(57)【要約】      （修正有）【課題】二次元的に広がりのある折り畳み文書の、製造、流通、使用（閲覧、保存）の諸過程の総合的問題を解決する折り畳み文書を提供する。【解決手段】紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに折られた帯状片を、Ａ方向と直交方向に対して２°≦Ｋ≦７°好ましくは３°≦Ｋ≦５°偏った角度Ｋの互いに平行で間隔をおいた線群Ｂで、交互に谷折り山折りに折られた折り畳み文書であり、ミウラ折り文書への変換を準備された折り畳み文書。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに折られた帯状片を、Ａ方向と直交方向に対して
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をおいた線群Ｂで、交互に谷折り山折りに折られた折り畳み文書であり、ミウラ折り文書への変換を準備されたことを特徴とする折り畳み文書。
【請求項２】
紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに帯状に折る工程と、該帯状片をＡ方向と直交方向に対して
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をおいた線群Ｂで、交互に谷折り山折りに折る工程を組み合わせ、ミウラ折りへの変換が準備されたことを特徴とする折り畳み文書の製造法。
【請求項３】
請求項１及び２の折り畳み文書を、平面状に開き、生成されたそれぞれのジグザグ折り目線について、該ジグザグ折り目線の両端部に該ジグザグ折り目線の方向に沿って張力を与えることにより、物理的にミウラ折りの山谷分布への変換の主要部の達成と、他部分の変換の部分的達成を導き、ミウラ折り文書への変換の完成に資することを特徴とするミウラ折り文書の製造法。
【請求項４】
請求項２の、折り畳み文書の製造プロセス、該折り畳み文書の流通プロセス、請求項３の該折り畳み文書の、ミウラ折り文書への変換プロセス、前記三つのプロセスより構成することを特徴とする、ミウラ折り文書の総合的出版システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、折り畳み文書に関するものである。
【背景技術】
【０００２】折り畳み文書は、書籍形式の文書の形態と異なり、二次元的な広がりのなかに、複雑な情報要素の相互関係を、一覧できる固有の性質を有し、地図、パンフレットなどに有用である。多数の折り畳み方式のなかで、ミウラ折りと呼ばれる折り畳み形式がある。独特の折り目の配列により、展開・収納は一動作ですみ、折り目を記憶する、折り目の破断しがたい、等の優れた性質を有する。【０００３】しかしながら、ミウラ折りの特殊な性質の故に、製造に用いる折り機械の速度が通常の折り機械より格段に低く、コストが高めとなる問題がある。長年の研究開発の努力によっても、解決に至っていない。従って利用は畳まれたサイズがポケッタブルに限られ、より一般的な書物のサイズではあまり利用されていない。従って、その利用を広めるためには、機械の開発だけでなく、より広い視野で、全体的なシステムの問題としての可能性を追求しなければ、という段階にきている。【０００４】問題の代表的な例として、国土地理院発行の、地形図をあげる。従来この地形図は、印刷された柾判（４６０ｍｍｘ５８０ｍｍ）の平らな形状のまま、流通機構により輸送されて、小売店のコーナーに置かれた特製の多段地図戸棚に収納され、販売されてきた。しかし最近では、輸送の問題と、戸棚の占める空間の問題が原因と思われるが、小径のロール状に巻かれた状態で、山積みされている。その結果、地図の名称や部分を閲覧することさえできず、その利用は悲惨な状態である。【０００５】コンパクトサイズにこだわらず、柾判またはＡ２程度の最も使われるサイズを、机上の普通書類のサイズの付図として使う場合、例えばＡ５程度に収まる畳み方が、ミウラ折りの利用に最も求められる方向であると思われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】三浦公亮、「地図・宇宙・折り紙」、地図、Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．２，１９９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】二次元的に広がりのある折り畳み文書の、製造、流通、使用（閲覧、保存）の諸過程の総合的問題を解決する折り畳み文書を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】前記の課題を解決する手段を要約すると、次の通りである。（１）ミウラ折りのデザイン・パラメータのある領域（数値限定）では、正しい位置に折り筋を加工しておけば、折り目の山谷には関係なくその状態からは手仕事で容易にミウラ折りに変換する方法を発見した。これは、ミウラ折りの持つ、物理的安定性と自由度１という性質を利用するものである。（２）山谷に関係せず、折り筋を加工する仕事は、印刷業界の通常の技術で実行できる。仮にこの段階の製品は一種の折り畳み文書である。（３）以上の事情を勘案すると、前記折り畳み文書の製造は、通常の印刷業界の機械で実行する。その製品の流通も通常の書籍のように処理でき、書店を経てユーザーに渡る。ユーザーはその製品をミウラ折りに変換する、いわば解凍する。このようなミウラ折りの製造・流通・ユーザーによる変換のシステムを構築すれば、ミウラ折りの利用がより容易になる。【０００９】本発明は、請求項１に示すように紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに折られた帯状片を、Ａ方向
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の互いに平行で間隔をおいた線群Ｂで、交互に谷折り山折りに折られた折り畳み文書であり、ミウラ折り文書への変換を準備されたことを特徴とする折り畳み文書を提供するものである。【００１０】本発明は、請求項２に示すように、紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに帯状に折る工程と、該帯状
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った角度Ｋの互いに平行で間隔をおいた線群Ｂで、交互に谷折り山折りに折る工程を組み合わせ、ミウラ折りへの変換が準備されたことを特徴とする折り畳み文書の製造法を提供するものである。【００１１】本発明は、請求項１及び２の折り畳み文書を、平面状に開き、生成されたそれぞれのジグザグ折り目線について、該ジグザグ折り目線の両端部に該ジグザグ折り目線の方向に沿って張力を与えることにより、物理的にミウラ折りの山谷分布への変換の主要部の達成と、他部分の変換の部分的達成を導き、ミウラ折り文書への変換の完成に資することを特徴とするミウラ折り文書の製造法を提供するものである。【００１２】本発明は、請求項２の、折り畳み文書の製造プロセス、該折り畳み文書の流通プロセス、請求項３の該折り畳み文書の、ミウラ折り文書への変換プロセス、前記三つのプロセスより構成することを特徴とする、ミウラ折り文書の総合的出版システムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】図１は、ミウラ折りの形状を示す。図１ａは展開時の折図、で、山折りは実線、谷折りは破線で示す。図１ｂは収縮時の形状である。図１ａに戻ると、折り目の配列は、横方向の平行の折り目と、縦方向のジグザグの折り目が特徴である。また、該ジグザグの折り目は統一して山折りあるいは谷折りで、それが交互に現れる。本明細書では、このように横（Ｘ方向）と縦（Ｙ方向）を定義しておく。【００１４】ミウラ折りは前記のような、幾何学的形状で理解されることが多い。しかし、その特異性は、その形状のもたらす力学的な性質にもよる。その一部の折りを動かすと、他のすべての折りが連動して同時にかつ同様に動く（剛性の小さい紙ではその影響は減衰するが、そうでないと遠くまで及ぶ）。力学の言葉でいうと、自由度１の変形となる。ミウラ折りの文書が、一つのアクションで開閉することができるのは、この性質による。【００１５】ミウラ折りは、もう一つの重要な力学的性質がある。それ自体が力学的に極めて安定な形状である。比喩的に述べるならば、深く落ち込んだ谷間のような状態であり、そこから脱出するには大きなエネルギーが必要で、並みのエネルギーでは、すぐ元の状態に戻ってしまう。多少いい加減に、無理な形状に開いたミウラ折り文書は、適当に振動を与えると、元の折り畳み形状に自動的に戻るのは、この性質による。【００１６】前記ミウラ折りの特徴である自由度１の変形が、折りの製造については、難しさの第一の原因となる。すべての折りは連動しているので、すべての加工も同時に行う必要がある。部分的に折り進める作業は不可能なのである。従って、現行の製造法では、ミウラ折りを模擬した折り板状治具二つの間に用紙を挟み、治具と一緒に折り畳む方法である。【００１７】この方法の問題の１は、治具は有限の厚みであるから、限りなく平らまで折り畳むことは不可能であり、折り目の形成があまくなることである。問題の２は、折り畳んだ製品をとりだす工程が必要で、高速の製造は困難なことである。【００１８】ミウラ折りの簡単な折り方として、良く知られている方法がある。まず、図２Ａの用紙を横方向平行にジャバラ折り（山折りと谷折りを交互）にする（図２Ｂ）。それを、垂直と僅か傾いた縦方向の折り目にジャバラ折りにする（図２Ｃ）。これを平面状に開くと、図２Ｄのような折り目が一挙に形成される。折り目の山谷を無視すれば、折り筋はミウラ折りそのものであり、この方法の利点である。しかし折り目の山谷を意識すれば、この折りは、ミウラ折りの図２Ｅとは全く違う。そこで、正しい折り目を見比べながら順々に折り返して、ミウラ折りのそれに強制的に変更する。【００１９】変更しなければならない折り目は、一つの頂点に集まる４個の折り目の半分で、２個である。折り目は二つの頂点で共有するから、変更する折り目の数は頂点の数と等しい。この例では、頂点の数は、８個だから、８個の折り目を折り直しすることになる。図中影の部分が変更する部分で、規則性を参照しながらなので、相当面倒な作業となる。これが、この方法の問題点であり、勿論、ミウラ折りの製造には使えない。【００２０】前記の方法を、工業的な立場で観察すると、二つの折り作業（第一の折り、それと直交から小さい角度で第二の折り、ともに通称ジャバラ折り）は、比較的容易に、既存の折機で実行できる。従って、問題は折り目の折直し作業で、機械には不向きな工程である．【００２１】ミウラ折りの卓越した弾性的形状安定性、あるいはポテンシャル最小で得られた形状、に注目すると、前記の折直し作業がより自動的に行われる、何らかの力学的手段がありうると想定される。【００２２】この問題を詳細に調べるために、最小限の要素について、またさらに左側のジグザグの折り目について検討する（図３Ａ）。該図の左側のジグザグの折り目について、その両端をつまんで張力Ｔを加える。すると、両端の折り目は山折りだから、その影響で中央の谷折りが盛り上がって山折りに強制的に反転し、山折りに統一される。（図３Ｂ左から中央）。【００２３】すると、この操作は、ジグザグの頂点を通る横方向の折り目に影響する。折り紙の定理により、ジグザグの折り目が山折りであるとき、ジグザグの頂点から横に出る折り目について、広い角Ｐに挟まれる折り線は山折りとなり、狭い角Ｑに挟まれる折り線は谷折りとならざるを得ない（図３Ｂ右）。勿論、ミウラ折りの折り目はこの条件をいたるところで満たしている。従って、このジグザグの折りが実質的に成立したとき、その影響で、横方向の折り目について、正しい折目に変形するような力が働くのである。従って、結果として折り目の配列は、図３ｃのようになる。同様の操作を右の列のジグザグの凹の折り目にも適用することで、すべての折り目がミウラ折りに変換される。【００２４】本発明は、請求項１に示すように、紙面を互いに平行で等間隔の線群Ａで、４個、好ましくは２個、の折り目で交互に谷折り山折りに折られた帯状片を、と数値限定をしている。その意味は、以下のように解釈する。前記のジグザグの折り目の両端部に張力Ｔを与えることで、当該ジグザグの折り目が、両端部のそれに追従する。もし横方向の折り目の数が３となると、ジグザグの両端の山谷が相違するから、張力の作用は平均化するだけで、期待される効果はない。折り目の数が４の場合は、２の場合に準ずるが、全体として働く作用は、弱くなると予想される。【００２５】
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互に谷折り山折りに折られ、とある。その理由は、傾斜角Ｋは引っ張りによる、第二のアクションの発生に影響するからである。図４ａは、ミウラ折りの基本要素における、主要な角度の関係を、平面に置いたモデルで図示したものである。ここで基本となる平行四辺形の辺の垂直からの傾きはＫ、横方向の折り目の大きさを示す角をＬ、そして平面との傾斜角はＭとする。これらの角度の間には次式の関係がある。【００２６】
【数】
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【００２７】上式から、ジグザグの折り目が立ち上がり、平面との傾斜角が７５度の場合、ＫとＬの関係を図４ｂに示した。ジグザグの頂点から横に発生する折り目の大きさＬは、Ｋが小さいと小さく、現れても視覚的に認識できるほどではない。これがすこし見えてくるのは、Ｋ＝２°で、明確になるのはＫ＝４°で、Ｌが約１５〜１６度である。従ってＰ２で示される領域は除外され、Ｋ＝２°が下限となる。この性質に限れば、Ｋの大きい方の制限はないが、一方折り畳み文書のサイズが拡大するという限界Ｐ１があり、Ｋの最大値は７度が適当であろう。まとめると、Ｋの適用範囲は下が２度、上が７度、適切な値は４度近傍にある。【００２８】以上を要するに、前記の数値限定された折り畳み文書であれば、ジグザグの折り目の端部に張力をあたえることで、まずジグザグの折り目が完成し、その影響が横方向の折り目を強制して、ミウラ折りの折り目パターンに近づける。その間、折り目の配列に関する何の知識も情報も不要である。ある程度かたちがととのえば、自然にミウラ折りに到達する。【００２９】前記請求項１で示された範囲で作られた折り畳み文書は、コンパクトに折り畳まれていることで、輸送の問題は解消し通常の出版流通機構で、製品を容易に処理できる。そして、小売店では、通常の書物と同じようにとりあつかいできる。最終的に、ユーザーにわたった折り畳み文書は、ユーザーの手で容易にミウラ折り文書に変換できる。以降は、便利な文書として、使用することとなる。【００３０】本発明は、請求項４に示すように、折り畳み文書の製造プロセス、該折り畳み文書の流通プロセス、請求項３の折り畳み文書のミウラ折り文書への変換プロセス、前記三つのプロセスより構成することを特徴とする、ミウラ折り文書の総合的出版システムを提供するものである。【００３１】国土地理院の出版になる代表的な地形図をとりあげて、その問題点をあげる。過去のシステムでは、この地図は、柾判と呼ばれるサイズでＡ３判より大きい程度のものである。柾判の地図を、ポケッタブルにまで折り畳む、ミウラ折りはそれなりに有用である。しかしそこまで小さくしなくても、Ａ５判程度の、書棚に楽々入るサイズのミウラ折りならば、通常の使用に適しており、且つ破れない・折り目を記憶するなどの利点を享受できるはずである。そして勿論、前記の輸送、販売の問題も解決できる。本発明では、この代表的なサイズを中心として、出版業界の通常の技術を用い、且つある程度のユーザーの手を使うことで、システムとして行いうる手段を提供する。【００３２】前記折り畳み文書の生産は、基本的にはジャバラ折りを二段、方向を変えて行うことで汎用の折機で、行うことが可能である。該折り畳み文書は一つの文書の形であり、その流通は、通常の図書と同じシステムで行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ミウラ折りの平面図。（１Ａ）展開時、（１Ｂ）収納時
【図２】ミウラ折りの名取の方法（平面図）。
【図３】ミウラ折り変換のメカニズム（説明図）。
【図４】。ミウラ折りにおける形状パラメータ（４Ａ）と数値限定グラフ（４Ｂ）。
【図５】国土地理院地形図への応用例（平面図）、一点鎖線はＡ５範囲を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
【実施例１】
【００３５】本発明の代表的な実施例として、国土地理院発行の、２．５万分の１地形図について説明する。この地図は柾判（横５４０ｍｍ、縦４６０ｍｍ）というサイズで出版されている。はじめに縦を三等分して横三つ折りにする。これを垂直から約４度傾いた角度で、等間隔にジャバラ折りにする。【００３６】これから先は、手作業でする場合を述べる。この折り畳み文書を開き、比較としてミウラ折りを示す。折り目の山谷は、両者で違うことを知る。ここで、一つの縦のジグザグ折り及び、そこから派生する横方向の折り目に注目する。ジグザグ折りの両端は山折りである。ここで両端に外方向の張力を与える。すると、中央部の谷折りがそれにつられて山折りに変化する。このジグザグの二つの頂点から派生する横の折り目の近傍を観察する。ジグザグの凸側の横の折り目は山折りにジグザグの凹側の横の折り目は谷折りにという明らかな傾向が見られる。【００３７】この操作を他のすべてのジグザグの折り目について行う。ただし、ジグザグの両端が山折りの場合についてすべて行い、これを裏返しして谷折りを山折りとしてからすると、好都合である。これらの操作が終わるにつれて、全体形状は自然にミウラ折りに近づく。多少折り目を整え、フラットに押し付けると、これはミウラ折りに完全に変換される。開くと、すべての折りは正しく変換されていることを知る。これらの折り目は安定に定着し、もはや変わることは無い（図５）。
【実施例２】
【００３８】地図などの折り畳み文書を、書物に挿入する場合には、一つのコーナーの一端を、書物のページに張り付けることで、前例と同じように、ミウラ折りへの変換が可能である。
【実施例２】
【００３９】本発明における「紙」は、多様な素材の薄いシートを包含するものとする。従って、シート状の素材を利用する折り畳み構造に等しく実施できる。
【符号の説明】
【００４０】Ａ：平行で等間隔の線群（Ｘ方向）
Ｂ：Ａ方向と直交方向（Ｙ方向）に対して  偏った角度（Ｋ）の互いに平行で間隔をおいた線群
Ｋ：ミウラ折りの基本平行四辺形の斜辺の垂直からの傾斜角
Ｌ：ミウラ折りの横方向の折り目の二面角の補角の二分の一。
Ｍ：ミウラ折りの横方向の折り目の基準平面との間の角。
Ｐ１：利用に適さないＬの範囲
Ｐ２：利用に適さないＫの範囲
Ｑ；ジグザグの折り目ラインの１８０度より大きい角（図３ｂ−３）
Ｒ：ジグザグの折り目ラインの１８０度より小さい角（図３ｂ−３）
Ｔ：張力
Ｘ、Ｙ：直交座標
【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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