(57)【要約】  相互接続された電気部品を含む書籍を作製する方法。本方法は、導電性トラックがシートの縁端部を越えてシートの略平面に延在し電気的接続点を形成するように、シートの表面上の一点からシートの縁端部までの導電性トラックをシート上に画成するために、導電性インクをシート材に塗布するステップを含む。【選択図】図２８
2009542457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互接続された電気部品を含む書籍を作製する方法であって、導電性トラックがシートの縁端部を越えて延在し前記シートの略平面に電気的接続点を形成するように、前記シートの表面上の点から前記シートの前記縁端部までの導電性トラックを前記シート上に画成するために、導電性インクをシート材に塗布するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記導電性トラックは、前記湿った導電性インクの表面張力によって前記シートの前記縁端部を越えて延在する方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、前記シートを複数含む集積を形成するステップをさらに含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記集積内の連続シートの前記電気的接続点は、前記電気的接続点がシートからシートへの電気接点を形成するように、前記シートの平面に垂直な方向に位置合わせされる方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記位置合わせされた電気的接続点は、前記集積内の複数のシートのうち、導電性トラックが画成された最初のシートから前記集積内の別のシートまでの、好ましくは前記集積の最も下のシートまでの、導電性経路を提供する方法。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れか１項に記載の方法であって、前記集積は、前記電気的接続点が前記集積内の隣接シート同士のみを電気的に接続するために機能するように、極めて短い長さの導電性トラックを有する電気的接続点が設けられたシートを複数含む方法。
【請求項７】
先行請求項の何れか１項に記載の方法であって、前記導電性インクは、印刷によって、好ましくはスクリーン印刷によって、前記シートに塗布される方法。
【請求項８】
請求項３乃至７の何れか１項に記載の方法であって、前記シートの集積を結束して書籍にするステップをさらに含む方法。
【請求項９】
先行請求項の何れか１項に記載の方法により作製される書籍。
【請求項１０】
先行請求項に記載のものとほぼ同じ書籍を作製する方法。
【請求項１１】
先行請求項に記載のものとほぼ同じ書籍。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互接続された電気部品を含む書籍を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本は固有の特性をいくつか有するために、今日でも本がかけがえのない媒体であることは明らかである。本は、数世紀の間、世界中で最も成功し、身近な、最もよく売れる製品として変わらずに生き残ってきた。ただし、携帯機器、タッチスクリーンなど、情報を運ぶための新しいデジタル媒体は、新しい可能性を、特に内容との双方向性という点に関して、使用者に提供する。
【０００３】
これら２つの世界、すなわちデジタルとアナログ、は、これら２つの世界の両方の利点を提供する１つの製品に共存できるであろうか。
【０００４】
米国特許第４，９９０，０９２号（カミングス（Ｃｕｍｍｉｎｇｓ））明細書は、２つの表紙の間にバインダによって接続された複数のページを含む「トーキングブック」を開示している。これらのページはスポットを有し、これらのスポットは、裏表紙に形成されたスイッチの上方に、これらのスイッチに鉛直に位置合わせされて重なるので、これらのページの何れかのスポットに加えられた圧力は残りのページを通じて対応するスイッチに伝達される。このようなスイッチが作動されると、裏表紙に配置された音声チップが駆動される。音声チップは、同じく裏表紙に配置されたスピーカに信号を送るので、押された特定のスポットに対応する可聴音が出力される。
【０００５】
米国特許第４，８０９，２４６号（ジェング（Ｊｅｎｇ））明細書は、ページに接続されたルーズリーフバインダに前表紙と裏表紙とを含むトーキングブックを開示している。裏表紙には、電池、電子回路基板、スピーカ、および複数のスイッチが配置されている。各ページ上の標識は、どのスイッチを手で押せば、このような標識に対応する音をスピーカから出力するための対応するサウンドチップが駆動されるかを使用者に示す。
【０００６】
他の同様の発明として、米国特許第５，１６７，５０８号（タガート（Ｔａｇｇａｒｔ））、米国特許出願第２００５／０１００８７４号（アーカッシュ）Ａｒｋｕｓｈ））、および米国特許出願第２００３／０１０８８５５号（クエン（Ｋｕｅｎ））が挙げられる。
【０００７】
これらの電子書籍は、広く市販されているものもあるが、極めて高価であり、かつ製造が難しいために製造コストがより高いものになる。従来技術の電子書籍の一部は、ページ上の特定の標識と別の場所で作動させる必要があるスイッチとの関係付けを読者が行う必要がある。さらに、これら電子書籍の一部においては特定サイズの書籍に設けることができるハイパーリンクの数が極めて少ない。これらの発明のいくつかは、電子回路、スピーカ、電池、ボタンなどを収容する余分な（プラスチック製の）要素を書籍に不可欠の随伴物として必要とするか、あるいは不可欠な要素として書籍の設計に組み込む必要があるため、書籍を極めてかさばる馴染みのない人工物にしている。本に固有の利点、すなわちその可搬性、耐久性、柔軟性、および使いやすさ、はそれぞれの重要性が失われ、同様のデジタル機器（ＰＤＡ／電子書籍）の方がおそらく目的に適うものになっている。
【０００８】
従来技術の何れの電子書籍よりも信頼性が高く、低価格で、軽量で、所与のサイズの本に設けることができるハイパーリンクの数がはるかに多く、さらにはページ上の特定の標識と別の場所にあるスイッチとの間の関連付けを読者が行う必要がない電子書籍を提供することが望ましいであろう。
【０００９】
最も重要な点は、このような書籍は、使用者が通常の同様の本を自分の手で持ったときに感じるのと同じ触覚的、視覚的、および感情的体験を使用者に引き起こすべきであるという点である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、相互接続された電気部品を含む書籍を作製する方法を提供する。本方法は、導電性トラックがシートの縁端部を越えてシートの略平面に延在し電気的接続点を形成するように、シート表面上の点からシートの縁端部までの導電性トラックをシート上に画成するために、導電性インクをシート材に塗布するステップを含む。
【００１１】
濡れた導電性インクの表面張力によって導電性トラックをシートの縁端部を越えて延在させることもできる。
【００１２】
本方法は、前記シートを複数含む集積を形成するステップをさらに含むこともできる。この場合、集積内の連続する複数のシートの電気的接続点がシートからシートへの電気接点を形成するように、これらの電気的接続点をシートの平面に対して垂直な方向に位置合わせすることもできる。さらに、これらの位置合わせされた電気的接続点は、集積内のシートのうち、導電性トラックがその上に画成された最初のシートから集積内の別のシートまでの、好ましくは集積の一番下のシートまでの、導電性経路を提供することもできる。
【００１３】
この集積は、電気的接続点が集積内の隣接シート同士のみを電気的に接続するように、導電性トラックの長さが極めて短い電気的接続点を設けたシートを含むこともできる。
【００１４】
シートへの導電性インクの塗布は、印刷、好ましくはスクリーン印刷、によって行うこともできる。
【００１５】
本方法は、シートの集積を結束して書籍にするステップをさらに含むこともできる。
【００１６】
本発明は、これら方法のうちの１つによって作製された書籍をさらに提供する。
【００１７】
次に、本発明の一の実施形態を単なる一例として付属の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】導電性インクの評価に用いられるテストシートの図である。
【図２】テスト中に得られた値が記入されたテストシートの詳細を示す。
【図３】テスト中に得られた値が記入されたテストシートの詳細を示す。
【図４】テスト中に得られた値が記入されたテストシートの詳細を示す。
【図５】テスト中に得られた値が記入されたテストシートの詳細を示す。
【図６】テスト中に得られた値が記入されたテストシートの詳細を示す。
【図７】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図８】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図９】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図１０】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図１１】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図１２】本発明の一実施形態による可能なスイッチのデザインを示す。
【図１３】本発明の一実施形態によるスイッチが設けられたサンプルページの図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるスイッチが設けられたサンプルページの図である。
【図１５】本発明の一実施形態のインタフェース構造を示すブロック図である。
【図１６】本発明の一実施形態によるスイッチを示す回路図である。
【図１７】理想的なスイッチにおける電圧の挙動を経時的に示すグラフである。
【図１８】本発明によるスイッチの実際の挙動を評価するために構築されたプロトタイプ回路基板の回路図である。
【図１９】本発明の一実施形態によるスイッチにおける電圧の挙動を経時的に示すグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態による主回路基板の回路図である。
【図２１】日本式製本術を用いた本発明の一実施形態を示す図である。
【図２２】折丁結束を用いた本発明の一実施形態を示す図である。
【図２３】折丁結束を用いた本発明の別の実施形態を示す図である。
【図２４】本発明の一実施形態による書籍を通る導電性糸の経路を示す図である。
【図２５】この実施形態および同様の実施形態において糸を書籍に通す方法を示す図である。
【図２６】使用中の小口絵装置の図である。
【図２７】本発明の一実施形態による小口絵が描かれた書籍を示す分解図である。
【図２８】本発明の一実施形態による小口絵が描かれる書籍に対して可能な２つの背部印刷パターンを示す図である。
【図２９】本発明の他の２つの可能な実施形態による本のページの図である。
【図３０】本発明のさらに別の実施形態による本の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
摘要：
−使用者が触れるとデジタル情報へのアクセスおよびデジタル情報の制御を可能にするボタン（リンク）が印刷された複数枚の紙で構成される書籍を設計する。
−アクセス対象の情報は、ローカルに（書籍の内部に）保存されるか、あるいは遠隔に（ＰＣ、携帯端末、ウェブ、他の書籍に）保存される。遠隔通信は無線で行われる。
−この書籍の外観と感触は通常の本のようにし、持ち運び可能で堅牢である一方で、ページをめくることができ、実装された技術が使用者にうっとうしくないようにすべきである。
−書籍の技術および意匠は、さまざまな内容の出版をこの方法で、製造方法を変えずに可能にすべきである。製造を伝統的な製本手法で行うことによって複雑さおよびコストを最小化すべきである。
【００２０】
ウェブをブラウズするとき、マウスポインタが「指差し形状の手」のシンボルになることによってリンクが存在する場所が示される。これは、電子書籍によって極めて忠実に再現される。実現可能な製品の例をいくつか以下に挙げる。
【００２１】
子供向けの書籍
これらは、最も直ちに実現可能な用途である。このような電子書籍は、双方向のオーディオ要素を設けた子供向けの物語を含むこともできる。子供は、書籍をブラウズし、画像を見て、絵またはテキストに触れることによってさまざまな音を駆動させるであろう。音楽は、書籍の背部に接続されたヘッドホンを通じて再生することも、無線でＰＣに送信することもできる。
【００２２】
別の例は、教育用の書籍である。これらの書籍において、子供達は自分の指で音節をなぞることによって発音を学ぶ。音節は綴りが読まれ、学習を積極的かつ楽しい体験にする。
【００２３】
書籍および紙は、画面、キーボード、およびマウスに比べ、極めて多くの利点を有するおそらく最も直観的なインタフェースであるので、専用に設計された書籍に印刷されたハイパーリンクに触れることにより、子供達はコンピュータの使い方を学ぶことも、ウェブをブラウズする方法を学ぶこともできる。同じことはより年配の人々にも、およびコンピュータを使えない人々や慣れていない人々全般にも当てはまる。
【００２４】
この分野における既存の競争相手として、米国カリフォルニア州のＬｅａｐＦｒｏｇ社製のリープフロッグ（ＬｅａｐＦｒｏｇ）パッド（価格約３０ポンド）が挙げられる。これらは、子供用の専用の多感覚応用学習装置である。このような製品は、通常、センサと電子回路とを収容するプラスチック基板に取り付けられたパッドを備える。したがって、実際には持ち運び可能ではなく、極めてかさばり、パッド自体はほとんど双方向性ではなく、大半の電子装置と同じく壊れやすい。
【００２５】
視覚障害者向けの書籍
視覚が不自由であるか盲目の人々は、物語を聴くためにオーディオブックＣＤに頼る。これらの人々が自分の人差し指をテキスト上で移動させることによって個々の単語または熟語を駆動して物語を聴くことができたらどうであろうか。この方法によると、人々は自分の読む速度を完全に制御し、書籍の中を容易に行き来し、通常、本を実際に読んでいる感覚にはるかに近い感覚を得るであろう。
【００２６】
小説
最近の調査によると、「ダ・ヴィンチ・コード」の読者は、この物語中に言及されている有名な芸術作品または場所についてより多くの情報または画像を探し出すために読書を頻繁に中断することが示唆されている。ウェブ上の関連情報にリンクされている単語に触れるだけでその単語を簡単に「ググる」ことができたら、はるかに便利で楽しいであろう。
【００２７】
一般的内容の書籍
今日では、デジタル形態であろうとアナログ形態であろうと、人々を取り巻く情報の氾濫によって人々が圧倒されている場合が多い。我々のオフィス空間または家庭においてはコンピュータと本とが無秩序に共存するため、これら各種の情報源に存在しうる有用な情報を追跡することは極めて難しい。このような電子書籍を用いると、着目した内容を何れかの無線対応装置（ＰＣ、ＰＤＡ、モバイル）にサブミットして保存することによって章、段落、または印刷画像を「お気に入りに登録する」ことが可能であろう。この方法によると、如何なる書籍の如何なる場所にある情報でも検索し、追跡し、理解することができる。
【００２８】
この概念は、テキストの抜粋を丸ごとサーバにサブミットして一般知識に貢献する、たとえばウィキペディアにおける、「共同執筆」に拡大適用することもできる。
【００２９】
ソフトウェアマニュアル
大半の人々は、たとえばソフトウェアパッケージについて学ぶ必要があるとき、プログラム全体を案内するマニュアルを通常購入する。したがって、この本を読みながら同時にマウスおよびキーボードを操作する必要がある。電子書籍の場合は、印刷されているボタンを指で押すことによって書籍を介してモニタ上でソフトウェアを制御することができるであろう。
【００３０】
図書館
図書館においては複数の書籍を相互に接続し、各書籍が隣接する複数の棚の他の書籍の内容を認識するようにすることもできる。各書籍は、特定の話題に興味を持っている読者に対して、同じ空間に存在する他の書籍を紹介することもできる。これの現実的な用途は、公共図書館に見出しうる。
【００３１】
ミュージックブック
このような書籍の市販化の可能性を支援するために、今日導入が可能であり採算がとれそうな特定製品の事例研究を考察する。
【００３２】
ミュージックブックは、テキストと画像とがタッチインタフェースとしてインクで印刷された紙ページを用いてデジタル媒体（音楽）の保存および再生を行うハードカバーの書籍である。電子書籍のこのような変種は、本および音楽の両方の出版業界を対象としたものであり、一例として特定の出版社（ソニー（Ｓｏｎｙ）、ユニバーサル（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ）、マグローヒル（Ｍｃ−Ｇｒａｗ  Ｈｉｌｌ）、その他）に属する特定のテーマの複数のアルバムを編集したコレクションが挙げられる。たとえば、見開きの一方のページにアルバムカバーのアートワーク、テキスト、およびグラフィックスを収容し、他方のページにトラックリストを導電性インクで印刷することもできる。この方法によると、２００ページの本に最大１００のアルバムを収容できることになるので、将来は、我々の書棚にある場所をとるプラスチック製ＣＤケースに取って代わる可能性もある。
【００３３】
あるいは、音楽のジャンル、音楽の年代などの説明を収容した書籍を作製できるであろう。この書籍には、使用者の体験を完全なものにするために、それぞれの楽曲がテキスト内に含まれることになるであろう。このような書籍の執筆、デザイン、および編集は、出版者またはアーチスト自身のどちらかが行うであろう。
【００３４】
書籍の技術および意匠は、製造方法を変えずに、この方法で出版されるさまざまな主題／内容に対応する。実際、このような書籍の製造の大部分は、以下に説明するように、長い伝統のある従来の印刷および製本手法を用いて行われる。
【００３５】
音楽の再生は、書籍の背表紙の出力ジャックを介して接続されたヘッドホンまたはホームステレオから行われる。あるいは、ハードカバーに一体化された小型チップ送信機を介して音楽を無線でＰＣに送信することができる。
【００３６】
本とは対照的に、音楽用の媒体は、ここ数年のうちにＬＰ、ＣＤなどのような物理的加工品からフラッシュメモリチップに保存される抽象的なデジタル形態へと多くの変化を経ており、配布および販売が次第に仮想店舗から行われるようになっている。近い将来に音楽出版業界が物理的製品を販売しなくなり、レコード店が消滅しうることは想像できる。アートワークと印刷情報とを有するレコード自体が販売価値のある商品であった日々は過去のものになると思われる。
【００３７】
現時点では同様の製品は存在していないが、今日では本と音楽とが多くの書店およびレコード店の棚に共存している状況が見られる。今日では、テキスト／物語と音楽とを組み合わせた製品は、通常、ＣＤ付きの本として入手可能である。この場合、読書と聴取の間に真の双方向性および共時性は存在しない。さらに、完全な体験を得るには、ＣＤプレーヤの存在が必要である。このような電子書籍は、これらの特徴をコンパクトで美しく、融通性のある１つの製品に統合する。本は、数世紀にわたって存在しており、情報の保存および表示のためにおそらく最も直観的で使いやすい形式として受け入れられている。
【００３８】
書籍出版は隆盛な産業であり、音楽も同様である。ただし、後者は、デジタルフォーマットへの移行ならびに購入および配布方法のオンライン化によって、何らかの方法で代金を払わずにデジタルトラックを入手しようとする顧客に製品の購入を納得させるために苦闘しているように思われる。この理由の１つは、顧客が以前はアルバムと共に購入していた印刷物（カバーのアートワーク、情報、歌詞、その他）を買わないからである。提案される書籍の概念は、音楽業界に対してはそのデジタル製品の隣に付加的な物理的製品を提供し、書籍出版業界に対してはその製品に、製品の形式を変えずに、付加的な機能を提供する。
【００３９】
競争相手：
−オーディオＣＤは大半がプラスチックケースに入り、小冊子が添付されている。目的の観点から着目される部分は小冊子だけである。この小冊子は、多くの場合、美しくデザインされ、有用な情報とアートワークとを含んでいる。残りは、通常、単なるプラスチックである。小売価格は、販売数が低下しているため、７〜１５ポンドである。提案される製品は、ある意味では、ＣＤの内容を小冊子に入れることによって、製品を顧客および出版社にとってより魅力的な選択肢にする。
−本は、あらゆる種類の形式および品質がある。本の小売価格は、一部の意匠をこらしたハードカバーの出版物では４０〜５０ポンドに達することもある。提案される書籍のように、同様の価格で５０のアルバムを収容する双方向の書籍は、極めて魅力的な選択肢である（５０アルバム×アルバム当たり８ポンド＝４００ポンド！）。
−オーディオＣＤとして出版される書籍。これらの小売価格は、約２５〜４０ポンドである。使用者はＣＤプレーヤを必要とするので、持ち運び可能な選択肢ではない。テキストを聴く場合は、読書と異なり、物語の制御（速度、ページめくり、注目箇所を即座に見つけること）を行えない。
【００４０】
この製品は、本と音楽との交差路に存在するので、極めて大きな顧客基盤に対応する。この製品の発売時、この製品は、楽曲の購入時に品質を高く評価する、より専門的な聴衆の興味をおそらく引くであろう。その後、電子印刷技術の発展によりコストが削減されると、本製品は主流製品に加わるであろう。
【００４１】
今日では、本と音楽とを同じ屋根の下で（または同じウェブストアで）見つけられることが多いのでかなり便利である。例として、アマゾン（Ａｍａｚｏｎ）、ウォーターストーンズ（Ｗａｔｅｒｓｔｏｎｅ’ｓ）、ブラックウェル（Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ）、ヴァージン・メガストアーズ（Ｖｉｒｇｉｎ  Ｍｅｇａｓｔｏｒｅｓ）、エイチ・エム・ヴィ（ＨＭＶ）などが挙げられる。
【００４２】
出版社側では、ユニバーサル（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ）、ワーナー（Ｗａｒｎｅｒ）、マグローヒル（Ｍｃ−Ｇｒａｗ  Ｈｉｌｌ）、およびソニー（Ｓｏｎｙ）（本発明への潜在的な技術的関心も有する）のような会社は、関与しうる会社のほんの一部である。上記のように、製造方法が既存の方法に極めて似ているので、既存の製造者は大きな設備投資をする必要がない。
【００４３】
さらに、多くの革新的な新興企業および大企業が現在、その努力と資金拠出とをプリンタブルエレクトロニクス市場に集中している。これらの会社にとってこのような製品は、各社の新しい能力を実証するために極めて魅力的な機会になりうる。
【００４４】
導電性インク
ページの印刷には、通常のインク（通常のテキスト、画像用）と導電性インク（リンク用）とを組み合わせて用いる。使用者がリンクに触れると、皮膚の天然の導電性によって皮膚が回路を閉じるスイッチとして機能するため、マイクロコントローラに対して特定のタスクの実行を指令する。
【００４５】
導電性インクは、従来の手法（スクリーン印刷、オフセット印刷、工業用インクジェット印刷）を用いて印刷可能であるため、紙を含むさまざまな材料への回路の描画または印刷が可能である。これは、通常、粉末状の銀およびカーボンを含み、印刷回路基板（ＰＣＢ）の印刷用の安価な方法であり、電子回路業界において多年にわたって広く用いられてきた。
【００４６】
数多くの研究および資金拠出により、このような書籍の編集者またはグラフィックデザイナにさらなる融通性を提供するさまざまな物理的および光学的特性を有する導電性インクの変種（たとえば透明インク）の開発に至った。
【００４７】
銀ベースの導電性インクがこの特定の用途のために選択されたが、その主な理由は、他のインクに比べ導電性が高いことによる。検討中の特定のインクは、オランダのサン・ケミカル・グループ（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｇｒｏｕｐ  Ｂ．Ｖ．）の子会社であるコーツ社（Ｃｏａｔｅｓ  Ｉｎｃ）が製造しているスクリーン印刷用の導電性インクＸＺ２５０である。このインクは、薄膜スイッチおよびフレキシブル回路の製造に用いられている。
【００４８】
さらに、このインクは、さまざまな基板（紙を含む）への印刷用として、自動および半自動印刷機用として、および速乾性が求められる場合に適している。
【００４９】
インクＸＺ２５０  ２６−８２０３（コーツ社）の代表的特性：
色素                                              銀
媒体                                              熱可塑性樹脂
粘度＠２５℃（７７°Ｆ）                          ３０〜５０ポアズ
密封容器内での貯蔵寿命                            ３ヶ月
固体（％）                                        ７０
比重（ｇ／ｃｍ３）                                 ２．２
表面硬度（鉛筆硬度）                              ３Ｈ〜４Ｈ
シート抵抗＠２５μｍ．（１．０ｍｍ）乾燥膜厚      ＜０．０１２（Ｏｈｍ／Ｓｑ）＜                                                  ２１（Ｏｈｍ／Ｓｑ）
シート抵抗＠１５μｍ．（０．６ｍｍ）乾燥膜厚      ＜０．０２０（Ｏｈｍ／Ｓｑ）＜                                                  ３５（Ｏｈｍ／Ｓｑ）
抵抗率                                            ３０μＯｈｍ・ｃｍ
理論上のカバレッジ（ｍ２／ｋｇ＠１５μｍ  ｄ．ｆ．ｔ．）    〜２１
【００５０】
使用するスクリーン印刷手順の工程を以下に説明する。
−ネガおよびポジフィルムをリプログラフィックスで作製する。
−エマルジョンを塗工したスクリーンにオーバレイを被せ、次に強いＵＶ光にさらす。オーバレイの不透明でない領域は、光をエマルジョンに到達させるので、エマルジョンが固まってスクリーンに貼り付く。
−スクリーンを完全に洗い流す。オーバレイ上の画像に対応する、露光されなかったエマルジョン領域は、溶けて洗い落とされ、画面に付着した画像のネガステンシルが残る。
【００５１】
写真用スクリーンは、画像を高い詳細度で再現でき、数千回の複写に再使用できる。
【００５２】
導電性はフィルムの厚みによってかなり左右されるので、導電性と経済性との組み合わせが最適なメッシュを選択した。このため、９０Ｔ／ｃｍ（２３０Ｔ／インチ）のポリエステル製モノフィラメントメッシュを用いた。
【００５３】
タッチスイッチインタフェースを検証するために、さまざまなテストを実施する必要があった。図１は、印刷の限界と紙に印刷されたインクの電気的特性に関するさまざまなパラメータとを評価するために、導電性インクを用いたスクリーン印刷用に考案されたテストシートを示す。
【００５４】
このテストシートをさまざまな種類の紙に印刷した。紙は、実際の本の紙のように品質（塗工紙／非塗工紙）および厚みの点でさまざまであった。次に、マルチメータを用いてシートを評価した。これらの測定値は、書籍のページに印刷される回路およびスイッチのグラフィックデザイン要件を最終的に決定するデータベースとして役立った。図２に示すように、線幅が増大すると、予想通り、線抵抗が下がる。図３に示すように、インクの層をさらに増やして線の厚みを増やすと、線抵抗が減る。図２および図３はどちらも、テスト中に得られた値を示す。これらのテストは、紙基板の品質に関する潜在的な限界とスイッチパターンに関する問題とをさらに示した。
【００５５】
これらのテストは、８／１２ポイントまでのテキストは良好な解像度で印刷可能であることを示す。
【００５６】
導電性インクは、曲げると脆いことが知られている。これは、紙のような可撓性の基板に印刷する場合に重要であることを示しうる。この理由により、テストページの角を折り曲げ、抵抗値を新たに測定した。折り目と、折り曲げる前および折り曲げた後の抵抗値とを図４に示す（括弧中の数字は折り曲げた後の抵抗値である）。これらは、２〜３回折り曲げると接続が破断することを示した。ただし、厚手の紙に比べ、より薄手の紙では、この問題を呈する度合いがはるかに小さいことが観察された。この問題は、ページをめくるときに紙の曲がりがより少ない背部の近くにスイッチを印刷することによって克服することができる。他方、紙の品質は電気的特性には影響しない。
【００５７】
プリンテッドエレクトロニクス市場（たとえば、ＲＦＩＤタグ）における最近の急速な成長は導電性インクの価格を下げる効果があったが、銀ベースのインクの価格は依然として比較的高い。将来において、これは、導電性インクのみで印刷された（たとえば、あらゆる単語がアクティブな）電子書籍の可能性を制限しかねない。この理由により、可能な代替材料を調査した。
【００５８】
導電性高分子は、有機高分子半導体である。本質的に導電性の高分子材料などの有機材料を用いた工業用印刷における最近の発展は、各種用途用の安価な使い捨て電子器具の製造という全く新しい産業への道を開いた。導電性高分子材料の用途は、インテリジェントパッケージング、電子スタンプ、電子バーコード、ＯＬＥＤディスプレイ、インテリジェントペーパー、およびその他多くの分野に見られる。
【００５９】
高分子電子回路（多くの場合、印刷回路）を後押ししているのは、以下に挙げるような、このアプローチによって提供される明確な利点である。
−大量生産の可能性（印刷）は、極めて低い単価、ひいては使い捨ての電子回路を意味する。
−Ｒ２Ｒ（リール・ツー・リール製造）
−大面積の可撓性装置が可能
−有機材料
−軽量
【００６０】
これらの要素を考慮して、書籍全体を印刷するためのインクとして、電場発光ライトの製造に用いられるような高分子系導電性インクの可能性を検討した。次の５種類の高分子インクをテストした。第１は、米国マサチューセッツ州のＨＣスターク（ＨＣ  Ｓｔａｒｋ）社製のＢａｙｔｒｏｎ  Ｓ  Ｖ３である。次は、ベルギー国モルツェルのアグフア・ゲバルト・グループ（Ａｇｆａ−Ｇｅｖａｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）社製のＯｒｇａｃｏｎ  ＥＬ−Ｐｌ０００、ＥＬ−Ｐ３０００、ＥＬ−Ｐ４０００、およびＥＬ−Ｐ５０００である。
【００６１】
銀インクと同様の方法で実施したテストにより、以下のことが示された。
−銀インクに比べ、これらのインクの導電性ははるかに低い。ただし、マイクロコントローラに到達する電流が極めて小さくとも、電子回路の駆動には依然として十分であろう。
−これらのインクは脆くない。したがって、紙を折り曲げたときに破断しない。
−これらのインクは、銀インクと同じスクリーンを用いてスクリーン印刷できる。
−印刷品質は、使用する紙の種類による。一部のインクは塗工紙に十分に付着するが、他のインクは非塗工紙の方が付着性がよい。総合的な印刷品質は、銀インクより低い。これらの理由は、これらのインクの大半は、紙以外の基板（ガラス、プラスチック、その他）を本来対象としたものであり、クレーブ（ｃｌａｖｅ）中で硬化させる必要があるという点にあるかもしれない。
−１つのインクは黒色であったので、コントラストは紙上における通常のインクと同様であるが、大半のインクは（特に、紙基板用のインク）は青／灰色が薄く、見にくい。
−これらのインクは、まだ開発段階にある。
【００６２】
これらのインクが広く市販されるようになって特に紙へのテキスト印刷に最適化されるまでは、このような電子書籍には銀ベースまたはカーボンベースの導電性インクが提案される。これは、グラフィックデザイン上の指針によっても支持される。その理由は、この特定の書籍のグラフィックデザイン上の意図的な選択により、印刷される電子回路の視覚的言語がこれらの色によって表現されるからである。
【００６３】
ただし、高分子ベースの導電性インクを用いたテストは、より経済的な方法による導電性インクのみを用いた書籍印刷の可能性を示した。
【００６４】
スイッチのデザイン（電気的設計とグラフィックデザインとの混合）
提案されるタッチセンサー式スイッチの概念は、ページ上に導電性インクで印刷された開回路を閉じるためのブリッジとしてヒトの指が機能しうるという原理に基づく。ただし有用な量の電流を回路に流すには、ヒトの皮膚の抵抗は極めて高い（ただし、水分および油分によって変わる）。
【００６５】
この問題に打ち勝つために、電子回路に用いられるタッチセンサー式スイッチの使用がひらめいた。このようなスイッチ上のパターンは、抵抗を並列構成に分散させて総合的な抵抗を下げる目的で設計される。同じ原理をページに印刷されるスイッチに適用した場合、指の抵抗に関して同じことを実現すれば、マイクロプロセッサに対してより大きな電流を流すことが理論的に可能になるであろう。最も重要な単一の設計目標は、できる限り多くの短絡経路をスイッチに設けることである。
【００６６】
この想定を検証し、「スイッチと指」の間隔、線幅、「指」の数、その他に関するさまざまなパラメータを評価するために、同じテストシートを用いた。図５および図６は、線幅に応じて抵抗が変わるかどうかをテストするために用いた印刷パターンを示す。予想どおり、「指」の数を増やすと、より良い値が得られる。結果は、指の圧力に応じて異なるので、図示の値は定性的である。
【００６７】
スイッチの抵抗値をより小さくするには、線の間隔をより狭く、線をより太くすることが望ましい。さらに、スクリーン印刷によって実現できるスイッチ間隔の狭さには限度があることも明らかになった（図５の上部のスイッチは短絡されている）。
【００６８】
これらのテストは、指によって加えられた圧力に応じて値が異なることも示した。したがって、スイッチが押されるたびに同じ反応を得られると期待すべきではない。これは、マイクロコントローラが明確な入力電流を受電できないことになるため、マイクロコントローラにとって問題となりうる。以下に説明するように、この問題は電子設計によって乗り越えられた。
【００６９】
ただし、これらのスイッチは、書籍内の適切にデザインされたテキストに隣接して、ユーザインタフェースとして使用される。美的理由により、さらには読者に対してある程度の直観性を実現するために、スイッチのパターン（リンク）はグラフィックデザインの観点から設計する必要がある。本プロジェクトのこの特定の側面は、電子回路と伝統的な本のデザインの間の境界が不明瞭になる部分である。
【００７０】
図７は、美的かつ機能的であるように設計されたさまざまなスイッチ形式を示す。使用時の直観性は、主要な要件である。したがって、図８から図１２は、スイッチのデザインのさらなる展開を示す。これらの新しいパターンは、電気的動作を同時に実現可能にする方法で、それぞれの機能を伝えようとしている。図９に示すようなスイッチは、音楽または映画などの媒体ファイルを再生するであろう。図１０に示されているようなスイッチは、電子メールを送信するであろう。図１１に示されているようなスイッチは、単語についての情報を検索する（上記のように単語を「ググる」）であろう。同様に、図１２に示されているようなスイッチは、ある話題についての情報を、たとえばウィキペディア（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｃｏｍ）から、得るであろう。
【００７１】
図１３および図１４はどちらも、実際の書籍のコンテクストにおける接続線付きのスイッチが設けられたサンプルページを示す。
【００７２】
パターン設計を完成させた後、線幅および印刷解像度の限界を評価するためにさらなるテストを実施した。特定の線幅のスイッチは、スクリーン印刷時に短絡することが分かった。
【００７３】
電子回路
大半の「電子書籍」特許に記載されている書籍または同様の入手可能な製品では、各種の電子部品（制御回路、電池、スピーカ、ボタン）がそれぞれ別個のエンクロージャに収容されている。これらのエンクロージャは、書籍を機能させるために書籍をその上に配置する基部の一部であるか、あるいは紙領域の一部（たとえば、書籍の上部）をかさばるプラスチック筐体に置き換えることによって書籍の内部に一体化されている。
【００７４】
この書籍のデザインは、電子回路がハードカバーの内部に配置され、電子回路を保護して見えないようにするスリーブとしてハードカバーが機能することを示唆している。電子回路は、たいていの場合、薄手の可撓性基板上に印刷され、ハードカバーおよび背表紙の内部に統合されるので、技術が出しゃばらず、気をそらせないようになっている。これは、「通常の本の条件」下で使用された場合に電子書籍が極めて壊れにくいという効果ももたらす。使用者がこれらの部品に接触することは決してないため、使用者の体験は、読者側の行為が印刷されたテキストに触れることに限られている通常の本を手に持ち、読み、拾い読みするのに依然として近い。
【００７５】
提案される導電性インク技術は、電子部品を薄手の可撓性基板上に印刷するためにも適しているので都合よい。現在、この技術は電子革命、たとえば紙パッケージへのスマートラベリング、ＲＦＩＤ技術など、の最前線にある技術である。今から２〜３年後には、従来の印刷手法を用いて回路全体、スイッチ、またはスピーカさえも極めて小さな面積に印刷可能になると期待できる。
【００７６】
電子書籍が自律的（たとえば、楽曲を収容した本、発音の学習用の子供向けの書籍など）である場合は、デジタルデータ（ＭＰ３、その他）は書籍内部のフラッシュメモリチップに格納される。
【００７７】
要するに、表紙の中に配置される印刷回路基板（ＰＣＢ）に、マイクロコントローラ（ＰＩＣ）、無線モジュール、およびアンテナ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、および電池が搭載される。
【００７８】
目的：
双方向書籍とＰＣの間のインタフェースを設計および実装する。書籍と他の複数の装置との間の通信は、同じ原理に基づかせる。
【００７９】
仕様：
−ＰＣＢは書籍の表紙に収まるように十分に小型にすべきである。
−回路の所要電圧は、３〜３．５ボルト以下とすべきである（２つの小型扁平型電池）。
−何れのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応装置においても使用可能なように容易に適合可能な設計にすべきである。
【００８０】
インタフェースおよび処理装置にマイクロコントローラを用いる。埋め込み式ソリューションの選択は、第１に、コードに８０％依存すること、第２に、新しい機能のカプセル化ならびに実際の双方向性の向上のためにファームウェアの更新に融通性がある点である。この課題のために、ＰＩＣマイクロコントローラ（ＰＩＣ１６Ｆ８７７／８７４）を選択した。
【００８１】
実際に実装すべきインタフェースは、図１５に示すように、インタフェースＡとインタフェースＢの２つである。
【００８２】
インタフェースＡの役割は、書籍を中央処理装置に効率的に接続することである。設計の課題は、双方向書籍の物理的または電気的特性として考えられるあらゆる特性を考慮したソリューションの実現を可能にすることである。
【００８３】
最初に「タッチセンサー式スイッチ」を実装する必要がある。このスイッチは、如何なる条件（物理的または環境条件）下においても、書籍の何れかのページでリンクに触れたときにＰＣ上でイベントを確実に起動する必要がある。
【００８４】
タッチセンサー式スイッチの実装に使用できる方法はいくつか存在する。最も信頼性が高く、単純で、効果的なものを使用する。選択したタッチセンサー式スイッチの原理を図１６に示す。
【００８５】
ページは、いくつかのリンク、すなわち「スイッチ」、で構成される（ここで説明する最初にテストしたプロトタイプは、４つのリンクを用いる）。これらのスイッチは理想的ではない。つまり、理想的なスイッチは、抵抗がゼロオームである。この書籍に用いられるスイッチは、各人の皮膚のインピーダンスに応じて変化するＯＮ抵抗を有する。皮膚のインピーダンスは、実際には、数オーム（湿った指）から３００Ｋオーム（室温で清潔な指）まで変化する。
【００８６】
ＰＩＣへの入力は、理想的には図１７のようになるべきである。リンクに触れたときの実際の反応を評価するために、発明者らは、図１８に示すようなプロトタイプ回路基板を開発した。この基板において、Ｃ１＝Ｃ２＝０．ｌμＦ（タンタル）、Ｒ＝３３０、Ｖｉｎが９Ｖの電池である。ページは、ステープルを用いてケーブルに接続した。ページ上の各リンク（合計４つ）は、それぞれ別のＬＥＤを駆動し、音を駆動する。テストによって図１９に示す反応が明らかになった。これは明確な信号ではないので、マイクロコントローラに認識させるのは難しい。皮膚の導電性のみならず、この反応もノイズによる他のグリッチによる影響を受ける。
【００８７】
この問題は、実際の入力信号を理想的な信号に変形するデバウンサを実装することによって解決した。このソリューションの実装は、２とおりの方法、すなわちハードウェアまたはソフトウェア、で行うことができる。ＰＩＣを用いたので、ソフトウェアソリューションの方が魅力的である。
【００８８】
ソフトウェアデバウンサは、スイッチをオンにした結果として発生しうるあらゆるスプリアス信号を実際に排除する遅延を単に導入する（この遅延は、発明者らのケースでは４０ｍｓであるが、２０ｍｓに短縮できる）。使用したデバウンサコードを付録１に示す。
【００８９】
リンクが駆動されたことをＰＩＣが検出すると、ＡＳＣＩＩ文字が生成されて出力インタフェースに送られる。このプロトタイプに対して、発明者らは単純にリンクＮｏ．ｌには文字「１」を、リンクＮｏ．２には文字「２」を使用した。完全な主回路基板を図２０に示す。完全なＰＩＣコードは付録２で見ることができる。
【００９０】
ＰＩＣからの出力は、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）である。発明者らは、データを送信するだけであるので、Ｔｘ出力のみを使用する。これをＲＳ２３２ＰＣインタフェースに直接接続することができる。このインタフェースは、今日、携帯型コンピュータから消え去りつつあり、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｆｉｒｅ  Ｗｉｒｅなどによって取って代わられつつある。
【００９１】
この場合、発明者らが実装しようとしているのはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続である。その理由は、この接続が無線であり、ポータブルコンピュータおよびハンドヘルドコンピュータで広く利用可能であることによる。実装するＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール（スペイン国アリカンテのＥｍｘｙｓ社からのｕＩｃｅＢｌｕｅ）は、プロトタイプ基板に使用したような、マイクロコントローラＰＩＣ１６Ｆ８７７をベースとする埋め込み可能な制御モジュールである。
【００９２】
この基板は、ＰＩＣ１６Ｆ８７７のピンアウトへの２列ピン配列コネクタを提供する。これにより、ＰＩＣ１６Ｆ８７７用に以前開発された、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシリアル通信を用いる殆どのアプリケーションが、一切の制約なく、グルーコードまたは電子回路を一切必要とせずに、実装可能になる。この特定のモジュールの別の利点は、小型であること、および低電力（３．３ボルト）で駆動される点である。このモジュールの特性を以下に示す。
【表１】
2009542457.tif 000003
【００９３】
ＰＣのソフトウェアアプリケーションも設計した。このアプリケーションを付録３に示す。このアプリケーションの役割は、インタフェースから受信した文字を以下のような操作に変換することである。
−媒体ファイルを再生する。
−絵を開く。
−電子メールを送る。
−インターネットを検索する。
−その他。
【００９４】
このアプリケーションの開発には、Ｄｅｌｐｈｉ（Ｔｕｒｂｏ  Ｐａｓｃａｌ）を使用し、アクセスデータベースに各リンクと操作の組み合わせがプログラムされて保存されている。
【００９５】
製本
本願明細書に記載の書籍のための主要な設計仕様の１つは、伝統的な製本手法にできる限り近い方法で大量生産可能にすることである。上に示したように、ページの印刷は、通常のテキストおよび「双方向」テキストの両方に従来のスクリーン印刷またはオフセット印刷手法で行うことができる。
【００９６】
ただし、主要な課題は、複数のアクティブページを実際の本に似た形式に、かつ表紙上の電子回路への接続を可能にする方法で、結束することである。このような電子書籍を実現しようとしたこれまでの試みでは何れも、書籍の体裁が不格好になり、電子回路がより多くなり、スイッチがより多くなっていた。このようなアプローチは、コストを増大させ、新しい製造設備への投資を必要とする。さらには、読書をむしろ不慣れな行為にする。
【００９７】
書籍を手に持ち／読むという体験をうっとうしくなく、直観的なものにするために、この書籍の技術、形式、材料、および全体的なデザインを通常のハードカバーの本に似せるべきである。既に述べたように、既存の特許および入手可能な電子書籍では、使用者がさまざまなボタンおよびスイッチに慣れる必要があるので、読書をむしろ気詰まりな体験にしている。
【００９８】
この書籍に対して設定されたさらに別の設計要件は、この書籍について提案される技術および意匠を、製造方法を変えずに、さまざまな主題／内容の出版を可能にすることであった。
【００９９】
製本は、このような書籍を実現するために最後の、かつ最も重要な工程である。デザイナまたは会社によるこれまでの試みの大半は、単純かつ経済的で、押し付けがましくない製本方法を生み出していない。このため、発明者は、製造コストを低く抑え、何れの製本業者による場合でも製本でも単純にし、デザインを「本のように」保つための方法として、長く培われてきた伝統的な製本手法を用いた。
【０１００】
提案されるデザインは、上記の各目標を達成するために、折丁結束、無線綴じ、日本式製本、からげ綴じなどのように確立された各種の製本手法を使用する。この書籍の材料もお馴染みのハードカバー（コーデックス）とほぼ同じであるべきである。
【０１０１】
電気的接続を製本に組み込む手法をいくつか調査した。これらの手法を以下に示す。
【０１０２】
日本式製本手法では、本をさまざまな個所で糸で綴じることによって極めて強力に結束する。この手法の変形を図２１に示す。この書籍の結束される各折丁は、約１５の独立したセグメントを形成するように縫われる。各セグメントは、１つのハイパーリンクをその糸１を介して背表紙の回路に接続する。これらの糸は導電性（通常の糸を導電性インクに浸したもの、あるいは銅の細線）であるので、ページからの信号は背表紙および電子回路に伝送される。このような方法は、書籍とは異質な他の要素を書籍の一部として組み込むことなく、同じ目標を達成する。
【０１０３】
このアプローチおよび同様のアプローチの主な難点は、ページ上に印刷されるインクトレースとページの表面に対して横方向に挿入される糸との間の接続を保証することであることが間もなく分かった。糸が挿入される穴によってもたらされる接続は、信頼性が高くない。
【０１０４】
調査したさらに別の製本方法は、最も一般的な「折丁結束」であった。折丁結束される本は、糸またはステープルのどちらかによって互いに結束される複数の折丁の見開きページに分けられる。
【０１０５】
この考え方では、各ステープル（または導電性糸の結び目）は、書籍の各折丁内の個々のリンクに接続される。この方法によると、このような書籍に対して可能なリンクの総数は、各折丁のステープルの数、各折丁内で互いに結束される見開きページの数、および書籍に含まれる折丁の数によって決まる。図２２は、一例を示す。この場合、ステープルは、導電性糸またはテープ２を用いてＰＣＢに接続される。
【０１０６】
図２３に示すように、この概念をさらに繰り返すことにより、導電性接着剤の使用が提案される。この接着剤を布３にスクリーン印刷して背表紙４を接着する。背表紙４を接着すると、ステープルで留められた領域に導電性接着剤のトレースが重なるので、背表紙上のＰＣＢへの接続も提供される。
【０１０７】
この方法の主な問題は、ここでも同じく、ページ上に印刷されるインクトレースとページ表面に対して横方向に挿入される糸との間の接続を保証することである。この問題を克服するための縫い方を開発した。この方法は、紙との接続を常に保証できるように、各見開きページに糸を傾けて縫い付けることを提案する。
【０１０８】
このアプローチの１つの変形例においては、各見開きページ上で各接点を穿孔し、穴の数を見開きページの数と同じにする。糸は、見開きページ間の横方向の平行経路をたどる。接続が常に存在することを保証するために、糸を所望の回数繰り返すこともできる。
【０１０９】
図２４には複数の見開きページ６を通る糸５の１つの経路が示されているが、実際には同じ原理のさらに多くの変形が可能である。図２５は、工業用製造手順を示す。この場合は、ミシンの場合のように、各見開きページ６を互いに横方向に移動することによって、糸５の横方向への移動を可能にする。
【０１１０】
見開きページ同士を導電性糸で結束するために、見開きページにリンクを印刷した。最初に、糸を導電性インクにくぐらせた。ただし、導電性が糸全体にわたって保証される訳ではないことが分かった。さらに、インクは、縫い付けるために糸を曲げたときに脆いことが分かった。この理由により、装着型電子機器に使用されているような銀ベースの導電性糸を使用した。この糸は、導電性が高く、物理的には従来の糸と同様である。
【０１１１】
この方法では、伝統的な製本材料および道具のみを使用する。テストにより、この方法は有効であり、結束された折丁の何れのページにおいてもリンクに触れたときに、そのリンクに接続された糸に出力が生じることが示された。ただし、この手法について分かった１つの問題は、折丁同士を縫い合わせて締め付けると、接点で紙が損傷する（引き裂かれる）可能性があることであった。このため、格別の注意を払う必要がある。
【０１１２】
このような電子書籍の製作は従来の製本手法を用いて比較的容易に行えることが証明されたが、いくつかの問題がまだ未解決のままである。すなわち、
−以前の各方法では、多数のリンクが可能であるが、任意数のリンクは可能ではない。
−接続の信頼性が常に保証されるとは限らない。
−工業生産用の設備投資が、最小限であるにしても、依然としていくらか必要であろう。
【０１１３】
最適なソリューションを求めて、発明者はさらに調査を行い、１８世紀の英国で本の装飾に使われた古い工芸にひらめきを得た。本の前小口を絵画によって装飾するために、今日でも限られた数の芸術家によって小口絵が用いられている。この絵は、本を曲げたときしか見えない。このため、図２６に示す専用の道具を用いて同じ場所に絵付けを行う。この図では、絵付け面８を露出させるために、本７の各ページが傾斜姿勢で保持されている。
【０１１４】
この概念を電子書籍に適合化させたものを図２７に示す。この書籍は、「無線綴じ」されているので、結束された折丁も見開きページもない。「無線綴じ」は、最も一般的に使用されている製本手法の１つである。各ページは個々に切断され、背部９で糊付けされる。書籍全体は、導電性インクでスクリーン印刷され、背部に糊付けされる布片１０によってひとつにまとめられる。各リンク１１は、導電性インクの接続線１２を介して紙の縁端部（背側）に導かれる。
【０１１５】
導電性インクの接続線１３は、同じ小口絵手法を用いて背部の縁端部に描くか、あるいは線を布にスクリーン印刷する。これらの線は、その後、ハードカバー１４およびＰＣＢに導かれる。
【０１１６】
図２８は、背部に印刷可能な２つのパターンを示す。
【０１１７】
この方法によると、個々のリンクがそれぞれ固有の接続線によってＰＣＢまで導かれるので、各リンクはマイクロコントローラ上に固有のＩＤを有する。明らかに、１つの書籍のリンクの数は、背部に沿った細い接続線の数によってのみ制限される。前記のスクリーン印刷テストでは、極めて細い線を布に印刷できることが示された。この方法によると、リンクの最大数は、書籍の高さによって決まる。ただし、この手法を適切な電子回路設計に組み合わせると、数千本のリンクを設けることも可能である。
【０１１８】
とぎれのない接続を実現できるかどうかをテストするために、小口絵方法を束見本でテストした。明らかになったことの１つは、背部の縁端部に沿ったインクトレースは、書籍を開いたときに破断しうることである。この問題を克服するために、ＰＶＡ接着剤を背部に沿って塗布することによって脆性破断の危険を排除した。次に、接続線を描き、ＰＶＡ接着剤を塗布し、書籍を結束し、マイクロコントローラに至るケーブルを接続した。初期テストでは、本方法が有効であり、ページをめくり、指でリンクに触れ、書籍から信号を得られることが示された。次に、この書籍を電子回路板に接続した。電子回路板は、各「スイッチ」を固有のＬＥＤにリンクするようにプログラムされた。この特定の束見本は、２つのリンクと背部に沿って設けられた２つの線のみであったが、より多くのリンクが可能であることを明らかに実証した。
【０１１９】
背部へのＰＶＡ接着剤の塗布は、「無線綴じ」書籍を作製するために極めて重要な部分である。この場合、接着剤は、最終的にページ群を一緒にまとめておくものである。これは、提案の手法に対して１つの問題を提起した。その問題とは、インクトレースを背部に描く前に接着剤を塗布すると、これらの接続が電気的に絶縁されることである。インクトレースの描線後に塗布する場合は、接着剤を接続線の間にしか塗布できない。これは、多くの細線が背部に存在する場合は問題となる。この方法を最適化する方法を調べ、背部への線の描画方法の修正版を発明した。
【０１２０】
ページのスクリーン印刷中、紙の縁端部に沿ってインクを「流れ出させる」。次に、この紙を裏返し、同じ接点パターンを同じスポットに印刷し、薄い縁端部でインクを再度流れ出させる。図２９に示すように、紙の縁端部１５（背部）は、上部１６にスクリーン印刷されたインクを縁端部に漏れ出させることによって塗布される。あるいは、金属製クリップ１７を使用できる。
【０１２１】
書籍の各紙に同じ処理を行うことによって、表紙およびＰＣＢに至る連続した接続線が設けられる。この方法は、この時点までに開発された各方法に比べ、段違いに容易で、信頼性が高く、安価で、洗練されている。ページ同士の結束は、接着剤の代わりに、前記の日本式手法を用いて行う。この手法は、書籍を強力に結束するばかりでなく、書籍の体裁を洗練されたものとする。
【０１２２】
図３０は、本発明による書籍を示す。この書籍には、書籍の表紙２０に印刷された電子回路１９に接点２１を介して接続されるハイパーリンク１８が設けられている。この書籍には、電源用のペーパー電池２２およびＷｉＦｉ装置２３も備えられている。
【０１２３】
付録１：デバウンサコード
;****************************************************
; デバウンスし、しばらく待つ  −  速いが雑なやり方！！
Debounce
banksel Deb_Counter       ; 正しいバンクを選択
movlw       .5
movwf       Deb_Counter
deb_loop
call        Delay         ; 約４０ｍＳ待つ
decfsz      Deb_Counter,f ; 終了か
goto        deb_loop ; やり直す
return
;*****************************************************
;*************************************
; 遅延、しばらく待つ！  約４０ｍＳ
Delay
banksel     DLY_temp1
Dly1   decfsz      DLY_temp1    ; 内側のループをデクリメント 
goto        Dly1 
decfsz      DLY_temp2    ; 外側のループをデクリメント
goto        Dly1 
return 
;****************************************
【０１２４】
付録２：ＰＩＣアセンブリコード
;**************************************************
; 書籍のボタンのスキャンルーチン
list p= 16f877           ; 使用する装置を指定（ＭＰＬＡＢ用） 
include "p16f877.inc"    ; １６ｆ８７７用レジスタマップ
;*************************************
; システム変数を代入
TX_data       equ   0x30;       ; 送信データバッファ
DLY_temp1     equ   0x31;       ; 遅延カウンタ
DLY_temp2     equ   0x32;
Button_Flags  equ   0x33        ; ボタンのステータスフラグ
Deb_Counter   equ   0x34        ; デバウンスカウンタ
;************************
; ボタン入力およびＬＥＤ出力を定義
#define Butt1       PORTB,1
#define Butt2       PORTB,2
#define Butt3       PORTB,3
#define Butt4       PORTB,4
#define LED1        PORTC,4
#define LED2        PORTC,5
#define LED3        PORTC,6
#define LED4        PORTC,7 
; ボタンのフラグを定義
#define Butt1_Flg   Button_Flags,0
#define Butt2_Flg   Button_Flags,1
#define Butt3_Flg   Button_Flags,2
#define Butt4_Flg   Button_Flags,3
; ビープ出力を定義
#define   Beep_OP PORTC,4 ; サウンダ出力ビット 
;*************************************
Start 
org    0x0000      ; プログラムはリセットベクターで開始のこと
nop                ; ＩＣＤを使用するので必要
goto   MAIN
;; ｉｎｔベクターをジャンプ
org 0010
MAIN 
banksel     TXSTA  ; 正しいバンクを選択
movlw       0x26 
movwf       TXSTA  ; ８ビット用ＵＳＡＲＴをセットアップ
banksel     SPBRG  ; 正しいバンクを選択
movlw       .129 
movwf       SPBRG  ; ボーレートを９６００に設定
banksel     RCSTA  ; 正しいバンクを選択
movlw       0x80 
movwf       RCSTA  ; ＵＳＡＲＴを有効化
banksel OPTION_REG 
movlw       0x87   ; プルアップオフを選択
movwf       OPTION_ REG
banksel     TRISB  ; 正しいバンクを選択
movlw       0xff 
movwf       TRISB  ;; ポートｂを入力として設定
clrf        TRISC  ; ポートｃを出力として設定
banksel     PORTB
movlw       0xff 
movwf       PORTC  ; 全てのＬＥＤをオフ（アクティブロー）
clrf        Button _Flags ; 全てのフラグをクリア
;**************************************************
Main_Loop 
banksel     PORTB 
btfsc       Butt1       ; ボタン１をテスト
call        Butt1_ Act 
btfsc       Butt2       ; ボタン２をテスト
call        Butt2_Act 
btfsc       Butt3       ; ボタン３をテスト 
call        Butt3_Act 
btfsc       Butt4       ; ボタン４をテスト 
call        Butt4_Act
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
goto        Main_Loop
;WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW
;********* ボタン１のアクション
Butt1_Act 
call        Debounce    ; 待ち合わせ後、ボタンを再テスト
banksel     PORTB       ; 正しいバンクを選択
btfss       Butt1       ; ボタン１を再テスト
return                  ; ボタンは真ではない、戻る
banksel     Button_Flags 
btfsc       Butt1_Flg   ; 前のボタンステータス１＝オンをテスト
goto        Butt1_off ; ボタンの押下は２回目、オフにする
bsf         Butt1_Flg   ; オンステータスを示すためにフラグを設定
bcf         LED1        ; ＬＥＤ１をオンにする
movlw '1'          ; 文字Ａを読み込む
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return                  ; ルーチンを抜ける
Butt1_off
;bcf        Butt1_Flg   ; オフステータスを示すためにフラグを設定
clrf        Button_Flags
bsf         LED1        ; ＬＥＤ１をオンにする 
movlw       '0'         ; 文字Ａを読み込む
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return
;********* ボタン２のアクション
Butt2_Act 
call        Debounce    ; 待ち合わせ後、ボタンを再テスト
banksel     PORTB       ; 正しいバンクを選択
btfss       Butt2       ; ボタン２を再テスト
return                  ; ボタンは真ではない、戻る
banksel     Button_Flags 
btfsc       Butt2_Flg   ; 前のボタンステータス１＝オンをテスト
goto        Butt2_off ; ボタンの押下は２回目、オフにする 
bsf         Butt2_Flg   ; オンステータスを示すためにフラグを設定
bcf         LED2        ; ＬＥＤ２をオンにする
movlw       ‘2’       ; 文字Ａを読み込む
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return                  ; ルーチンを抜ける
Butt2_off
;bcf        Butt2_Flg   ; オフステータスを示すためにフラグを設定
clrf        Button_Flags 
bsf         LED2        ; ＬＥＤ２をオンにする
movlw       '0'         ; 文字Ａを読み込む 
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return
;********** ボタン３のアクション
Butt3_Act
call        Debounce    ; 待ち合わせ後、ボタンを再テスト
banksel     PORTB       ; 正しいバンクを選択
btfss       Butt3       ; ボタン３を再テスト 
return                  ; ボタンは真ではない、戻る
banksel     Button_Flags 
btfsc       Butt 3_Flg  ; 前のボタンステータス１＝オンをテスト 
goto Butt3_off ; ボタンの押下は２回目、オフにする 
bsf         Butt3_Flg   ; オンステータスを示すためにフラグを設定
bcf         LED3        ; ＬＥＤ３をオンにする 
movlw       '3'         ; 文字Ａを読み込む 
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る 
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return
;********* ボタン４のアクション
Butt4_Act 
call        Debounce    ; 待ち合わせ後、ボタンを再テスト 
banksel     PORTB       ; 正しいバンクを選択
btfss       Butt4       ; ボタン４を再テスト 
return                  ; ボタンは真ではない、戻る
banksel     Button_Flags 
btfsc       Butt4_Flg   ; 前のボタンステータス１＝オンをテスト
goto        Butt4_off ; ボタンの押下は２回目、オフにする 
bsf         Butt 4_Flg  ; オンステータスを示すためにフラグを設定
bsf         LED4        ; ＬＥＤ４をオンにする
movlw       '4'         ; 文字Ａを読み込む
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return                  ; ルーチンを抜ける
Butt4_off
;bcf        Butt4_Flg   ; オフステータスを示すためにフラグを設定
clrf        Button_Flags 
bsf         LED4        ; ＬＥＤ４をオンにする 
movlw       '0'         ; 文字Ａを読み込む 
movwf       TX_data 
call        TX_char     ; 文字を送る
call        Beep 
call        Debounce    ; ２００ｍＳ待つ
return
;*******************************
; ＴＸ＿ｃｈａｒ文字をＲＳ２３２経由で送信
TX_char 
call        TX _send 
movlw       .32         ; スペース 
movwf       TX_data 
call        TX_send
;      movlw       .13         ; キャリッジリターン 
;      movwf       TX_data 
;      call        TX_send 
call        Delay       ; 待つ
return
;**********************
TX_send 
banksel     TXSTA       ; 正しいバンクを選択
TX_snd1
btfss       TXSTA,TRMT  ; 送信の有無をテスト
goto        TX_snd1     ; 依然として送信中
banksel     TX_data 
movfw       TX_data     ; 送信する文字を取得
movwf       TXREG       ; 文字を送出（同じバンク）
banksel     TXSTA       ; 正しいバンクを選択
TX_snd2 
btfss       TXSTA,TRMT  ; 送出文字をテスト
データ送出、ルーチンを抜ける
banksel     PORTC       ; 抜けたらバンク０にリセット
return
;*************************************
; 遅延、しばらく待つ！  約４０ｍＳ
Delay 
banksel     DLY_temp1 
Dlyl   decfsz      DLY_temp1   ; 内側のループをデクリメント
goto        Dly1 
decfsz      DLY_temp2   ; 外側のループをデクリメント
goto        Dly1
return
;****************************************
; デバウンスし、しばらく待つ  −  速いが雑なやり方！！
Debounce 
banksel     Deb_Counter ; 正しいバンクを選択
movlw       .5 
movwf       Deb_Counter 
deb_loop 
call        Delay       ; 約４０ｍＳ待つ
decfsz      Deb_Counter,f ; 終了か
goto        deb_loop    ; やり直す
return
;***********************************************
; ビープ、音を立てる！  遅延およびデバウンスカウンタ変数を使用
Beep 
banksel     Deb_Counter ; 正しいバンクを選択
movlw       .0 
movwf       Deb_Counter ; 音の継続時間を読み込む
Bp1 
movlw       0x02 
movwf       DLY_temp2   ; 外側のループ時間を設定
; オンサイクルを実行
bcf         Beep_OP     ; サウンダをオンにする
Bp2 
decfsz      DLY_ temp1  ; 内側のループをデクリメント
goto        Bp2 
decfsz      DLY_temp2   ; 外側のループをデクリメント
goto        Bp2
; ここで、オフサイクルを実行
movlw       0x02 
movwf       DLY_temp2   ; 外側のループ時間を設定
bsf         Beep_OP     ; サウンダをオフにする
Bp3 
decfsz      DLY_temp1   ; 内側のループをデクリメント
goto        Bp3 
decfsz      DLY_temp2   ; 外側のループをデクリメント
goto        Bp3 
decfsz      Deb_Counter,f ; 既に終了か
goto        Bp1         ; 次のサイクルを実行
return
END
【０１２５】
付録３：ＰＣ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）アプリケーションコード
unit SerialNGBasicDemoMain; 
interface 
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls, Buttons, ExtCtrls, SerialNG, ShellApi, DBCtrls, Mask, DB, ADODB,
ComCtrls, ShellCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
BasicSettingsBtn: TButton;
Terminal: TMemo;
SerialPortNG1: TSerialPortNG;
ADOConnection1: TADOConnection;
DataSource1: TDataSource;
ADOTable1: TADOTable;
DBNavigator1: TDBNavigator;
DBEdit1: TDBEdit;
Label1: TLabel;
DBEdit2; TDBEdit;
Label3:TLabel;
OpenDialog1: TOpenDialog;
Button1: TButton; 
procedure BasicSettingsBtnClick(Sender: TObject); 
procedure SerialPortNG1RxClusterEvent(Sender: TObject); 
procedure FormDestroy(Sender: TObject); 
procedure FormCreate(Sender: TObject); 
procedure Button1Click(Sender: TObject); 
private
{ Private declarations } 
public 
{ Public declarations } 
end; 
var
Form1: TForm1;
implementation 
uses SerialNGBasic;
{$R *.DFM} 
procedure AddHexString(S : String; Lines : TStrings);
var AddS, HexS, CopyS : String;
i : Integer;
coast SLen = 8; 
begin 
while Length(S) > 0 do 
begin
AddS := Copy(S,1,SLen);
HexS := ‘’; 
Delete(S,1,SLen); 
for i := 1 to SLen do 
begin
CopyS := Copy(AddS,i,1) ; 
if CopyS <> ‘’ then
HexS := HexS + ‘ ‘ + Format(‘%2.2x’,[Byte(CopyS[1])]) // 
else
HexS := HexS + ‘  ‘; 
end; 
while Length (AddS) < SLen do 
AddS := AddS + ‘ ‘; 
for i := 1 to SLen do 
case AddS[i] of
#0..#31 : AddS [i] := ‘.’; 
#127 : AddS[i] := ‘.’; 
end;
Lines.Add (HewxS+’ : ‘ +AddS); 
end; 
end; 
procedure TForm1.BasicSettingsBtnClick(Sender: TObject); 
begin
SerialNGBasicDLG.SetDLGData(SerialPortNG1); 
if SerialNGBasicDLG.ShowModal = mrOK then 
SerialNGBasicDLG.GetDLGData(SerialPortNG1); 
end;
【図１】
2009542457.tif 000004
【図２】
2009542457.tif 000005
【図３】
2009542457.tif 000006
【図４】
2009542457.tif 000007
【図５】
2009542457.tif 000008
【図６】
2009542457.tif 000009
【図７】
2009542457.tif 000010
【図８】
2009542457.tif 000011
【図９】
2009542457.tif 000012
【図１０】
2009542457.tif 000013
【図１１】
2009542457.tif 000014
【図１２】
2009542457.tif 000015
【図１３】
2009542457.tif 000016
【図１４】
2009542457.tif 000017
【図１５】
2009542457.tif 000018
【図１６】
2009542457.tif 000019
【図１７】
2009542457.tif 000020
【図１８】
2009542457.tif 000021
【図１９】
2009542457.tif 000022
【図２０】
2009542457.tif 000023
【図２１】
2009542457.tif 000024
【図２２】
2009542457.tif 000025
【図２３】
2009542457.tif 000026
【図２４】
2009542457.tif 000027
【図２５】
2009542457.tif 000028
【図２６】
2009542457.tif 000029
【図２７】
2009542457.tif 000030
【図２８】
2009542457.tif 000031
【図２９】
2009542457.tif 000032
【図３０】
2009542457.tif 000033
【国際調査報告】
2009542457.tif 000034
2009542457.tif 000035
2009542457.tif 000036