JP2009069779A - 学習教材 - Google Patents

Abstract

【課題】基材シートに印刷した問題表示のうち、設問要素が判読可能に視認され、解答要素が判読不能に隠蔽される学習教材を提供する。
【解決手段】設問要素に積層して隠蔽膜を印刷することにより、設問要素を判読不能としている。隠蔽膜は、常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより構成されている。基材シートは、隠蔽膜よりも蓄熱性の高い素材で構成されており、隠蔽膜が形成された部位の素材自体によりユーザの指先を押し当てる受温部を設け、該受温部の部分で素材を加温することにより隠蔽膜を印刷面から消色温度に加温する構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、生徒等のユーザが演習問題等を反復学習するための学習教材に関する。

従来、演習問題等を表示した教材シートと、前記教材シートの表面に離反自在に重ね合わせられる学習シートとから成る学習教材が公知である（特許文献１）。

図５（Ａ）に示すように、教材シート１は、設問要素Ｑと解答要素Ａを含む問題表示を印刷しており、設問要素Ｑは黒色で印刷され、解答要素Ａは赤色で印刷されている。図例の場合、英文の問題表示と、該英文に対応する和文が意味表示として黒色で印刷され、相互に組をなして対比表示されている。

学習シート２は、赤色半透明のフィルムにより形成されており、教材シート１の上に重ね合わせることにより反復学習を可能にする。図５（Ｂ）に示すように、教材シート１の上に赤色半透明の学習シート２を重ね合わせると、赤色で印刷された解答要素Ａが判読不能となる。しかし、黒色の設問要素Ｑは赤色半透明の学習シート２を透過して視認できるので判読可能である。同様に、黒色の意味表示も学習シート２を透過して判読できる。

つまり、教材シート１に学習シート２を重ね合わせた状態で、意味表示を判読することにより、問題表示の判読可能な設問要素Ｑから、判読不能な解答要素Ａが何であるかを自問し自答する。そこで、学習シート２を捲り上げれば教材シート１の解答要素Ａを含む問題表示の全文が現れるので、自答の正否をチェックすることができる。

しかしながら、従来技術の場合、教材シート１と別に学習シート２を必要とする構成であるため、ユーザが学習シート２を紛失し易く、もしも、紛失したときは、教材シート１だけを使用しても、最早、学習を行うことはできない。

この点に関して、本発明者は、常温では有色であるが加温することにより透明化する消色型の示温剤を含有するインキが公知であることを知見し、これを教材シートに利用すれば、上記の問題を解決できることを知得した。このようなインキは、温度変化により発色又は消色する示温剤を内包したマイクロカプセルを含有している。

温度変化により発色又は消色する示温剤は、コレステリック液晶、電子供与性呈色性化合物、電子受容性化合物、有極性有機化合物等があり、１種又は２種以上を任意に配合することにより、所定温度で発色又は消色する示温剤が得られ、マイクロカプセル化することによりインキに含有される（特許文献２〜４）。

特開平１１−２０２７４８号公報 特開２００６−９５７９５号公報 特開２００６−２０６６２２号公報 特開２００７−１９６４２４号公報

ところで、図１（Ａ）は、本発明者が知得した消色型示温剤を利用した教材シート３の比較例を示しており、教材シート３は、基材シート４の表面に肉眼で視認可能な設問要素Ｑと解答要素Ａを含む問題表示５を印刷し、前記解答要素Ａに積層して示温剤から成る隠蔽膜６を印刷している。尚、図例の場合、問題表示５に対応する意味表示７が基材シート４の表面から肉眼で視認可能となるように印刷されている。

隠蔽膜５を構成する印刷インクは、常温では有色であるが所定温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを含有しており、上述した特許文献２〜４において提案されたものや、高価ではあるが、現に市販されているものを使用することができる。

前記解答要素Ａと隠蔽膜５は、基材シート４の地色以外の同系の色相から選択された色彩で表されている。従って、解答要素Ａは、常温では判読困難ないし判読不能（「判読困難」と総称する。）とされ、加温により隠蔽膜５を消色化し透明化したときにのみ判読可能とされる。例えば、基材シート４の地色が白色とされている場合、解答要素Ａと隠蔽膜５を何れも黒色で表しても良く、白色以外の色であれば肉眼で判読可能となるので、その他の色であっても良い。

示温剤は、発色温度と消色温度の範囲を種々設定した異なる温度タイプのものから、隠蔽膜５の目的と機能に適合したものが選択され使用される。本発明の場合、教材シート３の隠蔽膜５を形成する示温剤は、常温ないし室温（摂氏約１０〜２７度程度）で有色であるが、人体の指先の基礎体温を受けて所定温度に加温されたとき消色化することにより透明化することが必要であり、従って、示温剤の消色温度を約摂氏２７度〜４０度程度としたものが好ましい。

そこで、この教材シート３を用いてユーザが学習を行うに際しては、隠蔽膜５により解答要素Ａが判読困難とされた状態で、意味表示を判読することにより、問題表示の判読可能な設問要素Ｑに基づいて、判読不能な解答要素Ａが何であるかを自問し自答する。その後、ユーザは、隠蔽膜５を指先で擦れば、指先の体温を受けて加温された隠蔽膜５が消色化することにより透明化し、解答要素Ａが判読可能となるように現れるので、自答の正否をチェックすることができる。

しかしながら、本発明者の実験によれば、人体の指先で隠蔽膜５の表面を擦っても、隠蔽膜５の全体を短時間で消色化することは極めて困難であることを知見した。即ち、紙製の基材シート４の上に１００ｍｅｓｈのスクリーン印刷で隠蔽膜５を形成した試料を室温（約摂氏２４度）で実験したところ、指先を隠蔽膜５の表面に強く押圧しても、隠蔽膜５が消色化を開始するまでに数十秒を要し、しかも、図１（Ｂ）に示すように中央に小さな面積で消色部分６ａが形成されるだけで、該消色部分６ａと周囲の呈色部分６ｂとの間に大きな面積の曇部分６ｃが生成され、解答要素Ａを十分に判読できないことが判明した。従って、所定時間で所定数の問題を消化しなければならない学習教材としては、到底、実用に供し得ない。

ところが、所定の素材により構成した基材シート４の裏側から隠蔽膜５に対応して指先を押圧すると、隠蔽膜５は数秒で迅速に消色化を開始し、しかも、図１（Ｃ）に示すように中央の消色部分６ａの面積が大きく形成され、前述のような曇部分６ｃがほとんど生成されないことが知得された。

そこで、上記の現象を分析すると、隠蔽膜５は、示温剤を内包したマイクロカプセルを含有するインキで形成されているため、蓄熱性が良好でなく、所定温度に達するまでの加温に時間を要する反面、瞬時に自然冷却する。従って、該隠蔽膜５の表面に指先を押圧しても、インキ自体が周囲から熱を奪うことにより消色化までに長時間を要し、しかも、押圧した指先の周囲が消色温度に達しない。

これに対して、基材シート４を蓄熱性のある紙等の素材により構成し、該基材シート４の裏側から指先を押圧すると、蓄熱性のある基材シート４が短時間で広い面積にわたり温度上昇するので、これにより、隠蔽膜５が印刷面から加温されて短時間で消色温度に達し、しかも、指先から基材シート４に広がる加温熱を受ける広い面積にわたり隠蔽膜６が加温状態を維持され、その結果、図１（Ｃ）に示すような好適な結果が得られたものと考えられる。

本発明は、上記の知見に基づき、消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより隠蔽膜６を形成した教材シートであって、実用に供し得る学習教材を提供するものである。

そこで、本発明が手段として構成したところは、基材シートの表面側から肉眼で視認可能な設問要素と解答要素を含む問題表示を印刷した教材シートにおいて、常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキを印刷することにより形成した隠蔽膜を前記解答要素に積層し、前記解答要素と隠蔽膜を基材シートの地色以外の同系の色相から選ばれた色彩で表示することにより、肉眼により解答要素が常温では判読困難であるが隠蔽膜を透明化することにより判読可能となるように構成しており、前記基材シートを隠蔽膜よりも蓄熱性の高い素材で構成すると共に、該基材シートの表裏面のうち、隠蔽膜が形成された表面と反対側の表面であって該隠蔽膜に対応する位置にユーザの指先を押し当てる受温部を設け、該受温部を介して基材シートを加温することにより隠蔽膜を印刷面から消色温度に加温するように構成した点にある。

前記設問要素と解答要素は、その印刷濃度に関して、設問要素の濃度を１００としたとき、解答要素の濃度を６０〜４０とすることにより、解答要素を設問要素よりも淡く表示することが好ましい。

基材シートの裏側には、受温部の位置を表示する指示情報を肉眼で視認可能に印刷することが好ましい。

本発明によれば、基材シート４の表面側から肉眼で視認可能な設問要素Ｑと解答要素Ａを含む問題表示５を印刷した教材シート３は、前記解答要素Ａに積層して隠蔽膜６を印刷しており、該隠蔽膜６を常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより形成し、前記解答要素Ａと隠蔽膜６を基材シート４の地色以外の同系の色相から選ばれた色彩で表示しているので、ユーザは、隠蔽膜５により判読困難とされた解答要素Ａを含む問題表示５を読取り、判読可能な設問要素Ｑから判読不能な解答要素Ａが何であるかを自問し自答した後、指先で隠蔽膜６を所定温度に加温することにより消色化させ、透明化した隠蔽膜６を透視して解答要素Ａを判読することにより、自答の正否をチェックすることができる。

この際、指先を隠蔽膜６に直接押圧させても、隠蔽膜６が消色化温度に達するまで長時間を要し、しかも、周囲に曇部分６ｃを生成してしまい、解答要素Ａを判読容易な状態にできないのに対して、特に本発明によれば、基材シート４を隠蔽膜６よりも蓄熱性の高い素材で構成し、該基材シート４の表裏面のうち、隠蔽膜６が形成された表面と反対側の表面であって該隠蔽膜に対応する部位に位置して、該基材シート４の素材４ａにより、ユーザの指先を押し当てる受温部８を設け、該受温部８を介して基材シート４を加温することにより隠蔽膜６を印刷面から消色温度に加温するように構成しているので、隠蔽膜６を短時間で消色化することができ、しかも、指先から基材シート４に広がる加温熱を受ける広い面積にわたり隠蔽膜６が加温状態を維持することにより、前述のような曇部分６ｃを周囲に生成することもなく、解答要素Ａを迅速に判読可能とし、能率的に学習を行うことができるという効果がある。

この際、隠蔽膜６を形成するための消色型示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキは、極めて高価であるが、請求項２に記載の本発明によれば、設問要素Ｑと解答要素Ａの印刷濃度に関して、設問要素Ｑの濃度を１００としたとき、解答要素Ａの濃度を６０〜４０とすることにより、解答要素Ａを設問要素Ｑよりも淡く表示しているので、隠蔽膜６を薄く形成しても解答要素Ａを判読困難にすることが可能となり、これにより、隠蔽膜６を印刷するための高価なインキの印刷消費量を抑制し、学習教材を安価に提供できるという利点がある。

そして、請求項３に記載の本発明によれば、基材シート４に受温部８の位置を表示する指示情報９を肉眼で視認可能に印刷しているので、ユーザが戸惑うこともなく、好適に教材シート３を用いて学習できるという効果がある。

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。

（基本的実施形態）
本発明の教材シート３は、基材シート４の表面側から肉眼で視認可能な設問要素Ｑと解答要素Ａを含む問題表示５を印刷し、同様に基材シート４の表面側から肉眼で視認可能となるように、前記問題表示５に対応する意味表示７を印刷している。前記解答要素Ａには隠蔽膜６が積層して印刷され、該隠蔽膜６は、常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより形成されている。前記解答要素Ａと隠蔽膜６は、基材シート４の地色以外の同系の色相から選ばれた色彩で表示されている。従って、解答要素Ａは、隠蔽膜６が呈色状態である限りは肉眼で判読困難であるが、隠蔽膜６が消色化により透明化すると肉眼で判読可能となる。この点は、図１に基づいて説明した比較例と同様である。

そこで、本発明は、図１（Ｃ）に示すように、基材シート４を隠蔽膜６よりも蓄熱性の高い素材４ａで構成し、該基材シート４の表裏面のうち、隠蔽膜６が形成された表面と反対側の表面であって該隠蔽膜６に対応する位置にユーザの指先を押し当てる受温部８を設けている。従って、ユーザが指先を受温部８に押圧すると、蓄熱性を有する素材４ａから成る受温部８が短時間で指先の基礎体温に近づくように加温され、しかも、加温が周囲に向けて容易に広がり、加温状態を維持する。

このため、隠蔽膜５は数秒で迅速に消色化を開始し、しかも、中央の消色部分６ａの面積が大きく形成され、解答要素Ａを容易に判読可能とする。即ち、図１（Ｂ）に示すような解答要素Ａの判読を困難にする曇部分６ｃをほとんど生成しない。

基材シート４の素材４ａは、セルロース等により蓄熱性を良好とした紙が好ましく、その場合、基材シート４の表裏面のうち表面に、問題表示５、隠蔽膜６、意味表示７を含む印刷が施される。従って、この場合、受温部８は、基材シート４の裏面に形成される。

図２に示すように、教材シート３は、積層された複数枚を上縁又は側縁で糊付により帳合した冊子１０を構成することが好ましく、それぞれの教示シート３は、裏面に受温部８の位置を表示する指示情報９を肉眼で視認可能となるように印刷している。指示情報９は、図２（Ｂ）に示すように、隠蔽膜６に対応する枠を表示することが好ましいが、その他、記述文のような文字でも良く、矢印等の図形でも良い。

従って、ユーザは、図２（Ａ）に示すように、教材シート３の表側から、意味表示７を読取ると共に、隠蔽膜５により解答要素Ａを判読困難とした問題表示５を読取り、判読可能な設問要素Ｑから判読不能な解答要素Ａが何であるかを自問し自答した後、図２（Ｂ）に示すように、教材シート３を反転させ、裏側の指示情報９に従って受温部８に指先を押圧し、その後、再度、教材シート３の表側を視認すれば、図２（Ｃ）に示すように、隠蔽膜５が消色して透明化しているので、解答要素Ａを判読することにより自答の正否をチェックすれば良い。

ところで、枚葉紙等に印刷を施すことにより教材シート３を形成する場合、問題表示５及び意味表示７はオフセット印刷が可能であるが、隠蔽膜６はベタ塗り状に形成する必要があるためスクリーン印刷される。この点に関し、消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキは、通常の印刷インキよりも相当に高価（現在市販のもので通常インキの約１０倍）であるため、可及的少量で目的を達するように工夫しなければならない。

そこで、本発明は、問題表示５をオフセット印刷する際、設問要素Ｑと解答要素Ａの印刷濃度に関して、設問要素Ｑの濃度を１００としたとき、解答要素Ａの濃度を６０〜４０とすることにより、解答要素Ａを設問要素Ｑよりも淡く表示している。そして、解答要素Ａに対して積層印刷する隠蔽膜６は、インキの消費量が可及的少量となるようにスクリーン印刷される。例えば、１００ｍｅｓｈのスクリーンで１度だけ印刷する。これにより、隠蔽膜６のインキ層が光を透過可能な程に薄くても、解答要素Ａが淡く表示されているので、隠蔽膜６により解答要素Ａを判読困難にすることが可能となる。因みに、設問要素Ｑと解答要素Ａの濃度に変化を与えるためには、オフセット印刷を２度行う必要があるが、隠蔽膜６のインキコストを試算すると、その方が格段に安価であることが判明した。

（第１実施例）
図３は、本発明の第１実施例を示しており、基材シート４は、セルロース等により蓄熱性を良好とした紙を素材４ａとしており、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、その表側Ｆの表面に問題表示５及び意味表示７が印刷される。この際、問題表示５は、解答要素Ａを設問要素Ｑよりも淡く表示するように印刷される。次いで、図３（Ｃ）（Ｄ）に示すように、前記解答要素Ａに対応して裏側Ｒの表面に指示情報９が印刷される。尚、先に指示情報９を印刷し、その後に問題表示５及び意味表示７を印刷しても良く、印刷の順序は問わない。

図３（Ｃ）（Ｄ）に示すように、前記解答要素Ａの上に積層して表側Ｆの表面に隠蔽膜６が印刷される。上述の通り、隠蔽膜６は、常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより形成されており、解答要素Ａと隠蔽膜６を基材シート４の地色以外の同系の色相から選ばれた色彩で表示することにより、常温では解答要素Ａを肉眼で判読困難としている。

従って、隠蔽膜６と指示情報９の間に位置して、基材シート４の素材４ａにより受温部８が形成されている。

そこで、図３（Ｅ）（Ｆ）に示すように、ユーザが指示情報９に従って基材シート４の裏側Ｒから受温部８に指先を押圧すると、素材４ａが有する蓄熱性により受温部８が短時間で指先の基礎体温に近づくように加温されると共に、加温を周囲に向けて広げ、加温状態を維持する。これにより、隠蔽膜５は迅速に消色化を開始し、解答要素Ａを判読可能とする。尚、受温部８から指先を離すと、隠蔽膜６は室温まで自然冷却され、再び呈色状態となり、解答要素Ａを判読困難とする。

（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例を示しており、基材シート４は、蓄熱性のある透明の合成樹脂フィルムを素材４ａとしており、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、その裏側Ｒの表面に問題表示５及び意味表示７が印刷される。この際、問題表示５及び意味表示７は、文字や数字の場合、鏡対称に表された文字や数字として印刷され、従って、透明フィルムの素材４ａを透視することにより表側Ｆから視認したとき通常の文字や数字として読取可能である。尚、問題表示５のうち解答要素Ａが設問要素Ｑよりも淡く印刷される点は上述と同様である。

そこで、図４（Ｃ）（Ｄ）に示すように、前記解答要素Ａの上に積層して裏側Ｒの表面に隠蔽膜６が印刷される。上述の通り、隠蔽膜６は、常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキにより形成されており、解答要素Ａと隠蔽膜６を同系の色相から選ばれた色彩で表示することにより、常温では解答要素Ａを肉眼で判読困難としている。つまり、隠蔽膜６は、解答要素Ａと共に、透明フィルムの素材４ａを透視することにより表側Ｆから視認可能である。

従って、解答要素Ａと隠蔽膜６が印刷された部位に対応する基材シート４の素材４ａが受温部８を形成する。この第２実施例の場合、ユーザは、透明フィルムの素材４ａを透視して隠蔽膜６を視認できるので、該隠蔽膜６が受温部８の位置を表示する指示情報９を兼ねている。

そこで、図４（Ｅ）（Ｆ）に示すように、ユーザが視認される隠蔽膜６を目印（指示情報９）として基材シート４の表側Ｆから受温部８に指先を押圧すると、素材４ａが有する蓄熱性により受温部８が短時間で指先の基礎体温に近づくように加温されると共に、加温を周囲に向けて広げ、加温状態を維持する。これにより、隠蔽膜５は迅速に消色化を開始し、解答要素Ａを判読可能とする。尚、受温部８から指先を離すと、隠蔽膜６は室温まで自然冷却され、再び呈色状態となり、解答要素Ａを判読困難とする。

本発明の基本的構成を示しており、（Ａ）は比較例の平面図、（Ｂ）は比較例の作用を示す平面図、（Ｃ）は本発明の基本的実施形態の作用を示す平面図である。 本発明の基本的実施形態を示しており、（Ａ）は教材シートの学習状態を示す斜視図、（Ｂ）は隠蔽膜を消色化させるための方法を示す斜視図、（Ｃ）は解答要素を判読可能とした状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施例を示しており、（Ａ）は問題表示及び意味表示を印刷した状態の基材シートを示す平面図、（Ｂ）は同基材シートを示す断面図、（Ｃ）は隠蔽膜を印刷した状態の基材シートを示す平面図、（Ｄ）は同基材シートを示す断面図、（Ｅ）は隠蔽膜を消色化した状態を示す平面図、（Ｆ）は同基材シートを示す断面図である。 本発明の第２実施例を示しており、（Ａ）は問題表示及び意味表示を印刷した状態の基材シートを示す平面図、（Ｂ）は同基材シートを示す断面図、（Ｃ）は隠蔽膜を印刷した状態の基材シートを示す平面図、（Ｄ）は同基材シートを示す断面図、（Ｅ）は隠蔽膜を消色化した状態を示す平面図、（Ｆ）は同基材シートを示す断面図である。 従来技術に係る学習教材を示しており、（Ａ）は教材シートの平面図、（Ｂ）は教材シートに学習シートを重ね合わせた状態の平面図である。

符号の説明

３ 教材シート
４ 基材シート
４ａ 素材
５ 問題表示
Ｑ 設問要素
Ａ 解答要素
６ 隠蔽膜
７ 意味表示
８ 受温部
９ 指示情報

Claims (3)

1. 基材シート(4)の表面側から肉眼で視認可能な設問要素(Q)と解答要素(A)を含む問題表示(5)を印刷した教材シートにおいて、
   常温では有色であるが人体の指先の基礎温度に相当する所定温度の消色温度に加温することにより透明化する消色型の示温剤を内包したマイクロカプセルを主剤とするインキを印刷することにより形成した隠蔽膜(6)を前記解答要素(A)に積層し、前記解答要素(A)と隠蔽膜(6)を基材シート(4)の地色以外の同系の色相から選ばれた色彩で表示することにより、肉眼により解答要素(A)が常温では判読困難であるが隠蔽膜(6)を透明化することにより判読可能となるように構成しており、
   前記基材シート(4)を隠蔽膜(6)よりも蓄熱性の高い素材で構成すると共に、該基材シート(4)の表裏面のうち、隠蔽膜(6)が形成された表面と反対側の表面であって該隠蔽膜に対応する位置にユーザの指先を押し当てる受温部(8)を設け、該受温部(8)を介して基材シート(4)を加温することにより隠蔽膜(6)を印刷面から消色温度に加温するように構成して成ることを特徴とする学習教材。
2. 設問要素(Q)と解答要素(A)の印刷濃度に関して、設問要素(Q)の濃度を１００としたとき、解答要素(A)の濃度を６０〜４０とすることにより、解答要素(A)を設問要素(Q)よりも淡く表示して成ることを特徴とする請求項１に記載の学習教材。
3. 基材シート(4)に受温部(8)の位置を表示する指示情報(9)を肉眼で視認可能に印刷して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の学習教材。

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