JP5807704B2 - 現像カートリッジ - Google Patents
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Description
られた駆動出力部材が接続されて、前記駆動出力部材から駆動力を受ける受動部材と、前記第1側壁と前記第2側壁との間に、前記第1軸線と間隔を空けて平行に延びる第2軸線を中心に回転可能に保持され、前記受動部材が受ける駆動力により回転する現像ローラと、前記第1側壁の外側に、前記第1軸線と間隔を空けて平行に延びる第3軸線を中心に回転可能に設けられ、第1被検知部、および前記第1被検知部に対して前記第3軸線を中心とする回転方向に間隔を空けて配置される第2被検知部を有し、前記受動部材が受ける駆動力により、前記第1被検知部が前記装置本体内に備えられた検知部材に検知される第1回転位置から、前記第2被検知部が前記検知部材に検知される第2回転位置に回転する被検知回転体と、前記被検知回転体が前記第2回転位置に位置する状態で、前記受動部材から前記被検知回転体への駆動力の伝達を遮断する遮断手段とを備えることを特徴としている。
1.レーザプリンタの全体構成
図1に示されるように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、装置本体の一例としての本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2の一方側壁には、カートリッジ着脱口3が形成され、このカートリッジ着脱口3を開閉するフロントカバー4が設
けられている。
ラム9の露光された部分から電荷が選択的に除去され、感光ドラム9の周面に静電潜像が形成される。感光ドラム9の回転により、静電潜像が現像ローラ18に対向すると、現像ローラ18から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム9の周面にトナー像が形成される。
2.現像カートリッジ
(1)筐体
図2Aに示されるように、現像カートリッジ7の筐体13は、後側が開放されたボックス形状に形成されている。具体的には、筐体13は、第1側壁41および第2側壁42を備えている。第1側壁41および第2側壁42は、左右方向に互いに対向し、それぞれ前後方向に延びる板状をなしている。また、筐体13は、第1側壁41および第2側壁の各上端部間に架設される上壁43と、第1側壁41および第2側壁の各下端部間に架設される下壁44とを備えている。下壁44の前端部は、湾曲しつつ上方に延び、上壁43の前端部に接続されている。
(2)ギヤ
左側の第1側壁41の外側(左側)には、図2A,2Cに示されるように、受動部材の一例としての入力ギヤ45、現像ギヤ46、供給ギヤ47、中間ギヤ48、中間回転体の一例としてのアジテータギヤ49および被検知回転体50が設けられている。
(2−1)入力ギヤ
入力ギヤ45は、第1側壁41の後端上部に配置されている。入力ギヤ45は、左右方向に延びる入力ギヤ回転軸51を中心に回転可能に設けられている。入力ギヤ回転軸51は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
(2−2)現像ギヤ
現像ギヤ46は、入力ギヤ45の後下方に配置されている。現像ギヤ46は、現像ローラ18が有する現像ローラ軸57に相対回転不能に取り付けられている。現像ローラ軸57は、第1側壁41に対して回転可能に設けられており、その中心軸線が現像ローラ18の回転軸線である第2軸線の一例としての現像回転軸線20(図1参照)となる。現像ギヤ46の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、入力ギヤ45の大径ギヤ部52のギヤ歯と噛合している。
(2−3)供給ギヤ
供給ギヤ47は、入力ギヤ45の下方に配置されている。供給ギヤ47は、供給ローラ19(図1参照)が有する供給ローラ軸58に相対回転不能に取り付けられている。供給ローラ軸58は、第1側壁41に対して回転可能に設けられており、その中心軸線が供給ローラ19の回転軸線である供給回転軸線21(図1参照)となる。供給ギヤ47の周面には、その全周にわたって、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、入力ギヤ45の小径ギヤ部53のギヤ歯と噛合している。
(2−4)中間ギヤ
中間ギヤ48は、入力ギヤ45の前方に配置されている。中間ギヤ48は、左右方向に延びる中間ギヤ回転軸59を中心に回転可能に設けられている。中間ギヤ回転軸59は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
(2−5)アジテータギヤ
アジテータギヤ49は、中間ギヤ48の前下方に配置されている。アジテータギヤ49は、図2Cに示されるように、アジテータ回転軸62に相対回転不能に取り付けられている。具体的には、アジテータ回転軸62は、第1側壁41を左右方向に貫通している。筐体13内において、アジテータ回転軸62には、アジテータ16が取り付けられている。アジテータ回転軸62の左端部は、その周面の一部が切り落とされた側面視D字状にDカット加工されている。そして、第1側壁41の外側において、アジテータ回転軸62の左端部がアジテータギヤ49を左右方向に貫通して形成された側面視D字状の軸挿通孔63に挿通されることにより、アジテータギヤ49がアジテータ回転軸62に相対回転不能に取り付けられている。
6のアジテータ回転軸62側と反対側の端部は、小径ギヤ部65の1つのギヤ歯67と側面視で同形状に形成され、1つのギヤ歯67と左右方向において完全にオーバラップしている。
(2−6)被検知回転体
被検知回転体50は、アジテータギヤ49の前方に配置されている。被検知回転体50は、図2A〜2Dに示されるように、左右方向に延びる回転軸68を中心に回転可能に設けられている。回転軸68は、第1側壁41に回転不能に保持されている。
また、第1側壁41の外側には、図2Dに示されるように、被検知回転体50の前方において、円柱状のボス83が突出して形成されている。ボス83には、保持部材の一例としての線ばね84が巻回されている。線ばね84の一端部は、第1側壁41に固定されている。線ばね84の他端部は、被検知回転体50の回転軸68側に延び、途中部が屈曲して、その先端部が欠け歯ギヤ部69の被押圧部79に前側から当接し、被押圧部79を後方に押圧している。
(4)ギヤカバー
そして、図2Bに示されるように、第1側壁41の外側には、ギヤカバー85が取り付けられている。ギヤカバー85は、入力ギヤ45、供給ギヤ47、中間ギヤ48、アジテータギヤ49、被検知回転体50および線ばね84を一括して覆っている。このギヤカバー85には、入力ギヤ45のカップリング部54を露出させるための開口86と、被検知回転体50の嵩上げ部70、円筒部71、第1被検知部72、第2被検知部73および第3被検知部74を露出させるための開口87とが形成されている。
3.干渉部材
本体ケーシング2内には、図3Aに示されるように、現像カートリッジ7の第1側壁41と左右方向に対向し、かつ、第2被検知部73と上下方向に対向する位置に、干渉部材91が設けられている。干渉部材91は、上下方向に厚さを有し、前後方向に延びる板状の支持部92と、支持部92の上面における前後方向の途中部から後上方に傾斜して延び、屈曲して、支持部92と間隔を空けて後方にさらに延びる板状の操作部93とを備えている。
4.検出機構
また、本体ケーシング2内には、図3A〜3Cに示されるように、第1被検知部72、第2被検知部72および第3被検知部74を検出するための検出機構が備えられている。この検出機構は、アクチュエータ94および検知部材の一例としての光センサ95とを含む。
5.現像カートリッジの装着検出および新品検出
図2A〜2Cに示されるように、新品の現像カートリッジ7では、第2被検知部73が円筒部71から鉛直下方に延びている。また、図2Dに示されるように、新品の現像カートリッジ7では、被係合部78がアジテータギヤ49の回転時に係合部66が描く回転軌跡外の位置、具体的には、側面視において、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65の上端部と前後方向に対向する位置に配置されている。
16の回転により、現像カートリッジ7内のトナーがほぐされる。
転がさらに進み、被検知回転体50のギヤ歯76がアジテータギヤ49のギヤ歯67との噛合が解除されると、被検知回転体50の回転が停止する(図12のT9)。その後は、線ばね84が被検知回転体50の被押圧部79を後方に向けて押圧することにより、被検知回転体50の回転位置がギヤ歯76とギヤ歯67との噛合が解除された時の回転位置に保持され、被検知回転体50が回転することはない。
6.作用効果
(1)作用効果1
以上のように、筺体13の第1側壁41の外側には、入力ギヤ45および被検知回転体50がそれぞれ互いに平行に延びる入力ギヤ回転軸51および回転軸68の各中心軸線を中心に回転可能に設けられている。入力ギヤ回転軸51および回転軸68の中心軸線は、それぞれ第1軸線および第3軸線の一例である。また、第1側壁41と第2側壁42との間には、現像ローラ18が現像回転軸線20を中心に回転可能に設けられている。
ジ7が新品であるという情報を取得することができる。
(2)作用効果2
そして、現像カートリッジ7には、線ばね84が備えられている。そのため、第2被検知部73がアクチュエータ94の当接レバー97に当接し、アクチュエータ94に備えられるばね(図示せず)の付勢力が第2被検知部73に作用していても、線ばね84による被検知回転体50の被押圧部79の押圧により、被検知回転体50が第2回転位置に位置する状態が保持される。そのため、現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着されている間、第2被検知部73が光センサ95により検知され続ける。よって、光センサ95により第2被検知部が検知されているか否かに基づいて、本体ケーシング2内に現像カートリッジ7が装着されているか否かを良好に判定することができる。
(3)作用効果3
本体ケーシング2内には、干渉部材91が固定的に配置されている。そして、現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着される過程において、第2被検知部73が干渉部材91に当接し、被検知回転体50は、第1回転位置および第2回転位置と異なる第3回転位置から第1回転位置まで回転する。これにより、現像カートリッジ7が本体ケーシング2内に装着される前の状態で、被検知回転体50の回転位置が第3回転位置であっても、その被検知回転体50の回転位置を第3回転位置から第1回転位置に確実に変位させることができる。
(4)作用効果4
第1被検知部72および第2被検知部73は、被検知回転体50の回転半径方向に延びている。第2被検知部73は、被検知回転体50の回転時に第1被検知部72が描く回転軌跡外に突出し、その突出する部分82は、本体ケーシング2内への現像カートリッジ7の装着時に干渉部材91が当接する被当接部とされている。これにより、第2被検知部73に干渉部材91を確実に当接させることができながら、被検知回転体50の回転時に、第1被検知部72が干渉部材91に当接することを防止できる。
(5)作用効果5
また、第1側壁41の外側には、アジテータギヤ49が第4軸線および第5軸線の一例としてのアジテータ回転軸62の中心軸線を中心に回転可能に設けられている。アジテータギヤ49は、入力ギヤ45が受ける駆動力により回転する。
(6)作用効果6
アジテータギヤ49には、係合部66が形成されている。
(7)作用効果7
また、現像カートリッジ7には、アジテータ16が備えられている。アジテータ16は、アジテータ回転軸62の中心軸線(第4軸線と同一の軸線である第6軸線の一例)を中心に回転する。このアジテータ16の回転により、筺体13内に収容されているトナーを攪拌することができる。
(8)作用効果8
また、第1被検知部72と第2被検知部73とが被検知回転体50の回転方向に互いに離れて配置されているので、被検知回転体50が360°回転しなくても、その回転位置が第1被検知部72が光センサ95に検知される第1回転位置から第2被検知部73が光センサ95に検知される第2回転位置に変位する。そのため、被検知回転体50が欠け歯ギヤ部69を備えることにより、被検知回転体50が第2回転位置まで回転したときに、アジテータギヤ49から被検知回転体50への駆動力の伝達を遮断することができながら、第1被検知部72および第2被検知部73を備えることにより、被検知回転体50を360°回転させずに、光センサ95による第1被検知部72および第2被検知部73の検知を達成することができる。
7.変形例
(1)変形例1
レーザプリンタ1では、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65に係合部66が一体的に形成されている。しかしながら、図14に示すように、小径ギヤ部65と別部材として、たとえば、円柱状の結合部材141が設けられて、この結合部材141に係合部66がその周面から突出するように形成され、結合部材141が小径ギヤ部65に対して一体的に回転可能なように(相対回転不能に)結合されていてもよい。
(2)変形例2
また、図15に示すように、係合部66は、中間ギヤ48から駆動力が伝達される別のギヤ151にその先端がギヤ151の周面から突出するように形成され、ギヤ151の回転により被係合部78を押圧してもよい。この場合、被検知回転体50は、まず、ギヤ151に設けられた係合部66と被係合部78と接触することにより、欠け歯ギヤ部69がアジテータ49の小径ギヤ部65から駆動を受ける位置に回転することになる。
(3)変形例3
第1被検知部72と第2被検知部73とは、一体化されていてもよい。たとえば、図16に示すように、第1被検知部72と第3被検知部74との間および第3被検知部74と第2被検知部73との間に、それぞれ円筒部71の外周面に沿って延びる非検知部の一例としての連結部161,162が形成されて、第1被検知部72、第2被検知部73および第3被検知部74が一体化されていてもよい。ただし、この場合、連結部161,162の高さ(被検知回転体50の回転半径方向の長さ)は、第1被検知部72および第2被検知部73の長さよりも小さく、アクチュエータ94の当接レバー97が連結部161,162に当接しても、アクチュエータ94の遮光レバー98が光センサ95の光路上から外れない程度に形成される。
(4)変形例4
レーザプリンタ1では、被検知回転体50に、欠け歯ギヤ部69が備えられ、その欠け歯ギヤ部69の最外周面に、ギヤ歯76が形成されている。しかしながら、欠け歯ギヤ部69の外側の円筒状部分に代えて、たとえば、図17に示すように、被検知回転体50の回転軸68を中心とする扇形板状の本体171と、少なくとも外周面がゴムなどの摩擦係数が比較的大きい材料により形成され、本体171の周縁に沿って立設された壁部172の外周に巻回される抵抗付与部材173とが設けられてもよい。この場合、アジテータギヤ49の小径ギヤ部65の周面には、ギヤ歯67が形成されていてもよいし、ギヤ歯67が形成されていなくてもよい。そして、本体171および抵抗付与部材173は、抵抗付与部材173の外周面における2つの平面のなす角度が約230°であり、それらの平面が小径ギヤ部65と接触せず、その外周面における円弧面が小径ギヤ部65の周面が小径ギヤ部65の周面と接触するサイズに形成される。
現像カートリッジ7の装着の有無および現像カートリッジ7の新旧の判別のために、図18のフローチャートに示される処理に代えて、制御部により、図19のフローチャートに示される処理が実行される。
2 本体ケーシング
7 現像カートリッジ
13 筺体
16 アジテータ
17 アジテータ回転軸線
18 現像ローラ
20 現像回転軸線
41 第1側壁
42 第2側壁
45 入力ギヤ
49 アジテータギヤ
50 被検知回転体
51 入力ギヤ回転軸
56 駆動出力部材
62 アジテータ回転軸
66 係合部
67 ギヤ歯
68 回転軸
69 欠け歯ギヤ部
72 第1被検知部
73 第2被検知部
76 ギヤ歯
77 欠け歯部分
78 被係合部
84 線ばね
91 干渉部材
95 光センサ
101 リブ
Claims (10)
- 第1軸線について回転する現像ローラと、
内部に現像剤を収容し、前記第1軸線が延びる方向に間隔を空けて配置される第1側壁および第2側壁を有する筐体と、
前記現像ローラと接触し、前記現像ローラに現像剤を供給する供給ローラと、
画像形成装置本体の装置本体に配置される駆動出力部材と係合することで駆動力を受けるカップリング部と、前記供給ローラに駆動力を伝達する第1ギヤ部とを有し、前記第1側壁に支持される入力ギヤと、
前記入力ギヤの前記第1ギヤ部と噛み合い、前記第1側壁に支持される中間ギヤと、
内部の現像剤を撹拌するためのアジテータと、
前記アジテータの端部に固定され、前記中間ギヤと噛み合うアジテータギヤと、
前記装置本体に配置される検知部材に検知される被検知回転体であって、前記アジテータギヤから駆動力を受けることで前記第1軸線に沿う第2軸線について回転するように構成される被検知回転体と、
前記被検知回転体と当接し、前記被検知回転体の回転方向の移動を規制する弾性体と、を備え、
前記第1側壁は、前記被検知回転体を回転可能に支持する軸部を有し、
前記被検知回転体は、
円筒状の本体部と、
前記本体部の周面に設けられる第2ギヤ部と、
前記アジテータギヤからの駆動力を遮断するための欠け歯部と、
前記第2軸線に沿う方向に前記本体部から突出し前記検知部材に検知される第1被検知部と、
前記第2軸線に沿う方向に前記本体部から突出する第2被検知部であって、前記本体部の回転方向において前記第1被検知部と異なる位置に配置され前記検知部材に検知される第2被検知部と、
前記第2軸線が延びる方向に延び、前記軸部に支持される円筒形状の円筒部と、
前記円筒部の周面から突出し、前記弾性体と当接することで前記本体部の回転方向の移動を規制する第1延設部と、
前記本体部の回転方向において前記第1延設部とは異なる位置に設けられる第2延設部であって、前記円筒部の周面から突出し前記弾性体と当接することで前記本体部の回転方向の移動を規制する第2延設部と、を有し、
前記被検知回転体は、
前記第1被検知部が前記検知部材によって検知される第1位置から、
前記第2被検知部が前記検知部材によって検知され、前記欠け歯部が前記アジテータギヤと対向する第2位置に移動するように構成され、
前記第1延設部は、前記第1位置で前記弾性体と当接し、
前記第2延設部は、前記第2位置で前記弾性体と当接することを特徴とする現像カートリッジ。 - 前記アジテータギヤは、前記第2ギヤ部と噛み合う第3ギヤ部を有し、
前記被検知回転体の前記第2ギヤ部は、前記アジテータギヤが所定量回転した後に、前記第3ギヤ部と噛み合うことを特徴とする請求項1に記載の現像カートリッジ。 - 前記アジテータギヤは、係合部を有し、
前記被検知回転体は、当該被検知回転体の回転時に描く回転軌跡が前記係合部の描く回転軌跡と一部重なる被係合部を有し、
前記被係合部は、
前記被検知回転体が前記第2位置にあるときに、前記係合部の回転軌跡外に位置し、
前記被検知回転体が前記第1位置にあるときに、前記係合部の回転軌跡上に位置していることを特徴とする請求項2に記載の現像カートリッジ。 - 前記被係合部は、前記被検知回転体の回転方向において前記第2ギヤ部と間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項3に記載の現像カートリッジ。
- 前記アジテータギヤは、前記中間ギヤと噛み合う第4ギヤ部であって、前記第1軸線の延びる方向において前記第2ギヤ部の内側に位置する第4ギヤ部を有し、
前記第3ギヤ部は、前記第4ギヤ部よりも径が小さく、前記第1軸線が延びる方向における外側の端部に前記係合部を有することを特徴とする請求項3または4に記載の現像カートリッジ。 - 前記被係合部は、前記本体部から前記第2軸線が延びる方向と直交する方向に突出していることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の現像カートリッジ。
- 前記弾性体は、線ばねであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像カートリッジ。
- 前記被検知回転体は、前記第2延設部が前記弾性体と当接することで、前記被検知回転体の回転方向に付勢されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像カートリッジ。
- 前記被検知回転体は、前記第1延設部が前記弾性体と当接することで、前記被検知回転体の回転方向とは反対方向に付勢されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の現像カートリッジ。
- 前記第1軸線方向が延びる方向において前記現像ローラの端部に固定される現像ローラギヤを有し、
前記入力ギヤは、前記現像ローラギヤと噛み合い前記第1ギヤ部よりも径が大きい第5ギヤ部であって、前記第1軸線が延びる方向において前記第1ギヤ部の内側に配置される第5ギヤ部を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像カートリッジ。
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