(57)【要約】【課題】円滑な植毛動作を行う。【解決手段】ベース素材Ｊを保持するベース保持機構２０と、保持されたベース素材の一方の面側で植毛用毛髪Ｍを保持する第一供給部８０と、鉤針４１，５１，６１，により第一供給部によって供給された植毛用毛髪をベース素材に対して結びつける結合機構とを備え、第一供給部は、植毛用毛髪の両端部をそれぞれ把持する第一把持機構８１及び第二把持機構８２を有し、第一把持機構は、植毛用毛髪を摺動可能に把持する二つの摺動板８１２，８１３と当該二つの摺動板に把持圧を付与する弾性体８１４と、把持圧を調節する調節体８１６とを備えていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース素材を保持するベース保持機構と、
保持された前記ベース素材の一方の面側で植毛用毛髪を保持する第一供給部と、
鉤針により前記第一供給部によって供給された前記植毛用毛髪を前記ベース素材に対して結びつける結合機構とを備え、
前記第一供給部は、前記植毛用毛髪の両端部をそれぞれ把持する第一把持機構及び第二把持機構を有し、
前記第一把持機構は、前記植毛用毛髪を摺動可能に把持する二つの摺動板と当該二つの摺動板に把持圧を付与する弾性体と、前記把持圧を調節する調節体とを備えることを特徴とする植毛装置。
【請求項２】
前記第一供給部は、前記第一把持機構と前記第二把持機構の間隔を可変させる可変用アクチュエーターを有することを特徴とする請求項１に記載の植毛装置。
【請求項３】
前記第一供給部は、前記第一把持機構と前記第二把持機構に保持された前記植毛用毛髪の長手方向に対して交差する方向に、前記第一把持機構及び前記第二把持機構を可動させる可動部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の植毛装置。
【請求項４】
前記第二把持機構は、前記植毛用毛髪を把持する二つの把持部材と、当該二つの把持部材をそれぞれ個別に昇降させる二つの昇降用アクチュエーターを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の植毛装置。
【請求項５】
前記第一供給部に前記植毛用毛髪を受け渡す第二供給部を備え、
前記第二供給部は、前記植毛用毛髪の両端部をそれぞれ把持する第三把持機構及び第四把持機構と、前記第一供給部に対する前記植毛用毛髪の受け渡し位置において、前記第三把持機構と前記第四把持機構の間隔を広げて前記植毛用毛髪に張力を付与する張力付与機構とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の植毛装置。
【請求項６】
前記第三把持機構及び前記第四把持機構を支持する支持板と、
前記支持板上において移動可能に支持された前記第三把持機構を前記第四把持機構側へ加圧する加圧バネと、
前記第三把持機構に設けられた当接部材と、
前記支持板が初期位置から前記受け渡し位置へ移動する間に前記当接部材に当接するストッパーと、を備え、
前記支持板が前記受け渡し位置まで移動すると、前記ストッパーに当接した前記当接部材が前記加圧バネに抗して、前記第三把持機構を前記第四把持機構から離隔する方向に押し戻すことにより、前記第三把持機構と前記第四把持機構の間隔を広げて前記植毛用毛髪に張力を付与する張力付与機構を有することを特徴とする請求項５に記載の植毛装置。
【請求項７】
前記鉤針は、前記植毛用毛髪のループに当該植毛用毛髪の一端部を挿通し、
当該鉤針が捕捉した前記植毛用毛髪の一端部を当該鉤針と共に挟持する毛髪挟持部と、
前記毛髪挟持部及び前記鉤針を、前記ベース保持機構によって保持された前記ベース素材に対して進退移動させる第一進退機構と、
前記鉤針に対して前記毛髪挟持部を進退移動させて、前記植毛用毛髪の一端部を前記鉤針と共に挟持する挟持位置と前記毛髪挟持部を前記鉤針よりも退避した退避位置とに切り替える第二進退機構とを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の植毛装置。
【請求項８】
前記毛髪挟持部の挟持圧を調整する調整部を有することを特徴とする請求項７に記載の植毛装置。
【請求項９】
前記毛髪挟持部により前記植毛用毛髪の一端部を前記鉤針に対して挟持状態に切り替えてから解放するまでの前記第一進退機構による前記鉤針の後退移動量を設定する設定部と、
前記設定部で設定された後退移動量に基づいて、前記毛髪挟持部及び前記第一進退機構を制御して前記植毛用毛髪のループの締め付け力を調節する締結制御部を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の植毛装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植毛装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の植毛装置は、植毛を行うメッシュ状のベース素材を保持し、当該ベース素材の個々のメッシュ穴に対して複数の鉤針を用いて植毛用毛髪の結節を形成し、植毛を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
この植毛装置は、一定の把持圧で植毛用毛髪両端部を把持した状態でベース素材に対する植毛動作が行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０４００８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ベース素材に対する植毛用毛髪の植毛の際には、鉤針が植毛用毛髪を係止して、メッシュ穴に引き込む等の動作が行われるが、従来の植毛装置は、植毛用毛髪の両端部を一定の把持圧で把持しているので、抵抗が大きく、円滑な引き込み動作等の妨げ、植毛用毛髪の損傷、千切れ等のおそれがあった。
【０００５】
本発明は、円滑に植毛動作を行うことをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、植毛装置において、
ベース素材を保持するベース保持機構と、
保持された前記ベース素材の一方の面側で植毛用毛髪を保持する第一供給部と、
鉤針により前記第一供給部によって供給された前記植毛用毛髪を前記ベース素材に対して結びつける結合機構とを備え、
前記第一供給部は、前記植毛用毛髪の両端部をそれぞれ把持する第一把持機構及び第二把持機構を有し、
前記第一把持機構は、前記植毛用毛髪を摺動可能に把持する二つの摺動板と当該二つの摺動板に把持圧を付与する弾性体と、前記把持圧を調節する調節体とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の植毛装置において、
前記第一供給部は、前記第一把持機構と前記第二把持機構の間隔を可変させる可変用アクチュエーターを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の植毛装置において、
前記第一供給部は、前記第一把持機構と前記第二把持機構に保持された前記植毛用毛髪の長手方向に対して交差する方向に、前記第一把持機構及び前記第二把持機構を可動させる可動部を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の植毛装置において、
前記第二把持機構は、前記植毛用毛髪を把持する二つの把持部材と、当該二つの把持部材をそれぞれ個別に昇降させる二つの昇降用アクチュエーターを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の植毛装置において、
前記第一供給部に前記植毛用毛髪を受け渡す第二供給部を備え、
前記第二供給部は、前記植毛用毛髪の両端部をそれぞれ把持する第三把持機構及び第四把持機構と、前記第一供給部に対する前記植毛用毛髪の受け渡し位置において、前記第三把持機構と前記第四把持機構の間隔を広げて前記植毛用毛髪に張力を付与する張力付与機構とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の植毛装置において、
前記第三把持機構及び前記第四把持機構を支持する支持板と、
前記支持板上において移動可能に支持された前記第三把持機構を前記第四把持機構側へ加圧する加圧バネと、
前記第三把持機構に設けられた当接部材と、
前記支持板が初期位置から前記受け渡し位置へ移動する間に前記当接部材に当接するストッパーと、を備え、
前記支持板が前記受け渡し位置まで移動すると、前記ストッパーに当接した前記当接部材が前記加圧バネに抗して、前記第三把持機構を前記第四把持機構から離隔する方向に押し戻すことにより、前記第三把持機構と前記第四把持機構の間隔を広げて前記植毛用毛髪に張力を付与する張力付与機構を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の植毛装置において、
前記鉤針は、前記植毛用毛髪のループに当該植毛用毛髪の一端部を挿通し、
当該鉤針が捕捉した前記植毛用毛髪の一端部を当該鉤針と共に挟持する毛髪挟持部と、
前記毛髪挟持部及び前記鉤針を、前記ベース保持機構によって保持された前記ベース素材に対して進退移動させる第一進退機構と、
前記鉤針に対して前記毛髪挟持部を進退移動させて、
前記植毛用毛髪の一端部を前記鉤針と共に挟持する挟持位置と前記毛髪挟持部を前記鉤針よりも退避した退避位置とに切り替える第二進退機構とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の植毛装置において、
前記毛髪挟持部の挟持圧を調整する調整部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８に記載の植毛装置において、
前記毛髪挟持部により前記植毛用毛髪の一端部を前記鉤針に対して挟持状態に切り替えてから解放するまでの前記第一進退機構による前記鉤針の後退移動量を設定する設定部と、
前記設定部で設定された後退移動量に基づいて、前記毛髪挟持部及び前記第一進退機構を制御して前記植毛用毛髪のループの締め付け力を調節する締結制御部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、第一把持機構が、植毛用毛髪を摺動可能に把持する二つの摺動板と当該二つの摺動板に把持圧を付与する弾性体と、把持圧を調節する調節体とを備えるので、把持圧の調整により植毛用毛髪に生じる大小の張力及びその変化に対応することができ、円滑に植毛動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発明の実施形態である植毛装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】植毛装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）はベース保持機構の部分断面図、図３（Ｂ）はベース保持機構の比較例の部分断面図である。
【図４】第一供給部の正面図である。
【図５】第一把持機構の位置調整後の第一供給部の正面図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は第二把持機構の側面図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は第二把持機構の植毛用毛髪の供給動作示す動作説明図である。
【図８】図８（Ａ）は第二供給部の平面図、図８（Ｂ）は正面図である。
【図９】図９（Ａ）は第二供給部の平面図、図９（Ｂ）は正面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は第二供給部の平面図、図１０（Ｂ）は正面図である。
【図１１】ルーパー機構の斜視図である。
【図１２】図１２（Ａ）はルーパーを開いた状態のルーパー機構の平面図、図１２（Ｂ）はルーパーを閉じた状態のルーパー機構の平面図である。
【図１３】第二の捕捉機構の正面図である。
【図１４】第二の捕捉機構の正面図である。
【図１５】図１５（Ａ）は後述する第二の鉤針の正面図、図１５（Ｂ）は側面図である。
【図１６】図１６（Ａ）は第二の鉤針の他の先端形状の例を示す正面図、図１６（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１７（Ａ）は先端を丸くした第二の鉤針が植毛用毛髪を捕捉してループを形成した状態を示し、図１７（Ｂ）は先端部が尖鋭な第二の鉤針が植毛用毛髪を捕捉してループを形成した状態を示す。
【図１８】第三の捕捉機構の動作を示した正面図である。
【図１９】図１８に続く第三の捕捉機構の動作を示した正面図である。
【図２０】図１９に続く第三の捕捉機構の動作を示した正面図である。
【図２１】図２０に続く第三の捕捉機構の動作を示した正面図である。
【図２２】図２１に続く第三の捕捉機構の動作を示した正面図である。
【図２３】図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）はベース素材に対する植毛を実行する範囲を示した平面図である。
【図２４】図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）はベース素材に対する植毛を実行する範囲を示した側面図である。
【図２５】植毛パターンデータが定めるメッシュ穴の標準位置を示す標準画像の概念図である。
【図２６】メッシュ穴の標準位置をメッシュ穴の標準位置に対応付ける処理示す説明図である。
【図２７】図２６に続くメッシュ穴の標準位置をメッシュ穴の標準位置に対応付ける処理示す説明図である。
【図２８】図２７に続くメッシュ穴の標準位置をメッシュ穴の標準位置に対応付ける処理示す説明図である。
【図２９】図２８に続くメッシュ穴の標準位置をメッシュ穴の標準位置に対応付ける処理示す説明図である。
【図３０】図２９に続くメッシュ穴の標準位置をメッシュ穴の標準位置に対応付ける処理示す説明図である。
【図３１】植毛位置の入力の手法を示す説明図である。
【図３２】植毛位置の入力の手法を示す説明図である。
【図３３】植毛動作制御の平面方向の動作説明図である。
【図３４】植毛動作制御の動作説明図であって、図３４（Ａ）は植毛位置の正面図、図３４（Ｂ）は側面図である。
【図３５】植毛動作制御の動作説明図であって、図３５（Ａ）は植毛位置の正面図、図３５（Ｂ）は側面図である。
【図３６】植毛動作制御の動作説明図であって、図３６（Ａ）は植毛位置の正面図、図３６（Ｂ）は側面図である。
【図３７】植毛動作制御の動作説明図であって、図３７（Ａ）は植毛位置の正面図、図３７（Ｂ）は側面図である。
【図３８】植毛動作制御の動作説明図であって、図３８（Ａ）は植毛位置の正面図、図３８（Ｂ）は側面図である。
【図３９】植毛動作制御の動作説明図であって、図３９（Ａ）は植毛位置の正面図、図３９（Ｂ）は側面図である。
【図４０】植毛動作制御の動作説明図であって、図４０（Ａ）は植毛位置の正面図、図４０（Ｂ）は側面図である。
【図４１】植毛動作制御の動作説明図であって、図４１（Ａ）は植毛位置の正面図、図４１（Ｂ）は側面図である。
【図４２】植毛動作制御の動作説明図であって、図４２（Ａ）は植毛位置の正面図、図４２（Ｂ）は側面図である。
【図４３】植毛動作制御の動作説明図であって、図４３（Ａ）は植毛位置の正面図、図４３（Ｂ）は側面図である。
【図４４】植毛動作制御の動作説明図であって、図４４（Ａ）は植毛位置の正面図、図４４（Ｂ）は側面図である。
【図４５】植毛動作制御の動作説明図であって、図４５（Ａ）は植毛位置の正面図、図４５（Ｂ）は側面図である。
【図４６】植毛動作制御のフローチャートである。
【図４７】図４７（Ａ）は毛髪繊維の左一回転結びを示す説明図、図４７（Ｂ）は右一回転結びを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態の全体構成］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態である植毛装置１０について詳細に説明する。
図１は植毛装置１０の全体構成を示す正面図、図２はその制御系を示すブロック図である。
この植毛装置１０は、作業負担を軽減し、円滑に植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに植毛するためのものである。
植毛用毛髪Ｍは、人間の毛髪に限らず、天然繊維、人工繊維を含む人間の毛髪に見立てた他のあらゆる繊維を対象としている。
ベース素材Ｊは、繊維状に限らず、平面状或いは曲面状をなすあらゆるシート状材料を含むが、この実施形態では、六角形の格子状のメッシュ穴を有する人間の頭頂部の形状に倣った曲面状のシートを例示する。
なお、メッシュ穴の形状は六角形ではなくとも良い。
【００１８】
図示のように、植毛装置１０は、ベース素材Ｊを保持するベース保持機構２０と、保持されたベース素材Ｊの裏面側から突き通す第一の鉤針４１を備え、当該第一の鉤針４１により植毛用毛髪Ｍの端部ではない部分をベース素材Ｊの裏面側に引き込んで小ループを形成する第一の捕捉機構４０と、形成された植毛用毛髪Ｍの小ループを開いてより大きなループを形成するルーパー機構７０と、保持されたベース素材Ｊの表面から突き通す第二の鉤針５１を備え、当該第二の鉤針５１により植毛用毛髪Ｍのループを第一の鉤針４１とは別の穴からベース素材Ｊの表面側に引き出す第二の捕捉機構５０と、第二の鉤針５１に捕捉された植毛用毛髪Ｍのループに挿入される第三の鉤針６１を備え、当該第三の鉤針６１により植毛用毛髪Ｍの一端部をループに引き込む第三の捕捉機構６０と、保持されたベース素材Ｊの表面（一方の面）側で植毛用毛髪Ｍを保持する第一供給部８０と、当該第一供給部８０に植毛用毛髪Ｍを受け渡す第二供給部９０と、保持されたベース素材Ｊと鉤針４１，５１，６１との相対的な移動動作を行う移動機構２５と、ベース保持機構２０に保持されたベース素材Ｊを撮像する撮像部としてのカメラ１１と、ベース保持機構２０によるベース素材Ｊの保持動作を実行させるペダル１４と、植毛用毛髪Ｍのベース素材Ｊへの植毛の動作制御を行う制御装置１００と、上記各構成を支持する基台１２とを備えている。
上記第一〜第三の捕捉機構４０，５０，６０とルーパー機構７０とは、植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに対して結びつける結合機構を構成する。
【００１９】
なお、以下の説明において、図１に示すように、水平であって互いに直交する二方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とし、Ｘ軸方向の一方を「左」側、他方を「右」側、Ｙ軸方向の一方を「前」側（図１の紙面垂直方向手前側）、他方を「後」側（図１の紙面垂直方向奥側）とする。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する鉛直上下方向をＺ軸方向とし、その一方を「上」側、他方を「下」側とする。
【００２０】
［ベース保持機構］
図３（Ａ）はベース保持機構２０の部分断面図である。
ベース保持機構２０は、図１及び図３（Ａ）に示すように、ベース素材Ｊを載置する略半球殻状の下枠２１と、下枠２１に載置されたベース素材Ｊを上から保持する保持枠２２とを備えている。
下枠２１は頂部に開口部２１１を有し、保持枠２２もこれに対応して開口部２２１を有している。そして、下枠２１と保持枠２２とで挟持したベース素材Ｊに対してこれらの開口部２１１，２２１の内側で植毛作業が実施される。
保持枠２２は、ベース素材Ｊを保持するための保持用エアシリンダー２３により昇降可能に支持されており、保持枠２２を下降させることにより下枠２１との協働でベース素材Ｊを保持し、保持枠２２を上昇させることによりベース素材Ｊを解放することができる。
【００２１】
また、保持枠２２の下面における開口部２２１の周囲には、下枠２１に載置されたベース素材Ｊに対する防滑材２４が取り付けられている。この防滑材２４は、保持枠２２の下面よりも摩擦係数が大きくかつ収縮性に富んだ素材が使用される。
例えば、防滑材２４としては、面ファスナーのループ材が好適である。例えば、図３（Ｂ）に示すような摩擦係数の大きなゴム等の弾性体のシートを防滑材２４Ａとして使用した場合、植毛が行われた部分と植毛されていない部分とで厚さに不均一が生じているベース素材Ｊに対して、保持枠２２が部分的にしか接することができないため隙間が発生し十分に保持出来ない可能性がある。
これに対して、面ファスナーのループ材等の摩擦係数が大きくかつ収縮性に富んだ素材を防滑材２４とした場合には、厚さに不均一が生じているベース素材Ｊに対して、防滑材２４が各部で収縮し、面全体がベース素材Ｊに接し効果的に保持することができる。
また、ループ材は、既に他の植毛用毛髪Ｍの植毛が行われているベース素材Ｊに絡みにくいという利点がある。
【００２２】
保持用エアシリンダー２３は、空圧の供給を行う電磁弁２３ａがその駆動回路２３ｂを介して制御装置１００に接続されている。
制御装置１００は、ペダル１４の操作に従って、電磁弁２３ａを介して保持用エアシリンダー２３の動作制御を行う。
ペダル１４は、中立位置から三段階の踏み込みが可能であり、中立位置及び三段階の踏み込み状態を検知するセンサーが内蔵され、その検出信号が制御装置１００に入力される。
そして、制御装置１００は、ペダル１４の踏み込み状態を識別し、一〜三段目のそれぞれの踏み込みに応じて、段階的に加圧力が大きくなる様に保持枠２２を下枠２１に向かって下降させる。また、ペダル１４を中立位置に戻すと、保持枠２２を上昇させて、ベース素材Ｊの解放状態とする。
このように、足でペダル１４を操作することで、下枠２１上のベース素材Ｊに対する保持枠２２の保持圧を調節することができるので、作業者は両手の使用が可能となり、保持圧を変更しながらベース素材Ｊの位置や取り付け状態を細かく調節することができ、高い作業性を得ることが可能である。
【００２３】
［移動機構］
移動機構２５は、下枠２１及び保持枠２２をＸ軸方向とＹ軸方向に沿って個別に移動可能とするＸ軸ステージ２６及びＹ軸ステージ２７と、下枠２１及び保持枠２２をＸ軸方向とＹ軸方向のそれぞれについて移動させる駆動源となるベース用Ｘ軸モーター２８及びベース用Ｙ軸モーター２９とを備えている。
これにより、下枠２１及び保持枠２２に保持されているベース素材ＪをＸ−Ｙ平面上の任意の位置に移動位置決めすることができる。
【００２４】
［第一供給部］
第二供給部９０は、所定の初期位置において、ベース素材Ｊに対して植毛を行う植毛用毛髪Ｍが外部（例えば、作業者の手作業又は図示しない供給装置等）からセットされると、当該植毛用毛髪Ｍを受け渡し位置に搬送する。
第一供給部８０は、上記受け渡し位置で第二供給部９０から植毛用毛髪Ｍを受け取り、当該植毛用毛髪Ｍをベース保持機構２０の下枠２１及び保持枠２２の上側となる植毛作業位置に搬送する。
【００２５】
図４及び図５は第一供給部８０の正面図である。
第一供給部８０は、植毛用毛髪Ｍの両端部をそれぞれ把持する第一把持機構８１及び第二把持機構８２と、これらを支持する支持板８３と、第一把持機構８１及び第二把持機構８２をＹ軸方向に沿って搬送する可動部８４（図４及び図５では図示略）と、第一把持機構８１と第二把持機構８２の間隔を変更する可変用アクチュエーターとしての間隔調整用エアシリンダー８５を備えている。
【００２６】
上記第一把持機構８１は、ミシンに搭載されるいわゆる糸調子装置と同じ構造を備えている。即ち、この第一把持機構８１は、支持板８３に支持されたブラケット８１１と、植毛用毛髪Ｍを摺動可能に把持する二つの円板状の摺動板８１２，８１３と、当該二つの摺動板８１２，８１３に把持圧を付与する弾性体としてコイルバネ８１４と、摺動板８１２，８１３及びコイルバネ８１４を支持する支軸８１５と、把持圧を調節する調節体８１６とを備えている。
【００２７】
ブラケット８１１は、支軸８１５をＺ軸方向に沿って立設させた状態でその下端部を支持している。このブラケット８１１は、支持板８３の左端部にＸ軸方向に沿って滑動可能に支持されている。
【００２８】
二つの摺動板８１２，８１３は、その中心に貫通孔が形成されており、当該貫通孔には支軸８１５が挿入されている。そして、二つの摺動板８１２，８１３は、支軸８１５に沿って移動可能に支持されている。
また、上記摺動板８１２，８１３は、いずれも、その外周が全周に渡って反り返っている。
【００２９】
支軸８１５はＺ軸方向に沿って立設されており、上から順番にコイルバネ８１４、摺動板８１２、摺動板８１３を並べて支持している。
そして、二つの摺動板８１２，８１３は、互いの外周部の反り返り方向を逆向きとした状態でコイルバネ８１４のバネ圧により、摺動板８１２，８１３の互いの中心部の周囲が圧接した状態で保持されている。
【００３０】
支軸８１５の上端部の外周には雄ネジが形成されている。そして、調節体８１６は、ナット状であり、支軸８１５の上端部の雄ネジに螺合する。
この調節体８１６を支軸８１５に螺合させて、回転させることにより、コイルバネ８１４の伸縮量が変化し、二つの摺動板８１２，８１３の把持圧を調節することができる。
【００３１】
二つの摺動板８１２，８１３は、これらの間に植毛用毛髪Ｍを挟んで保持することを前提としており、二つの摺動板８１２，８１３の把持圧は、植毛用毛髪Ｍが延びを生じたり、千切れたりしない範囲の張力で引っ張ると摺動して引き抜くことが出来る程度に調節することが望ましい。
また、二つの摺動板８１２，８１３は、植毛用毛髪Ｍに対して摺動を生じる様に、摺動性を有する金属板や樹脂板を使用することが望ましい。
また、二つの摺動板８１２，８１３は、いずれも外周が反り返っているので、これらの外周側から相互の間に植毛用毛髪Ｍを容易に押し込むことが出来るようになっている。
【００３２】
支持板８３は、長尺の平板であり、その平板面が水平に向けられ、その長手方向がＸ軸方向に沿った状態で、可動部８４に支持されている。
支持板８３は、その左端部近傍において間隔調整用エアシリンダー８５を保持している。間隔調整用エアシリンダー８５は、プランジャーの進退方向がＸ軸方向に向けられており、プランジャーの先端部は第一把持機構８１に連結されている。これにより、間隔調整用エアシリンダー８５は、第一把持機構８１に対してＸ軸方向における移動動作を行うことができる。
なお、間隔調整用エアシリンダー８５に替えて、モーターによって第一把持機構８１に移動動作を付与してもよい。
この位置切り替えにより、第一把持機構８１と第二把持機構８２との間隔を縮めることでこれらに保持された植毛用毛髪Ｍを図４に示す弛みのない状態から図５に示す弛んだ状態とすることが可能となる。
【００３３】
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は第二把持機構８２の側面図である。
第二把持機構８２は、図４〜図６（Ｄ）に示すように、支持板８３に支持されたブラケット８２１と、植毛用毛髪Ｍを把持する二つの把持部材８２２，８２３と、各把持部材８２２，８２３を個別に昇降させる昇降用アクチュエーターとしての第一把持用エアシリンダー８２４及び第二把持用エアシリンダー８２５（図４及び図５では図示略）とを備えている。
【００３４】
ブラケット８２１は、支持板８３の右端部に固定支持されている。
二つの把持部材８２２，８２３は、いずれもＹ軸方向に長尺な平板状であり、上下に並んで配置され、把持部材８２２の下面と把持部材８２３の上面とを互いに対向させた状態で支持されている。
【００３５】
上側の把持部材８２２は、第一把持用エアシリンダー８２４によって上位置（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）と下位置（図６（Ａ）及び図６（Ｄ）参照）とに位置切り替えが可能に支持されている。
同様に、下側の把持部材８２３は、第二把持用エアシリンダー８２５によって上位置（図６（Ａ）及び図６（Ｃ）参照）と下位置（図６（Ｂ）及び図６（Ｄ）参照）とに位置切り替えが可能に支持されている。
図６（Ａ）に示すように、上側の把持部材８２２が下位置、下側の把持部材８２３が上位置にある場合に、上側の把持部材８２２の下面と下側の把持部材８２３の上面とが密接し、相互間で植毛用毛髪Ｍを把持することが出来る。
また、上側の把持部材８２２の下面の前端部と下側の把持部材８２３の上面の前端部には、いずれも防滑処理が行われており、第一把持機構８１の場合と異なり、第二把持機構８２で把持されている植毛用毛髪Ｍは抜けにくくなっている。
【００３６】
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は第二把持機構８２の植毛用毛髪Ｍの供給動作示す動作説明図である。
第二把持機構８２は、第二供給部９０により張設状態で支持された植毛用毛髪Ｍを把持して受け取る構造であることから、植毛用毛髪Ｍに対して上側の把持部材８２２と下側の把持部材８２３とがいずれも昇降動作を行って上下から植毛用毛髪Ｍを挟持することが望ましい。
また、第二把持機構８２は、可動部８４によって前進移動して、下枠２１及び保持枠２２の上方に植毛用毛髪Ｍを供給するので、前進移動の際には、下枠２１や保持枠２２、さらにはその周辺の構成との干渉を回避する必要がある。
【００３７】
したがって、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、第二把持機構８２は、上側の把持部材８２２を上位置、下側の把持部材８２３を下位置とした状態から上側の把持部材８２２を下位置、下側の把持部材８２３を上位置として植毛用毛髪Ｍを上下から把持する。
そして、図７（Ｃ）に示すように、可動部８４により前進移動の際には、下側の把持部材８２３が上位置に位置するので下側に位置する下枠２１や保持枠２２等の障害物Ｇとの干渉を回避することが出来る。
また、植毛用毛髪Ｍを解放する際には、把持の場合と異なり、上側の把持部材８２２と下側の把持部材８２３の両方が移動する必要はないので、例えば、図７（Ｄ）に示すように周囲に干渉しない上側の把持部材８２２のみを上位置に移動して、植毛用毛髪Ｍを解放することができる。
【００３８】
可動部８４は、基台１２に対して固定支持されると共に、支持板８３をスライドガイドによってＹ軸方向に沿って滑動可能に支持している。
また、可動部８４は、可動用モーター８４１を駆動源として、周知の直動機構であるボールネジ機構、ベルト機構等を介して、支持板８３をＹ軸方向について任意に移動させることができる。
【００３９】
［第二供給部］
図８（Ａ），図９（Ａ），図１０（Ａ）は第二供給部９０の平面図、図８（Ｂ），図９（Ｂ），図１０（Ｂ）は正面図である。
図示のように、第二供給部９０は、植毛用毛髪Ｍの両端部をそれぞれ把持する第三把持機構９１及び第四把持機構９２と、これらを支持する支持板９３と、第三把持機構９１及び第四把持機構９２をＸ軸方向に沿って搬送する可動部９４と、前述した受け渡し位置において、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間隔を広げて植毛用毛髪Ｍに張力を付与する張力付与機構９５を備えている。
【００４０】
支持板９３は、長尺の平板であり、その平板面が水平に向けられ、その長手方向がＸ軸方向に沿った状態で、可動部９４に支持されている。
支持板９３は、その上面の左端部近傍において第三把持機構９１をＸ軸方向に沿って滑動可能に支持し、その上面の右端部において第四把持機構９２を固定支持している。
【００４１】
第三把持機構９１は、支持板９３に支持された土台９１１と、植毛用毛髪Ｍを把持する上側の把持部材９１２及び下側の把持部材９１３と、把持部材９１２を昇降させる第三把持用エアシリンダー９１４（図２参照、図８（Ａ）〜図１０（Ｂ）では図示略）とを備えている。
土台９１１は、ブロック状であり、その上面で下側の把持部材９１３を固定支持し、さらに、その上に重ねて設けられた上側の把持部材９１２を昇降可能に支持している。
二つの把持部材９１２，９１３は、いずれもＹ軸方向に長尺な平板状であり、把持部材９１２の下面と把持部材９１３の上面とを互いに対向させた状態で上下に並んで配置されている。
上側の把持部材９１２は、第三把持用エアシリンダー９１４によって上位置と下位置とに位置切り替えが行われる。
【００４２】
第四把持機構９２は、支持板９３に支持された土台９２１と、植毛用毛髪Ｍを把持する上側の把持部材９２２及び下側の把持部材９２３と、把持部材９２２を昇降させる第四把持用エアシリンダー９２４（図２参照、図８（Ａ）〜図１０（Ｂ）では図示略）とを備えている。
土台９２１は、ブロック状であり、その上面で下側の把持部材９２３を固定支持し、さらに、その上に重ねて設けられた上側の把持部材９２２を昇降可能に支持している。
二つの把持部材９２２，９２３は、いずれもＹ軸方向に長尺な平板状であり、把持部材９２２の下面と把持部材９２３の上面とを互いに対向させた状態で上下に並んで配置されている。
上側の把持部材９２２は、第四把持用エアシリンダー９２４によって上位置と下位置とに位置切り替えが行われる。
【００４３】
可動部９４は、基台１２に固定支持された支持板９４１と、支持板９４１上で土台９１１をＸ軸方向に沿って滑動可能に支持するスライドレール９４２と、土台９１１をＸ軸方向に沿って滑動させる可動用モーター９４３（図２参照、図８（Ａ）〜図１０（Ｂ）では図示略）とを備えている。
【００４４】
支持板９４１は、Ｘ軸方向に長尺な平板状であり、その上面にスライドレール９４２が設けられている。
スライドレール９４２は、Ｘ軸方向に平行に設けられており、土台９１１側に設けられた図示しないスライドブロックにより土台９１１を滑動可能とする。
可動用モーター９４３は、例えば、動作量が制御装置１００によって制御可能なステッピングモーター等が使用される。この可動用モーター９４３は、回転動作を直動動作に変換するボールネジ機構やベルト機構等の周知の伝達機構を介して土台９１１に移動動作を付与する。なお、直動式のモーターを可動用モーター９４３としても良い。
【００４５】
可動部９４は、第三把持機構９１及び第四把持機構９２の可動範囲における一端部（左端部）が前述した初期位置、他端部（右端部）が前述した受け渡し位置に設定されている。
受け渡し位置では、第三把持機構９１と第四把持機構９２に対して、後方に待機していた第一供給部８０の第一把持機構８１と第二把持機構８２が第三把持機構９１と第四把持機構９２の間に移動する。そして、第三把持機構９１と第四把持機構９２によって張設支持されていた植毛用毛髪Ｍを第一把持機構８１と第二把持機構８２が把持することで受け渡しが行われる。
このため、第一把持機構８１と第二把持機構８２が植毛用毛髪Ｍを把持する高さと第三把持機構９１と第四把持機構９２が植毛用毛髪Ｍを把持する高さとは一致するように設定されている。
【００４６】
張力付与機構９５は、支持板９３上においてＸ軸方向に沿って第三把持機構９１を移動可能に支持する支柱９５１と、第三把持機構９１を第四把持機構９２側に加圧する弾性体としての加圧バネ９５２と、第三把持機構９１の土台９１１に設けられた当接部材９５３と、支持板９３を初期位置から受け渡し位置に移動する場合に、受け渡し位置の手前で当接部材９５３に当接するストッパー９５４とを備えている。
【００４７】
支柱９５１は、第三把持機構９１の土台９１１をＸ軸方向に沿って移動可能に支持しており、加圧バネ９５２は一端部（左端部）が支持板９３に連結され、他端部（右端部）が土台９１１に連結されている。
そして、支持板９３が初期位置に位置する状態（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の位置）において、加圧バネ９５２は自然長まで延びて、土台９１１をその可動範囲の右端部（最も第四把持機構９２側となる位置）に滞留するように位置保持を行う。
【００４８】
当接部材９５３は、土台９１１の進路から外れる方向（例えば、前方）に張り出されており、ストッパー９５４は、支持板９４１上において土台９１１の進路から外れた位置（例えば、前側）に設けられている。
したがって、支持板９３が、初期位置から受け渡し位置に向かって移動すると、当該受け渡し位置に到達する直前に当接部材９５３はストッパー９５４に当接する（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の状態）。
さらに、支持板９３が受け渡し位置まで移動すると、当接部材９５３は加圧バネ９５２に抗して、第三把持機構９１の土台９１１を第四把持機構９２から離隔する方向に押し戻し、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間隔が広げられる（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）の状態）。
これにより、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間で保持されていた植毛用毛髪Ｍに弛みが生じていた場合でも、植毛用毛髪Ｍが弛みのない状態に張設することができる。
【００４９】
なお、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間隔が広げられる際に、植毛用毛髪Ｍが千切れないように、第三把持機構９１又は第四把持機構９２のいずれか一方又は双方の把持部材９１２，９１３，９２２，９２３が植毛用毛髪Ｍに対して摺動可能な程度の把持圧で把持する構成とするか、把持部材９１２，９１３，９２２，９２３の把持する面が摺動性を有する素材とすることが望ましい。
【００５０】
［ルーパー機構］
図１１はルーパー機構７０の斜視図、図１２はルーパー機構７０の主要部の平面図である。図示のように、ルーパー機構７０は、下枠２１の下側において基台１２により固定支持された支持ブラケット７１と、支持ブラケット７１の上面において移動機構７２によりＹ軸方向に沿って移動可能であるヘッド７３と、ヘッド７３に設けられた左右一対のルーパー７４，７５とを備えている。
【００５１】
支持ブラケット７１は、上面が水平であって、移動機構７２及びヘッド７３を載置支持している。
移動機構７２は、スライド機構と直動系のアクチュエーターである進退用モーター７２１を備えている。スライド機構は、スライドガイドとスライドレールからなり、ヘッド７３をＹ軸方向に沿って滑動可能とする。
進退用モーター７２１は、例えば、周知の直動機構であるベルト機構によりヘッド７３に対してＹ軸方向に沿った推力を付与する。なお、進退用モーター７２１は、直動式のモーターを使用しても良い。
【００５２】
一対のルーパー７４，７５は、先が尖ったくちばし状で上方から見て左右対称形状となっている。
これらのルーパー７４，７５は、ヘッド７３から前方に延出され、それぞれの後端部がヘッド７３によりＺ軸回りに回動可能に支持されている。そして、互いのその先端部が離れた開状態（図１２（Ａ）の状態）と互いにその先端部が接近した閉状態（図１２（Ｂ）の状態）とに切り替えることができ、また、これら開閉の切り替えを行うルーパー開閉用アクチュエーター７７がヘッド７３の内部に格納装備されている。
なお、植毛動作において、ルーパー７４，７５は、それぞれ個別に植毛用毛髪Ｍのループを係止した状態となり、その後、それぞれのループから各ルーパー７４，７５を引き抜く必要があるが、各ルーパー７４，７５が閉状態の場合も、互いの先端部は植毛用毛髪Ｍが通過できる程の隙間が形成されているので、ループの引き抜きを円滑に行うことが可能である。
【００５３】
また、各ルーパー７４，７５は、いずれも先端部近傍において、内側に凹んだ凹部７４１，７５１が形成されている。左右のルーパー７４，７５は、閉状態で前進移動して植毛用毛髪Ｍの小ループに突入し、開状態となることで凹部７４１，７５１に植毛用毛髪Ｍを保持しつつ小ループを拡開させてより大きなループの状態にすることができる。
【００５４】
［第二の捕捉機構］
図１３及び図１４は第二の捕捉機構５０の正面図、図１５（Ａ）は後述する第二の鉤針５１の正面図、図１５（Ｂ）は側面図である。
第二の捕捉機構５０は、図１，図１３及び図１４に示すように、下枠２１及び保持枠２２の開口部２１１，２２１の上方に配置されており、先端部を下方に向けて配置された第二の鉤針５１と、第二の鉤針５１を進退移動させる第二の捕捉用モーター５２と、第二の鉤針５１を支持する支持ブロック５３と、支持ブロック５３をＺ軸方向に沿って昇降可能に支持する支持ブラケット５４と、第二の鉤針５１をＺ軸回りに回動させる回動モーター５５（図２参照）とを備えている。
【００５５】
第二の鉤針５１は、図１５に示すように、Ｚ軸方向に沿った状態で先端部が下方に向けられて配設されている。さらに、第二の鉤針５１は、先端部が尖鋭な針状であって、先端部近傍の外周における前側部分が切り欠かれ、当該切り欠きの内側には上方に向いたかえし状の鉤部５１１が形成されている。この鉤部５１１は鉤の先端部が上方を向いているので、ベース素材Ｊの上方から第二の鉤針５１を下降させて鉤部５１１まで突き通した後に上昇させると、ベース素材Ｊの下側でルーパー機構７０に保持されている植毛用毛髪Ｍのループを鉤部５１１に引っ掛けてベース素材Ｊの表側に引き上げ、表面側に植毛用毛髪Ｍのループを形成することができる。
【００５６】
また、第二の鉤針５１は、切り欠きの内側であって鉤部５１１の両側を深くえぐる逃げ用の溝５１２が形成されている。この溝５１２は、植毛用毛髪Ｍを鉤部５１１により捕捉して引き上げた際に、当該溝５１２の内側に植毛用毛髪Ｍを逃がすことで、植毛用毛髪Ｍの第二の鉤針５１の両側（Ｚ軸に直交する方向）への広がりを抑制することが可能となる。この溝５１２により、ベース素材Ｊから第二の鉤針５１を容易に引き抜くことが可能となるが、ベース素材Ｊがメッシュのような無数の穴を有する素材の場合には、溝５１２は必須ではない。
【００５７】
また、第二の鉤針５１は、先端部を尖鋭としないでも良い。図１６（Ａ）は第二の鉤針５１の他の先端形状の例を示す正面図、図１６（Ｂ）は側面図である。
このように、第二の鉤針５１の先端部を丸くしてもよい。
図１７（Ａ）は先端を丸くした第二の鉤針５１が植毛用毛髪Ｍを捕捉してループを形成した状態を示し、図１７（Ｂ）は先端部が尖鋭な第二の鉤針５１が植毛用毛髪Ｍを捕捉してループを形成した状態を示す。
【００５８】
植毛の際には、第二の鉤針５１が植毛用毛髪Ｍを捕捉して形成したループに後述する第三の鉤針６１を挿入する作業が行われる。
図１７（Ａ）に示すように、先端を丸くした第二の鉤針５１の場合は、植毛用毛髪Ｍのループの内側に広い領域Ｒを確保することができ、第三の鉤針６１を容易に挿入することができるので、植毛作業をより安定的に行うことが可能である。また、尖鋭な先端部がベース素材Ｊを傷つけることを低減し抑制することができる。
なお、先端を丸くした第二の鉤針５１の場合も、ベース素材Ｊがメッシュのような無数の穴を有する素材の場合には、溝５１２は設けなくともよい。
また、第二の鉤針５１は、先端が丸い場合に限らず、第二の鉤針５１の長手方向に対して垂直な平滑面を有する平らな形状としても、植毛用毛髪Ｍのループの内側に広い領域Ｒを確保することが可能である。
【００５９】
第二の鉤針５１は、上方から見て下枠２１の開口部２１１の中心近傍であって、後述する第一の鉤針４１より幾分後方に配置されている。
これに対して、ルーパー機構７０に保持された植毛用毛髪Ｍは、第一の鉤針４１と第二の鉤針５１のとの間、即ち、第二の鉤針５１よりも僅かに前方に位置しており、第二の鉤針５１が下降したときには、ルーパー機構７０が植毛用毛髪Ｍを第二の鉤針５１側、即ち、後方に移動させて、第二の鉤針５１の外周における前側に当接させる。これにより、鉤部５１１が植毛用毛髪Ｍをより確実に捕捉することができる。
【００６０】
支持ブロック５３は、第二の鉤針５１をＺ軸回りに回転可能に支持すると共に、Ｚ軸方向について第二の鉤針５１と一体的に昇降動作を行うように連結されている。
この支持ブロック５３は、図示しないスライドガイドを介して支持ブラケット５４により昇降可能に支持されている。
【００６１】
支持ブラケット５４は、基台１２に固定支持されている。
前述した第二の鉤針５１は、非使用時には図１３に示す最も後退した退避位置にあり、使用時には図１４に示す位置まで突出する。
そして、支持ブラケット５４の下端部には、退避位置にある第二の鉤針５１の先端部より進出方向前方（下方）において、当該第二の鉤針５１の先端部に近接対向する位置に保護カバー５７が設けられている。
この保護カバー５７は、第二の鉤針５１の長手方向に対して垂直な平板状であり、その中央部には第二の鉤針５１を遊挿可能な貫通孔５７１が設けられている。したがって、第二の鉤針５１の使用時には、その進出動作を妨げない構造となっている。
【００６２】
この保護カバー５７を設けることで、第二の鉤針５１の退避時において、第二の鉤針５１の先端部に作業者の手やベース素材Ｊ、植毛用毛髪Ｍを誤って引っ掛ける等の不慮の事故を低減抑制することが可能となる。
なお、保護カバー５７は、平板状であることは必須ではなく、第二の鉤針５１の通過を可能としつつ、退避位置にある第二の鉤針５１の先端部より進出方向前方において人や物の接触を妨げる構造であれば良い。例えば、棒状又はパイプ状のフレームで第二の鉤針５１の通過領域の周囲を囲む構造等でも良いし、円筒状のフレームでも良い。
【００６３】
第二の捕捉用モーター５２は、基台１２に支持され、図示しない直動式の動作伝達機構、例えば、ボールネジ機構やベルト機構等を介して、支持ブロック５３に対して昇降動作を付与する。なお、第二の捕捉用モーター５２は、直動式のモーターを使用しても良い。
【００６４】
第二の鉤針５１は、その上部に図示しないスプライン溝が形成されており、上端部近傍にはスプラインナット５６が装備されている。そして、このスプラインナット５６に図示しないベルト機構を介して回動モーター５５から回転力が入力される。これにより第二の鉤針５１は、昇降動作を行いつつ回転することができ、第二の鉤針５１が捕捉した植毛用毛髪Ｍのループに捻り部分を形成することができる。
【００６５】
［第一の捕捉機構］
第一の捕捉機構４０は、その配置及び向きを除いて、第二の捕捉機構５０と多くの構成が共通している。したがって、共通する構成については詳細な説明は省略する。
第一の捕捉機構４０は、図１に示すように、下枠２１及び保持枠２２の開口部２１１，２２１の下方に配置されており、先端部を上方に向けて配置された第一の鉤針４１と、第一の鉤針４１を上下動させる駆動源である第一の捕捉用モーター４２（図２参照）と、第一の鉤針４１を支持する支持ブロック４３と、支持ブロック４３をＺ軸方向に沿って昇降可能に支持する支持ブラケット４４とを備えている。
【００６６】
第一の鉤針４１は、Ｚ軸方向に沿った状態で先端部が上方に向けられて配設されている。さらに、第一の鉤針４１は、当該先端部が尖鋭な針状であって、先端部近傍の外周における後側には下方に向いたかえし状の鉤部が形成されている（図示略）。この鉤部は鉤の先端部が下方を向いているので、ベース素材Ｊの下方から第一の鉤針４１を上昇させて鉤部まで突き通した後に下降させると、ベース素材Ｊの上側で第一供給部８０に保持された植毛用毛髪Ｍの途中部分を鉤部４１１に引っ掛けてベース素材Ｊの裏側に引き込み、小ループを形成することができる。
なお、第一の鉤針４１は、前述した第二の鉤針５１と同一構造である。そして、この第一の鉤針４１も、先端部を丸く又は平坦に形成しても良い。
【００６７】
支持ブロック４３及び支持ブラケット４４は、前述した第二の捕捉機構５０の支持ブロック５３及び支持ブラケット５４と同一構造だが、その向きは上下逆さまで配置されている。
また、第一の捕捉用モーター４２は、基台１２に支持され、図示しない直動式の動作伝達機構、例えば、ボールネジ機構やベルト機構等を介して、第一の鉤針４１に対して昇降動作を付与する。なお、第一の捕捉用モーター４２も、直動式のモーターを使用しても良い。
また、支持ブラケット４４は、支持ブラケット５４と同様に、保護カバーが設けられており、退避位置にある第一の鉤針４１に周囲の物や作業者との接触を低減し抑制することができる。
【００６８】
第一の鉤針４１は、鉤部が後側を向いた状態で、上方から見て下枠２１の開口部２１１の中心に配置されている。そして、第一の鉤針４１が上昇したときには、第一供給部８０が植毛用毛髪Ｍを第一の鉤針４１の後方から第一の鉤針４１の外周における後側に当接させる。これにより、鉤部４１１が植毛用毛髪Ｍをより確実に捕捉することができる。
【００６９】
［第三の捕捉機構］
図１８〜図２２は第三の捕捉機構６０の動作を順番に示した正面図である。
第三の捕捉機構６０は、図示のように、下枠２１及び保持枠２２の開口部２１１，２２１の右斜め上方に配置されており、先端部を左斜め下側に向けて配置された第三の鉤針６１と、第三の鉤針６１が捕捉した植毛用毛髪Ｍの一端部を第三の鉤針６１と共に挟持する毛髪挟持部６２と、第三の鉤針６１及び毛髪挟持部６２をベース保持機構２０によって保持されたベース素材Ｊに対して進退移動させる第一進退機構６３と、第三の鉤針６１に対して毛髪挟持部６２を進退移動させて、植毛用毛髪Ｍの一端部を第三の鉤針６１と共に挟持する挟持位置と毛髪挟持部６２を第三の鉤針６１よりも退避した退避位置とに切り替える第二進退機構６４と、これら全体を支持する支持板６５とを備えている。
【００７０】
第三の鉤針６１は、左斜め下に位置する下枠２１及び保持枠２２の開口部２１１，２２１に向けられて配設されている。さらに、第三の鉤針６１は、先端部が尖鋭な針状であって、先端部近傍の外周における前側には先端部とは逆側に向いたかえし状の鉤部６１１が形成されている。この鉤部６１１は鉤の先端部が右斜め上を向いているので、ベース素材Ｊの上方で第二の鉤針５１が形成している植毛用毛髪Ｍのループ内に第三の鉤針６１を鉤部６１１まで突き通し、さらに鉤部６１１をベース素材Ｊの上面近くの植毛用毛髪Ｍまで下降させた後に後退させると、植毛用毛髪Ｍの一端部を捕捉して、そのループに挿通させることができる。
また、第三の鉤針６１はその中心線の延長線が、ベース素材Ｊの上方で第二の鉤針５１の中心線の延長線と交差するか僅かに後方にずれるように第三の捕捉機構６０が配置されている。
【００７１】
毛髪挟持部６２は、第三の鉤針６１の鉤部６１１に捕捉された植毛用毛髪Ｍを第三の鉤針６１と共に挟持するチャック部材６２１と、当該チャック部材６２１の挟持と解放とを切り替えるチャック挟持用エアシリンダー６２２（図２参照）と、チャック挟持用エアシリンダー６２２に供給される空気圧の圧力を調節するレギュレーター６２３とを備えている。
【００７２】
チャック部材６２１は、対をなす挟持部が接離移動可能であり、接近動作によって第三の鉤針６１を挟持し、離隔動作によって第三の鉤針６１を解放する。
チャック部材６２１は、第二進退機構６４に支持されており、前述した挟持位置において、第三の鉤針６１の鉤部６１１を挟持することが可能な位置に位置決めされ、退避位置において、第三の鉤針６１の根元側に位置決めされる。
【００７３】
チャック挟持用エアシリンダー６２２は、チャック部材６２１の挟持部に接近動作と離隔動作とを付勢する。
レギュレーター６２３は、チャック挟持用エアシリンダー６２２に供給される空気圧を調節ネジにて手動調節可能であり、これによって、チャック部材６２１による第三の鉤針６１及び植毛用毛髪Ｍの挟持圧を任意に調節する調整部として機能する。
【００７４】
第一進退機構６３は、第三の鉤針６１及び毛髪挟持部６２の進退移動の駆動源となる第三の捕捉用モーター６３１（図２参照）と、第三の鉤針６１、毛髪挟持部６２及び第二進退機構６４を支持する可動ブロック６３２と、支持板６５上で可動ブロック６３２を滑動可能に支持するスライドガイド６３３とを備えている。
【００７５】
可動ブロック６３２は、第三の鉤針６１を固定支持すると共に、支持板６５に対して、第三の鉤針６１の長手方向と同じ方向に滑動可能となるようにスライドガイド６３３によって支持されている。なお、支持板６５は、基台１２に固定支持されている。
第三の捕捉用モーター６３１は、支持板６５上に設けられ、図示しない直動式の動作伝達機構、例えば、ボールネジ機構やベルト機構等を介して、可動ブロック６３２に対して第三の鉤針６１の長手方向に沿った進退移動動作を付与する。なお、第三の捕捉用モーター６３１は、直動式のモーターを使用しても良い。
【００７６】
第二進退機構６４は、毛髪挟持部６２のチャック部材６２１の進退移動の駆動源となるチャック進退用エアシリンダー６４１と、チャック部材６２１を支持する支持板６４２と、可動ブロック６３２に対して第三の鉤針６１の長手方向に沿って支持板６４２を滑動可能に支持するスライドガイド６４３とを備えている。
【００７７】
支持板６４２は、第三の鉤針６１の長手方向に沿った長尺の平板であり、その一端部でチャック部材６２１を支持している。
チャック進退用エアシリンダー６４１は、可動ブロック６３２上において、そのプランジャーの進退移動方向が第三の鉤針６１の長手方向と平行となるように固定支持されており、当該プランジャーの先端部は支持板６４２に連結されている。
そして、チャック進退用エアシリンダー６４１のプランジャーの進出動作時には、チャック部材６２１を第三の鉤針６１の鉤部６１１を挟持することが可能な挟持位置に移動させ、チャック進退用エアシリンダー６４１のプランジャーの後退動作時には、チャック部材６２１を第三の鉤針６１の後端部側の退避位置に移動させる。
【００７８】
上記構成からなる第三の捕捉機構６０は、ベース素材Ｊに対して形成された植毛用毛髪Ｍのループに当該植毛用毛髪Ｍの一端部を引き込むと共に張力を加えてループを締め付ける動作を行うことができる。
この動作を図１８〜図２２に基づいて順番に説明する。
【００７９】
まず、図１８に示すように、チャック部材６２１は解放状態で退避位置に位置しており、可動ブロック６３２も第三の鉤針６１の先端部が植毛用毛髪Ｍに届かない初期位置に待機している。
そして、図１９に示すように、可動ブロック６３２が第三の捕捉用モーター６３１の駆動により前進移動すると、第三の鉤針６１の先端部は植毛用毛髪Ｍのループの内側を通り、鉤部６１１はその先にある植毛用毛髪Ｍの一端部を捕捉する。
【００８０】
そして、図２０に示すように、第三の鉤針６１が植毛用毛髪Ｍの一端部を捕捉すると、可動ブロック６３２が第三の捕捉用モーター６３１の駆動により後退移動を行う。これにより、植毛用毛髪Ｍの一端部はそのループを通過するように引き込まれる。
植毛用毛髪Ｍの一端部がループに引き込まれた後に、タイミングを計って、チャック進退用エアシリンダー６４１を作動させて、チャック部材６２１を挟持位置に移動させる。さらに、チャック挟持用エアシリンダー６２２を作動させて、挟持状態に切り替える。
【００８１】
これにより、図２１に示すように、植毛用毛髪Ｍの一端部は第三の鉤針６１の鉤部に固定された状態で、可動ブロック６３２の後退移動に伴って、引っ張られ、植毛用毛髪Ｍのループが締め付けられて小さくなる。
そして、図２２に示すように、ループが十分に締め付けられて小さくなると、チャック挟持用エアシリンダー６２２を作動させて、チャック部材６２１を解放状態に切り替える。
これにより、植毛用毛髪Ｍのループを締め付ける張力はループ側に伝わらなくなり、植毛用毛髪Ｍの自由端となる一端部側のみが第三の鉤針６１に引っ張られて、ループを完全に通過する。これにより、植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに結びつける植毛動作が完了する。
【００８２】
なお、図２０に示すように、チャック挟持用エアシリンダー６２２を挟持状態に切り替えてから解放状態に切り替えるまでの間の第三の捕捉用モーター６３１の後退移動動作距離は、後述する操作パネル１５から任意に設定することができる。
即ち、操作パネル１５は、毛髪挟持部６２により植毛用毛髪Ｍの一端部を第三の鉤針６１に対して挟持状態に切り替えてから解放するまでの第一進退機構６３による第三の鉤針６１の後退移動量を設定する「設定部」として機能する。
この後退移動動作距離を調整することにより、植毛用毛髪Ｍのループを締め付ける力を調節することができる。即ち、後退移動動作距離を長くすると、締め付け力を大きくすることができる。
【００８３】
また、制御装置１００は、設定されたに後退移動量に基づいて、毛髪挟持部６２及び第一進退機構６３を制御して植毛用毛髪Ｍのループの締め付け力を調節する「締結制御部」として機能する。
これにより、ベース素材Ｊに植毛用毛髪Ｍを結びつけて植毛する際の締め付け力を任意に調節することが可能となっている。
【００８４】
なお、この第三の捕捉機構６０も、第一及び第二の捕捉機構４０，５０と同様に、図示しない保護カバーが設けられている。この第三の捕捉機構６０の場合には、第三の鉤針６１を遊挿可能な貫通孔が形成された保護カバーが、可動ブロック６３２の最前進位置であって進出状態にあるチャック部材６２１の前側近傍となる位置（図２０のチャック部材６２１の進出方向前側近傍）で支持板６５に支持されている。
【００８５】
［カメラ］
カメラ１１は、下枠２１の下側において、下枠２１及び保持枠２２の開口部２１１，２２１を通じて、ベース保持機構２０に保持されたベース素材Ｊを下方から撮像することが可能である。
なお、このカメラ１１は、第一〜第三の捕捉機構４０〜６０が植毛動作を実行していないタイミングで撮像を行い、植毛動作中は、第一〜第三の捕捉機構４０〜６０と干渉しない位置に退避させることができる。
【００８６】
［植毛装置の制御系：制御装置］
植毛装置１０の制御装置１００は、図２に示すように、植毛の動作制御を行うためのプログラムが格納されたＲＯＭ(Read Only Memory)１０２と、演算処理の作業領域地となるＲＡＭ(Random Access Memory)１０３と、各種設定データなどを記憶する記憶手段としての書き換え可能な不揮発性のデータメモリ１０４と、ＲＯＭ１０２内のプログラムを実行するＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）とを備えている。
【００８７】
また、ＣＰＵ１０１は、モーター駆動回路２８ａ，２９ａ，４２ａ，５２ａ，５５ａ，６３１ａ，７２１ａ，８４１ａ，９４３ａを介してベース用Ｘ軸モーター２８，ベース用Ｙ軸モーター２９，第一の捕捉用モーター４２，第二の捕捉用モーター５２，回動モーター５５，第三の捕捉用モーター６３１，進退用モーター７２１，可動用モーター８４１，可動用モーター９４３の駆動を制御する。
さらに、ＣＰＵ１０１は、駆動回路７７ａを介して開閉用アクチュエーター７７の駆動を制御する。
【００８８】
さらに、ＣＰＵ１０１は、保持用エアシリンダー２３，チャック挟持用エアシリンダー６２２，チャック進退用エアシリンダー６４１，第一把持用エアシリンダー８２４，第二把持用エアシリンダー８２５，間隔調整用エアシリンダー８５，第三把持用エアシリンダー９１４，第四把持用エアシリンダー９２４のそれぞれを作動させる電磁弁２３ａ，６２２ａ，６４１ａ，８２４ａ，８２５ａ，８５ａ，９１４ａ，９２４ａを制御するための駆動回路２３ｂ，６２２ｂ，６４１ｂ，８２４ｂ，８２５ｂ，８５ｂ，９１４ｂ，９２４ｂと接続されている。
【００８９】
また、ＣＰＵ１０１は、画像処理装置１６を介してカメラ１１と接続されている。
さらに、ＣＰＵ１０１は、保持枠２２によるベース素材Ｊの保持圧を調節するペダル１４と接続されている。
また、ＣＰＵ１０１は、各種の情報を表示する表示部としての機能と各種の入力を行うための入力部としての機能とを備えた操作パネル１５と接続されている。
【００９０】
［第一位置制御部としての処理］
上記構成により制御装置１００が行う各種の処理、制御について個別に説明する。
まず、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、画像処理装置１６との協働により、移動機構２５を制御して、ベース素材Ｊの複数のメッシュ穴の標準位置に対する植毛位置を定めた植毛パターンデータに基づいて植毛を行う第一位置制御部として機能する。
【００９１】
植毛パターンデータはデータメモリ１０４に格納されている。
植毛パターンデータは、ベース素材Ｊの複数のメッシュ穴の標準位置を基準としてこれに対する植毛位置を定めている。ここでいう複数のメッシュ穴の標準位置とは、ベース素材Ｊの表面を平面とみなし、メッシュ穴が全て歪みのない正六角形で均一の間隔で敷き詰められていることを前提とした場合の平面内の複数のメッシュ穴の位置をいう。
【００９２】
図２３はベース素材Ｊに対する植毛を実行する範囲を示した平面図、図２４は側面図である。
ベース素材Ｊは、頭部に装着することを前提とするために、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）に示すように、球面を変形させた曲面状に形成されている。したがって、図２４（Ａ）に示すように、高低差ｈが大きくなると、平面的な位置設定に基づいて全ての植毛位置を定めることは困難である。
そこで、植毛パターンデータは、ベース素材Ｊの表面（一方の面）を複数に均一に分割した単位区画の範囲内について複数のメッシュ穴の標準位置に対する植毛位置を定めている。
この分割した単位区画は、狭い範囲とすることが望ましい。例えば、一辺を数ミリから数センチの長さとする正方形又は長方形の範囲とする。
これにより、図２３（Ｂ）に示すように、全体が曲面状であるベース素材Ｊの表面も細かく区画された一つ一つの範囲は平面に近くなり、また、図２４（Ｂ）に示すように個々の区画における高低差ｈが低減されるので、実際のベース素材Ｊの表面に対して植毛パターンデータに定められた植毛位置の平面的な位置設定を当てはめることが容易となる。
このように、植毛パターンデータに狭い単位区画の範囲内について複数のメッシュ穴の標準位置に対する植毛位置が定められ、狭い単位区画ごとに植毛動作を行うことにより、曲面状のベース素材Ｊに対して良好に植毛を行うことが可能となる。
【００９３】
図２５は植毛パターンデータが定めるメッシュ穴の標準位置を示す標準画像の概念図である。図示のように、植毛パターンデータでは、メッシュ穴が全て歪みのない正六角形で均一の間隔で敷き詰められている平面上の各位置に植毛を行う順番と共に複数の植毛位置が設定されている。図中の符号Ｋは、前述した単位区画を示している。この単位区画Ｋ内に７２個のメッシュ穴が存在し、これらのメッシュ穴には並び順によって番号が定められている。即ち、単位区画Ｋ内において、図示の右下側の角の近傍に図示しない原点が定められており、当該原点を含む位置にあるメッシュ穴を「１」を定めている。さらに、「１」のメッシュ穴を起点として、左斜め下と左斜め上を交互に繰り返すジグザグの列となるメッシュ穴に続きの番号が順番に付されており、上の列にはその続きの番号が順番に付されて、最終的に「７２」までの番号が付されている。
また、単位区画内の「〇」は植毛位置を示している。植毛位置は、必ず、互いに隣接する二つのメッシュ穴の境界位置となるので、隣接する二つのメッシュ穴の番号によって特定することができる。各植毛位置は、植毛を行う順番も定められている。
【００９４】
前述したカメラ１１は、単位区画Ｋと概ね同程度であって幾分広い範囲の撮像を行う。
ベース素材Ｊは、伸縮性や変形性に富む材料からなる場合が多く、ベース保持機構２０にセットする際に引っ張りや歪みが生じやすい。このため、実際にベース素材Ｊを撮像した場合の撮像画像は、メッシュ穴の標準位置を示す画像に比べて伸びや変形が生じ易い。また、セットの際に正確に方向を合わせることが難しいので傾きが生じる場合もある。
したがって、変形又は傾斜した実位置の各メッシュ穴と植毛パターンデータに定められた標準位置の各メッシュ穴とを対応させて、実位置の各メッシュ穴に１〜７２の番号を付する処理が行われる。
そこで、ＣＰＵ１０１は、第一位置制御部としての処理を実行する場合において、カメラ１１によるベース素材Ｊの撮像画像からメッシュ穴の実位置を認識し、標準位置のメッシュ穴の並び順と同様に順番に番号を付して、同じ番号となる実位置のメッシュ穴と標準位置のメッシュ穴とを対応させる。そして、植毛位置を特定する二つの番号に対応する実位置のメッシュ穴から撮像画像内の植毛位置を特定し、メッシュ穴の実位置に植毛を行う。
【００９５】
植毛位置を正しく展開するためには、撮像画像内の複数の実位置のメッシュ穴を標準値のメッシュ穴に適正に対応させる必要がある。図２６〜図３０は撮像画像からメッシュ穴の位置を認識するための手順を示した説明図である。なお、実際の撮像範囲は図２５と同様に７２個のメッシュ穴が余裕を持って撮像可能な広さを有するが、図２６〜図３０では撮像範囲の一部のみを図示している。
まず、図２６に示すように、ベース素材Ｊの撮像画像に対してマッチング処理等の手法でメッシュ穴を探索し、取得したメッシュ穴について個々に重心の位置を算出する。ここでいう重心とは、図形上の重心、即ち、図形上に一様に質量を分布させたときの質量中心をいう。図２６の黒丸点は取得した重心を示している。
【００９６】
ＣＰＵ１０１は、第一位置制御部としての処理を実行する場合において、撮像によって認識されたメッシュ穴の実位置に対して、複数のメッシュ穴の標準位置の位置関係を示す配置条件に基づいて、標準位置への対応付けを行う。
複数のメッシュ穴の標準位置の位置関係を示す配置条件とは、例えば、正六角形のメッシュ穴が並ぶ場合の相互の重心位置について幾何学的に生じる位置関係等である。
【００９７】
まず、ＣＰＵ１０１は、図２７に示すように、撮像範囲内に予め設定されている原点ｏを含むメッシュ穴を「１」のメッシュ穴と特定する。以下、図２７〜図３０について、番号が決まったメッシュ穴についてはその重心を黒丸点ではなくて、決まった番号が記入された白丸点で表示する。
【００９８】
正六角形のメッシュ穴が敷き詰められた場合、一つのメッシュ穴に対して周囲に六つのメッシュ穴が隣接する。
したがって、ＣＰＵ１０１は、「１」のメッシュ穴の重心の周囲に60°間隔で周囲六方向にメッシュ穴の重心が存在することを配置条件として、次の「２」のメッシュ穴を特定する。
即ち、図２８に示すように、「１」のメッシュ穴の重心を起点として、「１」のメッシュ穴の重心に対して、六方向の内の一方向である図示左下側の60°の角度範囲内の直近の重心を有するメッシュ穴を「２」のメッシュ穴とする。
【００９９】
「２」のメッシュ穴を特定すると、ＣＰＵ１０１は、配置条件に従い、図２９に示すように、「２」のメッシュ穴の重心に対して、六方向の内の一方向である図示左上側の60°の角度範囲内の直近の重心を有するメッシュ穴を「３」のメッシュ穴とする。
図２８及び図２９のように、左下側60°の角度範囲のメッシュ穴の探索と左上側60°の角度範囲のメッシュ穴の探索とを交互に繰り返すことにより、ジグザグとなる横方向一列分のメッシュ穴の番号を特定する。
【０１００】
前述した図２５に示す植毛パターンデータでは、横方向一列につき九つのメッシュ穴が並び、当該メッシュ穴の横方向の列が図示上下方向に八本並ぶことを前提としている。したがって、横方向に「９」までのメッシュ穴の特定を行うと、ＣＰＵ１０１は、図３０に示すように、「１」のメッシュ穴の重心に対して、六方向の内の一方向である図示上側の60°の角度範囲内の直近の重心を有するメッシュ穴を「１０」のメッシュ穴とする。
【０１０１】
その後、ＣＰＵ１０１は、「１」〜「９」のメッシュ穴の列と同様に、八本の列に並んだメッシュ穴について番号を特定することで、撮像範囲内の７２個のメッシュ穴について個別に「１」〜「７２」の番号を特定する。
そして、特定された実位置の「１」〜「７２」のメッシュ穴は、植毛パターンデータの標準位置の「１」〜「７２」のメッシュ穴に個別に対応するので、植毛パターンデータに定められた植毛位置を特定する二つのメッシュ穴の番号を適用して、撮像画像内における植毛位置を特定することができる。
【０１０２】
例えば、植毛パターンデータにおいて「１」のメッシュ穴と「１１」のメッシュ穴との境界が植毛位置に設定されている場合には、ＣＰＵ１０１は、実位置の「１」のメッシュ穴と「１１」のメッシュ穴の境界となる六角形の一辺の中点を植毛位置として、移動機構２５により、当該植毛位置が第一〜第三の捕捉機構４０，５０，６０とルーパー機構７０によって定まる作業位置に位置決めされるようにベース素材Ｊを搬送し、植毛用毛髪Ｍの植毛を実行する。
【０１０３】
［第二位置制御部としての処理］
制御装置１００のＣＰＵ１０１は、第一位置制御部としての処理を行わないときには、移動機構２５を制御して、位置入力部としての操作パネル１５からベース素材Ｊの撮像画像に対して入力された植毛位置に基づいて植毛を行う第二位置制御部として処理を行うことが可能である。
【０１０４】
第二位置制御部としての処理を行う場合において、ＣＰＵ１０１は、操作パネル１５から例えば、ポインタの位置を動かして、決定された位置に対して忠実に植毛を行ってもよいが、次のような方法で植毛位置の入力を行ってもよい。
【０１０５】
図３１と図３２は植毛位置の入力の手法を示す説明図である。
例えば、ＣＰＵ１０１は、カメラ１１によるベース素材Ｊの撮像画像から、各メッシュ穴の重心位置を抽出する。重心位置の特定は、第一位置制御部において説明したように、マッチング処理等の手法でメッシュ穴を探索し、それぞれの重心を取得することにより行われる。
【０１０６】
操作パネル１５からは、上記重心位置が求められた各メッシュ穴のいずれかに対して、図３１に示すように、Ａ〜Ｆのいずれの辺に対応する位置に植毛を行うべきかを選択することができ、ＣＰＵ１０１は、選択されたメッシュ穴及び選択されたＡ〜Ｆの辺によって定まる位置に対して植毛動作を実行する。
また、二つのメッシュ穴を選択することにより、境界となる辺を選択可能としても良い。
【０１０７】
或いは、ＣＰＵ１０１は、図３２に示すように、重心ｇの位置が求められたメッシュ穴に対して、操作パネル１５からポインタｐが操作され、重心ｇの周囲のいずれかの位置に対して位置決定が行われた場合に、重心ｇに対してポインタｐの位置決定が行われた位置の延長線上にあるメッシュ穴の外縁部に対して植毛動作を実行してもよい。
【０１０８】
［鉤針退避時の各捕捉機構に対する制御］
制御装置１００のＣＰＵ１０１が、第一〜第三の捕捉機構４０，５０，６０に対して行う鉤針退避時の制御について説明する。
ＣＰＵ１０１は、植毛作業のために鉤針が進出動作の実行中以外は、各捕捉機構４０，５０，６０の鉤針４１，５１，６１を退避位置まで後退移動させて待機する。その際の退避位置は、保護カバーよりも後方に格納されるまで後退した第一退避位置と、保護カバーに格納されない第二退避位置（鉤針４１，５１，６１の先端部がセットされたベース素材Ｊからは離れているが、保護カバーよりも前方に進出した状態）の二種類が設定されている。
そして、ＣＰＵ１０１は、植毛作業中又は植毛動作と植毛動作とが連続する場合の合間の場合には、第二退避位置まで鉤針が退避させ、植毛作業中以外の場合であって次の植毛動作が予定されていない場合には第一退避位置まで鉤針を退避させるように、各捕捉用モーター４２，５２，６３１の動作制御を実行する。
【０１０９】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、図示しない電源装置と接続されており、主電源のオン状態からオフ状態への切り替えを常に監視している。そして、オフ状態への切り替えが検出されて場合には、制御装置１００や電源装置に搭載されたキャパシタの残留電荷を電源として利用して、第一〜第三の捕捉機構４０，５０，６０の鉤針４１，５１，６１を前述した第一退避位置まで後退移動するように、各捕捉用モーター４２，５２，６３１の動作制御を実行する。
【０１１０】
［制御装置による植毛動作制御］
上記構成からなる植毛装置１０の制御装置１００のＣＰＵ１０１が制御プログラムに従って実行する植毛動作制御の動作説明図を図３３〜図４５（Ｂ）に示す。
また、制御装置１００が制御プログラムに従って実行する植毛動作制御の全体的な流れを示すフローチャートを図４６に示す。
【０１１１】
図４６に示すように、植毛装置１０では、まず、ベース保持機構２０の下枠２１上にベース素材Ｊが作業者によってセットされ、ペダル１４の操作によって保持枠２２が下降してベース素材Ｊが保持される（ステップＳ１）。
また、第二供給部９０は、初期位置にある第三把持機構９１及び第四把持機構９２に植毛用毛髪Ｍの一端部と他端部とが作業者によってセットされ（ステップＳ３）、操作パネル１５又はペダル１４から植毛動作の開始が入力されると、ベース保持機構２０に保持されたベース素材Ｊが下方からカメラ１１によって撮像される（ステップＳ５）。
【０１１２】
ＣＰＵ１０１は、ベース素材Ｊの撮像画像から各メッシュ穴の重心を取得する。
さらに、操作パネル１５によって、第一位置制御部としての処理が選択されている場合には、植毛パターンデータに定められた植毛位置が読み込まれ、撮像画像のメッシュ穴の実位置に基づいて補正され、撮像画像上に補正された植毛位置が展開される。
また、操作パネル１５によって、第二位置制御部としての処理が選択されている場合には、操作パネル１５によって撮像画像に対する植毛位置の入力を受け付けて、植毛位置が特定される。
そして、ＣＰＵ１０１は、展開された植毛位置又は入力された植毛位置に基づいて、各鉤針４１，５１，６１が植毛を実行する作業位置に植毛位置が位置決めされるように、移動機構２５を制御して、ベース素材Ｊの位置決めを実行する（ステップＳ７）。
【０１１３】
次いで、第二供給部９０は、第三把持機構９１及び第四把持機構９２を受け渡し位置まで搬送し、第一供給部８０の第一把持機構８１及び第二把持機構８２が、第三把持機構９１及び第四把持機構９２の後方から植毛用毛髪Ｍを受け取り、ベース保持機構２０に保持されたベース素材Ｊの上方まで植毛用毛髪Ｍを搬送する（ステップＳ９）。
【０１１４】
次いで、ＣＰＵ１０１は、第一〜第三の捕捉機構４０〜６０及びルーパー機構７０を制御して、ベース素材Ｊの目標となる植毛位置に対して植毛用毛髪Ｍの植毛動作を実行する（ステップＳ１１）。
【０１１５】
そして、第一位置制御部としての処理が選択されている場合には、ＣＰＵ１０１は、植毛パターンデータに定められた全ての植毛位置に対する植毛が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
その結果、まだ、植毛が行われていない植毛位置がある場合には、ステップＳ７に処理を戻してベース素材Ｊを次の植毛位置に位置決めする。
また、全ての植毛位置に対する植毛が完了した場合には、植毛動作制御が終了となる。
【０１１６】
なお、第二位置制御部としての処理が選択されている場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１３の処理を行うことなく、植毛動作制御が終了となる。
【０１１７】
［植毛動作の詳細］
次に、上述したステップＳ１１の植毛動作についてより詳細に説明する。以下の説明における動作も全てＣＰＵ１０１の制御に基づいて実行される。
【０１１８】
ＣＰＵ１０１は、図３３に示すように、予め、カメラ１１により第二の鉤針５１の針落ち位置Ｔを撮像し、画像処理装置１６による撮像範囲の中心位置Ｃに対する第二の鉤針５１の針落ち位置Ｔの座標を算出し、記録するキャリブレーションを実行して、撮像画像内の位置座標と第二の鉤針５１の針落ち位置との対応関係を取得しておく。
また、図３４（Ａ）及び図３４（Ｂ）に示すように、第一供給部８０によって植毛用毛髪Ｍはベース素材Ｊの表面近傍で水平かつ当該表面に沿った状態で張設されている。
【０１１９】
そして、第一の鉤針４１による植毛用毛髪Ｍの捕捉動作が行われる。即ち、図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、第一の捕捉用モーター４２を作動させて、第一の鉤針４１を上昇させる。これにより、ベース素材Ｊの裏面側からメッシュ穴Ｈ１に第一の鉤針４１が突入する。
そして、第一供給部８０の第一及び第二把持機構８１，８２を第一の鉤針４１に向かって前進させて、植毛用毛髪Ｍを第一の鉤針４１の鉤部４１１側に引き寄せる。これにより、植毛用毛髪Ｍは鉤部４１１によって捕捉可能な配置となる。
【０１２０】
さらに、図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、第一の捕捉用モーター４２を作動させて、第一の鉤針４１を下降させる。これにより、植毛用毛髪Ｍはメッシュ穴Ｈ１に内に下方に引き込まれ、ベース素材Ｊの裏面側で第一の鉤針４１が植毛用毛髪Ｍの小ループを形成する。
なお、第一の鉤針４１に向かって前進していた第一及び第二把持機構８１，８２は幾分後方に戻される。
【０１２１】
次いで、ルーパー機構７０による植毛用毛髪Ｍの拡開が行われる。
即ち、図３７（Ａ）及び図３７（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、ルーパー進退用のモーター７２１を作動させて、ヘッド７３を前進移動させる。これにより、閉じた状態の各ルーパー７４，７５の先端部が植毛用毛髪Ｍの小ループの内側に侵入し、凹部７４１，７５１（図１２参照）に植毛用毛髪Ｍが入り込んだ状態となる。
【０１２２】
さらに、ＣＰＵ１０１は、図３８（Ａ）及び図３８（Ｂ）に示すように、ルーパー開閉用アクチュエーター７７を作動させて、各ルーパー７４，７５を開状態とする。これにより、植毛用毛髪Ｍの小ループは左右に拡開されてより大きなループが形成される。
【０１２３】
次いで、ＣＰＵ１０１は、図３９（Ａ）及び図３９（Ｂ）に示すように、移動機構２５を制御して、第二の鉤針５１の真下にメッシュ穴Ｈ１の後隣のメッシュ穴Ｈ２の重心位置が来るようにベース素材Ｊを前方に移動する。
そして、第二の捕捉用モーター５２を制御して第二の鉤針５１を下降させる。
【０１２４】
そして、図４０（Ａ）及び図４０（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、第一の捕捉用モーター４２を微小タイミングで上昇方向に作動させてから下降方向に切り替える。これにより、第一の鉤針４１は僅かに上昇してから下降する。また、第一の鉤針４１が僅かに上昇するタイミングでルーパー機構７０のヘッド７３を後退させる。これにより、第一の鉤針４１に捕捉されていた植毛用毛髪Ｍのループは、鉤部４１１から外れてルーパー７４，７５のみに保持され、かつ、第二の鉤針５１の鉤部５１１に押し付けられる。
【０１２５】
次いで、図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、間隔調整用エアシリンダー８５を制御して、第一把持機構８１を第二把持機構８２から一旦離してから再び第二把持機構８２側に寄せて植毛用毛髪Ｍを弛ませる。さらに、第二の捕捉用モーター５２を作動させて第二の鉤針５１を上昇させる。これにより、鉤部５１１が植毛用毛髪Ｍのループをメッシュ穴Ｈ２からベース素材Ｊの表面側に引き出す。
【０１２６】
さらに、図４２（Ａ）及び図４２（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、回動モーター５５を制御して、第二の鉤針５１を上から見て左回りに270°回転させる。これにより、植毛用毛髪Ｍのループは前後方向を向いた状態から左右方向を向いた状態となる。
【０１２７】
次いで、第三の鉤針６１による結び目の締め付けの形成動作が行われる。
即ち、図４３（Ａ）及び図４３（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、第三の捕捉用モーター６３１を作動させて、第三の鉤針６１を突出させる。これにより、第三の鉤針６１は、第二の鉤針５１が捕捉している植毛用毛髪Ｍのループに突入し、さらに、第三の鉤針６１の鉤部６１１がベース素材Ｊに接近する。このとき、第一把持機構８１及び第二把持機構８２を後退させて、植毛用毛髪Ｍを第三の鉤針６１の鉤部６１１に押し当てる。
【０１２８】
さらに、図４４（Ａ）及び図４４（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、間隔調整用エアシリンダー８５を制御して、第一把持機構８１を第二把持機構８２から離間させると共に、第二の捕捉用モーター５２を作動させて第二の鉤針５１をループ制作位置まで上昇させ、植毛用毛髪Ｍの張力を高める。
さらに、開閉用アクチュエーター７７を制御して各ルーパー７４，７５を閉じ、第三の捕捉用モーター６３１を作動させて第三の鉤針６１を後退させて、メッシュ穴Ｈ１から第一把持機構８１側に延びる植毛用毛髪Ｍを鉤部６１１で捕捉して、植毛用毛髪Ｍのループ内に引き込むように引き上げる。
【０１２９】
ついで、図４５（Ａ）及び図４５（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０１は、間隔調整用エアシリンダー８５を制御して、第一把持機構８１を第二把持機構８２側に寄せて植毛用毛髪Ｍを弛ませてから、ルーパー進退用のモーター７２１を作動させて、ヘッド７３を後退させて、各ルーパー７４，７５を植毛用毛髪Ｍから引き抜く。
さらに、第二の捕捉用モーター５２を微小タイミングで下降方向に作動させてから上昇方向に切り替えると共に、回動モーター５５を制御して、第二の鉤針５１を上から見て右回りに180°回転させる。これにより、鉤部５１１から植毛用毛髪Ｍのループが外れ、鉤針５１が以降の仕上げ動作に干渉しない位置まで上昇する。
【０１３０】
一方、第三の捕捉機構６０では、植毛用毛髪Ｍの一端部がループに引き込まれた後に、タイミングを計って、チャック進退用エアシリンダー６４１により、チャック部材６２１を挟持位置に移動させ、チャック挟持用エアシリンダー６２２により、チャック部材６２１を挟持状態に切り替える（図２０参照）。
また、ＣＰＵ１０１は、第三の捕捉用モーター６３１を作動させて第三の鉤針６１をさらに後退させ、同時に、第一把持機構８１及び第二把持機構８２を後退させて、植毛用毛髪Ｍのループを締め付ける（図２１参照）。
【０１３１】
その後、ＣＰＵ１０１は、第三の捕捉用モーター６３１を制御して第三の鉤針６１を僅かに前進させて、植毛用毛髪Ｍの張力を均一化し、再び、第三の鉤針６１を締め上げ高さまで上昇させる。
さらに、チャック挟持用エアシリンダー６２２により、チャック部材６２１を解放状態に切り替え、第三の鉤針６１を退避位置まで上昇させる。これにより、植毛用毛髪Ｍの自由端となる一端部側がループを完全に通過して、植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに結びつける動作が完了する（図２２参照）。
【０１３２】
以上のようにして一本の植毛用毛髪Ｍの植毛動作が完了する。
【０１３３】
［実施形態の技術的効果］
上記植毛装置１０は、第一供給部８０の第一把持機構８１が、植毛用毛髪Ｍを摺動可能に把持する二つの摺動板８１２，８１３とコイルバネ８１４と調節体８１６とを備える構成なので、植毛動作において、植毛用毛髪Ｍに過大な張力が加わる前に摺動を生じ、植毛用毛髪Ｍを保護しつつ適度な張力を良好な植毛を実現することが可能となる。
また、クランプして植毛用毛髪Ｍを保持する場合と異なり、植毛動作の途中でクランプと解除とを細かく切り替える必要性が低減され、円滑な植毛動作を実現することが可能となる。
【０１３４】
また、第一供給部８０は、第一把持機構８１と第二把持機構８２の間隔を可変させる可変用アクチュエーターとしての間隔調整用エアシリンダー８５を有するので、植毛用毛髪Ｍの張力調整や弛みにより余裕を持たせる動作を良好に行うことが可能となる。
【０１３５】
また、第一供給部８０は、第一把持機構８１と第二把持機構８２を前後方向に可動させる可動部８４を備えるので、各鉤針４１〜６１に対して植毛用毛髪Ｍを押し当て又はその解除、植毛用毛髪Ｍの張力調整を行うことが可能となる。
【０１３６】
また、第一供給部８０の第二把持機構８２が、植毛用毛髪Ｍを把持する二つの把持部材９１２，９１３と、当該二つの把持部材９１２，９１３をそれぞれ個別に昇降させる二つの昇降用アクチュエーターとしての第三把持用エアシリンダー９１４，第四把持用エアシリンダー９２４を有するので、把持動作に加えて、把持部材９１２，９１３の移動を可能とし、狭いエリア内でも把持部材９１２，９１３が周囲に干渉することなく自在に移動することが可能である。
【０１３７】
また、第二供給部９０が、第一供給部８０に対する前記植毛用毛髪の受け渡し位置において、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間隔を広げて植毛用毛髪Ｍに張力を付与する張力付与機構９５を有するので、植毛用毛髪Ｍを弛むことなく張った状態で第一供給部８０に受け渡すことができ、良好な植毛動作を実現することが可能となる。
【０１３８】
また、第二供給部９０の張力付与機構９５は、支持板９３が受け渡し位置まで移動すると、ストッパー９５４に当接した当接部材９５３が加圧バネ９５２に抗して、第三把持機構９１を第四把持機構９２から離隔する方向に押し戻すことにより、第三把持機構９１と第四把持機構９２の間隔を広げて植毛用毛髪Ｍに張力を付与する構成となっている。このため、植毛用毛髪Ｍに張力を付与するための独立したアクチュエーター等を不要とし、部品点数低減やこれに伴う装置の製造コストの低減を図ることが可能となる。
【０１３９】
また、第三の捕捉機構６０は、第三の鉤針６１が捕捉した植毛用毛髪Ｍの一端部を当該鉤針６１と共に挟持する毛髪挟持部６２と、毛髪挟持部６２及び第三の鉤針６１をベース保持機構２０によって保持されたベース素材Ｊに対して進退移動させる第一進退機構６３と、第三の鉤針６１に対して毛髪挟持部６２を進退移動させる第二進退機構６４とを備えている。
これにより、植毛用毛髪Ｍのベース素材Ｊ上のループの締め付けを可能としつつも、締め付けを行わないときには、毛髪挟持部６２を退避させておくことができ、第三の鉤針６１を広範囲で移動させることが可能となる。
【０１４０】
また、第三の捕捉機構６０は、調整部としてのレギュレーター６２３を有するので、第三の鉤針６１に対する植毛用毛髪Ｍの挟持圧を自在に調整することが可能となる。
さらに、第三の捕捉機構６０の動作において、毛髪挟持部６２により植毛用毛髪Ｍの一端部を第三の鉤針６１に対して挟持状態に切り替えてから解放するまでの第一進退機構６３による第三の鉤針６１の後退移動量を設定部としての操作パネル１５にて設定することができ、制御装置１００のＣＰＵ１０１が設定されたに後退移動量に基づいて、毛髪挟持部６２及び第一進退機構６３を制御するので、植毛用毛髪Ｍのループの締め付け力を任意に調節することが可能となる。したがって、植毛用毛髪Ｍの種類や性質に応じて、適切な植毛を行うことが可能となる。
【０１４１】
また、植毛装置１０では、各鉤針４１〜６１の先端を平ら又は丸く形成した場合には、当該先端部を周囲に引っ掛けることを低減抑制し、また、当該先端部を引っ掛けることで鉤針を破損することを低減抑制することが可能となる。
また、鉤針で植毛用毛髪Ｍを引っ掛けてループを形成する場合に、ループを広く確保することが可能となる。
また、各捕捉機構４０〜６０は、退避時の鉤針４１〜６１を格納する保護カバーを有するので、この場合も、先端部を周囲に引っ掛けることを低減抑制し、また、当該先端部を引っ掛けることで鉤針を破損することを低減抑制することが可能となる。
【０１４２】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、主電源が切れると、各鉤針を保護カバーまで後退させる制御を行うので、装置の非使用時における鉤針の先端部の引っ掛け、引っ掛けによる破損を効果的に低減することが可能となる。
さらに、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、植毛動作中又は植毛動作が連続する場合には、保護カバーに格納されない第二退避位置まで鉤針を退避させ、非植毛動作時であって次の植毛動作が予定されていない場合には保護カバーに格納される第一退避位置まで鉤針を退避させる制御を行うので、鉤針の先端部の引っ掛けを効果的に低減しつつ、作業必要時には鉤針を迅速に使用可能な状態にすることが可能となる。
【０１４３】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、移動機構２５を制御して、ベース素材Ｊの複数のメッシュ穴の標準位置に対する植毛位置を定めた植毛パターンデータに基づいて植毛を行う第一位置制御部として機能するので、自動的に連続して複数の植毛用毛髪Ｍの植毛動作を行うことができ、一つ一つの植毛位置を指定するなどの繁雑な作業を行うことなく効率的な植毛動作を実現することが可能となる。
【０１４４】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、第一位置制御部に基づく制御として、カメラ１１によるベース素材Ｊの撮像画像からメッシュ穴の実位置を認識し、当該実位置に植毛パターンデータの複数のメッシュ穴の標準位置を対応付けて、メッシュ穴の実位置に植毛を行う。
このため、ベース素材Ｊがベース保持機構２０に対して延びや傾きを生じた状態で取り付けられた場合やベース素材Ｊそのものが変形等を生じていた場合であっても、ベース素材Ｊに対して植毛パターンデータの複数のメッシュ穴の標準位置を正しく反映することができ、良好な植毛動作を行うことが可能となる。
【０１４５】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、第一位置制御部に基づく制御として、ベース素材Ｊの撮像画像から取得したメッシュ穴の実位置に対して、複数のメッシュ穴の標準位置の位置関係を示す配置条件に基づいて、実位置の標準位置への対応付けを行う。
このため、配置条件に応じて、ベース素材Ｊの延びや傾き、ベース素材Ｊの変形等の影響をより低減して、ベース素材Ｊに対して植毛パターンデータの複数のメッシュ穴の標準位置をより正しく反映することができ、良好な植毛動作を行うことが可能となる。
【０１４６】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ベース素材Ｊの撮像画像から認識したメッシュ穴の重心の中で、予め定められた原点位置に最も近いメッシュ穴の重心を起点とし、メッシュ穴の重心を中心とする60°の角度範囲ごとに隣のメッシュ穴の重心が存在することを配置条件として、起点となるメッシュ穴の重心から隣のメッシュ穴の重心を求め、同様にさらに隣のメッシュ穴の重心を求める処理を繰り返すことで実位置の標準位置への対応付けを行っている。
上記のように、配置条件がかなり柔軟性を有するので、ベース素材Ｊの延びや傾き、ベース素材Ｊの変形等が大きく生じていても各メッシュ穴の重心を特定することができ、これらの影響を抑えて、ベース素材Ｊに対して植毛パターンデータの複数のメッシュ穴の標準位置をより正しく反映することができ、良好な植毛動作を行うことが可能となる。
【０１４７】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、カメラ１１によるベース素材Ｊの撮像画像から植毛位置を入力する操作パネル１５と、移動機構２５を制御して、操作パネル１５から入力された植毛位置に基づいて植毛を行う第二位置制御部として機能するので、植毛パターンデータに定める植毛位置だけでなく、個別に入力した植毛位置にも植毛を行うことができ、画一的な植毛だけではなく、個々の必要性に対応した多様な植毛を行うことが可能となる。
【０１４８】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、第二位置制御部に基づく制御として、カメラ１１によるベース素材Ｊの撮像画像からメッシュ穴の実位置を認識し、操作パネル１５から入力された植毛位置と認識されたメッシュ穴の実位置とに基づいて決定された位置に植毛を行う。
これにより、より適正な位置に植毛位置の入力を受けることが出来、良好な植毛を行うことが可能となる。
【０１４９】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、植毛パターンデータには、ベース素材Ｊの一方の面を複数に均一に分割した単位区画の範囲内について、複数のメッシュ穴の標準位置に対する植毛位置を定められており、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、単位区画の範囲ごとに植毛動作を行うので、ベース素材Ｊが曲面形状である場合であっても、単位区画を十分に狭く設定することで二次元上に設定された植毛パターンデータに定める植毛位置を適正に曲面状に展開することができ、良好な植毛を行うことが可能となる。
【０１５０】
また、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、ペダル操作を受けて、ベース保持機構２０の保持枠２２について、ベース素材Ｊの押さえ圧を解放、弱押さえ、強押さえの三段階で保持することができ、ベース保持機構２０にベース素材Ｊをセットする際に、その位置調節などを容易に行うことができ、容易に適正な位置にベース素材Ｊを配置することが可能となる。
【０１５１】
また、ベース保持機構２０の保持枠２２の下面に面ファスナー等の伸縮性を有する防滑材２４を装備しているので、部分的に厚さが異なるベース素材Ｊの場合でも、各部の厚さに対応して良好な保持を行うことが可能となる。
【０１５２】
［その他］
上記実施形態では、図４７（Ａ）に示すように、結節方法として左半回転結びで植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに植毛する場合を例示したが、図４７（Ｂ）に示すように、結節方法として右半回転結びで植毛用毛髪Ｍをベース素材Ｊに植毛しても良い。
【０１５３】
なお、ベース素材Ｊとしてメッシュを示したがシート状のものであればこれに限定されない。
例えば、繊維質のベース素材や樹脂製シート等のベース素材でもよい。これらはメッシュ穴を有していないが、第一の鉤針４１と第二の鉤針５１とが別の位置に差し込まれ、これらが別の穴を形成すれば、それらの穴の間で植毛用毛髪Ｍの結節を形成することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１０  植毛装置
１１  カメラ（撮像部）
１４  ペダル
１５  操作パネル
１６  画像処理装置
２０  ベース保持機構
２１  下枠
２２  保持枠
２３  保持用エアシリンダー
２４，２４Ａ  防滑材
２５  移動機構
４０  第一の捕捉機構
４１  第一の鉤針
４２  第一の捕捉用モーター
５０  第二の捕捉機構
５１  第二の鉤針
５２  第二の捕捉用モーター
５７  保護カバー
６０  第三の捕捉機構
６１  第三の鉤針
６２  毛髪挟持部
６２１  チャック部材
６２２  チャック挟持用エアシリンダー
６２３  レギュレーター（調整部）
６３  第一進退機構
６３１  第三の捕捉用モーター
６４  第二進退機構
６４１  チャック進退用エアシリンダー
７０  ルーパー機構
８０  第一供給部
８１  第一把持機構
８１２，８１３  摺動板
８１４  コイルバネ（弾性体）
８１６  調節体
８２  第二把持機構
８２２，８２３  把持部材
８２４  第一把持用エアシリンダー（昇降用アクチュエーター）
８２５  第二把持用エアシリンダー（昇降用アクチュエーター）
８４  可動部
８５  間隔調整用エアシリンダー（可変用アクチュエーター）
９０  第二供給部
９１  第三把持機構
９２  第四把持機構
９５  張力付与機構
９５３  当接部材
９５４  ストッパー
１００  制御装置
１０１  ＣＰＵ（第一位置制御部，第二位置制御部）
Ｊ  ベース素材
Ｈ１  メッシュ穴
Ｈ２  メッシュ穴
Ｍ  植毛用毛髪
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020133073.tif 000012
【図１１】
2020133073.tif 000013
【図１２】
2020133073.tif 000014
【図１３】
2020133073.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020133073.tif 000018
【図１７】
2020133073.tif 000019
【図１８】
2020133073.tif 000020
【図１９】
2020133073.tif 000021
【図２０】
2020133073.tif 000022
【図２１】
2020133073.tif 000023
【図２２】
2020133073.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2020133073.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
2020133073.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
2020133073.tif 000032
【図３１】
2020133073.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
2020133073.tif 000036
【図３５】
2020133073.tif 000037
【図３６】
2020133073.tif 000038
【図３７】
2020133073.tif 000039
【図３８】
2020133073.tif 000040
【図３９】
2020133073.tif 000041
【図４０】
2020133073.tif 000042
【図４１】
2020133073.tif 000043
【図４２】
2020133073.tif 000044
【図４３】
2020133073.tif 000045
【図４４】
2020133073.tif 000046
【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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