(57)【要約】  研磨面を表面と接触させて回転往復運動させることによって表面を研磨する方法、回転往復運動する工具で使用するための研磨体、及び、表面の欠陥を除去する方法であって、回転往復運動する研磨面を用いたサンディングの後で１回以上のポリッシュ操作を行う方法を開示する。
2010522093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物表面の欠陥を修復する方法であって、
被駆動工具のシャフトを用い、回転軸を中心として研磨体の研磨面を回転往復運動させることによって工作物表面の１以上の欠陥をサンディングする工程であって、前記研磨体の研磨面が前記回転軸を中心として回転往復運動する際に、前記研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって前記工作物表面が研磨される工程と、
前記工作物表面をパッドの作業面と接触させることによって、前記１以上の欠陥のそれぞれを囲み、かつ含む前記工作物表面のある領域をポリッシュする工程であって、前記パッドの作業面は前記工作物表面及び前記パッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーが前記パッドの作業面によって前記工作物表面に押し付けられ、前記研磨スラリーは前記研磨体の研磨面に付着された前記研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記１以上の欠陥を囲み、かつ含む各領域に対して行われる１回以上の後続のポリッシュ操作を更に含み、前記１回以上の後続のポリッシュ操作はそれぞれ、前記工作物表面をパッドの作業面と接触させることを含み、前記パッドの作業面は前記工作物表面及び前記パッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーが前記パッドの作業面によって前記工作物表面に押し付けられ、前記後続のポリッシュ操作のそれぞれで用いられる前記研磨スラリーは、同じ領域に対して行われる先のポリッシュ操作で用いられる前記研磨スラリーに含まれる研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリッシュ操作のうちの２回以上で使用される前記パッドの作業面が同じである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリッシュ操作のうちの２回以上で使用される前記パッドの作業面が異なる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記パッドがデュアルアクション回転式工具を用いて回転される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パッドの作業面が平坦である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記パッドの作業面が複雑な表面を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記研磨面を回転往復運動させることが、前記研磨面を１Ｈｚ以上の振動数で往復運動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記研磨体が約５００平方ミリメートル（ｍｍ２）以下の面積を有する研磨面を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記研磨面を回転往復運動させることが、約３６０°よりも小さい円弧上で前記研磨面を往復させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記研磨面を回転往復運動させることが、約９０°よりも小さい円弧上で前記研磨面を往復させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記研磨体の研磨面が平坦な研磨面を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記研磨面の前記研磨粒子が結合剤中に分散されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記研磨面が、前記研磨粒子を含有する複数個の構造化研磨複合体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記研磨体が圧縮可能部材を有し、前記圧縮可能部材が前記シャフトと前記研磨面との間に配置されるように前記研磨体が前記圧縮可能部材に取り付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記研磨体が、前記シャフトの末端に取り付けられた剛性のベースプレートを含み、前記圧縮可能部材が前記剛性ベースプレートに取り付けられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記研磨体が、前記シャフトの末端に取り付けられたスリーブ連結要素を含み、前記スリーブ連結要素が前記剛性ベースプレートを前記シャフトに取り付ける、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記研磨体が、取付け面を有し、前記シャフトに取り付けられたベースプレートと、
前記ベースプレートの取付け面に取り付けられ、前記ベースプレートの取付け面に面した第１の主面と、取り付け面とは異なる方向に面した第２の主面とを有する弾性圧縮可能部材であって、該圧縮可能部材の前記第１の主面及び前記第２の主面はそれぞれ前記ベースプレートの取り付け面と同じ大きさであるか、又は取付け面よりも大きい弾性圧縮可能部材と、
前記圧縮可能部材に取り付けられ、前記圧縮可能部材に面した第１の主面と、前記圧縮可能部材とは異なる方向に面した第２の主面とを有する可撓性の支持層であって、該支持層の前記第１の主面及び前記第２の主面はそれぞれ前記圧縮可能部材の第２の主面よりも大きい可撓性の支持層と、
前記研磨面を有する研磨部材であって、前記研磨面が前記圧縮可能部材及び前記ベースプレートとは異なる方向に面するようにして前記支持層の第２の主面に取り付けられ、前記研磨面が前記支持層の第２の主面と同一の広がりを有する平坦な研磨面を含む研磨部材と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記研磨部材が前記研磨面を形成する研磨層を含み、前記研磨層が裏材に取り付けられ、前記裏材は、前記研磨面が前記圧縮部材とは異なる方向に面するようにして前記支持層に取り付けられる主面を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
工作物表面の欠陥を修復する方法であって、
被駆動工具のシャフトを用い、回転軸を中心として研磨体の研磨面を回転往復運動させることによって工作物表面の１以上の欠陥をサンディングする工程であって、前記研磨体の研磨面が前記回転軸を中心として回転往復運動する際に、前記研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって前記工作物表面が研磨され、前記研磨面を回転往復運動させることが前記研磨面を１Ｈｚ以上の振動数で往復運動させることを含む工程と、
前記工作物表面をパッドの作業面と接触させることによる前記サンディング工程後に、前記１以上の欠陥のそれぞれを囲み、かつ含む前記工作物表面のある領域をポリッシュする工程であって、前記パッドの作業面は、前記工作物表面及び前記パッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーが前記パッドの作業面によって前記工作物表面に押し付けられ、前記研磨スラリーは前記研磨体の研磨面に付着された研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む工程と、
前記１以上の欠陥のそれぞれを囲み、かつ含む各領域に対して行われる１回以上の後続のポリッシュ操作であって、前記１回以上の後続のポリッシュ操作はそれぞれ、前記工作物表面を前記パッドの作業面と接触させることを含み、前記パッドの作業面は前記工作物表面及び前記パッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーが前記パッドの作業面によって前記工作物表面に押し付けられ、前記後続のポリッシュ操作のそれぞれで用いられる前記研磨スラリーは、同じ領域に対して行われた先のポリッシュ操作で用いられる前記研磨スラリーに含まれる研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含むポリッシュ操作と、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は２００７年３月２１日出願の米国特許仮出願第６０／８９６１４５号の利益を主張するものであり、その開示の全容をここに援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車又は他の車両の仕上げの美的品質を保護及び保存する目的で（顔料無添加又はわずかに顔料添加した）透明なトップコートを、着色された（顔料添加した）ベースコート上に設けることによって、周辺環境又は風化作用に長期にわたって曝される際にもベースコートが影響を受けないようにすることは広く知られている。一般的に当該技術分野ではこれはベースコート／トップコート又はベースコート／クリアーコート仕上げとして知られている。得られる仕上がりは通常は完全に滑らかではない（例えば、スプレー条件、トップコート又はクリアーコートの組成、乾燥条件、下となる表面の形態などのため）。クリアーコート又はトップコートの仕上げは完全に滑らかではなく、通常は、オレンジの皮に見られるテクスチャーにやや似たテクスチャーを呈している。このテクスチャーは一般に「オレンジピール」仕上げと呼ばれ、ほとんどの状況で許容されるものである。
【０００３】
しかしながら、これらのコートではそれぞれ塗布時、又はその修復時に、埃、ゴミ、又は他の粒子が仕上げ中に取り込まれ、仕上がりに突起などの欠陥が生じる場合がある（一般に「ニブ」と呼ばれる）。こうした欠陥は、通常、許容し難い程度にオレンジピール仕上げの外観を損ねるものである。
【０００４】
許容不能な欠陥の除去（一般に「脱ニブ」と呼ばれる）は、通常、比較的激しい研磨方法によって行われ、これは欠陥自体よりも大幅に広い表面の領域に影響を及ぼす。この結果、修復自体によって、除去された欠陥に隣接する領域の特徴的なオレンジピールの外観に平らなスポットが形成される場合がある。こうしたオレンジピールのテクスチャーにおける平らなスポットは場合によってはやはり許容され得ないものである。オレンジピールのテクスチャーにおける平らなスポットを避けるため、技術者は個々の欠陥を修復する代わりにボディーパネル全体を修復することが求められる場合もある。こうした広範囲にわたる再仕上げは、仕上げにおけるニブのような欠陥の除去／修復の時間、労力、及びコストを大幅に増大させ得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許公開第３０６，１６１号
【特許文献２】欧州特許公開第３０６，１６２号
【特許文献３】米国特許公開第２００１／００４１５１１号
【特許文献４】米国特許公開第２００３／００２２６０４号
【特許文献５】米国特許公開第２００３／０１４３９３８号
【特許文献６】米国特許公開第２００３／０２０７６５９（Ａ１）号
【特許文献７】米国特許公開第２００５／００２０１９０（Ａ１）号
【特許文献８】米国特許第２，７９４，３９３号
【特許文献９】米国特許第３，０４１，１５６号
【特許文献１０】米国特許第３，２７０，４６７号
【特許文献１１】米国特許第３，４１８，６７５号
【特許文献１２】米国特許第３，５６２，９６８号
【特許文献１３】米国特許第３，６６７，１７０号
【特許文献１４】米国特許第４，３１４，８２７号
【特許文献１５】米国特許第４，５８８，４１９号
【特許文献１６】米国特許第４，６２３，３６４号
【特許文献１７】米国特許第４，７３４，１０４号
【特許文献１８】米国特許第４，７３７，１６３号
【特許文献１９】米国特許第４，７４４，８０２号
【特許文献２０】米国特許第４，７５１，１３８号
【特許文献２１】米国特許第４，７７０，６７１号
【特許文献２２】米国特許第４，８５４，０８５号
【特許文献２３】米国特許第４，８８１，９５１号
【特許文献２４】米国特許第４，９２７，４３１号
【特許文献２５】米国特許第４，９６２，５６２号
【特許文献２６】米国特許第４，９８５，３４０号
【特許文献２７】米国特許第４，９９７，４６１号
【特許文献２８】米国特許第５，００９，６７５号
【特許文献２９】米国特許第５，０１１，５０８号
【特許文献３０】米国特許第５，０１４，４６８号
【特許文献３１】米国特許第５，０４２，９９１号
【特許文献３２】米国特許第５，０５４，１４９号
【特許文献３３】米国特許第５，０７８，７５３号
【特許文献３４】米国特許第５，０８５，６７１号
【特許文献３５】米国特許第５，１５２，９１７号
【特許文献３６】米国特許第５，２０３，８８４号
【特許文献３７】米国特許第５，２１３，５９１号
【特許文献３８】米国特許第５，３０４，２２３号
【特許文献３９】米国特許第５，３１１，６３３号
【特許文献４０】米国特許第５，３６６，５２３号
【特許文献４１】米国特許第５，３７８，２５１号
【特許文献４２】米国特許第５，３９６，７３７号
【特許文献４３】米国特許第５，４１７，７２６号
【特許文献４４】米国特許第５，４３５，８１６号
【特許文献４５】米国特許第５，４３６，０６３号
【特許文献４６】米国特許第５，４５４，８４４号
【特許文献４７】米国特許第５，４９０，８７８号
【特許文献４８】米国特許第５，４９６，３８６号
【特許文献４９】米国特許第５，５２０，７１１号
【特許文献５０】米国特許第５，５２０，９５７号
【特許文献５１】米国特許第５，５４９，９６２号
【特許文献５２】米国特許第５，６０９，７０６号
【特許文献５３】米国特許第５，６７２，０９７号
【特許文献５４】米国特許第５，６７２，１８６号
【特許文献５５】米国特許第５，６８１，２１７号
【特許文献５６】米国特許第５，７００，３０２号
【特許文献５７】米国特許第５，７６６，２７７号
【特許文献５８】米国特許第５，８２２，８２１号
【特許文献５９】米国特許第５，８４６，１２３号
【特許文献６０】米国特許第５，８５１，２４７号
【特許文献６１】米国特許第５，９１０，４７１号
【特許文献６２】米国特許第５，９１３，７１６号
【特許文献６３】米国特許第５，９４２，０１５号
【特許文献６４】米国特許第５，９５４，８４４号
【特許文献６５】米国特許第５，９５８，７９４号
【特許文献６６】米国特許第５，９６１，６７４号
【特許文献６７】米国特許第５，９７５，９８８号
【特許文献６８】米国特許第５，９９４，４５０号
【特許文献６９】米国特許第６，０１３，７１１号
【特許文献７０】米国特許第６，０５９，８５０号
【特許文献７１】米国特許第６，０７７，６０１号
【特許文献７２】米国特許第６，１３９，５９４号
【特許文献７３】米国特許第６，２２８，１３３号
【特許文献７４】米国特許第６，２６１，６８２号
【特許文献７５】米国特許第６，２７７，１６０号
【特許文献７６】米国特許第６，７９７，７６５号
【特許文献７７】米国特許第６，９０８，９７９号
【特許文献７８】米国特許第６，９２３，８４０号
【特許文献７９】米国特許第６，９２９，５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
より一般的には、表面における再仕上げした領域と再仕上げしていない領域との間で表面の外観を溶け合わせる場合と同じ問題が、例えばコーティングされた研磨製品に関わるプロセスなどの他の多くの従来の研磨プロセスにおいてもやはり生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、研磨面を表面と接触させつつ回転往復運動させることによって表面を研磨する方法を提供する。本発明はまた、回転往復運動する工具で使用するための研磨体を提供し得る。更に本発明はまた、表面の欠陥を除去する方法であって、サンディング（回転往復運動する研磨面を用いる）の後に１以上のポリッシュ操作を行う方法を提供し得る。
【０００８】
本明細書で用いる「回転往復運動」（及びその変形）とは、研磨体の、回転軸を中心とした時計回り及び反時計回りの方向への交互の回転運動を述べるために用いられる。換言すれば、研磨体は最初に回転軸を中心として第一の方向に回転し、停止し、逆方向に回転し、停止する、といった具合である。
【０００９】
研磨体の回転往復運動は、例えば回転研磨体を用いる従来のプロセスと比較して表面からより小さな欠陥（例、ニブ、突起など）を除去するうえで利点を与え得るものである。こうした利点としては、例えば、欠陥周囲の表面のオレンジピールテクスチャーへの悪影響の低減、修復を完了するのに要する工程数の低減、修復によって影響される全面積の低減といった点が挙げられる。
【００１０】
表面欠陥を効果的に除去しつつ、表面仕上げにおけるオレンジピールテクスチャーへの悪影響を抑制することによって、大きさ及び／又は発生頻度において許容不能な平らなスポットがオレンジピールテクスチャーに導入されることを避けるために表面全体を処理する必要なくしてこうした欠陥を除去することが多くの場合において可能となり得る。
【００１１】
本発明の潜在的な利点としてはまた、例えば（仕上げがクリアーコート、塗装、ニスなどであるような）仕上げ表面の表面欠陥を修復するために必要とされる工程数を減らすことが可能である点が挙げられる。こうした欠陥を除去するための従来の方法（自動車産業ではしばしば「脱ニブ」と呼ばれる）では、許容され得る結果を得るのに５工程に及ぶ工程が必要とされる場合がある。従来のプロセスでは、一般的に、１）サンディング（突起を除去する）、２）スクラッチ改善（より目立つサンディングスクラッチを除去する）、３）化合物処理（サンディングスクラッチを更に除去する）、４）ポリッシュ（工程２及び３の後でポリッシュ仕上げする）、及び５）スワール除去（ポリッシュ後に残る渦巻き状の磨き傷（スワールマーク）を除去する）が含まれる。
【００１２】
サンディングを行うのに用いられる工具のパッドは通常大きい（例、直径１５．２〜２２．９センチメートル（６〜９インチ）の範囲）ため、欠陥を除去する表面の大きな領域への影響を避けることがパッドのサイズのためにほぼ不可能となることから、工程１〜５が行われるべき領域もやはり大きくなってしまう。場合によっては上記の工程を用いてボディーパネル全体を再仕上げすることがコスト的に同等である（特に仕上げのオレンジピールテクスチャーが大きな領域で除去された場合）。
【００１３】
これに対し、本発明の研磨体及び回転往復運動する工具は、従来の５工程からなるプロセスで要する時間の数分の一の時間で表面欠陥を修復することを使用者に可能ならしめるものである。本発明を用いれば、サンディング（本明細書で述べる研磨体及び工具を回転往復運動させることによる）の後で１以上のポリッシュ操作を行うことによって（オレンジピールテクスチャーへの影響を抑制しつつ）欠陥を修復することができる。サンディングの後に最初のポリッシュ工程を行い、その後に少なくとも１回の後続のポリッシュ操作を行って最初のポリッシュ操作の後に残ったスワールマークを除去することが好ましい場合もある。換言すれば、従来の５工程のプロセスを２又は３工程で行うことが可能である。
【００１４】
更に、それぞれの欠陥を除去する際に影響される領域の大きさが比較的小さいために、従来の大型の工具を用いた欠陥除去（例、脱ニブ）技術と比較して欠陥周囲のオレンジピールテクスチャーへの悪影響が大幅に低減される。この結果、各欠陥の周囲のオレンジピールが目立って平坦となることによってボディーパネル全体を再仕上げする必要が生ずる可能性が大幅に低減する。
【００１５】
再仕上げプロセスの際に影響される領域の大きさを最小とするため、本明細書で述べるようなより小さな研磨面を有する研磨体を使用することが好ましい場合がある。例えば、約５００平方ミリメートル（ｍｍ２）以下、場合により約３００ｍｍ２以下、又は更には約１５０ｍｍ２以下のサイズを有する研磨面を使用することが好ましい場合がある。しかしながらこのような小さな研磨面を用いた場合、研磨面が比較的高速で回転させられる従来の回転式のサンディングプロセスでは欠陥を除去するのに必要とされるよりも多くのエネルギーが通常与えられる。この過剰なエネルギーは、一般に、特に小さい表面欠陥を除去する際に、不要な熱の発生、深いスクラッチ、及び／又は、必要とされるよりも多くの材料の激しい除去につながる。
【００１６】
しかしながら、本発明に関連して考察するような研磨体の回転往復運動は欠陥を除去するだけの充分な研磨エネルギーを与えることが可能である。しかしながらその研磨エネルギーの量はスクラッチ及び／又は材料の除去が過剰となるほどには大きくない。換言すれば、回転往復運動する工具の使用によって形成されるスクラッチは回転式のサンディング工具の使用によって形成されるスクラッチよりも浅くなり得る。より浅いスクラッチはより一般的なサンディング／再仕上げ方法と比較してより小さな範囲の再仕上げしか必要としないことから好ましい。
【００１７】
研磨体が往復運動される速度は多くの要因（例、研磨される表面、研磨体のサイズ、望ましい研磨速度）に基づいて変化し得る。往復運動は少なくとも毎分約６０サイクル（すなわち、１ヘルツ（Ｈｚ））以上の振動数で行われることが好ましい場合がある（この場合、サイクルとは回転方向の変化である）。場合によっては、往復運動の振動数は２Ｈｚ以上、１００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以上、１０００Ｈｚ以上、又は更には２０００Ｈｚ以上であることが好ましい場合がある。
【００１８】
一態様では、本発明は工作物の表面を研磨する方法を提供し得る。この方法は、被駆動工具のシャフトに取り付けられた研磨体であって、研磨粒子が付着された研磨面を有する研磨体を与える工程と、工作物の表面を研磨体の研磨面と接触させる工程と、被駆動工具のシャフトを回転往復運動させることによって研磨体の研磨面を回転軸を中心として回転往復運動させる工程と、を含み、研磨体の研磨面が回転軸を中心として回転往復運動を行う際に工作物の表面が研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって研磨される。
【００１９】
別の態様では、本発明は、取付け面を有するベースプレートと、ベースプレートの取付け面に取り付けられ、取付け面に面した第１の主面と、取り付け面とは異なる方向に面した第２の主面とを有する弾性圧縮部材であって、弾性圧縮部材の第１の主面及び第２の主面はそれぞれベースプレートの取り付け面と同じ大きさであるか又は取付け面よりも大きい弾性圧縮部材と、圧縮部材に取り付けられ、圧縮部材に面した第１の主面と、圧縮部材とは異なる方向に面した第２の主面とを有する可撓性の支持層であって、支持層の第１の主面及び第２の主面はそれぞれ圧縮部材の第２の主面よりも大きい支持層と、研磨面が圧縮部材及びベースプレートとは異なる方向に面するように支持層の第２の主面に取り付けられた研磨部材であって、研磨面が支持層の第２の主面と同一の広がりを有する平坦な研磨面を有する研磨部材と、を有する適合性研磨体を提供し得る。
【００２０】
別の態様では、本発明は、回転軸を中心として回転往復運動するように構成された出力シャフトを有する電動装置と、研磨粒子を含む研磨面を有する研磨体とを備えた研磨工具であって、研磨体は出力シャフトに取り付けられ、出力シャフトの回転往復運動が回転軸を中心として研磨体を回転往復運動させる研磨工具を提供し得る。
【００２１】
別の態様では、本発明は工作物表面の欠陥を修復する方法を提供し得る。本方法は、被駆動工具のシャフトを用いて回転軸を中心として研磨体の研磨面を回転往復運動させることによって工作物表面の１以上の欠陥をサンディングする工程であって、研磨体の研磨面が回転軸を中心として回転往復運動する際に研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって工作物表面が研磨される工程と、工作物表面をパッドの作業面と接触させることによって１以上の欠陥のそれぞれを囲み、かつ含む工作物表面のある領域をポリッシュする工程であって、パッドの作業面は工作物表面及びパッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーがパッドの作業面によって工作物表面に押し付けられ、研磨スラリーは研磨体の研磨面に付着された研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む工程と、を含む。
【００２２】
別の態様では、本発明は工作物表面の欠陥を修復する方法を提供し得る。本方法は、被駆動工具のシャフトを用いて回転軸を中心として研磨体の研磨面を回転往復運動させることによって工作物表面の１以上の欠陥をサンディングする工程を含み、研磨体の研磨面が回転軸を中心として回転往復運動する際に研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって工作物表面が研磨され、研磨面を回転往復運動させることが研磨面を１Ｈｚ以上の振動数で往復運動させることを含む。本方法は更に、工作物表面をパッドの作業面と接触させることによってサンディング工程後に１以上の欠陥のそれぞれを囲み、かつ含む工作物表面のある領域をポリッシュする工程であって、パッドの作業面は工作物表面及びパッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーがパッドの作業面によって工作物表面に押し付けられ、研磨スラリーは研磨体の研磨面に付着された研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む工程を含む。本方法は更に、１以上の欠陥を囲み、かつ含む各領域に対して行われる１回以上の後続のポリッシュ操作をも含み、１回以上の後続のポリッシュ操作はそれぞれ、工作物表面をパッドの作業面と接触させることを含み、パッドの作業面は工作物表面及びパッドの作業面を通じて延びる回転軸を中心として一方向に回転され、研磨スラリーがパッドの作業面によって工作物表面に押し付けられ、後続のポリッシュ操作のそれぞれで用いられる研磨スラリーは同じ領域に対して行われる先のポリッシュ操作で用いられる研磨スラリーに含まれる研磨粒子よりも細かい研磨粒子を含む。
【００２３】
本明細書で用いる「弾性圧縮可能な」（及びその変形）とは、加えられる圧縮力に応じて体積が少なくとも１０％減少可能であることを意味し、更に、被圧縮体が圧縮力の除去後、１分以内に減少した体積の少なくとも５０％を回復することを意味する。
【００２４】
本明細書で用いる「平坦な研磨面」とは、研磨面が大まかに平面を規定する（研磨面に作用して変形を生ずる機械力がない場合）ことによって、平坦な工作物表面に対して用いられた場合に研磨面の回転により、通常、研磨面に面する工作物表面のほぼ全体の領域にわたって研磨面と工作物表面との間にある程度の接触が生ずることを意味する。平坦な研磨面には、構造、粒子、山及び谷部、波状部分などが含まれ、工作物表面の全体が常に平坦な研磨面と実際に接触しているわけではない点は理解を要する。更に、こうした構造、粒子、山及び谷部、波状部分などは平面内に必ずしもすべてが配置されるわけではなく、これらの形状は全体として、研磨面全体にわたった平面を規定するものである（ただし、規定される平面は平面を規定する形状の高さにおける小さな変動のために厚さが限定される場合がある）。図１０Ａ〜１０Ｃに平坦な研磨面の例をいくつか示す。
【００２５】
本明細書で用いる「取り付けられた」なる語句は直接取り付けられる場合及び介在要素／層に取り付けられる場合を意味する。例えば、互いに取り付けられた第１及び第２の要素は、互いに直接接触しているか、あるいは、第１及び第２の要素の間に配置される１以上の介在要素／層に取り付けられている場合がある。
【００２６】
本明細書で用いる「主面」なる語句は、物品の厚さを規定する表面を指して用いられる。すなわち、この語句は一般にフィルム、ディスク形状の物品などに関連して、それらの間で物品の厚さが規定される平坦面を指して用いられる。例えば、１枚の紙は２つの主面と２つの主面の間に延びる辺縁面とを有する。
【００２７】
上記の「課題を解決するための手段」は、本発明の各実施形態又はすべての実施を記載することを目的としたものではない。むしろ本発明に対する一層の理解は、添付図面と共に以下の実施形態の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照することによって明らかとなり、かつ認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
添付図面を参照して本発明を更に説明する。
【図１】研磨体が取り付けられた被駆動工具の一例の側面図。
【図２】研磨体が取り外されて被駆動工具の回転往復運動するシャフトが露出している図１の被駆動工具の側面図。
【図３】例示的な研磨体の研磨面の一例の拡大端面図であり、研磨面が使用時に回転往復運動し得る例示的な範囲をも示す図。
【図４】本発明に基づく研磨体の一例の分解図。
【図５】圧縮部材及び支持層を有する一体型圧縮体の一例の側面図。
【図６】圧縮部材及び支持層を有する一体型圧縮体の別の一例の側面図。
【図７Ａ】ベースプレート及び圧縮部材に埋め込まれたベースプレートを示す図。
【図７Ｂ】ベースプレート及び圧縮部材に埋め込まれたベースプレートを示す図。
【図８】本発明の欠陥修復法に関連して使用することが可能な例示的ポリッシュパッド及び作業面を示す図。
【図９】複雑な作業面を有するポリッシュパッドの一例の部分断面図。
【図１０Ａ】本発明の研磨部材で使用することが可能な研磨層の異なる実施形態の拡大概略断面図。
【図１０Ｂ】本発明の研磨部材で使用することが可能な研磨層の異なる実施形態の拡大概略断面図。
【図１０Ｃ】本発明の研磨部材で使用することが可能な研磨層の異なる実施形態の拡大概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の本発明の例示的実施形態の詳細な説明において本明細書の一部をなす添付図面の図を参照する。図面には本発明が実施され得る特定の実施形態を例として示す。他の実施形態の利用も可能である点、及び本発明の範囲から逸脱することなく構造的改変を行い得る点を理解されたい。
【００３０】
図１に、本発明に関連して使用することが可能な例示的被駆動工具１０及びこれに取り付けられた研磨体２０を示す。図２に、研磨体２０が取り外され、被駆動工具１０のハウジング１４から延出するシャフト１２が露出している被駆動工具１０を示す。実施形態によっては、シャフト１２を囲い板（図示せず）によって部分的に保護するか又は包囲することによって例えば工具１０が落とされた場合などにシャフトが傷まないよう保護することができる。
【００３１】
図１及び２には示されていないが、被駆動工具１０は、好ましくはモータ、トランスミッション（必要な場合）、動力源（例、電池など）をハウジング１４内に備えることによって、被駆動工具１０を外部動力源などに接続する必要のない内蔵型の一体型ユニットとすることができる。しかしながら代替的な実施形態では、被駆動工具１０を外部動力源（すなわち、ハウジング１４内に収容されていない動力源）に接続可能とすることによってシャフト１２を動作させるために必要なエネルギーを供給することができる。潜在的に好適な外部動力源の例としては、例えば空気圧線、油圧線、電源（例、外部電池、電線電圧（例、１２０／２２０ボルト、６０Ｈｚ）など）がある。
【００３２】
被駆動工具１０は回転軸１１を中心としてシャフト１２を回転往復運動させることが好ましい。シャフトの回転往復運動は、各種の工具及び機構によって与えることが可能であり、そのうちのあるものは電動手持ち式歯ブラシに関連して開発されたものである。回転往復運動を与えることが可能な潜在的に好適な被駆動工具の例としては、例えば米国特許第５，０５４，１４９号（シ・ホー（Si-Hoe）ら）、同第５，３１１，６３３号（ヘルツォーグ（Herzog）ら）、同第５，８２２，８２１号（シャム（Sham））に記載されるものがある。本発明に関連して使用される研磨面は工具１０のシャフト１２の回転軸に対して直交する方向を有することが好ましいが、研磨面はシャフト１２の回転軸１１に対して任意の選択された方向を有していてもよい。軸１１に対して垂直ではないパッドを回転往復運動させることが可能な機構の例は、例えば、米国特許第５，０５４，１４９号（シ・ホー（Si-Hoe）ら）、同第５，３１１，６３３号（ヘルツォーグ（Herzog）ら）、同第５，８２２，８２１号（シャム（Sham））に見ることができ、これらの機構を本発明に関連して用いることができる。
【００３３】
シャフト１２の回転往復運動は、シャフト１２に取り付けられるか又は連結された研磨体２０をこれに対応して回転往復運動させることが好ましい。図３は、（好ましくは図に示すように研磨体の中心に位置する）回転軸１１がページから飛び出る方向に示された研磨体２０の拡大端面図である。この回転往復運動は、回転軸１１を中心とした時計回り及び反時計回りの交互の回転を生ずるように回転軸を中心として研磨体２０を回転させる。
【００３４】
いずれかの方向への回転が選択された範囲又は円弧に限定されることが好ましい場合もある。こうした円弧の一例が、研磨体２０の外周の点Ａと点Ｂとの間の角度αを有するものとして図３に示されている。実施形態によっては、研磨体２０が回転往復運動する円弧は３６０°未満、１８０°以下、又は更には９０°以下であってよい。円弧はシャフト１２が所定の円弧の角度にわたって回転往復運動するように任意の特定の被駆動工具１０に対して固定されていてよい。あるいは往復運動の円弧長は調節可能であってもよい。
【００３５】
往復運動は少なくとも毎分約６０サイクル以上（すなわち、１ヘルツ（Ｈｚ）以上）の振動数を有してよい（この場合、サイクルとは回転方向の変化である）。実施形態によっては、往復運動の振動数は２Ｈｚ以上、１００Ｈｚ以上、５００Ｈｚ以上、１０００Ｈｚ以上、又は更には２０００Ｈｚ以上であってよい。場合によっては、例えば、円弧が大きいほど振動数が少なくなり、円弧が小さいほど振動数が高くなるといった具合に円弧と往復運動の振動数とが関連していてもよい。任意の特定の被駆動工具１０の往復運動の振動数は固定されていてもよいが、場合によっては被駆動工具１０によって与えられる往復運動の振動数を使用者が（例えば可変速度モータなどを用いて）調節することが可能であってもよい。
【００３６】
本発明に基づく研磨体は本明細書では研磨面を有する円形の物品として述べられるが、研磨体は他の任意の好適な形状で作製することができる。ただし形状は円形に近い（例、六角形、八角形、十角形など）ことが好ましい。
【００３７】
本発明による研磨体は、工作物を研磨する（仕上げを含む）上で有用であるが、こうした工作物は、塗装された基材（例、クリアーコート、ベース（カラー）コート、プライマー又はｅ−プライマーを有するもの）、コーティングされた基材（例、ポリウレタン、ラッカーなどで）、プラスチック（熱可塑性、熱硬化性）、強化プラスチック、金属（炭素鋼、真鍮、銅、軟鋼、ステンレス鋼、チタンなど）、合金、セラミック、ガラス、木材、木質材料、複合材料、石材（装飾用の石を含む）、石質材料、及びこれらの組み合わせなどの広範な種類の材料のいずれで作製してもよい。工作物は平坦であってもよく、又は工作物に関連した所定の形状若しくは外形を有していてもよい。本発明の研磨体及び方法によって研磨することができる一般的な工作物の例としては、金属製又は木製家具、塗装又は無塗装の自動車表面（自動車のドア、ボンネット、トランクなど）、プラスチック製自動車部品（ヘッドランプカバー、テイルランプカバー、他のランプカバー、アームレスト、インストルメントパネル、バンパーなど）、フローリング（ビニル、石材、木材及び木質材料）、カウンタートップ、及び他のプラスチック部品が挙げられる。
【００３８】
研磨プロセスを行う際に工作物の表面及び／又は研磨面に液体を供給することが望ましい場合がある。こうした液体としては、水及び／又は有機化合物、並びに、消泡剤、脱脂洗浄剤、液体、石鹸、腐食防止剤などの添加剤が挙げられる。
【００３９】
図１及び２に示されるように、研磨体２０は使用後に研磨体２０を交換できるようにシャフト１２に着脱可能に連結されることが好ましい。図４は、本発明の被駆動工具と関連して使用することが可能な研磨体１２０の拡大斜視図である。
【００４０】
図に示される研磨体１２０は本明細書に述べるような多くの要素を有するが、共通の要素の１つは、本明細書で述べる被駆動工具と関連して使用されるように配置された平坦な研磨面１７２である。平坦研磨面１７２は、使用時に研磨面がこれを中心として好ましくは回転往復運動を行う回転軸１１１に対して垂直な（すなわち、直交する、直角に交わる）方向を有することが好ましい。（図４に示されるように）互いに平行な２つの対向する平坦面を有する要素で構成された研磨体では、要素のすべての主面も通常、回転軸１１１に対して垂直な方向を有する。これらの表面は、研磨体１２０に作用する外力による変形がない場合には好ましくは平坦である点に留意されたい。
【００４１】
図に示される研磨体１２０は剛性のベースプレート１４０を支持する、場合に応じて用いられるスリーブ連結要素１３０を有する。スリーブ連結要素１３０及び剛性ベースプレート１４０は一体成形品として形成されることが好ましいが、実施形態によっては連結要素１３０をベースプレート１４０とは別体として、２個の要素を任意の適当な取り付け方法によって取り付けてもよい。
【００４２】
ベースプレート１４０の取り付け面に取り付けられた、場合に応じて用いられる弾性圧縮部材１５０が研磨体１２０に関連して更に示されている。図４では圧縮部材１５０によって隠れているが、ベースプレート１４０の取り付け面とは、連結要素１３０内に配置されたシャフトとは異なる方向に面し、したがって圧縮部材１５０の一方の主面に面したベースプレート１４０の主面であることが理解されよう。
【００４３】
図４の研磨体１２０はまた、圧縮部材１５０に取り付けられた、場合に応じて用いられる可撓性の支持層１６０を有する（ただし図４の分解図では支持層１６０は圧縮部材１５０から分離している）。研磨面１７２を有する研磨部材１７０が、研磨面１７２が圧縮部材１５０とは異なる方向に面するようにして支持層１６０の主面に取り付けられている。
【００４４】
図４に示されるようなスリーブ連結要素１３０は、被駆動工具（図示せず）のシャフトの運動が連結要素１３０及び連結要素に取り付けられたベースプレート１４０に伝達されるよう、内部にシャフトが保持される通孔１３２を有することが好ましい。通孔１３２は、例えば被駆動工具のシャフトと相補的な形状を有することにより、回転往復運動がシャフトからスリーブ連結要素１３０に伝達される。
【００４５】
被駆動工具のシャフトと研磨体１２０との連結の一例が図１、２及び４に関連して示されているが、回転往復運動を伝達可能な任意の方法／装置を図示したものに代えて使用することが可能である点は理解されるべきである。代替的な取り付け要素の例としては、例えば摩擦嵌め要素、ネジ連結要素、クランプなどを挙げることができる。
【００４６】
本発明の実施形態によっては研磨体１２０の全体を交換することが好ましい場合もあるが、他の実施形態ではベースプレート１４０を被駆動工具のシャフトに固定的に取り付けて研磨面１７２の交換はシステムの他の要素を交換することによって行うことが可能である。例えば、圧縮部材１５０をベースプレート１４０に着脱可能に固定することが可能であり、その場合、研磨面１７２の交換は支持層１６０及び圧縮部材１５０を交換することによって行われる。更に別の代替例では、圧縮部材１５０をベースプレート１４０に固定的に取り付けることにより、研磨面１７２の交換は圧縮部材１５０から支持層１６０を取り外すことによって行われる。こうした実施形態では圧縮部材１５０はベースプレート１４０に取り付けられたままとなる。更に別の代替例では、研磨面１７２の交換は支持層１６０から研磨部材１７０自体を取り外すことによって行うことができる。
【００４７】
多くの異なる方法を用いて研磨体１２０の異なる要素同士を互いに着脱可能に固定することが可能であり、これにより上記に述べた研磨面１７２の交換の異なる選択肢が与えられる。潜在的に好適な取り付けシステムの例としては、例えば接着剤、機械的締結システム（例、フック・アンド・ループ式ファスナーなど）などが挙げられる。潜在的に好適な取り付けシステムの例は、例えば、米国特許第３，５６２，９６８号（ジョンソン（Johnson）ら）、同第３，６６７，１７０号（マッケイ，Ｊｒ（Mackay, Jr.））、同第３，２７０，４６７号、同第３，５６２，９６８号（ブロック（Block）ら）、及び同第５，６７２，１８６号（チェスリー（Chesley）ら）、米国特許出願公開公報第２００３／０１４３９３８号（ブラウンシュワイグ（Braunscweig）ら）、２００４年４月２０日出願の米国特許出願第１０／８２８，１１９号（フリッツ（Fritz）ら）に述べられている。
【００４８】
その周りに研磨面１７２が回転往復運動する回転軸１１１が工作物表面に対して傾いている（すなわち、垂直でない）場合であっても研磨体１２０の研磨面１７２の大部分（全部でない場合）が研磨される工作物の表面と接触状態に保たれることが好ましい。本発明の研磨体に設けられる各種の要素の相互作用によって、回転軸がある程度傾いている場合であっても研磨面１７２と工作物表面との間の接触が促されるように、１以上の要素が圧縮又は変形することが可能な研磨体１２０が与えられることが好ましい。
【００４９】
研磨体１２０に関し、こうしたすべての変形のかなりの部分は好ましくは圧縮部材１５０において生ずる。しかしながら実施形態によっては更なる変形が研磨体１２０の１以上の他の要素において生じる場合もある。例えば、ベースプレート１４０は研磨体１２０の使用時に加えられる力に応じてある程度の可撓性を示す場合がある（ただし実施形態によってはベースプレート１４０は剛性であることが好ましい。すなわちベースプレート１４０は通常の使用において加えられる力に対して顕著な変形を示さないことが好ましい）。
【００５０】
支持層１６０もこれに加えて／これに代えて研磨面１７２に加えられる力に応じて圧縮性を示す場合がある。後述するように、支持層１６０は例えば圧縮可能な発泡材料で構成することができる。圧縮性は必須ではないが、支持層１６０は好ましくは弾性的な可撓性を有することによって研磨体の使用時に作用する力に応じて折れ曲がって弾性変形することが可能である。
【００５１】
支持層１６０は圧縮部材１５０が占める領域の外側において研磨部材１７０に一定の支持を与える一方で、圧縮層１５０よりも研磨面１７２がより大きく撓むことを許容することが好ましい。換言すれば、研磨部材が取り付けられた下側の要素によって研磨部材１７０に与えられる支持は、研磨部材１７０の中心におけるよりも研磨部材１７０の外周においてより低いことが好ましい。
【００５２】
図に示した実施形態では、ベースプレート１４０の取付け面に面する圧縮部材１５０の主面はベースプレート１４０の取り付け面と好ましくは同じ大きさか又はこれよりも大きい。同様に、ベースプレート１４０とは異なる方向に面した圧縮部材１５０の主面１５２もやはりベースプレート１４０の取り付け面と好ましくは同じ大きさか又はこれよりも大きい。ベースプレート１４０の取り付け面と少なくとも同じ大きさの圧縮部材１５０を与えることにより、ベースプレート１４０の外周に力が集中することによる有害な影響（例、過剰な抉り、スクラッチなど）は圧縮部材１５０が変形するために低減又は防止される。
【００５３】
同様に、やはり圧縮可能な支持層１６０を追加することにより、それがない場合に圧縮部材１５０の外周で生じ得る有害な影響が更に低減又は防止される。しかしながら、圧縮部材１５０が支持層１６０における更なる圧縮性の必要性を軽減するような特徴を有するこれらの実施形態においては支持層１６０の圧縮性は必須ではない点は理解されるべきである。本発明の実施形態によっては、例えば研磨部材１７０が支持層１６０によって占められる領域の外側において充分な支持を与えることができるような場合には支持層１６０はそれ自体が必須ではない場合もある。
【００５４】
支持層１６０は、圧縮部材１５０の主面の外側において研磨部材１７０に更なる支持を与えるために設けられるため、支持層１６０の主面（すなわち、圧縮部材１５０に向かう方向及び圧縮部材１５０とは異なる方向に面した各表面）は圧縮部材１５０の主面１５２よりも大きいことが一般に好ましい。圧縮部材１５０に面する支持層１６０の主面（支持層１６０が設けられない場合には圧縮部材１５０に面する研磨部材１７０の主面）に占める圧縮部材１５０の主面１５２の割合は７５％未満（又は更には５０％未満）であることが好ましい。
【００５５】
支持層１６０の主面が、支持層１６０に取り付けられた研磨部材１７０の主面と同じ大きさである（すなわち、支持層１６０及び研磨部材１７０の対向する主面同士が好ましくは互いに同一の広がりを有する）ことが更に好ましい。また、支持層１６０の主面は支持層に面する研磨部材１７０の主面の少なくとも９０％を占めてもよい。
【００５６】
ベースプレート１４０、圧縮部材１５０、支持層１６０及び研磨部材１７０は研磨体１２０において別個の部材であるが、実施形態によってはこれらの要素の１以上のものを一体型の物品にまとめることもできる。例えば、研磨面１７２の中央部分では圧縮による支持を与え、研磨面１７２の中央部分から離れると支持が低減するような単一の一体型物品を構成することによって、例えば圧縮部材１５０及び支持層１６０を単一の一体型物品で置き換えることができる。別の例では、支持層１６０と研磨部材１７０の機能を一体型物品にまとめることができる。
【００５７】
図５〜７は、１以上の要素が一体型物品にまとめられた代替的実施形態を示したものである。図５は、圧縮部材と支持層がまとめられた一体型の圧縮支持体２８０の側面図である。一体型の圧縮支持体２８０は、好ましくは圧縮部材部分２５０及び一体化された支持層部分２６０を有する。支持層部分２６０は圧縮部材２５０を取り囲む環状リング２６２を形成することが好ましい。好ましくは少なくとも支持層２６０の環状リング２６２を圧縮部材部分２５０よりも薄くすることにより、圧縮部材部分２５０の外側で支持層部分の環状リング２６２による支持を小さくすることができる。
【００５８】
研磨部材（図示せず）は圧縮支持体２８０の表面２８２に取り付けられることが好ましい（ただし、場合により本明細書で述べるように研磨層を表面２８２上に直接形成してもよい）。圧縮支持体２８０は単一の均質な材料の塊（例、単一の種類の発泡材など）として形成してもよく、あるいは一体型物品にまとめられた異なる材料（例、インサート成形など）を含んでもよい。
【００５９】
図６は、図５の圧縮支持体２８０に関連して示したものよりも支持部材部分３５０と支持層部分３６０との間の移行がより緩やかであるような一体型の圧縮支持体３８０の別の実施形態を示したものである。
【００６０】
図７Ａ及び７Ｂは、ベースプレート４４０が圧縮部材４５０内部に配置された更なる別の変形例を示したものである。図７Ａではベースプレート４４０は別個に示されているのに対して、図７Ｂではベースプレート４４０は圧縮部材４５０内に埋め込まれた状態で示されている。圧縮部材４５０及び埋め込まれたベースプレート４４０は、例えばインサート成形などの任意の好適なプロセスで作製することができる。図７Ａ及び７Ｂに示されるような実施形態では、圧縮部材４５０の、ベースプレート４４０の取り付け面４４２の側に配置される部分のみが研磨面を支持する役割を果たす。このため、圧縮部材４５０の一部はベースプレート４４０の裏側に取り付けられるが、圧縮部材４５０の作業部分はベースプレート４４０の取り付け面４４２に取り付けられたままとなり、本明細書で述べるように好ましくは動作する。
【００６１】
更に、ベースプレート４４０は圧縮部材４５０に埋め込まれた状態で示されているが、その例を本明細書の図５及び６に関連して図示及び説明するように、ベースプレートはこの代わりに一体型の圧縮支持体内に埋め込んでもよい点は理解されるべきである。
【００６２】
本発明は、回転往復運動を行う研磨方法、並びに当該方法を実施するための研磨体、工具及びキットを提供する以外に、仕上げられた工作物表面の欠陥を修復する方法であって、仕上げられた工作物表面が、ニブなどの欠陥が見られるクリアーコート、塗装、ワニスなどの仕上げを有するような方法を更に提供する。本明細書で述べるように、欠陥は、工作物表面に見られるオレンジピール（又は他の）テクスチャーへの悪影響を抑制しつつ欠陥及び欠陥周囲の隣接領域を研磨（サンディング）することによって表面から除去されることが好ましい。
【００６３】
本発明の修復方法の一部として行われるサンディング操作は、本明細書で述べるような被駆動工具のシャフトを用いて回転軸を中心として研磨体の研磨面を回転往復運動させることによって工作物表面より１以上の欠陥をサンディングすることを好ましくは含むものである。工作物表面は、本明細書で述べるように研磨体の研磨面が回転軸を中心として回転往復運動する際に研磨体の研磨面に付着された研磨粒子によって研磨される。
【００６４】
欠陥のサンディングが完了した後、修復においては更に、欠陥を含み、かつ囲む工作物表面のある領域を加工してサンディング操作において形成されたスクラッチを除去及び／又は低減するポリッシュ操作が行われる。図８に示されるように、ポリッシュ操作は、工作物表面９０及びパッド９４の作業面９２を通じて延びる回転軸９６を中心としてパッド９４を回転させながら工作物表面９０をパッド９４の作業面９２と接触させることによって好ましくは行われる。パッド９４は少なくとも１つの軸９６を中心として（研磨面に関連して用いられる回転往復運動と異なり）一方向のみに回転させられる。
【００６５】
パッド９４は、パッド９４が一般にランダム軌道パターンと呼ばれるパターンで動くようにデュアルアクション回転工具に取り付けられることが好ましい。デュアルアクション回転工具の動作時には、パッドは、パッド９４がその周りに回転する第１の軸に同心円状に配された円形経路に沿って、又は第１の軸に対して周回するように運動する一方で、パッド９４はまた、第１の軸に対して通常平行であるがオフセットしている第２の軸を中心として自由に回転する。潜在的に好適ないくつかのデュアルアクション回転工具の例が、例えば米国特許第２，７９４，３９３号及び同第４，８５４，０８５号に述べられている。潜在的に好適ないくつかのデュアルアクション回転工具の例は、本発明に関連して述べられる実施例に述べられる。例示的なデュアルアクション回転工具はスピン運動及び振動の両者を行う。実施形態によっては、デュアルアクション回転工具は９．５２５ｍｍ（３／８インチ）のスロー（throw：軸と偏心輪との距離）を有し、更なる実施形態では工具は１２ｍｍのスローを有し、また更なる実施形態では工具は１４ｍｍのスローを有する。
【００６６】
回転パッド９４は必要に応じて（軸９６を中心とした回転以外に）工作物表面９０を横断して運動してもしなくてもよい。回転パッド９４はパッド９４の作業面９２が工作物表面９０の形状に適合するように工作物表面９０に対して押し付けられることが好ましい。
【００６７】
ポリッシュではまた、パッドの作業面を工作物表面に対して回転させながらパッド９４の作業面９２と工作物表面９０との間に研磨スラリー９８を配して使用することが好ましい。研磨スラリー９８はパッドの作業面、工作物表面、又はパッドの作業面及び工作物表面の両方に適用することができる。研磨スラリーは研磨粒子を液体又はペースト状のキャリア中に含有することが好ましい。研磨スラリー中の研磨粒子は、サンディング操作を行うために用いられる研磨部材の研磨面に使用される研磨粒子よりも細かいことが好ましい。こうした研磨スラリーは表面仕上げに一般的に使用されるものであり、摩擦化合物、ポリッシュ化合物、つや出し化合物などと述べられる場合がある。
【００６８】
本発明のポリッシュ操作では、各種の材料をパッドの作業面に対して使用することが潜在的に可能である。パッドの作業面を形成する上で潜在的に好適ないくつかの材料としては、天然繊維、合成繊維、これらの組み合わせ、及び発泡材が挙げられる（米国特許第３，４１８，６７５号、同第４，９６２，５６２号、同第５，３９６，７３７号及び同第５，８４６，１２３号を参照）。パッドは平坦な、又は複雑な（例えば図９に示されるようなパッド１９０上の凸部１９１及び凹部１９３など）作業面を有してよい。凸部及び凹部を有する潜在的に好適ないくつかの複雑なパッドの例は米国特許第５，３９６，７３７号などに述べられている。
【００６９】
本発明の方法においてポリッシュで使用されるパッドは、好ましくはまた、工作物表面に対する作業面の適合を促すために弾性圧縮可能な材料を含む。作業面自体が弾性圧縮材料で構成されてもよく、かつ／又は作業面を支持する材料が弾性圧縮可能であってもよい。本発明のポリッシュ方法において使用するのに潜在的に好適なパッドの例は、この文書の末尾（特許請求の範囲の前）に示す実施例において特定されている。
【００７０】
サンディング操作は、本明細書で述べるようなより小型の研磨体を用いて行うことが好ましいことから、ポリッシュ操作もまた、やはり比較的小さな作業面を有するパッドを用いて行う場合がある。例えば、パッドの作業面は約２０００ｍｍ２以下、場合により約１０００ｍｍ２以下、場合により約５００ｍｍ２以下の面積を有することが好ましい。
【００７１】
研磨体の回転往復運動は（本明細書で述べるようなより小型の研磨体であっても）、欠陥を除去する上で充分な研磨エネルギーを与えることができるものであるが、研磨エネルギーの量は、形成されるスクラッチがより浅く、かつ／又は作業面から除去される材料がより少なくなる（回転するサンディング工具を用いたプロセスと比較して）ように充分に小さいことが好ましい。より浅いスクラッチはより一般的なサンディング／再仕上げ方法と比較してより小さな範囲の再仕上げしか必要としないことから好ましい。
【００７２】
本発明の表面修復方法では、１つの欠陥を囲み、かつ含むすべての領域のサンディングの後で、１回以上の後続のポリッシュ操作を同じ領域に行うことが好ましい場合がある。サンディングの後で２回以上のポリッシュ操作が行われる場合、後続のポリッシュ操作で使用される任意の研磨粒子は順次細かくなることが好ましい。換言すれば、後続のポリッシュ操作のいずれかにおいて使用される研磨粒子は、その前のポリッシュ操作において使用された研磨スラリーの研磨粒子よりも細かいことが好ましい。
【００７３】
別の変形例では、２回以上のポリッシュ操作を含む方法において使用されるパッドの作業面は同じであってよい。すなわち、作業面は同じ形状を有し、同じ材料で作製されていてよい。また、２回以上のポリッシュ操作において使用されるパッドの作業面は、１以上の点において異なっていてよい。すなわち、作業面に使用される形状及び／又は材料は、２回のポリッシュ操作の間で異なっていてよい。
【００７４】
以下の記載は、本発明に関連して用いられる研磨体に含まれることが可能な各種要素の更なる説明を与えるものである。
【００７５】
ベースプレート：
本発明に関連して用いられるベースプレートは、研磨体の残りの部分を支持するプラットフォームを好ましくは与えるものである。ベースプレートは本明細書で述べるような被駆動工具のシャフトに連結できるような構造をも有することが好ましいが、こうした連結構造はベースプレートとは別に設けてもよい。
【００７６】
ベースプレートは、通常の使用時にベースプレートに作用する力に応じて大きく変形又は歪むことのない剛性のプラットフォームを好ましくは与えるものである。ベースプレートは圧縮部材を取り付けることが可能な平坦な取り付け面を与えることが好ましい。平坦な取り付け面は使用時にこれを中心としてベースプレート（したがって研磨体）が往復運動する回転軸に対して垂直であることが好ましい場合がある。
【００７７】
ベースプレートを作製することができる潜在的に好適な材料の例としては、例えば、木材、金属、プラスチック、複合材料などが挙げられる。
【００７８】
圧縮部材：
本発明に関連し、場合に応じて用いられる圧縮部材は、本発明に関連して用いられる研磨体の研磨面の中央部分を好ましくは支持する。圧縮部材の弾性圧縮性によって、ベースプレートの辺縁部において研磨面によって加えられる力の集中が制限されるものと考えられる。圧縮部材が弾性圧縮性に加えてシステムにある程度の捻じれ柔軟性を更に与えることによって、圧縮部材が工具の被駆動シャフトの回転方向の変化に応じて捻じれるようにすることも好ましい。
【００７９】
圧縮部材は任意の好適な方法又は方法の組み合わせ（例、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、硬化性接着剤、接着剤、熱ラミネート、化学溶着、インサート成型など）によってベースプレートの取り付け面に好ましくは取り付けられる。有用な接着剤としては、例えば、アクリル系感圧接着剤、ゴム系感圧接着剤、水含有ラティス（waterborne lattice）、溶媒系接着剤、及び２成分樹脂（例、エポキシ、ポリエステル又はポリウレタン）などが挙げられる。潜在的に好適な感圧性接着剤の例としては、アクリレートポリマー（例、ポリブチルアクリレート）ポリアクリレートエステル）、アクリレートコポリマー（例、イソオクチルアクリレート／アクリル酸）、ビニルエーテル（例、ポリビニルｎ−ブチルエーテル）から誘導されたもの、アルキド接着剤、ゴム接着剤（例、天然ゴム、合成ゴム、及び塩素化ゴム）、及びこれらの混合物が挙げられる。感圧接着剤コーティングの一例が米国特許第５，５２０，９５７号（バンゲ（Bange）ら）に述べられている。これらの接着剤を使用して研磨体の他の異なる要素（例、支持層、研磨部材など）を同様に取り付けることもできる。
【００８０】
圧縮部材を形成するために使用される材料は、気体（例、空気）、液体（例、水、オイル）、発泡材（例、本明細書で述べるもの）、半固体状のゲル又はペースト、これらの組み合わせなどを含んでもよい。場合によっては、圧縮部材はねじりバネの形態でもよい。圧縮部材は一体型の物品（例、単一かつ均一な発泡材の層）として作製してもよく、１以上の材料（例、エラストマー製の袋に入ったゲル）を含んでもよい。しかしながら、こうした構造において研磨部材に面する圧縮部材の主面は平坦（すなわち、ドーム、曲線、円錐、切頭円錐、隆起、多面体、切頭多面体又は他の非平面形状（例、テント形状面）を有さない）ことが好ましい場合もある。
【００８１】
実施形態によっては、圧縮材料はエラストマーを含み得る。例えば圧縮材料は、通常、高度に可塑化されたエラストマーを含む、少なくとも１種類のエラストマーゲル又は発泡エラストマーゲルを含むか、更には本質的にこれらからなるものであってよい。潜在的に有用なエラストマーゲルの例としては、例えば米国特許第６，９０８，９７９号（アレンドスキー（Arendoski））に述べられるようなポリウレタンエラストマーゲル、例えば米国特許第５，９９４，４５０号及び同第６，７９７，７６５号（いずれもピアース（Pearce）に付与）に述べられるようなＳＥＥＰＳエラストマーゲル、スチレンブタジエンスチレン／オイルゲル、並びに例えば米国特許第６，０１３，７１１号（ルイス（Lewis）ら）に述べられるようなシリコーンエラストマーゲルが挙げられる。
【００８２】
固体及びゲル材料では、圧縮材料の弾性率（１Ｈｚ及び２５℃で測定）は、約１５００〜４．９×１０５パスカル（Ｐａ）、例えば約１７５０〜約１×１０５Ｐａであることが好ましいが、これは必要条件ではない。こうした圧縮材料の例としては、スチレンブタジエンスチレン／オイルゲル（例えば１Ｈｚ、２５℃で１９９２Ｐａの弾性率を有する）、ウレタンフォーム（例えば１Ｈｚ、２５℃で３．０２×１０５Ｐａ、又は１Ｈｚ、２５℃で４．３１×１０５Ｐａの弾性率を有する）、及びエラストマー性ウレタンゴム（例えば１Ｈｚ、２５℃で４．８９×１０５Ｐａの弾性率を有する）を挙げることができる。
【００８３】
一般的に、圧縮部材の厚さは例えば研磨体の目的とする用途及び全体のサイズなどの要因に基づいて選択される。更に、圧縮部材の厚さはその主面全体にわたってほぼ均一であることが好ましい。実施形態によっては、圧縮部材の厚さは、例えば約０．５ミリメートル（ｍｍ）以上、場合によっては１ｍｍ以上、又は更には１．５ｍｍ以上であってよい。上端においては圧縮部材の厚さは約５ｍｍ以下、好ましくは約３ｍｍ以下、又は更には２ｍｍ以下であり得る。これらの範囲外となる厚さを有する圧縮部材も使用することができる。
【００８４】
支持層：
本明細書で述べるように、場合に応じて使用される支持層は、使用時に研磨部材に支持を与える可撓性の弾性層であることが好ましい。支持層は本発明の研磨体の圧縮部材と研磨部材との間に好ましくは配置される。支持層は任意の好適な方法又は方法の組み合わせ（例、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、硬化性接着剤、接着剤、熱ラミネート、化学溶着、共押出し、インサート成型など）によって圧縮部材に取り付けることができる。
【００８５】
支持層は可撓性かつ弾性を有することに加え、使用時に支持層によって支持される研磨面に作用する力に応じて圧縮することができるように圧縮性を更に有することが好ましい。
【００８６】
実施形態によっては、支持層は、例えば発泡材などの弾性圧縮材料で構成されることが好ましい。潜在的に有用ないくつかの圧縮可能な発泡材としては、例えば、ポリ塩化ビニルフォーム、クロロプレンラバーフォーム、エチレン／プロピレンラバーフォーム、ブチルラバーフォーム、ポリブタジエンフォーム、ポリイソプレンフォーム、ＥＰＤＭポリマーフォーム、ポリウレタンフォーム、エチレン−酢酸ビニルフォーム、ネオプレンフォーム、及びスチレン／ブタジエンコポリマーフォームを挙げることができる。
【００８７】
支持層の厚さは、例えば約０．０１ｍｍ以上、又は更には約０．１ｍｍ以上でよい。上端では支持層は約２ｍｍ以下、又は更には１ｍｍ以下の厚さを有し得る。これらの範囲外となる厚さを有する支持層も使用することができる。
【００８８】
研磨部材：
本発明の研磨体において使用される研磨部材は、工作物を研磨するために用いられる研磨面を与えるものである。研磨部材は場合に応じて可撓性の裏材（すなわち、コーティングされた研磨体）に固定される研磨層を有することが好ましい。場合に応じて用いられる研磨部材の可撓性の裏材は弾性があってもなくてもよい。
【００８９】
実施形態によっては、支持層を研磨部材の可撓性の裏材として使用することが可能である。こうした実施形態では、研磨層は研磨部材の作製プロセスの一部として支持層に取り付けられることが好ましい。他の実施形態では、研磨部材を別体として作製した後、場合に応じて用いられる支持層に取り付ける。
【００９０】
研磨部材は任意の好適な方法又は方法の組み合わせ（例、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、硬化性接着剤、接着剤、熱ラミネート、化学溶着、共押出しなど）によって支持層に（又は支持層が設けられていない場合には圧縮部材に）取り付けることができる。
【００９１】
実施形態によっては、研磨層は例えば図１０Ａに示されるように形成層及びサイズ層、並びに研磨粒子を含んでよい。図１０Ａにおいて研磨層５７０は、形成層５７４、研磨粒子５７６、サイズ層５７８及び場合に応じて設けられるスーパーサイズ層５８０を含んでいる。潜在的に有用な形成層、サイズ層及び場合に応じて設けられるスーパーサイズ層、可撓性のコーティングされた研磨体、並びにその作製方法としては例えば、米国特許第４，５８８，４１９号（コウル（Caul）ら）、同第４，７３４，１０４号（ブロバーグ（Broberg））、同第４，７３７，１６３号（ラーキー（Larkey））、同第４，７５１，１３８号（タミー（Tumey）ら）、同第５，０７８，７５３号（ブロバーグ（Broberg）ら）、同第５，２０３，８８４号（ブキャナン（Buchanan）ら）、同第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）、同第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、同第５，３６６，５２３号（ローウェンホルスト（Rowenhorst）ら）、同第５，４１７，７２６号（スタウト（Stout）ら）、同第５，４３６，０６３号（フォレット（Follett）ら）、同第５，４９０，８７８号（ピーターソン（Peterson）ら）、同第５，４９６，３８６号（ブロバーグ（Broberg）ら）、同第５，６０９，７０６号（ベネディクト（Benedict）ら）、同第５，５２０，７１１号（ヘルミン（Helmin））、同第５，９５４，８４４号（ロー（Law）ら）、同第５，９６１，６７４号（ガグリアルディ（Gagliardi）ら）、同第４，７５１，１３８号（タミー（Tumey）ら）、同第５，７６６，２７７号（ド・ボー（DeVoe）ら）、同第６，０５９，８５０号（ライス（Lise）ら）、同第６，０７７，６０１号（ド・ボー（DeVoe）ら）、同第６，２２８，１３３号（サーバー（Thurber）ら）、及び同第５，９７５，９８８号（クリスチャンソン（Christianson））に記載されるもの、スリー・エム（3M Company）社によって「２６０Ｌインペリアル仕上げフィルム（260L IMPERIAL FINISHING FILM）」の商標表記で販売されているものが挙げられる。
【００９２】
他の実施形態では、研磨層は結合剤中に研磨粒子を含んでもよく、例えば図１０Ｂに示されるように通常、結合剤全体にほぼ均一に分配される。図１０Ｂでは研磨層６７０が結合剤６７４及び研磨粒子６７６を含んでいる。こうした潜在的に好適な研磨層を製造するための材料及び方法に関する詳細は、例えば、米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、同第５，０１４，４６８号（ラビパティ（Ravipati）ら）、同第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、同第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、同第６，２６１，６８２号（ロー（Law））及び同第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）、並びに米国特許出願公開公報第２００３／０２０７６５９（Ａ１）号（アネン（Annen）ら）及び同第２００５／００２０１９０（Ａ１）号（シュッツ（Schutz）ら）に見ることができる。
【００９３】
本明細書で述べるように、研磨部材自体が別個の裏材層を有さないような実施形態では、結合剤前駆体中に研磨粒子を加えたスラリーを本明細書で述べる支持層材料に直接塗布した後、スラリーを少なくとも部分的に硬化させて支持層上に研磨部材を形成することが可能である。この実施形態の潜在的に有用な可撓性のコーティングされた研磨体の例としては、米国特許第６，９２９，５３９号（シュッツ（Schutz）ら）に述べられるものがある。
【００９４】
実施形態によっては、研磨層は例えば図１０Ｃに示されるような構造化された研磨層の形態であってもよい。図１０Ｃでは、構造化された研磨層７７０が研磨複合体７７５（ここで「研磨複合体」なる語は研磨粒子及び結合剤を含む材料（body）を指す）を含んでいる。研磨複合体７７５は結合剤７７４全体に分散された研磨粒子７７６を含む。研磨部体自体が別個の裏材層を有さないような実施形態では、構造化された研磨層７７０を本明細書で述べるような支持材料上に直接形成することが可能である。
【００９５】
本発明に関連して使用することができる構造化された研磨層は、多数の規則的形状を有する材料（bodies）として研磨複合体を含んでもよい。研磨複合体７７５は所定のパターン（例、配列として）に基づいて配置されることが好ましい場合がある。
【００９６】
実施形態によっては、研磨複合体７７５の少なくとも一部分が「精密に形状化された」研磨複合体であることが好ましい。これは、研磨複合体の形状が、明確に規定された辺縁によって画定及び結合された比較的滑らかな表面を有する側面によって規定されることを意味する。辺縁は、異なる側面の交点によって規定される明確な端点を有する明確な辺縁長を有する。「画定された」及び「境界」なる語は、各研磨複合体の実際の三次元形状を画定及び規定する各複合体の露出面及び辺縁を指す。これらの境界は、研磨体の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合に容易に視認及び識別される。これらの境界は、複合体同士がその基部において共通の境界に沿って互いに接するような場合であっても、１つの精密に形状化された研磨複合体を別のものから分離及び区別するものである。これと比較して、精密な形状を有さない研磨複合体では、境界及び辺縁は明確に規定されない（例えば、研磨複合体が硬化完了前に垂れてしまうような場合）。精密に形状化された研磨複合体は、通常、所定のパターン又は配列に従って裏材上に配置されるが、これは必要条件ではない。
【００９７】
形状化された研磨複合体は、その作業面の一部が研磨層の最も外側の表面から奥まった位置となるように配置され得る。
【００９８】
研磨部材と関連して使用することができる、場合に応じて用いられる好適な可撓性の裏材としては、例えば、可撓性ポリマーフィルム（プライム化ポリマーフィルム及びエラストマー性ポリマーフィルムを含む）、エラストマー性布帛、ポリマー発泡材（例、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウレタンフォームなど）及びこれらの組み合わせなどの研磨剤の技術分野で使用される可撓性の裏材が挙げられる。好適な可撓性ポリマーフィルムの例としては、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、アイオノマーフィルム（例、イー・アイ・デュポンド・ネムール・アンド・カンパニー（E.I. du Pont de Nemours & Co.）社（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））より「サーリン（SURLYN）」の商標表記で入手可能なもの）、ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、及びこれらの積層体が挙げられる。
【００９９】
構造化された研磨複合体は、研磨粒子及び上述した結合剤樹脂の固化性又は重合性の前駆体（すなわち、結合剤前駆体）のスラリーを形成し、このスラリーを裏部材と（又は支持部材と直接）接触させ、得られる構造化研磨体が裏部材に固着した多数の形状化研磨複合体を有するように結合剤前駆体を固化及び／又は重合化（例えば電磁放射線又は熱エネルギーに曝露することにより）させることによって調製することができる。
【０１００】
潜在的に好適なエネルギー源の例としては、例えば、熱エネルギー及び放射線エネルギー（電子線、紫外線、及び可視光線を含む）を挙げることができる。
【０１０１】
実施形態によっては、精密に形状化された空洞を内部に有する製造工具にスラリーを直接コーティングして裏材と接触させるか、又は裏材にコーティングして製造工具と接触させる。次いで、こうした実施形態では、通常、スラリーは製造工具の空隙内にある間に固化又は硬化される。米国特許第６，９２９，５３９号（シュッツ（Schutz）ら）はこのプロセスを実現するための潜在的に好適な手順をいくつか開示している。
【０１０２】
精密に形状化された研磨複合体は、研磨層の露出面に凸部又は凹部の少なくとも一方が形成されるものであれば任意の三次元形状を有してよい。有用な形状としては、例えば、立方体、角柱、角錐（例、四角錐又は六角錐）、切頭角錐、円錐、円錐台、小型テント形状、尾根形状などが挙げられる。形状及び／又はサイズの異なる研磨複合体の組み合わせを同じ研磨部材で使用することも可能である。構造化研磨部材の研磨層は連続していても不連続であってもよい。
【０１０３】
精密仕上げの用途では、研磨面上の形状化研磨複合体の密度は、６．４５ｃｍ２（１平方インチ）当たりの研磨複合体が通常、少なくとも約１，０００個、約１０，０００個、又は更には少なくとも約２０，０００個（例、１平方センチメートル当たりの研磨複合体が少なくとも約１５０個、約１，５００個、又は更には約７，８００個）〜１平方センチメートル当たりの研磨複合体が約７，８００個、約１１，０００個、又は更には約１５，０００個もの数（１平方インチ当たりの研磨複合体が約５０，０００個、約７０，０００個、又は更には約１００，０００個もの数）の範囲であってよいが、これよりも高い又は低い研磨複合体の密度も用いることができる。
【０１０４】
精密に形状化された研磨複合体を有する構造化研磨層及びその製造方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，１５２，９１７号（パイパー（Pieper）ら）、同第５，３０４，２２３号（パイパー（Pieper）ら）、同第５，４３５，８１６号（スパージェン（Spurgeon）ら）、同第５，６７２，０９７号（フープマン（Hoopman））、同第５，６８１，２１７号（フープマン（Hoopman）ら）、同第５，４５４，８４４号（ヒバード（Hibbard）ら）、同第５，５４９，９６２号（ホルムス（Holmes）ら）、同第５，７００，３０２号（ストーツェル（Stoetzel）ら）、同第５，８５１，２４７号（ストーツェル（Stoetzel）ら）、同第５，９１０，４７１号（クリスチャンソン（Christianson）ら）、同第５，９１３，７１６号（ムッチ（Mucci）ら）、同第５，９５８，７９４号（ブラクスブールト（Bruxvoort）ら）、同第６，１３９，５９４号（キンケイド（Kincaid）ら）、同第６，９２３，８４０号（シュッツ（Schutz）ら）、及び米国特許出願第２００３／００２２６０４号（アネン（Annen）ら）に見ることができる。
【０１０５】
本発明を実施する上で有用となり得る精密に形状化された研磨複合体を有するいくつかの構造化研磨部材が、例えば、スリー・エム（3M Company）社（ミネソタ州セントポール（Saint Paul））によって「３Ｍトリザクト・フィネセット（3M TRIZACT FINESSE-IT）」の商標表記で販売される、フィルム及び／又はディスクとして市販されている。その例として、Ａ７、Ａ５及びＡ３グレードで入手可能な「３Ｍトリザクト・フィネセットフィルム、４６６ＬＡ（3M FINESSE-IT TRIZACT FILM, 466LA）」が挙げられる。より大きなサイズの研磨複合体を有する構造化研磨部材も本発明を実施する上でやはり有用となり得るものであり、例えば、スリー・エム（3M Company）社より「トリザクトＣＦ（TRIZACT CF）」の商標表記で入手可能なものがある。
【０１０６】
構造化研磨部材は、重合性結合剤前駆体、研磨粒子、及び場合に応じて用いられるシランカップリング剤を含むスラリーを、裏材と接触したスクリーンを通じてコーティングすることによっても調製することができる。この実施形態では、スラリーは通常この後、スクリーンの開口内にある間に更に重合され（例えばエネルギー源に曝露することにより）、これによりスクリーンの開口にほぼ形状が一致した多数の形状化研磨複合体が形成される。この種のスクリーンコーティングされた構造化研磨材に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、同第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、同第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、同第６，２６１，６８２号（ロー（Law））、及び同第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）に見ることができる。
【０１０７】
実施形態によっては、重合性結合剤前駆体、研磨粒子、及び場合に応じて用いられるシランカップリング剤を含むスラリーを、所定のパターンで（例えば、スクリーン印刷又はグラビア印刷により）裏材に付着させ、部分的に重合させて、コーティングされたスラリーの少なくとも表面を可塑性を有するが非流動状態とし、部分的に重合したスラリー配合物上に所定のパターンをエンボス加工し、次いで更に重合させる（例えば、エネルギー源に曝露することにより）ことにより、裏材に固着した多数の形状化研磨複合体を形成することもできる。この方法及び関連した方法によって調製されるエンボス加工された構造化研磨部材は、例えば、米国特許出願公開公報第２００１／００４１５１１号（ラック（Lack）ら）に述べられている。こうしたエンボス加工された構造化研磨部材の市販されている例には、ノートン・セント・ゴバイン・アブレイシブズ（Norton-St.Gobain Abrasives Company）社（マサチューセッツ州ウスター（Worcester））から、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２６４−Ｘ８０」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２６６−Ｘ３０」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２６４−Ｘ８０」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２６４−Ｘ４５」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２５４−Ｘ４５、Ｘ３０」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ２６４−Ｘ１６」、「ノーラックス（NORAX）Ｕ３３６−Ｘ５」及び「ノーラックス（NORAX）Ｕ２５４−ＡＦ０６」などの「ノーラックス（NORAX）」の商標表記で入手可能な研磨ベルト及びディスクが含まれるものと考えられる。
【０１０８】
構造化研磨層もまた、重合性結合剤前駆体、研磨粒子、及び場合に応じて用いられるシランカップリング剤を含むスラリーを、場合に応じて接合層又は表面処理を有する弾性部材と接触したスクリーンを通じてコーティングすることによって調製することができる。この実施形態では、スラリーは通常、スクリーンの開口内にある間に更に重合され（例えば熱又は電磁放射などのエネルギー源に曝露することにより）、これによりスクリーンの開口にほぼ形状が一致した多数の形状化研磨複合体が形成される。この種のスクリーンコーティングされた構造化研磨層（structured abrasive）に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第４，９２７，４３１号（ブキャナン（Buchanan）ら）、同第５，３７８，２５１号（カラー（Culler）ら）、同第５，９４２，０１５号（カラー（Culler）ら）、同第６，２６１，６８２号（ロー（Law））、及び同第６，２７７，１６０号（スタブス（Stubbs）ら）、並びに米国特許出願公開公報第２００１／００４１５１１号（ラック（Lack）ら）に見ることができる。
【０１０９】
硬化させることで上述の結合剤を形成することが可能な有用な重合性結合剤前駆体は周知のものであり、例えば、熱的に及び／又は放射エネルギーへの曝露によって硬化させることが可能な熱硬化性樹脂及び放射線硬化性樹脂が含まれる。重合性結合剤前駆体の例としては、フェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアクリレート（例、ペンダントなフリーラジカル重合性の不飽和基を有するアミノプラスト樹脂、ウレタンアクリレート、アクリレートイソシアヌレート、（ポリ）アクリレートモノマー、及びアクリル樹脂）、アルキド樹脂、エポキシ樹脂（ビスマレイミド及びフルオレン修飾エポキシ樹脂を含む）、イソシアヌレート樹脂、アリル樹脂、フラン樹脂、シアネートエステル、ポリイミド、及びこれらの混合物が挙げられる。重合性結合剤前駆体は１以上の反応性希釈剤（例、低粘度モノアクリレート）及び／又は接着促進モノマー（例、アクリル酸又はメタクリル酸）を含んでもよい。
【０１１０】
紫外線放射又は可視光線放射が使用される場合、重合性結合剤前駆体は通常、光開始剤を更に含む。フリーラジカル源を発生する光開始剤の例としては、これらに限定されるものではないが、有機過酸化物、アゾ化合物、キノン、ベンゾフェノン、ニトロソ化合物、アシルハライド、ヒドラゾン、メルカプト化合物、ピリリウム化合物、トリアクリルイミダゾール、ビスイミダゾール、酸化ホスフェン、クロロアルキルトリアジン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、チオキサントン、アセトフェノン誘導体、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１１１】
カチオン性光開始剤はエポキシ樹脂の重合を開始するための酸源を発生する。カチオン性光開始剤としては、オニウムカチオン及び金属又は半金属のハロゲン含有（halogen containing）錯体アニオンを有する塩を挙げることができる。他のカチオン性光開始剤としては、有機金属錯体カチオン及び金属又は半金属のハロゲン含有（halogen containing）錯体アニオンを有する塩を挙げることができる。これらは米国特許第４，７５１，１３８号に更に述べられている。カチオン性光開始剤の別の例は、米国特許第４，９８５，３４０号、欧州特許公開第３０６，１６１号及び同第３０６，１６２号に述べられる有機金属塩及びオニウム塩である。更なる他のカチオン性光開始剤としては、金属が周期表のＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、及びＶＩＩＩＢ族から選択される有機金属錯体のイオン性塩がある。
【０１１２】
重合性結合剤前駆体には更に、縮合硬化性樹脂などの、放射エネルギー以外のエネルギー源によって硬化する樹脂が含まれる。このような縮合硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、及び尿素ホルムアルデヒド樹脂を挙げることができる。
【０１１３】
結合剤前駆体及び結合剤は、砥助剤、充填剤、湿潤剤、化学発泡剤、界面活性剤、顔料、カップリング剤、染料、反応開始剤、エネルギー受容体及びこれらの混合物からなる群から選択される１以上の場合に応じて用いられる添加剤を含んでもよい。場合に応じて用いられるこうした添加剤は、ホウフッ化カリウム、ステアリン酸リチウム、ガラス気泡、膨張性気泡、ガラスビーズ、氷晶石、ポリウレタン粒子、ポリシロキサンガム、ポリマー粒子、固体ワックス、液体ワックス及びこれらの混合物からなる群から選択することもできる。
【０１１４】
本発明において有用な研磨粒子は、天然研磨剤と人工研磨剤の２つのクラスに大きく分けることができる。有用な天然研磨剤の例としては、ダイヤモンド、コランダム、エメリー、ガーネット（オフレッド色）、ブーアストン、チャート、石英、ガーネット、エメリー、砂岩、玉髄、燧石、珪岩、シリカ、長石、天然破砕酸化アルミニウム、軽石、及びタルクなどが挙げられる。人工研磨材の例としては、炭化ホウ素、立方晶窒化ホウ素、溶融アルミナ、セラミック酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム（茶色及び暗灰色の両方）、溶融アルミナジルコニア、ガラス、ガラスセラミックス、炭化ケイ素、酸化鉄、炭化タンタル、クロミア、酸化セリウム、酸化スズ、炭化チタン、二ホウ化チタン、人工ダイヤモンド、二酸化マンガン、酸化ジルコニウム、ゾルゲルアルミナ系セラミックス、窒化ケイ素、及びこれらの凝集塊が挙げられる。ゾルゲル研磨粒子の例は、米国特許番号第４，３１４，８２７号（レイセイサー（Leitheiser）ら）、同第４，６２３，３６４号（コトリンガー（Cottringer）ら）、同第４，７４４，８０２号（シュワベル（Schwabel））、同第４，７７０，６７１号（モンロー（Monroe）ら）及び同第４，８８１，９５１号（ウッド（Wood）ら）に見ることができる。
【０１１５】
研磨粒子の粒径は、通常、研磨粒子の最も長い寸法として特定される。多くの場合、粒径には所定の範囲分布が存在する。粒度分布は、得られる研磨体が、研磨される工作物に一貫した表面仕上げを与えるように厳密に制御してもよいが、幅の広い、かつ／又は多峰性の粒度分布を用いてもよい。
【０１１６】
研磨粒子はそれに伴う所定の形状を更に有してもよい。こうした形状の例としては、棒形、三角形、角錐、円錐、中実球、中空球などが挙げられる。また研磨粒子は不規則形状を有してもよい。
【０１１７】
研磨粒子は粒子に所望の特性を与える材料でコーティングされてもよい。例えば、研磨粒子の表面に塗布される材料は研磨粒子とポリマーとの間の接着力を高めることが示されている。更に、研磨粒子の表面に塗布する材料によって、軟化した粒子状の硬化性結合剤材料中の研磨粒子の接着力を高めることもできる。また、表面コーティングによって、得られる研磨粒子の切削特性を変化及び向上させることも可能である。こうした表面コーティングは、例えば、米国特許第５，０１１，５０８号（ワルド（Wald）ら）、同第３，０４１，１５６号（ロウズ（Rowse）ら）、同第５，００９，６７５号（クンツ（Kunz）ら）、同第４，９９７，４６１号（マークホフ−マシーニー（Markhoff-Matheny）ら）、同第５，２１３，５９１号（セリカヤ（Celikkaya）ら）、同第５，０８５，６７１号（マーチン（Martin）ら）、及び同第５，０４２，９９１号（クンツ（Kunz）ら）に述べられている。
【０１１８】
例えば、形状化された研磨複合体を含むような実施形態によっては、本発明の研磨部材で使用される研磨粒子は約０．１マイクロメートル（μｍ）以上の粒径を有することが好ましい。範囲の上限では、研磨粒子は約４５０μｍ以下、又は更には１００μｍ以下の粒径を有し得る。実施形態によっては、研磨粒子はＪＩＳ等級８００（５０％中心点において１４μｍ）以上、又は更にはＪＩＳ等級１０００（５０％中心点において１２μｍ）の範囲内の粒径を有してよい。範囲の反対側の端では、研磨粒子はＪＩＳ等級６０００（５０％中心点において２μｍ）以下、場合によってはＪＩＳ等級４０００（５０％中心点において３μｍ）以下、又は更にはＪＩＳ等級２０００（５０％中心点において５〜８μｍ）以下の粒径を有する。
【０１１９】
一般的に本発明において使用される研磨粒子は少なくとも８、より一般的には９よりも高いモース硬度を有するが、モース硬度が８未満の研磨粒子を使用することもできる。
【０１２０】
本発明の各態様を以下の実施例によって更に例示するが、これらの実施例において記載される特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するものとして解釈するべきではない。
【実施例】
【０１２１】
サンディングの実施例
以下の説明は本発明の研磨体、工具及び方法、並びに比較例の研磨体、工具及び方法の使用例を示すものである。
【０１２２】
回転往復運動する工具：実施例１〜４において用いられる回転往復運動する被駆動工具は下記のように作製した。電池で駆動される歯ブラシである型番「オーラルＢアドバンスパワー４５０ＴＸ（Oral B AdvancePower 450TX）」（ブラウン（Braun GmbH）社、ドイツ国クロンバーグ）のブラシヘッドのプラスチックシェルを取り外した。露出したブラシヘッドの連結部を約２．５４ｃｍ（１インチ）の長さに切断し、端部をサンディングして歯ブラシの駆動軸の長さに直交する平滑な末端面を形成した。直径０．６４ｃｍ（０．２５インチ）、厚さ０．８４ｍｍ（０．０３３インチ）の硬質プラスチック製のディスクを２成分エポキシ樹脂及び硬化剤（ダイナテックス（Dynatex）社（ケンタッキー州エリザベスタウン（Elizabethtown））より「クイックウェルド・コンパウンド（Quick Weld Compound）」の商標表記で市販されるもの）を用いて末端面に接着して、回転往復運動する工具のシャフトに直交する直径０．６３ｃｍ（０．２５インチ）の取付け面を有する取り外し可能なベースプレートアセンブリを形成した。工具の電源として、アペックス・バッテリー（Apex Battery）社（カリフォルニア州アナハイムヒルズ（Anaheim Hills））より入手した２個の３ボルトのＡＡサイズのリチウム電池「パート＃Ｕ−３１９１（Part # U-3191）」を使用した。
【０１２３】
従来の回転式工具：実施例において使用した従来のサンディング工具は、空圧駆動式のデュアルアクションサンダー型番５７５００（ダイナブレード（Dynabrade Inc.,）社（ニューヨーク州クラレンス（Clarence））を、比較例に関連して述べるように従来のサンディング工具に取り付けられた研磨ディスクを支持するための３．２ｃｍ（１．２５インチ）のバックアップパッド（スリー・エム（3M）社（ミネソタ州セントポール（St. Paul））よりフィネセット・ロロック（FINESSE-IT ROLOC）サンディングパッド、部品番号０２３４５の商標表記で市販されるもの）と組み合わせて使用した。
【０１２４】
構造化研磨部材：本明細書で述べる実施例及びサンディング試験と関連して使用した構造化研磨部材は、下記の材料（以下、下記の説明文の初めに示される略語で特定する）を使用して作製した。
【０１２５】
ＡＳ１：サルトマー（Sartomer Company）社（ペンシルベニア州エクストン（Exton））より「ＳＲ  ３５１」の商標表記で入手可能な、分子量２９６かつ官能性が３であるトリメチロールプロパントリアクリレートモノマー。
【０１２６】
ＡＳ２：サルトマー（Sartomer Company）社より「ＳＲ  ３３９」の商標表記で入手可能な、分子量１９２かつ官能性が１である２−フェノキシエチルアクリレート芳香族モノマー。
【０１２７】
ＡＳ３：ノベオン（Noveon）社（オハイオ州クリーブランド（Cleveland））より「ソルプラス（Solplus）Ｄ５２０」の商標表記で入手可能なポリマー分散剤。
【０１２８】
ＡＳ４：ウィトコ（Witco）社（コネチカット州グリニッチ（Greenwich））より「シルクエスト（Silquest）Ａ１７４」の商標表記で入手可能なγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン樹脂変性剤。
【０１２９】
ＡＳ５：ＢＡＳＦ社（ノースカロライナ州シャーロット（Charlotte））より「ルシリン（Lucirin）ＴＰＯ−Ｌ」の商標表記で入手可能なエチル２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート光開始剤。
【０１３０】
ＡＳ６：フジミ・アブレイシブズ（Fujimi Abrasives Company）社（イリノイ州エルムハースト（Elmhurst））より「フジミ（Fujimi）ＧＣ  １５００」の商標表記で入手可能な、ＪＩＳ等級粒径が１５００、５０％点における平均粒径が８．０マイクロメートル（μｍ）である緑色の炭化ケイ素研磨粒子。
【０１３１】
上記の成分を以下の重量部で均一となるまで２０℃で混合することによって研磨スラリーを調製した。１２．９部のＡＳ１、１９．５部のＡＳ２、３．１部のＡＳ３、１．９部のＡＳ４、１．１部のＡＳ５、及び６１．５部のＡＳ６。スラリーを、米国特許第６，８４６，２３２号（ブラウンシュワイグ（Braunscweig）ら）に記載の方法に従って製造されたポリプロピレン研磨製造工具にナイフコーティングによって塗布した。下記の実施例１〜４で使用した研磨製造工具の寸法については米国特許第６，８４６，２３２号の実施例２に記載されている。
【０１３２】
コーティングした製造工具をスリー・エム（3M Company）社（ミネソタ州セントポール（St. Paul））よりスコッチパック（SCOTCHPAK）ポリエステルフィルムの商標表記で入手可能な７６マイクロメートル（μｍ）（０．００３インチ）のポリエステルフィルムのプライミングした面に適用した。次いで製造工具に、フュージョンシステムズ（Fusion Systems）社（メリーランド州ゲイサーズバーグ（Gaithersburg））から販売される「Ｄ」型バルブの紫外線（ＵＶ）ランプを、９．１４メートル／分（３０フィート／分）の速度でウェブを移動しながら、２５．４ｃｍ（１０インチ）幅のウェブに対し６２０．５キロパスカル（ｋＰａ）（９０ポンド／平方インチ）のニップ圧力で、６０℃のマンドレル温度にて２３６ワット／センチメートル（Ｗ／ｃｍ）（６００ワット／インチ）で照射した。構造化研磨層が形成されたウェブを製造工具から分離して、直径１．２７ｃｍ（０．５インチ）のディスク構造の研磨部材にダイカットした。
【０１３３】
実施例１：転写接着剤（スリー・エム（3M Company）社より「９４５３ＬＥ」の商標表記で市販されるもの）を直径１．２７ｃｍ（０．５インチ）のディスク構造の研磨部材（上記のように作製したもの）の非研磨面に塗布して研磨体を作製した。直径がより大きな（１．２７ｃｍ（０．５インチ））研磨部材を、直径がより小さな（０．６３ｃｍ（０．２５インチ））ベースプレートアセンブリの取付け面に中心を合わせて取り付けた。したがって実施例１の研磨体は図４に示される以下の要素を有するものである。すなわち、ベースプレート１４０、及びベースプレート１４０に直接取り付けられた研磨部材１７０。この研磨体を下記のサンディング試験１に述べるように使用した。
【０１３４】
実施例２：スリー・エム（3M Company）社より「ネクスケア・アドヒーシブ・ストリップバンデージ（NEXCARE ADHESIVE STRIP BANDAGE）」の商標表記で市販される接着バンデージから直径１．２７ｃｍ（０．５インチ）、厚さ０．６９ｍｍ（０．０２７インチ）のポリビニルフォームディスクをダイカットすることによって研磨体を作製した。接着ライナーを剥離し、フォームディスクの接着面を、直径１．２７ｃｍ（０．５インチ）の構造化研磨部材（上記のように作製したもの）の非研磨主面に取り付けた。次いで実施例１の転写接着剤をフォームディスクの非接着面に塗布した。直径がより大きな（１．２７ｃｍ（０．５インチ））ポリビニルフォームディスク（構造化研磨部材が取り付けられたもの）の転写接着剤でコーティングされた主面を、直径がより小さな（０．６３ｃｍ（０．２５インチ））ベースプレートアセンブリの取付け面に中心を合わせて取り付けた。したがって実施例２の研磨体は図４に示される以下の要素を有するものである。すなわち、ベースプレート１４０、支持層１６０（ポリビニルフォームディスク）、及び研磨部材１７０。支持層１６０はベースプレート１４０に直接取り付けた。この研磨体を下記のサンディング試験１に述べるように使用した。
【０１３５】
実施例３：直径１．２７ｃｍ（０．５インチ）のポリビニルフォームの代わりに、イルブラック（Illbruck Company）社（ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis））より「Ｒ６００Ｕ−０９０」の商標表記で市販される７．９ｍｍ（５／１６インチ）、厚さ２．２９ｍｍ（０．０９０インチ）のポリウレタンフォームのディスクを使用した以外は、実施例２で述べた方法に従って研磨体を作製した。直径がより大きな（１．２７ｃｍ（０．５インチ））構造化研磨部材を、直径がより小さな（７．９ｍｍ（５／１６インチ））ポリウレタンフォームディスクに中心を合わせた。直径７．９ｍｍ（５／１６インチ）のポリウレタンフォームディスクをベースプレートアセンブリの直径０．６３ｃｍ（０．２５インチ）の取り付け面に中心を合わせた。したがって実施例３の研磨体は図４に示される以下の要素を有するものである。すなわち、ベースプレート１４０、圧縮部材１５０（ポリウレタンフォームディスク）、及び研磨部材１７０。研磨部材１７０は圧縮部材１５０に直接取り付けた。この研磨体を下記のサンディング試験１に述べるように使用した。
【０１３６】
実施例４：図４に示される要素のすべて、すなわち、ベースプレート１４０（回転往復運動工具に関連して上述したもの）、圧縮部材１５０（実施例３に関連して述べたポリウレタンフォームディスク）、支持層１６０（実施例２に関連して述べたポリビニルフォームディスク）、及び研磨部材１７０（上述した構造化研磨部材）を有する研磨体を作製した。ポリビニルフォームディスクの一方の側面に既に置かれた接着剤以外は、実施例１で述べた転写接着剤を使用して各要素を互いに接着した。直径がより小さい要素（ベースプレート１４０及びポリウレタンフォーム圧縮部材１５０）同士はそれぞれ中心を合わせ、より大きな要素（ポリビニルフォーム支持層１６０及び構造化研磨部材１７０）は圧縮部材に中心を合わせた。この研磨体を下記のサンディング試験１に述べるように使用した。
【０１３７】
比較例Ａ：研磨体として、直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）、ＪＩＳ等級３０００の研磨ディスク（スリー・エム（3M Company）社より「４６６ＬＡ  Ａ５、部品番号５６２５１」の商標表記で市販されるもの）を上述した従来のサンディング工具に取り付けた。この研磨体を下記のサンディング試験２に述べるように使用した。
【０１３８】
比較例Ｂ：スリー・エム（3M Company）社より「４０１Ｑウェットオアドライ、等級２０００（401Q WETORDRY Grade 2000）」の商標表記で市販される研磨シートを、マニュアルで行われる下記のサンディング試験３での使用に適した形状に折り畳んだものを使用して研磨体を形成した。
【０１３９】
試験の測定方法：オレンジピール状のテクスチャーを有する、４５．７ｃｍ×６１ｃｍ（１８×２４インチ）、部品番号「ＡＰＲ４５０７７」の、クリアーコーティングし、黒い塗装を施した冷間圧延スチールの試験パネルをエイ・シー・ティー・ラボラトリーズ（ACT Laboratories, Inc.,）社（ミシガン州ヒルズデール（Hillsdale））より入手した。
【０１４０】
オレンジピール：ビー・ワイ・ケー・ガードナー・ユー・エス・エイ（BYK-Gardner USA）社（メリーランド州コロンビア（Columbia））より入手したモデル「ウェーブスキャンＤＯＩ（WaveScan DOI）」の表面テクスチャー分析器を使用して試験パネルの「オレンジピール」仕上げのレベルを測定した。下記に示すウェーブスキャン値は、サンディングした試験領域の異なる領域をそれぞれ長さ５ｃｍで３回スキャンを行った平均値であり、ポリッシュの後で測定したものである。対照（サンディングしないもの）パネルの値との差、特にＷｃ及びＷｄはサンディングプロセスによるオレンジピールの変化を反映しているものと考えられる。
【０１４１】
表面仕上げ：テイラー・ホブソン（Taylor Hobson, Inc.,）社（英国レスター（Leicester））より入手したモデル「サートロニック３＋プロフィロメーター（SURTRONIC 3+ PROFILOMETER）」の表面計を使用してサンディング工程後の表面仕上げ（Ｒｚ：試験領域の最も高い点と最も低い点との間の最大の垂直距離）を測定した。下記に示すＲｚ値は２センチメートル×６センチメートルのサンディングした領域を個別に５回測定した平均値である。
【０１４２】
ガウジング：ガウジングは、サンディングプロセスの際に過剰な傾きによって生ずる巨視的な表面の不規則性（すなわち、オフアングル、非平面など）のレベルの主観的な評価である。ガウジングの値は０が不規則性が認められないことを表すものとして、０〜５の主観的スケールで示される。
【０１４３】
サンディング試験１：実施例１〜４の研磨体を回転往復運動する工具で使用して試験パネルの所定の領域をサンディングした。異なる研磨体のそれぞれについて、工具のスイッチを入れ、横方向の運動を最小、サンディング角度を０°とし（すなわち、平坦な研磨面を工作物表面に平行に保持した）、前もって特定された試験パネルの突起としての欠陥が除去されるまでサンディングし、基準サンディング時間として７秒間を得た。工具の研磨体を交換して試験パネルの新しい領域を同じ時間サンディングした。研磨体を交換して隣接領域を７秒間サンディングした。このプロセスを、試験パネル上のマッテすなわちサンディングされた領域が２ｃｍ×６ｃｍとなるまで繰り返した後、ポリッシュ後に特定できるようにこの領域の輪郭を油性マジックで示した。
【０１４４】
それぞれのサンディング領域を以下の構成を用いて１４００ｒｐｍで６秒間ポリッシュした。すなわち、ポリッシャー：デウォルト・インダストリアル・ツール（Dewalt Industrial Tool Corp.,）社（メリーランド州ハンプステッド（Hampstead））から入手したデウォルト（Dewalt）エレクトリックバッファー、型番「ＤＷ８４９」、バックアップパッド：「パーフェクト・イット（Perfect-it）バックアップパッド＃０５７１８」、ポリッシュパッド：「パーフェクト・イット（Perfect-it）フォームポリッシュパッド＃０５７２５」、及びフィニッシャー：「パーフェクト・イット（Perfect-it）３０００トリザクト・スポットフィニッシュ・マテリアル（Trizact Spot Finishing Material）＃０６０７０」（いずれもスリー・エム（3M Company）社より入手可能）。
【０１４５】
比較サンディング試験２：比較例Ａの研磨部材を上述の従来のサンディング工具のバックアップパッドに取り付け、工具に取り付けられた空気配管の圧力を６２０．５キロパスカル（ｋＰａ）（９０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））に設定した。横方向の運動を最小、サンディング角度を０°とし、前もって特定された試験パネルの突起が除去されるまでサンディングを行うことによって、基準サンディング時間として３秒間を得た。研磨ディスクを別のサンプルと交換してから隣接領域を３秒間サンディングした。このプロセスを、マッテ領域が約３ｃｍ×９ｃｍとなるまでもう１回繰り返した後、油性マジックでこの領域の輪郭を示した。次いでそれぞれのサンディング領域をサンディング試験１で述べた方法に従ってポリッシュした。
【０１４６】
サンディング試験３：指で軽く圧力を加え、横方向の運動は最小として、比較例Ｂで述べた研磨体によって一方向のストロークで３秒間、試験パネルをマニュアルでサンディングした。研磨体を交換して隣接領域をサンディングした。これをサンディング領域が約２×６ｃｍとなるまで繰り返した。
【０１４７】
表１に上記に述べたサンディング試験の結果を示す。
【０１４８】
【表１】
2010522093.tif 000003
Ｎ／Ａ＝適用不能
【０１４９】
欠陥修復例
以下の説明は、本発明の研磨体、工具及び方法、並びに比較例の方法を用いた欠陥の除去及びポリッシュの方法の例を示すものである。
【０１５０】
試験パネル：黒い塗装仕上げの上からクリアーコートをスプレー塗装することによって黒い塗装仕上げを施したスチール製の自動車のボンネットを準備した。クリアーコート仕上げはアクゾ・ノーブル（Akzo Noble）社（ジョージア州ナルクロス（Narcross））からオートクリアＩＩＩ（AUTOCLEAR III）の商標表記で市販されるものを使用し、６０℃（１４０°Ｆ）で４０分間硬化させた。
【０１５１】
比較例Ｃ：従来の５工程からなる下記の修復プロセスを試験パネルの１２個の欠陥に対して行った。試験パネルは、ディテール布（detail cloth）（スリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット・ディティール布（PERFECT-IT detail cloth）、部品番号０６０２０の商標表記で入手されるもの）を用いて残留した研磨スラリーを拭き取ることによって各工程の間に汚れを取り除いた。最後のポリッシュ工程では新しいディテール布を使用した。
【０１５２】
工程１（欠陥除去）：比較例Ｂで述べたようにして形成した研磨体を、指で軽い圧力を加え、横方向の運動を最小として使用して、上記に述べた試験パネルの表面の１２個の塗装欠陥（ニブ）を除去した。欠陥をすべて除去するのに要したサンディング時間は３分であった。
【０１５３】
工程２（スクラッチ改善）：フキットＩＩ（HOOKIT II）ディスクパッドの商標表記で市販される直径１５．２ｃｍ（６インチ）のバックアップパッド（スリー・エム（3M Company）社より部品番号０５２５１で入手可能）を型番２１０３５のデュアルアクションサンダー（ダイナブレード（Dynabrade, Inc.,）社、ニューヨーク州クラレンス（Clarence））に取り付けた。バックアップパッドにフキットＩＩソフト中間パッド（HOOKIT II SOFT interface pad）の商標表記で市販される直径１５．２ｃｍ（６インチ）の中間パッド（スリー・エム（3M Company）社より部品番号０５２７４で入手可能）を取り付けた。次いで中間パッドに、トリザクト・フキットＩＩフォームディスク（TRIZACT HOOKIT II foam disc）の商標表記で市販される直径１５．２ｃｍ（６インチ）のフォームパッド（やはりスリー・エム（3M Company）社より部品番号０２０７５、グレードＰ−３０００で入手可能）を取り付けた。パッドを試験パネルの表面にほぼ平行に保持した状態で、線圧を４１３．７キロパスカル（ｋＰａ）（６０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））に設定したデュアルアクションサンダーを動作させながら、フォームパッドを用いてスクラッチを含む領域に圧力を加えることによって工程１の欠陥除去において形成されたスクラッチを改善した。それぞれのサンディング領域のスクラッチを改善するのに要したスクラッチ改善時間は３分３０秒であった。
【０１５４】
工程３（化合物処理）：パーフェクト・イット（PERFECT-IT）バックアップパッド（スリー・エム（3M Company）社より部品番号０５７１８で入手可能）の商標表記で市販される２０．３ｃｍ（８インチ）のバックアップパッドを、デウォルト・インダストリアル・ツール（Dewalt Industrial Tool Corporation）社（メリーランド州ハンプステッド（Hampstead））から入手した、型番ＤＷ８４９の２０．３ｃｍ（８インチ）のバフィング工具に取り付けた。パーフェクト・イットＩＩＩ（PERFECT-IT III）コンパウンドパッド（スリー・エム（3M Company）社より部品番号０５７１９で入手可能）の商標表記で市販される２２．９ｃｍ（９インチ）のウールパッドをバックアップパッドに取り付けた。一般に摩擦化合物と呼ばれる研磨スラリー（スリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット３０００エクストラカット（PERFECT-IT 3000 EXTRA CUT）摩擦化合物として市販されるもの）を試験パネルのサンディングかつ改善された領域に塗布し、バフィング工具を１，８００回転／分（ｒｐｍ）で動作させながらウールパッドを使用して８分間バフィングした。
【０１５５】
工程４（ポリッシュ）：ウールパッドを２０．３ｃｍ（８インチ）のフォームポリッシュパッド（スリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット（PERFECT-IT）フォームポリッシュパッドの商標表記、部品番号０５７２５で市販のもの）に代え、工程３で使用した研磨スラリー（摩擦化合物）をより細かい研磨粒子を含む第２の研磨スラリー（これもスリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット（PERFECT-IT）スワールマーク・リムーバー、部品番号０６０６４）に代えた以外は工程３を繰り返した。ポリッシュ工程は全体で６分間行った。
【０１５６】
工程５（スワール除去）：工程４のスワールマーク・リムーバー（研磨スラリー）を、更に細かい研磨粒子を含む第３の研磨スラリー（スリー・エム（3M Company）社より入手可能な、パーフェクト・イット３０００ウルトラファイナＳＥ（PERFECT-IT 3000 ULTRAFINA SE）ポリッシュ、部品番号０６０６８で市販されるもの）に代えた以外は工程４を繰り返した。工程４で使用したフォームポリッシュパッドも異なるフォームポリッシュパッド（スリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット・ウルトラファイナ（PERFECT-IT ULTRAFINA）フォームポリッシュパッド、部品番号０５７３３で市販されるもの）に代えた。スワール除去工程は全体で４分間行った。
【０１５７】
実施例５：本明細書で述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１５８】
工程１（欠陥除去）：実施例４で述べた研磨体を上述した回転往復運動する工具で使用した。除去すべき欠陥のそれぞれについて、横方向の運動を最小、サンディング角度を０°として（すなわち、研磨面を試験パネルの表面に平行に保持した）工具を使用して欠陥をサンディングした。工具及び研磨体を使用して試験パネル表面の１２個の欠陥（塗装ニブ）を除去した。１２個の欠陥を除去するのに要したサンディング時間は２．５分であった。
【０１５９】
工程２（化合物処理）：２．５４ｃｍ（１インチ）のアダプター（スリー・エム（3M Company）社よりロロック（ROLOC）ホルダーの商標表記、部品番号０７５００で市販されるもの）をマキタ（Makita Corp.,）社（カリフォルニア州ラ・ミラダ（La Mirada））より販売される型番ＢＴＤ１４０の１８ボルトのコードレスドリルに取り付けた。アダプターに直径３．２ｃｍ（１．２５インチ）のバックアップパッド（スリー・エム（3M Company）社よりフィネセット・ロロック（FINESSE-IT ROLOC）ディスクパッドの商標表記、タイプＪ、部品番号６７４１５で市販されるもの）を取り付けた。バックアップパッドに３．２ｃｍ（１．２５インチ）のフォームパッド（スリー・エム（3M Company）社より市販される、より大きなパーフェクト・イット（PERFECT-IT）フォームポリッシュパッド、部品番号０５７２５からダイカットされたもの）を取り付けた。研磨スラリー（やはりスリー・エム（3M Company）社よりパーフェクト・イット３０００（PERFECT-IT 3000）スワールマーク・リムーバー、部品番号０６０６４で市販されるもの）をサンディングした領域に塗布し、ポリッシュパッドを用いて約１５００ｒｐｍでバフィングした。化合物処理工程は全体で３分間行った。
【０１６０】
工程３（スワール除去）：工程２で使用したポリッシュパッドを直径２．５４ｃｍ（１インチ）のバフィングパッド（スリー・エム（3M Company）社より市販される、より大きなパッドであるパーフェクト・イット・ウルトラフィナ（PERFECT-IT ULTRAFINA）フォームポリッシュパッド、部品番号０５７３３からダイカットしたもの）に代え、工程２で使用した研磨スラリーを、より細かい研磨粒子を含む第２の研磨スラリー（スリー・エム（3M Company）社より入手可能な、パーフェクト・イット３０００ウルトラフィナＳＥ（PERFECT-IT 3000 ULTRAFINA SE）ポリッシュ、部品番号０６０６８で市販されるもの）に代えた。スワール除去工程はバフィングパッドを１８００ｒｐｍで全体で３分間回転させることによって行った。
【０１６１】
実施例６：本明細書で述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１６２】
工程１（欠陥除去）：欠陥除去工程を全体で２分２０秒行った以外は、実施例５の工程１を実施例５で述べたのと同様にして行った。
【０１６３】
工程２（化合物処理）：化合物処理工程を全体で３分１０秒行った以外は、実施例５の工程２を実施例５で述べたのと同様にして行った。
【０１６４】
工程３（スワール除去）：比較例Ｃの工程５を全体で２分２０秒行った。
【０１６５】
実施例７：本明細書で述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１６６】
工程１（欠陥除去）：欠陥除去工程を全体で２分３０秒行った以外は、実施例５の工程１を実施例５で述べたのと同様にして行った。
【０１６７】
工程２（化合物処理）：ドリルを、線圧を６２０ｋＰａ（９０ｐｓｉ）に設定して動作するデュアルアクションサンダー（ダイナブレード（Dynabrade Company）社より、型番５７５０２）に代えた以外は実施例５に述べられるのと同様にして実施例５の工程２を行った。化合物処理工程は全体で３分１５秒行った。
【０１６８】
工程３（スワール除去）：比較例Ｃの工程５で使用したバフィング工具の代わりに本実施例の工程２のデュアルアクションサンダーを使用した以外は比較例Ｃの工程５と同様に行った。デュアルアクションサンダーは線圧を６２０ｋＰａ（９０ｐｓｉ）に設定して動作させた。更に、２．５４ｃｍ（１インチ）のフォームポリッシュパッドを、より大きなポリッシュパッド（スリー・エム（3M Company）社より、パーフェクト・イット・ウルトラフィナ（PERFECT-IT ULTRAFINA）フォームポリッシュパッド、部品番号０５７３３で市販されるもの）からダイカットした。スワール除去工程は全体で３分間行った。
【０１６９】
実施例８：本明細書で述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１７０】
工程１（欠陥除去）：所要時間を２分３０秒とした以外は実施例５で述べた工程１を繰り返した。
【０１７１】
工程２（化合物処理）：所要時間を３分５秒とした以外は実施例７で述べた工程２を繰り返した。
【０１７２】
工程３（スワール除去）：所要時間を２分１０秒とした以外は実施例６で述べた工程３を繰り返した。
【０１７３】
実施例９：本明細書で述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１７４】
工程１（欠陥除去）：実施例４で述べた研磨体を上述した回転往復運動する工具で使用した。除去すべき欠陥のそれぞれについて、横方向の運動を最小、サンディング角度を０°として（すなわち、研磨面を試験パネルの表面に平行に保持した）工具を使用して欠陥をサンディングした。工具及び研磨体を使用して試験パネル表面の１２個の欠陥（塗装ニブ）を除去した。１２個の欠陥を除去するのに要したサンディング時間は２．５分であった。
【０１７５】
工程２（化合物処理）：ダイナブレード（Dynabrade Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のダイナバッファー型番５７１２６。スリー・エム（3M Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のバックアップパッドであるフキットＩＩ（Hookit II）部品番号０５２７０を装備した。スリー・エム（3M Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のパーフェクト・イット・フキットＩＩ（Perfect-it Hookit II）バフィングパッド、部品番号０５２７１。研磨スラリー（やはりスリー・エム（3M Company）社より、パーフェクト・イット３０００（PERFECT-IT 3000）スワールマーク・リムーバー、部品番号０６０６４で市販されるもの）をサンディングした領域に塗布し、ポリッシュパッドを用いて約５，０００ｒｐｍでバフィングした。化合物処理工程は全体で２分間行った。
【０１７６】
工程３（スワール除去）：工程２で使用したポリッシュパッドを直径７．６２ｃｍ（３インチ）のバフィングパッド（スリー・エム（3M Company）社より市販される、より大きなパッドであるパーフェクト・イット・ウルトラフィナ（PERFECT-IT ULTRAFINA）フォームポリッシュパッド、部品番号０５７３３からダイカットしたもの）に代え、工程２で使用した研磨スラリーを、より細かい研磨粒子を含む第２の研磨スラリー（スリー・エム（3M Company）社より入手可能な、パーフェクト・イット３０００ウルトラフィナＳＥ（PERFECT-IT 3000 ULTRAFINA SE）ポリッシュ、部品番号０６０６８で市販されるもの）に代えた。スワール除去工程は、ダイナブレード（Dynabrade Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のダイナバッファー型番５７１２６を使用し、約５，０００ｒｐｍで全体で２分３０秒行った。
【０１７７】
実施例１０：ここで述べられるような３工程からなるプロセスで本発明の例示的研磨体及び方法を用いて試験パネルのクリアーコート面の１２個の欠陥を修復した。比較例Ｃに関連して述べたように各工程間で試験パネルの汚れを取り除いた。
【０１７８】
工程１（欠陥除去）：実施例４で述べた研磨体を上述した回転往復運動する工具で使用した。除去すべき欠陥のそれぞれについて、横方向の運動を最小、サンディング角度を０°として（すなわち、研磨面を試験パネルの表面に平行に保持した）工具を使用して欠陥をサンディングした。工具及び研磨体を使用して試験パネル表面の１２個の欠陥（塗装ニブ）を除去した。１２個の欠陥を除去するのに要したサンディング時間は２．５分であった。
【０１７９】
工程２（化合物処理）：ダイナブレード（Dynabrade Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のダイナバッファー型番５７１２６。スリー・エム（3M Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のバックアップパッドであるフキットＩＩ（Hookit II）部品番号０５２７０を装備した。スリー・エム（3M Company）社より市販される７．６２ｃｍ（３インチ）のパーフェクト・イット・フキットＩＩ（Perfect-it Hookit II）バフィングパッド部品番号０５２７１。研磨スラリー（やはりスリー・エム（3M Company）社より、パーフェクト・イット３０００（PERFECT IT 3000）スワールマーク・リムーバー、部品番号０６０６４で市販されるもの）をサンディングした領域に塗布し、ポリッシュパッドを用いて約５，０００ｒｐｍでバフィングした。化合物処理工程は全体で２分間行った。
【０１８０】
工程３（スワール除去）：比較例Ｃの工程５を全体で２分間行った。
【０１８１】
比較例Ｃ及び実施例５〜１０の結果：
比較例Ｃ及び実施例５〜８のそれぞれの最後に、試験パネルの仕上げを以下のスケールに従って視覚的に評価した。
【０１８２】
１：サンディングによるスクラッチが店舗の照明又は直接日光が当たる条件下で依然、視認される。
【０１８３】
２：深いスワール又は曇りが店舗の照明又は直接日光が当たる条件下で視認される。
【０１８４】
３：スワール又は曇りが直接日光が当たる条件下でのみ視認される。
【０１８５】
４：軽度の／微細なスワール又は曇りが直接日光が当たる条件下でのみ視認される。
【０１８６】
５：店舗の照明又は直接日光が当たる条件下でスワールも曇りも視認されない。
【０１８７】
パネルの仕上げの評価及び全仕上げ工程の全体の時間を下記表２に示す。
【０１８８】
【表２】
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【０１８９】
「背景技術」、「発明を実施するための形態」及び本明細書のそれ以外の箇所において引用した特許、特許文献、及び刊行物の完全な開示内容を、各々が個別に援用されたものとまったく同様にしてその全容を援用するものである。
【０１９０】
本発明の例示的実施形態を検討し、発明の範囲内で可能な変形例を参照した。本発明におけるこれら及び他の変形及び改変は本発明の範囲から逸脱することなく当業者にとって明らかであり、本発明が本明細書に記載される例示的実施形態に限定されないことは理解されるべきである。したがって本発明は特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるべきである。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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