(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体の物質に磁性を有する磁性材が付与された粒状の磁性付加体を移動させる移動装置であって、
前記磁性付加体を投入するための投入口と、前記投入口に接続されて前記磁性付加体を堆積させるための底部と、前記磁性付加体を放出するための投出口と、前記底部と前記投出口とに接続された本体部とを備えたケースと、
前記本体部の内壁面に沿って当該本体部に対して独立に移動可能に設けられ、前記磁性付加体を吸着する電磁石と、を具備し、
前記本体部は、前記電磁石が設置された前記内壁面に対向する外壁面表面に沿って、前記磁性付加体が移動する移動経路を有し、
前記移動経路の一端は前記底部に接続され、前記移動経路の他端は前記投出口に接続され、
前記移動経路の前記他端は、前記移動経路の前記一端よりも高い位置に配置されていることを特徴とする磁性付加体の移動装置。
【請求項２】
前記電磁石が、前記本体部の前記外壁面に沿って前記本体部に対して独立に移動可能に設けられ、
前記移動経路は、前記電磁石が設置された前記外壁面に対向する前記本体部の内壁面表面に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁性付加体の移動装置。
【請求項３】
非磁性体の物質に磁性を有する磁性材が付与された粒状の磁性付加体を移動させる移動装置であって、
前記磁性付加体を投入するための投入口と、前記投入口に接続されて前記磁性付加体を堆積させるための底部と、前記磁性付加体を放出するための投出口と、前記底部と前記投出口とに接続された本体部とを備えたケースと、
前記本体部の壁面に沿って設置された複数の固定電磁石と、を具備し、
前記本体部は、前記固定電磁石が設置された壁面に対向する壁面表面に沿って前記磁性付加体が移動する移動経路を有し、
前記移動経路の一端は前記底部に接続され、前記移動経路の他端は前記投出口に接続され、
前記移動経路の前記他端は、前記移動経路の前記一端よりも高い位置に配置され、
前記移動経路は、当該移動経路の前記一端から前記他端に向かって幅が狭くなる溝を有することを特徴とする磁性付加体の移動装置。
【請求項４】
前記固定電磁石は、前記本体部の前記壁面に沿って直線状に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の磁性付加体の移動装置。
【請求項５】
前記非磁性体の物質は、肥料、農薬または植物種子であり、
前記磁性材は、四三酸化鉄（マグネタイト、Fe3O4）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁性付加体の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は肥料または植物種子または農薬の表面または内部に磁性を有する四三酸化鉄(マグネタイト  Fe3O4)を付着または混合し、これらの磁性付加体に電磁力を作用させて水田や畑等の圃場に供給・散布する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に肥料または植物種子または農薬を圃場に散布する場合は、人の手または機械で行われる。手の場合は、均一に散布できるが大面積では仕事量の面で困難であり作業効率が悪いために通常は機械を利用して作業が行われている。
【０００３】
播種の方法としては圃場に直接播種をするか、育苗箱に播種をするかがあり、又作物の種類により播種機の種類、作業方法等が異なる。さらに種子の形状、サイズ、質量等により播種機の変更が要求され、農家にとって経済的な負担が少なくない。電磁石の磁力を利用して磁性の異なる物質を分離、選別する方法は主として鉱物中の有用成分の分離、選別に利用されているが、本来それ自身内部に磁性を有しない肥料や植物・農薬への適用例は少ない。電磁石または永久磁石を利用した野菜育苗用播種機の提案がある(三重農業技術センター研究報告  1979）。当報告は電磁石と酸化第二鉄を主成分とした粉体のみを粉衣利用したものであり、一方磁力が一定の永久磁石と酸化第二鉄の粉体のみを粉衣利用した播種機の提案もある（三重農業センター研究報告  1985）.
【０００４】
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】(前田  拓  他  三重農業技術センター研究報告  7号  37-49 ,1979)
【非特許文献２】(横山  幸徳  他  三重農業センター研究報告  13号  31-43 ,1985)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記報告は単に電磁石または永久磁石からなる吸着板に酸化第二鉄（Fe2O3）を主成分とする紛体  粒径0.5μ前後）を容積比で種子と1:1で振とう混和して粉衣し、過剰の鉄粉を分離した種子を磁力で吸着させ、その吸着板の直下に育苗箱を設置し、次に消磁することにより種子が育苗箱に落下しポット等に着床する方法である。当該方法は育苗箱専用の小規模用播種機であり、装置が固定式のために本発明が目的とする大規模な水田や畑に移動式で播種することには不向きである。さらに磁性紛体として酸化第二鉄が主成分と記載するのみで試験では四種類にのみ分類して表記している。また磁性体の粉衣だけでは単なる付着であり使用途中で脱離するため、互いに密着させるバインダー(結合材)の開発が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は磁性材として四三酸化鉄(マグネタイト)を利用し、電磁石を移動または電磁石の磁界を変更することにより、磁性付加体を任意の位置に移動することができ、かつ大規模な水田や畑に適用できる大量散布が可能となる磁性付加体及び播種機を開発したものである。          
【０００８】
第１の発明は、非磁性体の物質に磁性を有する磁性材が付与された粒状の磁性付加体と、投入口及び投出口を有し、この投入口と投出口との間に前記磁性付加体を移動させる移動経路を備えたケースと前記磁性付加体を吸着し、磁界を動かすことにより前記磁性付加体を前記移動経路に沿って移動させる電磁石とを具備することを特徴とする磁性付加体の移動装置である。
第２の発明は、第１の発明において、容器の内壁または外壁の面に沿って移動可能な電磁石を一個以上設置したことを特徴とする磁性付加体の移動装置である。
第３の発明は、第１の発明において、磁界変更可能の固定電磁石を複数設置したことを特徴とする磁性付加体の移動装置である。
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、非磁性体の物質は肥料、農薬または植物種子であることを特徴とする磁性付加体の移動装置である。
である。
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、磁性材は四三酸化鉄（マグネタイト、Fe3O4）であることを特徴とする磁性付加体の移動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を使用することにより、機械的な駆動部を排除でき、耐用性の向上だけではなくゴミ等の混入による装置の故障が防げ、磁力の変更により散布量や散布速度の調整が可能となる。非磁性体に磁性を与えることにより従来使用できなかった肥料、農薬または植物種子にも応用可能となり、今後の農業生産の合理化に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】本発明の実施例１を示す図である。（断面図）
【図１−２】本発明の実施例１を示す図である。（斜視図）
【図２−１】本発明の実施例２を示す図である。（断面図）
【図２−２】本発明の実施例２を示す図である。（斜視図）
【図３】本発明の実施例３を示す図である。（断面図）
【図４−１】本発明の実施例４を示す図である。（断面図）
【図４−２】本発明の実施例４を示す図である。（図４−１の上から見た図）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記の発明における磁性付加体の移動効果を強めるためには、本発明の目的に適合した磁性付与材が必要とされる。一般的に磁性を有する磁性付与材として還元鉄の紛体が考えられるが、鉄はイオン化傾向が高いため特に単位質量あたりの表面積が大きい微粉末の場合、水分の存在下で酸素と反応し発熱反応をおこしアルファタイプの酸化第二鉄となり磁力を失う。
【００１２】
その際の発熱反応の発熱量が大きい即ち高温となるため本発明の対象の一つである生物系への磁性付与材としての適用は困難となる。フェライトと称するスピネルフェライトも本発明の目的には適するが、Mn,Co,Ni,Cu,Zn等を含むフェライトは重金属を含有し、土壌中のバクテリア等で分解される恐れがあり、これらのイオンが植物の生育に危害を与える可能性が大きい。よってフェライトで使用可能なのは鉄のみを含むマグネタイトのみとなる。即ち本発明で磁性付与材として請求した四三酸化鉄(マグネタイト)は上記の理由から帰結したものである。
【００１３】
発明が解決しようとする課題の項で述べた如く磁性付与材単体で肥料・農薬・植物種子への適用は相互の付着力に問題があり、密着性と結合力とを強めるために何らかのバインダー(結合材)が必要とされる。またバインダーで四三酸化鉄を非磁性体に固着したものは水中で徐々に溶解または解離しなければならない。さらに前記移動装置の内外での機械的作用による磁性付与体の物理的破壊は少ない方が良い。
【００１４】
破壊の試験方法としてはポリエチレンの袋に磁性付与体を適量入れ、口で空気を入れてふくらまし、次に手のひらで袋の底を15回パンパンと内部の磁性付加体が跳ね上がる程度に叩いた後、袋の内面に粉末が薄く付くレベルで強度的に使用可と設定した。以上の条件で本発明で使用出来るバインダーは無機化合物として消石灰及び焼き石膏、有機化合物として澱粉及びPVA樹脂、いずれか一つまたは複数混合することで結合効果が発揮出来ることが判明した。更に磁性付加体の総体積を所定のサイズに合わせるためにピートモス、バーミキュライト、パーライト、木材の粉末等を適量附加使用することで、さまざまな形状、大きさの磁性付加体を製造できる。次に具体的に四三酸化鉄とバインダーとの組み合わせた実施例を示す。
【００１５】
乾燥籾に対して四三酸化鉄を被覆させた場合
四三酸化鉄として（株）華玉の黒色顔料、HY-330(Fe3O4として95%以上、粒径100μ以下)およびHY-335(Fe3O4として85%以上、粒径100μ以下)を使用し、結合材として片柳石灰工業（株）製７０肥料消石灰および家庭化学工業（株）製焼き石膏を乾燥籾に対し質量比で表１に示すような比率で作成した。
表1
乾燥籾    10      10      10     10     10     10     10     10     10    10
HY-330   0.5      1       2       0      0      1      2      0      0     5
HY-335    0       0       0       1      2      0      0      1      2     0
消石灰     5       5       5       5      5      0      0      0      0     0
焼石膏     0       0       0       0      0      5      5      5      5     0.5
【００１６】
具体的な作成方法は、例えばHY-330 1gと消石灰5gの紛体をまず混合し、それと乾燥籾10gといっしょに混合する。紛体が籾の表面に付着するのを見て、混合しながら水を少量ずつ散布し、籾がそれぞれ単独の粒となり、表面が黒光りする所で水の添加をやめ、その後、乾燥させる。好ましくは、数日広げて放置するのが良い。
【００１７】
この過程において、結合材の消石灰が空気中の炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムとなり、かなり固い黒色に被覆された籾が得られる。消石灰の代わりに焼き石膏を使用しても同様な黒色の籾が得られる。焼き石膏は水を添加すると水和反応をおこし固い二水石膏となる。約15分位で終結するが過剰の水分を蒸発させるために一日位放置する必要がある。HY-335も同様にして作成した。磁性付与材としての四三酸化鉄の添加比率は上記の比率以外でおおむね乾燥籾に対し質量比で0.05−5である。
【００１８】
また結合材の添加比率は磁性材に対し質量比で0.1―10である。これらの黒色籾に電磁石を近づけたところ容易に吸着した。また電磁石の電流を切ると分離することが判明した。
【００１９】
木質泥炭や天然ゼオライト等の有機質で直径が10ミリ位の小球を作り、その表面に微小な植物種子を付着させ播種を容易にする材料がある（（株）アタリヤ農園製）。四三酸化鉄HY-330またはHY-335の粉末と澱粉のり(ニシキ糊工業(株)製)を質量比で0.1:1でまぜ、小球の表面に0.3ｇ塗り付け乾燥した後電磁石を近づけたところHY-330またはHY-335を含有する両被覆小球とも容易に吸着し、磁界を切ると分離した。小球の表面が粗いため、水を霧吹きして少し湿らせ、四三酸化鉄HY-330の粉末の上を転がせて粉衣した後、電磁石でテストした。結果は同様であった。
【００２０】
化成肥料14-14-14（市販品）粒体に前記と同様に四三酸化鉄HY-330粉末と前記澱粉のりを質量比で0.3:1で混合し、粒状肥料の質量に対し当混合物を肥料の全表面または一部分に付着させ、電磁石でテストしたが同様の結果が得られた。肥料の造粒中または造粒後に水または有機溶剤に四三酸化鉄の紛体を分散し,肥料粒子の表面に付着させても磁性付加肥料が得られる。
【００２１】
肥料、農薬、植物種子の非磁性体に外部より磁性を有する四三酸化鉄(マグネタイト)と結合材で混合、被覆することにより、非磁性体が磁性体のように挙動することが判明した。この磁性付加体をいかに実用的に移動させるかが本発明の請求項目である。以下図面にて電磁石を使用して磁性付加体を移動させる方法の概念図を示す。
本発明はこれらの概念図に制限は受けない。
【実施例１】
【００２２】
図1-1は円筒の内面に沿って回転するように4個の電磁石(M)が等間隔に中心軸と接続している断面図であり、図1-2はこれを複数並列に並べた見取り図である。投入口(I)から磁性付加体(M.M)を投入し底部に堆積させる。電磁石を回転して(M)-(A)の位置で通電すると磁化し、磁性付加体(M.M)を円筒の壁面を通して吸着し上部へ移動する。(M)-(A)から180°回転した(M)-(B)の位置で通電を切ると磁界は消滅し、磁性付加体（M.M）は加速度がついたまま放出口(O)に落下する。以後これを繰り返す。電磁石の数、電流の大きさ、電磁石の回転数等を変える事により、排出量を制御できる。
【実施例２】
【００２３】
図2-1は、円筒の外側に電磁石を保持するリングを持ち、リング上に等間隔に4個の電磁石(M)を持つ装置の断面図である。このリングは円筒の外部を回転する。図2-2はこれを複数平行に並べた場合の見取り図である。白い丸印4個は回転によるリングの変形を防ぐためのものである。投入口(I)から磁性付加体(M.M)を投入し円筒内部に堆積させる。電磁石に通電しリングを回転させると(M)-(A)の位置で磁性付加体（M.M）は内壁を通して吸着し移動をはじめ、位置(M)-(B)で通電を切ると、磁性を失い下方投出口(O)に自由落下する。位置(M)-(B)に邪魔板をつけ放出口の位置をリングとリングの中間に設置すればリングの回転には支障はない。
【実施例３】
【００２４】
図3は電磁石を容器外部表面に多数独立に固定配列した可動部を持たない装置の断面図である。容器内部に磁性付加体を堆積させ、底部第一番目の電磁石に通電すると磁性付加体が吸着する、すぐに通電を切り隣の電磁石に電流を流すことにより磁性付加体は隣の電磁石に移動する。これを繰り返すことにより磁性付加体は移動する。磁性付加体の移動量や速度は磁力の強さと磁界の変化度に比例する。この電磁石の配列を平行に多数設置することにより、磁性付加体の排出量が増大する。
【実施例４】
【００２５】
図4-1は図3と同じく多数の固定電磁石を直線状に配置した装置の断面図である。それぞれの電磁石の磁界を変化させることにより、磁性付加体を連続に移動させることが特徴である。必要以上の数の付加磁性体を一度に移動対象としないように、邪魔板(B)を何段階か持つ。投入口(I)より底部で付加磁性体(M.・M)を堆積させ底面の裏面に電磁石(M)を多数配列して通電の開閉を速やかに行い、磁界の変化に伴い付加磁性体が浮上して移動し投出口(O)にいたる。最初浮上した多数個の付加磁性体は途中の邪魔板(B)で振り落とされ、進行するにつれ通路幅が狭くなり最後は数個に限定される。投出口は付加磁性体を浮上して移動させるためにほとんど制限はない。機械的な動作がないために騒音が防げる。図4-2はこの装置を複数並列に配置した場合の上から見た見取り図である。
【００２６】
.磁性付加体の動線を一定に保つために磁性付加体の平均半径以下の溝を容器の内壁または外壁の磁性付加体の動線に沿って設置し、溝の底部に凸凹をつけて必要量以外の磁性付加体を振動で脱着・分離し易くする。また溝の両側に邪魔板を設置し、溝を通過する磁性付加体の個数を制御する。外部からの衝撃により容器や装置全体が衝撃を受ける場合衝撃力の軽減策としてショックアブソーバーを設置するのもよい。移動及び磁力変更可能な電磁石群は一列のみならず、多数列並べることにより、更に各列の電流量を変更したり、通電時間を同時または時間差を設定することにより、任意の磁性付加体の量を計量および搬送可能になる。容器の材質は磁性を有しない１８−８ステンレス、ガラス、陶磁器または帯電防止の機能を有する材料が良い。
【図１−１】
0006713617.tif 000002
【図１−２】
0006713617.tif 000003
【図２−１】
0006713617.tif 000004
【図２−２】
0006713617.tif 000005
【図３】
0006713617.tif 000006
【図４−１】
0006713617.tif 000007
【図４−２】
0006713617.tif 000008