2つのカード窓の間を弧に沿って移動する紙の切り抜きの作り方

回転する円盤に取り付けた点は、中心から常に同じ距離を保ちます。この一定の距離によって円形の経路が決まります。その経路上に2つの窓を配置すれば、スライド式の溝を使わずに、同じ切り抜きを両方の位置に現せます。

回転円盤は、紙工作で確立された仕組みです。BMCC Makerspaceの「Paper Pop-Ups Workshop」では、絵を切り替える用途や、開口部の位置と数を変える方法が紹介されています。Channin PelletierのHero Artsの回転円盤チュートリアルでは、割りピンで円盤を取り付け、覗き窓と持ち上げた前面パネルを組み合わせる方法を実演しています。

以下の寸法は、どちらかの資料のテンプレートを再現したものではなく、その仕組みをもとに独自に作成した具体的なレイアウトです。完成版を作る前に、端材で試作品を作り、お使いの厚紙、留め具、接着剤で適切に組み立てられるか確認してください。

次の材料を用意します。

• 160 × 160 mmの厚紙の正方形を2枚：前面パネルと裏打ちパネルに使います。
• 直径124 mmの厚紙の円盤を1枚。
• 直径12 mmの円に完全に収まる紙の切り抜きを1つ。
• 小さな割りピンを1本。
• フォーム両面テープまたは厚紙のスペーサー用細長い帯。
• 紙用接着剤と剥がせるテープ。
• 定規、コンパス、鉛筆、はさみ、窓の切り抜きと回転軸の穴あけに適した道具。

BMCCは紙のエンジニアリング作品に160～220 gsm程度の紙を推奨し、回転円盤用の割りピンを紹介しています。この範囲は今回の工作にも参考になりますが、組み立てたパネルが平らな状態を保てるか確認してください。ワークショップの材料リストを参照してください。

小さな太陽や色付きの円など、単純な切り抜きを選びましょう。2つの窓の間で切り抜きが約74度回転するため、上下の向きがはっきりした形より、向きに左右されない形が適しています。窓から何も見えないときに見せたい背景色で、円盤を無地にします。

各正方形の左上を基準に位置を測ります。横方向は右へ、縦方向は下へ測ってください。前面パネルに次のレイアウトを印し、回転軸の位置を裏打ちパネルにも写します。

部位	位置または寸法
回転軸	左から80 mm、上から90 mm
左の窓の中心	左から50 mm、上から50 mm
右の窓の中心	左から110 mm、上から50 mm
各窓	24 × 24 mm。印を付けた点を中心に配置
円盤	直径124 mm。回転軸を中心に配置
指かけの切り欠き	前面パネルの下辺を中心とする、半径15 mmの内向き半円

両方の窓の中心は回転軸から50 mmの位置にあります。それぞれ横に30 mm、縦に40 mmずれているため、半径は√(30² + 40²) = 50 mmです。上側の弧は、左から80 mm、上から40 mmの位置を通ります。つまり、移動中は窓の中心より10 mm上まで上昇します。

この寸法では、正方形の窓の間に幅36 mmの厚紙の橋も残ります。直径12 mmの切り抜きは、この橋の裏に完全に隠れます。円盤は横方向に18～142 mm、縦方向に28～152 mmの範囲を占めるため、周囲にスペーサーを取り付ける余地があります。

別のレイアウトにする場合は、まず窓の中心位置を決めてください。回転軸は、両方の窓から等距離の位置に置く必要があります。同じ高さに窓を並べるなら、窓の中心を結んだ線の垂直二等分線上に配置します。回転軸を窓から遠ざけると上側の弧は浅くなり、近づけると上昇が大きくなります。寸法を変更するときは、円盤の大きさとパネルの境界も必ず再確認してください。

窓、円盤、指かけの切り欠きを切る

前面パネルに一辺24 mmの正方形の窓を2つ切ります。横方向の範囲はそれぞれ38～62 mmと98～122 mm、縦方向はいずれも38～62 mmです。指かけの半円形の切り欠きは、前面パネルの下辺だけに切り込みます。

円盤を切り出して、正確な中心に印を付けます。円盤の中央と、裏打ちパネルの回転軸の印に小さな穴を開けます。穴は割りピンの軸とほぼ同じ大きさにしてください。目立つほど大きな穴では、円盤が本来の経路からずれてしまいます。

切り抜きを付ける前に回転軸を取り付ける

円盤を裏打ちパネルの上に置き、穴の位置を合わせます。円盤側から割りピンを差し込み、両方の層に通してから、裏打ち側で足を広げます。円盤の中心を保ったまま回転するよう、留め具の締め具合を調整してください。

剥がせるテープと緩く置いたスペーサーで、前面パネルを仮留めします。下の切り欠きから円盤の縁が十分に見え、指で回せることを確認してください。前面パネルが割りピンの頭に触れないようにします。

Pelletierの回転円盤の作り方でも、中央の割りピン、指を入れる切り欠き、前面パネルの下に敷くフォームテープを組み合わせています。ここでは割りピンを裏打ちパネルに直接通すため、組み立てを閉じる前に回転軸を設置してください。

移動する切り抜きを1つ取り付ける

前面パネルの位置を合わせた状態で、左の窓の中心を円盤に軽く印します。円盤を回さずに前面パネルを外します。切り抜きをその印の中心に合わせ、円盤に平らに貼り付けて、接着剤が乾くまで待ちます。

前面パネルを一時的に戻します。正面から見て円盤を時計回りに回してください。切り抜きは上と右へ動き、厚紙の橋の下に隠れた後、右の窓に入るはずです。逆向きに回すと元の位置に戻ります。目的地用に2つ目の切り抜きを付けないでください。同じ1つの切り抜きが移動します。

裏打ちパネルと前面パネルの間には、円盤、取り付けた切り抜き、割りピンの頭が互いに押し付けられずに収まる空間が必要です。材料によって厚みが異なるため、スペーサーの厚さに決まった正解はありません。まずは剥がせるスペーサーを置き、前面パネルを持ち上げたり反らせたりせずに円盤が回るまで高さを足してください。

恒久的なスペーサーは、円盤が回転する範囲全体の外側に配置します。このレイアウトなら、パネルの左右の端付近と上辺に細い帯を置く方法があります。下の指かけの切り欠きは開けておいてください。切り抜きの短い移動経路の外側だけにスペーサーを置くのは避けましょう。円盤の残りの部分も空間内で回転します。

パネルを本来の取り付け位置で軽く押さえながら動作を確認します。前面パネルを持ち上げると円盤が回るのに、下ろすと止まる場合は、空間を広げるか、盛り上がった接着部分を平らにしてください。前面パネルを外しても止まる場合は、回転軸を調べます。

切り抜きが左の窓の中央に来るまで円盤を回します。露出した円盤の縁に小さな位置合わせの印を付け、指かけの切り欠きの横にも対応する印を付けます。切り抜きが右の窓の中央に来た状態でも同じように印を付けます。AとBのように区別できるラベルを付けると、2つの位置を見つけやすくなります。

前面パネルを仮留めした状態で窓越しに画像の位置を印す方法は、Pelletierの元のチュートリアルで示されている位置合わせの手順に沿っています。ここでは、円盤の縁に付けた2つの印が、1枚の画像の移動の両端を示します。

前面パネルを恒久的に固定する前に、円盤を何度か往復させます。切り抜きが両方の窓の縁に触れず、橋の下に隠れ、両方の窓の中心に戻ることを確認してください。その後、接着剤が円盤の空間に入らないように、スペーサーと前面パネルを接着します。

位置合わせの印は位置を示すもので、回転を機械的に制限するものではありません。どちらかの印を越えて回すと、切り抜きは隠れた円に沿ってさらに移動します。この簡単な仕組みでは、切り欠きの横に短い曲線の矢印を加え、2つの印で意図した移動範囲を示してください。

折りたたみ式のグリーティングカードにしたい場合は、完成した裏打ちパネルを別の折りたたみ式台紙に取り付けます。これで割りピンの足を隠しつつ、前面の切り欠きから円盤を操作できます。

症状	確認する箇所	調整方法
円盤がどの位置でも回りにくい	回転軸の締め具合、前面パネルの圧力	割りピンを少し緩めるか、スペーサーを高くします。
窓の位置で引っかかる	切り抜きの端の盛り上がり、窓の切り口の不揃い	切り抜きを平らにし、窓の縁をきれいに整えます。
一方の中心には届くが、もう一方を外れる	回転軸から窓までの距離の不均等、切り抜きの位置ずれ	両方の半径が50 mmか、切り抜きの取り付け位置が合っているか再確認します。
円盤が横にずれる	回転軸の穴の大きさ	円盤を交換するか、穴を補強して中央に開け直します。
窓の間で切り抜きが見えたままになる	橋に対する切り抜きの大きさ	切り抜きを小さくするか、窓の間隔を広げて厚紙の部分を増やします。
切り抜きが傾いて到着する	仕組みに伴う回転	向きに左右されない形を選ぶか、角度が変わることを受け入れます。

移動中もずっと見えるようにしたい場合、窓を2つに分けると経路の一部が隠れます。曲線状の開口部でつなげば途中の動きも見えますが、前面パネルのデザインが変わります。パネルを飾る前に、隠れた移動にするか、弧を目で追えるようにするか決めてください。

紙だけで仕組みを作ることもできます。Duncan BirminghamのHub Turning Wheel Mechanismでは、金具を使わず、窓の裏で画像を回転させる紙製のハブを紹介しています。このハブは回転軸の別の作り方であり、独自の組み立て方法と隙間の確認が必要です。

仕組みが動くことを確認してから装飾を仕上げます。窓の縁と指かけの切り欠きに飾りが触れないようにし、両端の印を使って動きを見せましょう。完成したカードでは、1つの切り抜きが決められた上側の弧に沿って移動し、橋の下に隠れた後、2つ目の窓に現れます。

• Paper Pop-Ups Workshop — BMCC Makerspace
• 動画：Interactive Rotating Wheel Card + Introducing Channin! — Hero Arts、Spellbinders配信
• Hub Turning Wheel Mechanism — Make Pop Up Cards