してある。
デジタルタイプのトルクメータにおいては、指示数字が適正範囲であるときは、適正であることを印象付けるために、一定時間ごとに点滅表示したり、大きく表示したりして、適正であることを強く印象付けるようにしている。
通常、携帯用ポリッシャ１０で自動車等の表面を磨くとき、携帯用ポリッシャで片手でハンドルを保持し、トルクメータをみながら、反対の手で軽く押圧し、トルクメータが適正範囲内であるように、磨きをかけていく。
トルクメータやタコメータ等の計器類２０は、光が反射して見えにくくなるのを防止するため、防眩用のフィルムを表示装置の表面に帖着している。
このようにすることによって、光の強い外部において自動車等を磨いたとしても、光の反射を受けにくくなり、スムーズにバフがけ等を行うことができ非常に効果的である。
ポリッシャーとして、トルク表示のあるバフ研磨用電動式シングル回転ポリッシャーを用いて、以下の実験を行った。
【実施例１】
【００２１】
従来、経験的に良好な結果が得られると思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図１）このときの平均トルクは５．６４Ｎ・ｍであった。
【実施例２】
【００２２】
（実施例１）よりやや強いと思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図２）このときの平均トルクは６．３９Ｎ・ｍであった。
【実施例３】
【００２３】
（実施例２）よりさらに強いと思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図３）このときの平均トルクは６．９８Ｎ・ｍであった。
【実施例４】
【００２４】
（実施例１）より弱いと思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図４）このときの平均トルクは４．１７Ｎ・ｍであった。
【実施例５】
【００２５】
従来、経験的に良好な結果が得られると思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図５）このときの平均トルクは６．４３Ｎ・ｍであった。
【実施例６】
【００２６】
（実施例５）よりやや強いと思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図６）このときの平均トルクは７．４４Ｎ・ｍであった。
【実施例７】
【００２７】
（実施例６）よりさらに強いと思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図７）このときの平均トルクは８．３３Ｎ・ｍであった。
【実施例８】
【００２８】
（実施例５）より弱いと思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図８）このときの平均トルクは４．４８Ｎ・ｍであった。
【００２９】
（比較例１）
（実施例１）と比べて強すぎると思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図９）このときの平均トルクは９．１２Ｎ・ｍであった。
【００３０】
（比較例２）
（実施例１）と比べて弱すぎると思われる押圧力で粗研磨工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図１０）このときの平均トルクは２．３５Ｎ・ｍであった。
【００３１】
（比較例３）
（実施例５）と比べて強すぎると思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図１１）このときの平均トルクは９．９１Ｎ・ｍであった。
【００３２】
（比較例４）
（実施例５）と比べて弱すぎると思われる押圧力で仕上げ工程を行い（磨き範囲３０ｃｍ×３０ｃｍ、ポリッシャー移動速度１０ｃｍ／３秒）、トルクの経時変化を実測した。（図１２）このときの平均トルクは１．９０Ｎ・ｍであった。
表１にその結果を示す。
【００３３】
【表１】
0006443793.tif 000002
（評価基準）
（１）ペーパー目残り：脱脂剤で表面の油分を除去した後、目視評価
○・・・ペーパー目は完全に残っていない
△・・・ペーパー目はわずかに残っている
×・・・ペーパー目は残っている
（２）バフ目残り：脱脂剤で表面の油分を除去した後、目視評価
○・・・バフ目は完全に残っていない
△・・・バフ目はわずかに残っている
×・・・バフ目は残っている
（３）ガン肌残り：目視評価
○・・・ガン肌は平滑になっている
△・・・ガン肌は少し平滑になっている
×・・・ガン肌はほとんど変化していない
（４）光沢：目視評価
○・・・光沢良好
△・・・光沢やや劣る
×・・・光沢不良
（５）２０°光沢度：光沢計（Ｒｈｏｐｏｉｎｔ ＩＱ）による評価
○・・・８０以上
△・・・７５〜８０
×・・・７５未満
（６）６０°光沢度：光沢計（Ｒｈｏｐｏｉｎｔ ＩＱ）による評価
○・・・８５以上
△・・・８０〜８５
×・・・８０未満
（７）ＤＯＩ（写像性）：光沢計（Ｒｈｏｐｏｉｎｔ ＩＱ）による評価
○・・・９５以上
△・・・９０〜９５
×・・・９０未満
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の塗装面などのバフ研磨に用いるトルク表示機能を有した電動式シングル回転ポリッシャー及びそれを用いてトルク値を見ながら作業するバフ研磨方法は、従来熟練した職人でなければ確実にこなすことができなかった質の高いバフ研磨作業を、経験の少ない作業者でも行うことができるため、産業上の利用価値が極めて高い。
【符号の説明】
【００３５】
１０      ポリッシャ
１０ａ    ポリッシャ本体
１０ｃ    ハンドル
１０ｅ    補助ハンドル
１０ｆ    出力軸
１０ｇ    ゴム製パッド
１２      バフ
１３      スイッチ
２０      計器類（トルクメータ、タコメータ等）
【図１】
0006443793.tif 000003
【図２】
0006443793.tif 000004
【図３】
0006443793.tif 000005
【図４】
0006443793.tif 000006
【図５】
0006443793.tif 000007
【図６】
0006443793.tif 000008
【図７】
0006443793.tif 000009
【図８】
0006443793.tif 000010
【図９】
0006443793.tif 000011
【図１０】
0006443793.tif 000012
【図１１】
0006443793.tif 000013
【図１２】
0006443793.tif 000014
【図１３】
0006443793.tif 000015