JP7527009B2 - 除草装置 - Google Patents

Description

本発明は、水が張られた水田の雑草を除去する除草装置に関する。

安心・安全という付加価値を持った無農薬・減農薬米への消費者ニーズは高い状態にある。無農薬・減農薬での稲作においては、除草剤を散布する代わりに機械を用いた除草が行われることがある。
例えば、特許文献１には、水田を移動する走行機体に取り付けて除草を行う除草ブラシが開示されている。この除草ブラシは、回転により除草を行うものであり、複数の線状の弾性体と、線状の弾性体を固定する基体とを備えており、複数の線状の弾性体は、回転の回転中心線の方向に細長く延出し、かつ縦長の空間を囲むように配置され、先端を開放したかご型の構造体を形成している。
また、特許文献２には、走行機と、走行機に配置されており、走行機との間に配置されている高さ調節機構により走行機に対する高さの調節ができる除草機とを備えており、除草機は、駆動装置により走行機の走行方向と直交する方向に往復動することにより稲株の株間の雑草を掻き取る除草爪装置と、除草爪装置の後方に配置された草切断装置とを有し、除草爪装置は、爪台と、爪台に複数配置されている除草爪とを有し、草切断装置は、除草作業時において稲株の条間となる位置にそれぞれ設けられた、縦方向に回転する複数のカッターを有し、カッターは、稲株の条間の雑草の掻き取り及び切断と、除草爪装置で掻き取ることで水面に浮いた雑草の切断を行う水田除草作業機が開示されている。

特開２０２０－４３８４３号公報 特開２０１４－７６００４号公報

現在の水田機械除草は雑草を浮かすことで防除するものが多く、一度除草された雑草が再び土壌に根付く再活着が問題となっている。
しかし、特許文献１には、除草した雑草の再活着を防ぐ手段については何ら開示されていない。
また、特許文献２は、水面に浮かせた雑草をそのまま放置せずに切断処理して、田面の土に再度根付いてしまうことがないようにするものであるが、田面水のなかで雑草の切断を行うものであるため、雑草の浮遊位置又は高さによっては雑草を細かく切断することはできない懸念がある。
また、雑草の再活着対策として、１０ｃｍ程度の深水管理を一定期間続けることや、除草作業後に田面水を入れ替えることにより浮いた雑草を排出することも考えられる。しかし、田面水を１０ｃｍ程度の深水とするためにはある程度の高さの畦畔が整備されている必要があり、また、田面水を入れ替える際には入排水に伴う新たな水管理作業が必要になるため、これらの再活着対策の適用が困難な水田も少なくない。
そこで、本発明は、水が張られた水田において土壌から分離させた雑草の再活着を効果的に防止する除草装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の除草装置は、水１００が張られた水田の雑草１１０を除去する除草装置であって、雑草１１０を土壌１２０から分離して水中に浮遊させる浮遊化手段１０と、水中に浮遊させた雑草１１０を水１００と共に吸引する吸引手段２０と、吸引した水１００に混入している雑草１１０を捕捉又は切断する雑草処理手段３０とを備え、雑草１１０が取り除かれた水１００、又は切断された雑草１１０が混入している水１００を水田に戻すことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の除草装置において、雑草処理手段３０は、吸引手段２０が吸引した水１００及び雑草１１０が流れる流路に配置され雑草１１０及び雑草１１０の種子を捕捉するフィルタ３０Ａであることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の除草装置において、雑草処理手段３０は、吸引手段２０が吸引した水１００及び雑草１１０が流れる流路に回転可能に配置された切断刃３２を有し、回転する切断刃３２により雑草１１０を切断するミキサ３０Ｂであることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除草装置において、浮遊化手段１０は、土壌１２０に潜り込ませる潜込部１１を有し、潜込部１１の回転により雑草１１０を土壌１２０から引き抜いて水中に浮遊させることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の除草装置において、潜込部１１が所定の柔軟性を有することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項４又は請求項５に記載の除草装置において、潜込部１１に絡まった雑草１１０を取り除く絡まり解消手段７０を備えることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項６に記載の除草装置において、絡まり解消手段７０として、潜込部１１の回転方向を切り替える回転方向切替部を有することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除草装置において、吸引手段２０は、水中に一端が投入される管２１と、管２１に接続されたエゼクタ２２を有することを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除草装置において、土壌１２０に生えている雑草１１０の位置を検出する雑草位置検出手段４０を備え、検出された雑草１１０の位置に浮遊化手段１０を移動させることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項９に記載の除草装置において、吸引手段２０に吸引した雑草１１０及び水１００の逆流を防止する逆流防止手段５０を備えることを特徴とする。

本発明によれば、水が張られた水田において土壌から分離させた雑草の再活着を効果的に防止することができる。

本発明の一実施例による除草装置の要部を示す図であり、雑草を土壌から分離する状態を示す図 同吸引した水を水田に戻す状態を示す図 同エゼクタを用いた水流発生の状態を示す図 同浮遊化手段を示す図 本発明の他の実施例による除草装置における雑草処理手段の概略図

本発明の第１の実施の形態による除草装置は、水が張られた水田の雑草を除去する除草装置であって、雑草を土壌から分離して水中に浮遊させる浮遊化手段と、水中に浮遊させた雑草を水と共に吸引する吸引手段と、吸引した水に混入している雑草を捕捉又は切断する雑草処理手段とを備え、雑草が取り除かれた水、又は切断された雑草が混入している水を水田に戻すものである。
本実施の形態によれば、水中に浮遊させた雑草を吸い上げて回収又は切断することにより、雑草の再活着を効果的に防止することができる。また、吸引した水を水田に戻すことで、入排水に伴う新たな水管理作業が新たに必要とならずに済む。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による除草装置において、雑草処理手段を、吸引手段が吸引した水及び雑草が流れる流路に配置され雑草及び雑草の種子を捕捉するフィルタとしたものである。
本実施の形態によれば、雑草を回収して再活着を効果的に防止すると共に、種を回収して雑草の繁殖を抑制することができる。

本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による除草装置において、雑草処理手段を、吸引手段が吸引した水及び雑草が流れる流路に回転可能に配置された切断刃を有し、回転する切断刃により雑草を切断するミキサとしたものである。
本実施の形態によれば、雑草を細かく切断して再活着を効果的に防止することができる。

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれか一つの実施の形態による除草装置において、浮遊化手段は、土壌に潜り込ませる潜込部を有し、潜込部の回転により雑草を土壌から引き抜いて水中に浮遊させるものである。
本実施の形態によれば、雑草を根と共に土壌から引き抜いて水中に浮遊させやすくなる。

本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態による除草装置において、潜込部が所定の柔軟性を有するものである。
本実施の形態によれば、土壌に接触したときに潜込部が撓り、雑草が絡まり難くなる。

本発明の第６の実施の形態は、第４又は第５の実施の形態による除草装置において、潜込部に絡まった雑草を取り除く絡まり解消手段を備えるものである。
本実施の形態によれば、雑草が絡まった際には絡まり解消手段を用いて素早く雑草を取り除き、除草効率の低下を防止することができる。

本発明の第７の実施の形態は、第６の実施の形態による除草装置において、絡まり解消手段として、潜込部の回転方向を切り替える回転方向切替部を有するものである。
本実施の形態によれば、回転方向切替部が潜込部を、土壌から雑草を引き抜く際の回転方向とは逆方向に回転させることで、絡まった雑草を取り除くことができる。

本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれか一つの実施の形態による除草装置において、吸引手段は、水中に一端が投入される管と、管に接続されたエゼクタを有するものである。
本実施の形態によれば、機械的な運動部分の無いエゼクタを用いることで、吸引した夾雑物が詰まること等による不具合の可能性を低減することができる。

本発明の第９の実施の形態は、第１から第８のいずれか一つの実施の形態による除草装置において、土壌に生えている雑草の位置を検出する雑草位置検出手段を備え、検出された雑草の位置に浮遊化手段を移動させるものである。
本実施の形態によれば、雑草の位置を検出してから除草を行うことで、局所的な雑草防除を実現できる。

本発明の第１０の実施の形態は、第９の実施の形態による除草装置において、吸引手段に吸引した雑草及び水の逆流を防止する逆流防止手段を備えるものである。
本実施の形態によれば、逆流防止手段が設けられているため、吸引を停止しても、吸引した雑草が逆流して水田に戻ることがない。よって、不要な吸引を停止して、消費エネルギーを抑制することができる。

以下、本発明の一実施例による除草装置について説明する。
図１、図２及び図３は本実施例による除草装置の要部を示す図であり、図１は雑草を土壌から分離する状態を示し、図２は吸引した水を水田に戻す状態を示し、図３はエゼクタを用いた水流発生の状態を示している。なお、図１及び図３中の矢印は吸引時における水流の向きである。また、図４は本実施例による浮遊化手段を示す図である。
除草装置は、水（田面水）１００が張られている水田において雑草１１０の除去を行う際に使用される。除草装置は、雑草１１０を土壌１２０から分離して水中に浮遊させる浮遊化手段１０と、水中に浮遊させた雑草１１０を水１００と共に吸引する吸引手段２０と、吸引した水１００に混入している雑草１１０を処理する雑草処理手段３０と、土壌１２０に生えている雑草１１０の位置を検出する雑草位置検出手段４０と、吸引した雑草１１０及び水１００の逆流を防止する逆流防止手段５０を備える。

浮遊化手段１０は、移動台車（図示略）等に据え付けられたロボットアーム６０の先端に取り付けられる。
浮遊化手段１０は、少なくとも一部を土壌１２０に潜り込ませる潜込部１１と、潜込部１１が取り付けられた基台部１２と、基台部１２を支持する支持部１３と、固定ナット１４とを有する。図４（ａ）は潜込部１１が取り付けられた基台部１２を示し、図４（ｂ）は支持部１３を示し、図４（ｃ）は固定ナット１４を示し、図４（ｄ）は潜込部１１が取り付けられた基台部１２と支持部１３を組み合わせて固定ナット１４で固定した状態を示している。 支持部１３は、第一リング部１３ａと、第一リング部１３ａよりも小径の第二リング部１３ｂを有する。第一リング部１３ａにはロボットアーム１２の先端と接続するためのアーム接続部１３ｃが複数設けられている。また、支持部１３は、第一リング部１３ａと第二リング部１３ｂを貫くように設けられた断面が円形の筒部１３ｄを有する。筒部１３ｄのうち、第二リング部１３ｂ側に突き出た端部の外周には固定ナット１４が篏合する螺子が切られた螺子切り部１３ｅが形成され、その反対側の端部の外周には管２１との接続に用いる段差部１３ｇが形成されている。

潜込部１１は、複数の棒状体で構成される。棒状体は、金属製又は樹脂製等であり、個々の寸法は、例えば、直径１～３ｍｍ、全長２０～３０ｍｍである。棒状体の少なくとも一部は土壌１２０に入り込むが、棒状体が土壌１２０に入り込む量が全長の１／３程度よりも小さいと雑草１１０を十分に土壌１２０から引き出して水中に浮遊させることができず、入り込む量が全長の２／３程度よりも大きいと却って雑草１１０を土壌１２０中に押し込んでしまう可能性がある。そのため、棒状体の先端から全長の１／３～２／３程度が土壌１２０に入り込むようにすることが好ましい。
基台部１２は、筒部１３ｄを通す穴１２ａが形成されており、一方の面の周縁に壁部１２ｂが設けられている。基台部１２の他方の面には潜込部１１が取り付けられる。また、基台部１２の穴１２ａにはボールベアリング１６が取り付けられる。
基台部１２は、壁部１２ｂが設けられている一方の面を支持部１３の第二リング部１３ｂに被せるようにして支持部１３に対して回転可能に取り付ける。このとき筒部１３ｄのうち螺子切り部１３ｅが設けられている部分は穴１２ａを介して基台部１２の他方の面よりも突出し、固定ナット１４が嵌められる。
なお、基台部１２の穴１２ａには、ボールベアリング１６に代えて滑り軸受等の摺動部材を取り付けてもよい。

図１に示すように、吸引手段２０の管２１は、基台部１２の他方の面から突き出るように取り付けることができ、この場合、管２１の一端が基台部１２の他方の面から突き出す長さは、棒状体の長さよりも短くする。また、管２１は、図４に示される段差部１３ｇにその一端を固定することもでき、この場合は、筒部１３ｄの下端から水１００及び雑草１１０等が吸引される。
なお、潜込部１１を上面視したときの大きさ（水平方向の大きさ）は、条間及び株間よりも小さく設定することが好ましい。例えば、条間が３０ｃｍ、株間が１５ｃｍの場合は、当該大きさを約５ｃｍ角～１０ｃｍ角に収まる寸法とする。これにより、条間のみならず株間にも無理なく潜込部１１を移動させやすくなり、イネ等の栽培植物を傷つけることなく土壌１２０から雑草１１０を除去することができる。なお、除草装置を用いた除草作業は、出来るだけ雑草１１０が小さいうちに行うことが好ましい。例えば除去対象の雑草１１０を１～２ｃｍ程度と想定することで、浮遊化手段１０や吸引手段２０等を小型なものとすることができる。

また、図１に示すロボットアーム６０はアームが１本であるが、リンク機構やジョイント機構で構成された３本のアームが協働してアーム先端の動作を制御する、いわゆるパラレルリンクを用いたロボットアーム６０とすることもできる。図４（ｅ）は、このパラレルリンク用のボールジョイント１３ｆを各アーム接続部１３ｃに設けた状態を示している。
図４（ｆ）は図４（ｅ）の断面図である。浮遊化手段１０には、基台部１２を回転させる回転駆動部１５が設けられている。回転駆動部１５は、基台部１２の内部に円形状に配置された回転駆動用磁石１５ａと、支持部１３に回転駆動用磁石１５ａと所定の距離をあけて対向するよう円筒形に設けられた回転駆動用コイル１５ｂを有し、回転駆動用コイル１５ｂに電流が流れると基台部１２が潜込部１１と共に回転する。
潜込部１１は、雑草１１０を根と共に絡めとり土壌１２０から引き抜く動作として、回転せずに土壌１２０内において略水平方向に往復動する掻き出し動作と、土壌１２０内において回転する回転動作を行うことができる。どちらの動作を選択するかは雑草１１０の根差しの状況等によるが、基本的には、雑草が小さく２ｃｍ程度であれば回転動作、雑草が成長して大きくなった場合は掻き出し動作とする。

潜込部１１は、掻き出し動作と回転動作のいずれか一方のみを行うものとすることもできる。
潜込部１１が回転動作を行う場合、各棒状体は、基台部１２の回転中心から等距離、すなわち円周上に並ぶように配置する。また、同心円状に複列となるように配置してもよく、このときの列間距離は約２０ｍｍとすることが好ましい。また、回転動作を行う潜込部１１は、上方視したときに円形であることが好ましい。
一方、潜込部１１が回転しない、すなわち掻き出し動作のみを行うものである場合は、棒状体が支持部１３に直接取り付けられてもよい。また、棒状体は、直線状に１列又は複列をなすように配置してもよい。複列の場合には、上記同様に列間距離を約２０ｍｍとすることが好ましい。

一方、潜込部１１を回転させると雑草１１０が絡みついたままとなり除草効率が低下する可能性が高まる。そこで、潜込部１１を構成する棒状体には所定の柔軟性を持たせることが好ましい。これにより、土壌１２０に接触したときに棒状体が撓り、雑草１１０が絡まったままになり難くなる。なお、水田に移植された苗は一週間ほどで小さい雑草よりも強く根差すようになるので、棒状体の所定の柔軟性は雑草１１０を除去し苗は除去しないような強さに設定することで、雑草１１０のみを効率よく除去することが可能となる。
さらに除草装置は、潜込部１１に絡まった雑草１１０を取り除く絡まり解消手段７０を備える。本実施例では、絡まり解消手段７０として、潜込部１１の回転方向を切り替える回転方向切替部を有する。雑草１１０が潜込部１１に絡まった際に、回転方向切替部が潜込部１１を、土壌１２０から雑草１１０を引き抜く際の回転方向とは逆方向に回転させることで、絡まった雑草１１０が取り除かれる。これにより、雑草１１０が絡みついた際には絡まり解消手段７０を用いて素早く雑草１１０を取り除き、除草効率の低下を防止することができる。なお、回転方向切替部が潜込部１１の回転方向を一定時間ごとに切り替えるようにしてもよい。これにより、雑草１１０が潜込部１１に絡まったままとなることを未然に防ぎやすくなる。
なお、他の絡まり解消手段７０の例としては、棒状体に上下動自在の押出板を設け、押出板を棒状体に沿って上下動させることで、絡みついた雑草１１０を押し出して除去するようにしても良い。

吸引手段２０は、エゼクタ２２が接続された管２１を有する。吸引手段２０は、管２１の一端が水中に投入された状態で、エゼクタ２２において高圧水配管２３から供給された高圧水をノズル２４から高速で噴射することにより、管２１の一端から雑草１１０及び水１００を吸い上げる。吸引手段２０を浮遊化手段１０の近傍に設け、浮遊化手段１０が雑草１１０を水中に浮遊させるのと同時に吸引手段２０による吸引を行うことで、浮遊した雑草１１０を効率よく確実に回収することができる。なお、図１においては管２１の一端が潜込部１１の略中央に位置した状態を示しているが、潜込部１１の端部寄りに配置することもできる。例えば、円周方向に並んだ棒状体よりも外側、すなわち基台部１２の外周外側、又は直線状に一列に並んだ棒状体よりも外側に、管２１の一端が配置されていてもよい。また、管２１の一端を分岐して吸引口を複数設けてもよい。
また、吸引手段２０は、ピストンポンプ等を用いて吸い上げを行うようにすることもできるが、吸い上げる水１００には土壌１２０の粒子１２１や雑草１１０等の夾雑物も含まれるため、機械的な運動部分の無いエゼクタ２２を用いることで、夾雑物が詰まること等による不具合の可能性を低減することができる。
なお、高圧水としては、田面水１００をポンプ等で汲み上げて液体サイクロン等で濾過したものを利用することが好ましい。

本実施例における雑草処理手段３０は、吸引手段２０が吸引した水１００及び雑草１１０が流れる流路に配置され雑草１１０及び雑草１１０の種子を捕捉するフィルタ３０Ａとしている。吸引手段２０の管２１の一端から吸引された水１００は、フィルタ３０Ａで雑草１１０が分離された後に管２１の他端から水田に戻される。また、土壌１２０の粒子１２１も、その殆どがフィルタ３０Ａでは分離されず水１００と共に水田に戻される。このように、水中に浮遊させた雑草１１０を回収することにより、雑草１１０の再活着を効果的に防止することができる。また、吸引した水１００を水田に戻すことで、入排水に伴う新たな水管理作業が新たに必要とならずに済む。
フィルタ３０Ａは、吸引した水１００に混入した雑草１１０を取り除く性能を有するものであり、例えば金網によって構成される。金網は、５～１０ｍｍ程度の網目であることが好ましい。また、水１００に藁屑なども混じることが想定される場合には、目詰まりを防止するため、前段に２０ｍｍ程度の網目を有する金網を備えてもよい。
また、網目をより細かくするなどして、雑草１１０の種子も取り除けるようにしてもよい。これにより、雑草１１０の繁殖を抑制することができる。また、雑草１１０の種子も取り除けるようにする場合は、例えば、５～１０ｍｍ程度の網目の金網の後段に、１～３ｍｍ程度の網目の金網を設けることが好ましい。これにより、雑草１１０と種子とを分けて水１００から分離できると共に、フィルタ３０Ａの目詰まりを抑制して再生又は交換周期を延ばすことができる。なお、フィルタ３０Ａの一つとして、不織布等を１～３ｍｍ程度の網目の金網の後段にさらに設けてもよい。
また、フィルタ３０Ａを雑草の種子も除去する構成とした場合は、イネの種子を除去することも可能となるため、栽培するイネの種類を変更した場合に変更前のイネの種子を取り除き、目的の栽培植物以外の植物の繁殖を抑制することができる。これは、本年度栽培しているイネと異なる品種の種子が土壌１２０中に残っている場合があり、この種子が発芽し成長すると収穫したコメに混入し、不都合だからである。

本発明による除草装置は、移動可能な台車に載せられて水田を作業者の操縦又はマイクロコントローラによる自動操縦によって移動する。除草作業は、目視やカメラにより発見した雑草１１０だけを対象に除草作業を行っても良いが、葉が土壌表面に出ていない発生初期の雑草１１０を対象とする場合は、全ての株間・条間を塗りつぶすように作業する必要がある。以下、作業者がマニュアルで操作する場合の例を説明する。
（１）作業者は、目視により雑草１１０を発見すると、操縦装置を操作してロボットアーム６０を動かし、雑草１１０近傍に潜込部１１を移動させるとともに、吸引手段２０を起動させる。
（２）次に、潜込部１１を下降させながら雑草１１０付近を走査するように移動させる。或いは潜込部１１を回転させ、雑草１１０の周囲に潜込部１１を誘導する。何れの場合も、潜込部１１の棒状体が対象の雑草１１０に引っかかり土壌１２０から引き抜く。
（３）引き抜かれた雑草１１０は田面水に浮遊した状態となるので、吸引手段２０が周囲の水１００と共に雑草１１０を吸い上げることで、水田から雑草１１０を取り除く。
なお、作業者は、除草装置を連続的に駆動しながら稲列に沿って移動し、目視によって検出した雑草１１０に向けて潜込部１１を操縦したり、稲列の間を左右に潜込部１１が揺動するように操縦したりしても良い。

次に、除草装置を自動操縦させる場合の例を説明する。
図１に示すように、雑草位置検出手段４０は、水中を撮影する水中カメラ４１と、水中カメラ４１により撮影された画像を処理して雑草１１０の位置を検出する検出部４２を有する。
除草装置は、ロボットアーム６０を操作して、雑草位置検出手段４０が検出した雑草１１０の位置に浮遊化手段１０と吸引手段２０を移動させ、雑草１１０を土壌１２０から分離させ水１００と共に吸引する。このように、雑草１１０の位置を検出してから除草を行うことで、局所的な雑草防除を実現できる。また、浮遊化手段１０が土壌１２０に生えている雑草１１０の引き抜き動作を終えた後に同位置を再度撮影することで、雑草１１０を土壌１２０から分離できたか否かを判定することも可能となる。
なお、浮遊化手段１０により雑草１１０の引き抜き動作を行うと、周辺の水１００が混濁して雑草１１０の位置が検出し難くなるが、その混濁水を吸引手段２０で吸い上げることで、濁りを解消して雑草１１０の位置検出を早期に再開することができる。

また、吸引手段２０は、検出された雑草１１０の位置に移動させている間など、吸引が不要な時は吸引を停止することが好ましい。これにより、消費エネルギーを抑制することができる。吸引手段２０には、吸引した雑草１１０及び水１００の逆流を防止する逆流防止手段５０が設けられているため、吸引を停止しても、吸引した雑草１１０が逆流して水田に戻ることがない。逆流防止手段５０は、例えば、水流により開閉する弁である。

なお、上記した実施例による浮遊化手段１０は潜込部１１によって土壌１２０から雑草１１０を引き抜くものであるが、浮遊化手段１０を、水中の土壌１２０に向けてエアー等を噴射することにより土壌１２０を削り雑草１１０を水中に浮遊させる構成としてもよい。この場合は浮遊化手段１０が土壌１２０や雑草１１０に触れることなく雑草１１０を水中に浮遊させることができるため、雑草１１０が浮遊化手段１０に絡みついたままになり難くなる。

次に、本発明の他の実施例による除草装置について説明する。なお、上記した実施例と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
図５は本実施例における雑草処理手段の概略図である。
本実施例の除草装置は、雑草処理手段として、雑草を切断するミキサ３０Ｂを備える。ミキサ３０Ｂは、吸引手段２０が吸引した水１００及び雑草１１０が流れる流路に配置されたハウジング３１と、ハウジング３１の内部に配置された鋭利な切断刃３２を有する。切断刃３２は、ハウジング３１を貫通するように設けられた回転棒３３の外周において、上流から下流にかけて複数突設されている。回転棒３３はモーター（図示略）等により回転し、これに伴い切断刃３２も回転する。なお、水流を利用して回転棒３３及び切断刃３２を回転させてもよい。
吸引手段２０の管２１の一端から吸引された水１００に混入している雑草１１０は、ミキサ３０Ｂを通過する際に、回転する切断刃３２によって細かく切断される。切断された雑草１１０は管２１の他端から水１００と共に水田に戻される。また、土壌１２０の粒子１２１も水１００と共に水田に戻される。このように、水中に浮遊させた雑草１１０を吸引したうえで細かく切断することにより、雑草１１０の再活着を効果的に防止することができる。また、吸引した水１００を水田に戻すことで、入排水に伴う新たな水管理作業が新たに必要とならずに済む。また、雑草１１０を水１００から取り除くフィルタを設置する必要が無いため、フィルタの再生又は交換作業の手間を省くことができる。
なお、図５に示すミキサ３０Ｂは、ハウジング３１が横長であり回転棒３３を水平方向に配置しているが、ハウジング３１を縦長として回転棒３３を鉛直方向に配置すること等もできる。

１０ 浮遊化手段
１１ 潜込部
１２ 基台部
１２ａ 穴
１２ｂ 壁部
１３ 支持部
１３ａ 第一リング部
１３ｂ 第二リング部
１３ｃ アーム接続部
１３ｄ 筒部
１３ｅ 螺子切り部
１３ｆ ボールジョイント
１３ｇ 段差部
１４ 固定ナット
１５ 回転駆動部
１５ａ 回転駆動用磁石
１５ｂ 回転駆動用コイル
１６ ボールベアリング
２０ 吸引手段
２１ 管
２２ エゼクタ
２３ 高圧水配管
２４ ノズル
３０ 雑草処理手段
３０Ａ フィルタ
３０Ｂ ミキサ
３１ ハウジング
３２ 切断刃
３３ 回転棒
４０ 雑草位置検出手段
４１ 水中カメラ
４２ 検出部
５０ 逆流防止手段
６０ ロボットアーム
７０ 絡まり解消手段（回転方向切替部）
１００ 水
１１０ 雑草
１２０ 土壌
１２１ 粒子

Claims (10)

1. 水が張られた水田の雑草を除去する除草装置であって、
   前記雑草を土壌から分離して水中に浮遊させる浮遊化手段と、
   前記水中に浮遊させた前記雑草を前記水と共に吸引する吸引手段と、
   吸引した前記水に混入している前記雑草を捕捉又は切断する雑草処理手段とを備え、
   前記雑草が取り除かれた前記水、又は切断された前記雑草が混入している前記水を前記水田に戻すことを特徴とする除草装置。
2. 前記雑草処理手段は、前記吸引手段が吸引した前記水及び前記雑草が流れる流路に配置され前記雑草及び前記雑草の種子を捕捉するフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の除草装置。
3. 前記雑草処理手段は、前記吸引手段が吸引した前記水及び前記雑草が流れる流路に回転可能に配置された切断刃を有し、回転する前記切断刃により前記雑草を切断するミキサであることを特徴とする請求項１に記載の除草装置。
4. 前記浮遊化手段は、前記土壌に潜り込ませる潜込部を有し、前記潜込部の回転により前記雑草を前記土壌から引き抜いて前記水中に浮遊させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除草装置。
5. 前記潜込部が所定の柔軟性を有することを特徴とする請求項４に記載の除草装置。
6. 前記潜込部に絡まった前記雑草を取り除く絡まり解消手段を備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の除草装置。
7. 前記絡まり解消手段として、前記潜込部の回転方向を切り替える回転方向切替部を有することを特徴とする請求項６に記載の除草装置。
8. 前記吸引手段は、前記水中に一端が投入される管と、前記管に接続されたエゼクタを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除草装置。
9. 前記土壌に生えている前記雑草の位置を検出する雑草位置検出手段を備え、検出された前記雑草の位置に前記浮遊化手段を移動させることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除草装置。
10. 前記吸引手段に吸引した前記雑草及び前記水の逆流を防止する逆流防止手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の除草装置。