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JPH0571391B2 - - Google Patents
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JPH0571391B2 - - Google Patents

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JPH0571391B2
JPH0571391B2 JP56045592A JP4559281A JPH0571391B2 JP H0571391 B2 JPH0571391 B2 JP H0571391B2 JP 56045592 A JP56045592 A JP 56045592A JP 4559281 A JP4559281 A JP 4559281A JP H0571391 B2 JPH0571391 B2 JP H0571391B2
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Susumu Sugiura
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Canon Inc
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Publication of JPH0571391B2 publication Critical patent/JPH0571391B2/ja
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/52Arrangement for printing a discrete number of tones, not covered by group B41J2/205, e.g. applicable to two or more kinds of printing or marking process

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばインクジエツト記録方法を用
いた記録装置に関する。
従来前述のようなインクジエツト記録において
はヘツドの特性、吐出インク滴の組成、特性や、
記録紙の材質等のばらつき等の原因により実際に
印字した印字濃度を所望の濃度として制御された
ものとすることが難しいという問題があつた。
このため例えば特開昭55−55968号公報に示さ
れるように、記録したインク滴を直ちに読み取り
その結果に基づいて別に独立して設けられた補正
用オリフイスからのインク滴の吐出を制御するこ
とによつて所望の濃度の印字を行う方法が提案さ
れている。
しかしながら前述の方法は補正用オリフイスが
必要で構成が複雑となる。また印字を行うに際し
て、与えられた多値の画像信号に対して中間調処
理を行い、ドツトの数によつて画像の濃度を再現
する場合には前記提案の方法では精度良く読み取
りを行うことができず、したがつて印字濃度を正
確に制御することができないという問題があつ
た。
本発明は、上述した問題点に鑑み、簡単な構成
で印字濃度を正確に制御することができ、高品位
の記録を行うことができる記録装置を提供するこ
とを目的とする。
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。なお、以下の例は、IJ方式の円筒ピエゾ型グ
ールドヘツドを使用したものである。
第1図に、本発明を適用した画像記録装置を示
す。ここで、演算制御部(以下CPUと称す)1
1からの撮像制御信号CTVに応じて、テレビジ
ヨン(以下TVと称す)カメラ13は被写体(人
間)15を撮像し、その撮像情報信号17をフレ
ームメモリ(以下FMと称す)19に供給する。
このFM19は、TVカメラ13から送られる信
号17のアナログ量をデジタル量に変換するアナ
ログ−デジタル(以下A/Dと称す)変換器、
TV1画面分の情報を記憶するメモリ、デジタル
量をアナログ量に変換するデジタル−アナログ
(以下D/Aと称す)変換器および外部制御部と
信号の送受信を行うためのインターフエース回路
等を含む。FM19のD/A出力信号21をモニ
タ用受像機23で受信して、静止画面記録表示を
行う。第1バスラインB1を介して、CPU11、
FM19およびラインメモリ31の間で相互に第
1データ信号DATA1をやりとりする。このラ
インメモリ31の容量は、TV画面が512×490画
素に分割されたとすると、ドラム1周分として、
512以上のデータを格納することができるもので
なければならない。なお、FM19とその他の回
路部との間で高速アクセスが可能であれば、ライ
ンメモリ31は特に必要としない。各種のパター
ンを多数格納しているパターンジエネレータ(以
下PGと称す)33は、ラインメモリ31から第
2バスラインB2を介して出力される画像濃度の
第2データ信号DATA2に応じて、ドツト形式
で中間調表示をなすための第3データ信号
DATA3を発生する。このデータ信号DATA3
は、第3バスラインB3を介して並列信号として
並列−直列(以下P/Sと称す)変換器35に供
給される。このP/S変換器35から出力される
直列信号41をヘツドドライバ43に供給し、そ
の出力駆動信号45によつてインクジエツト(以
下IJと称す)ヘツド47におけるインク射出を行
う。
記録ドラム51に巻付けた記録紙(図示せず)
上において、IJヘツド47のインク射出に応じて
画像印画される。このようにして印画される位置
Aは、ドラム51のa方向の回転によつて、位置
Bにおいて読取られる。光源55によつて位置B
における印画に光線57を照射し、その反射光5
9を光電素子61によつて受光する。この光電素
子61によつて光電変換して得た電気信号63を
増幅器65で増幅し、その増幅出力信号67を
A/D変換器69に供給する。信号67のアナロ
グ量をデジタル量に変換して得た並列なデジタル
信号SADを、第4バスラインB4を介してCPU
11に供給する。
記録ドラム51に直結したロータリーエンコー
ダ71でドラム51の回転位置を示す出力パルス
73を発生し、CPU11に供給する。この出力
パルス73に応じて、CPU11は記録ドラム5
1の回転駆動部(図示せず)を制御して、IJヘツ
ド47による印画ドツトの位置(位置A)決めを
行う。
IJヘツド47、光源55および光電素子61を
ベース75に載置する。CPU11から副走査信
号79をパルスモータ81に供給し、このモータ
81に連動したベース75が主走査方向(a方
向)と直角な方向(b方向)に移動し、副走査を
なす。検出器85は、ドラム51に対して記録紙
上の記録開始位置を表わす信号STRを発生する。
また、検出器87によつて、記録紙上における記
録停止位置を表わす信号STPを発生する。これ
ら両信号STRおよびSTPを、第4バスラインB
4を介してCPU11に供給して、記録紙の継目
に印画を行わないインターロツク動作を行う。
CPU11はまた第5バスラインB5を介して、
第1アドレス信号ADR1、書込信号WRおよび
第1読出信号READ1をラインメモリ31に、
第2アドレス信号ADR2をPG33に、コード信
号LOADをP/S変換器35に、電圧制御信号
CONTを電圧制御部91に、第2読出信号
READ2をA/D変換器69にそれぞれ供給す
る。これにより、ラインメモリ31においては、
書込信号WRに応じて、第1アドレス信号ADR
1による指定番地にデータ信号DATA1を格納
する。また、第1読出信号READ1に応じて、
指定番地に格納されているデータを読出して第2
データ信号DATA2とする。PG33において
は、第2アドレス信号ADR2に従つて、第2デ
ータ信号によつて表わされるデータパターンに近
似した格納パターンを検索し、その検索した近似
パターンを表わす第3データ信号を発生する。
P/S変換器35においては、ロード信号
LOADに応じて第3データ信号が一旦格納され、
ロータリーエンコーダ71からの出力パルス73
をシフト信号として供給することによつて、逐次
出力されて直列信号41となる。電圧制御部91
にあつては、制御信号CONTに応じて電圧信号
CVOLTを発生し、ヘツドドライバ43で十分な
電圧増幅を行わせる。また、A/D変換器69に
おいては、第2読出信号READ2に従つて、ア
ナログの信号67をデジタル信号SADに変換す
る。
なお、記録紙としてA4を考える。そのA4記録
紙の短手方向を記録ドラム51の1周に巻付ける
とすると、このドラム51の円周は210mmとなる。
一方読取分解能を1mm当り10本とした際の1読み
取り画素の濃度情報を256階調とすると、16800
(=210×10×8)ビツトのラインメモリを必要と
する。そのため、ラインメモリ31の記憶容量は
2100バイトとしている。また、1画素を4×4個
の記録画素からなる構成(1画素を構成する単位
であるこの「記録画素」を、以下「絵素」ともい
う)とし、その1記録画素に対して印画される1
ドツトの径が20μmとすると、ドラム51の1周
分の記録ドツト数は、1回転当り14849(=(210×
√2)/0.02)ドツトである。そのため、ロータ
リーエンコーダ71における出力パルス73のパ
ルス数は、1回転当り14849個必要である。
第2図に、中間調表現のための4×4絵素構成
による1画素に基づくテストパターンを示す。こ
こで、1パターンはR1〜R2による4列のデー
タと4行のデータとで成り、各列、行で区切られ
る16の絵素1〜16を示す。このテストパターン
は中間濃度Dを示すものとし、絵素6,7,10
および11によつてドツトA,B,DおよびCを
印画する。このようなテストパターンによる画素
を4個正方形となるように試験的に記録し、それ
と1画素分(4×4絵素分)の面積を有する濃度
検出器のアパーチヤAPTとの位置的対応関係を
第3図AおよびBに示す。このように試験的に記
録すべき画素数の最小値は4である。つまり、4
画素分の面積があれば、第3図Aの如く印画ドツ
トA1,B1,C1およびD1または第3図Bの
如く印画ドツトA2,B2,C2およびD2のよ
うに記録紙と濃度検出器のアパーチヤAPTとが
位置的に多少ずれても、読み取りに係る1画素す
なわち4×4記録画素(絵素)の範囲において十
分に正確な平均画像濃度を検出することができ
る。
第4図に、ドラム51上における画素の定義番
地を示す。つまり、ドラム51の1周を所定画素
数で等分割し、その等分割された各画素を記録開
始点より0,1,2,……,M,M+1,……と
番地定義する。また、ドラム回転方向と直角なY
方向にも等分割し、同様に記録開始点から0,
1,2,……,N,N−1,……と番地定義す
る。そのため、例えば画素Pの番地は(M,N)
と定義される。また、1画素は4×4ドツト構成
であるので、画素Pの内部は4×4のマス目に仕
切られる。
いま、相互に隣接する4つの番地(M,N),
(M+1,N),(M,N+1)および(M+1,
N+1)の4点の画素にそれぞれ第2図に示した
濃度Dのテストパターンを記録紙に印画する場合
を考える。
先ず、CPU11からの第1アドレス信号ADR
1の内容を“M”に設定し、第1バスラインB1
における値Dの第1データ信号DATA1を、ラ
インメモリ31に格納する。これには、CPU1
1によつて、第5バスラインB5における第1ア
ドレス信号ADR1を“M”に設定し、第1バス
ラインB1に第1データ信号DATA1として値
Dを出力する。次いで、第5バスラインB5にお
ける書込信号WRを“1”とすることにより、ラ
インメモリ31のM番地に濃度データDを書込
む。しかる後、CPU11により第1アドレス信
号ADR1を“M+1”として、再び書込信号
WRを“1”とする。これにより、ラインメモリ
31の(M+1)番地にもデータDが書込まれ
る。
ところで、第1図のb方向を記録時の副走査方
向とする。従つて、初期にはパルスモータ81を
逆転して、ベース75をb方向と反対方向に移動
させて記録開始位置(図示せず)まで戻す。その
状態でCPU11内の各カウンタをクリアして初
期状態とする。このCPU11には、ドラム回転
方向の積算カウンタCNTX、横軸方向の4進カ
ウンタCNTY、ドラム回転方向位置(アドレス)
のX位置カウンタCNPXおよび横軸方向位置の
Y位置カウンタが含まれている。
1画素を4×4ドツト構成としたので、CPU
11からの副走査信号79における1パルスによ
つて、ベース75は1/4画素分だけピツチ歩進さ
せるものとする。従つて、番地(M,N)まで移
動させる準備として、ベース75を4Nパルス分
だけ記録開始位置より歩進させる。これにより、
IJヘツド47は、横軸方向Yにおいては所定の位
置に配置されたことになる。次いで、検出器85
によつてドラム回転方向の記録開始位置を検出し
て記録開始信号STRを発生する。この信号STR
によつて、CPU11内の積算カウンタCNTXが
付勢されて、ロータリーエンコーダ71より発生
される出力パルス73を計数する。その計数が
4Mに達した状態で記録を開始する。ところで、
記録側においてはロータリーエンコーダ71の出
力を1/4に低減した値でドラム回転方向での画素
位置を算出させる。すなわち、ロータリーエンコ
ーダ71の出力パルスを計数するX位置カウンタ
CNPXの計数状態が0〜3の場合にはラインメ
モリ31における番地0に格納されているデータ
を出力し、また、カウンタCNPXの計数状態が
4〜7の場合にはラインメモリ31における番地
1にあるデータを出力する。このように、記録開
始位置からのロータリーエンコーダ71で発生さ
れる出力パルス73の積算値の1/4とした整数値
によつて、ラインメモリ31における読出し時の
番地指定を行う。カウンタCNTXのクリアは、
検出器87によつて検出される記録停止信号
STPによつて行う。従つて、積算カウンタ
CNTXの計数状態が4Mになると、ラインメモリ
31の番地Mがアクセスされる。すると、CPU
11から書込信号WRが出力され、ラインメモリ
31の番地Mに格納されているデータDが、第2
データ信号DATA2として第2バスラインB2
を介してPG33に供給される。その状態で、
CPU11から第5バスラインB5を介して出力
する第2アドレス信号ADR2を番地0とする。
それにより、PG33内に格納されている4×4
ドツト構成のデータパターンの1列が選択され、
第3データ信号DATA3として第3バスライン
B3を介してP/S変換器35に供給される。な
お、この場合の第3データ信号DATA3は、第
2図に示すパターンのうち、絵素1〜4で成る第
1列データR1である。従つて、これら絵素1〜
4の各データは、P/S変換器35によつて逐次
出力され、直列信号41となる。この信号41に
応じて、IJヘツド47が、第2図に示した濃度D
のパターンに対応し、絵素1〜4のドツトパター
ンを印画する。このインク射出動作は、ロータリ
ーエンコーダ71からの出力パルス73に同期し
て逐次行う。そのため、絵素1〜4の印画のため
に4パルス計数後は、ラインメモリ31の番地を
(M+1)とする必要がある。従つて、カウンタ
CNTXは4M+4CNPXは(M+1)、CNPYは
N、また第2アドレス信号ADR2を0とする。
ラインメモリ31の番地(M+1)にも、濃度
Dのデータが格納されているから、第2データ信
号DATA2は再び濃度Dのデータとなる。従つ
て、前述した番地Mの場合と同様に、第2図に示
したパターンにおける第1列の絵素1〜4が、画
素番地(M+1,N)の第1列の4ドツトで印画
される。この番地(M+1,N)の絵素1〜4を
印画すると、ロータリーエンコーダ71の出力パ
ルスを積算するカウンタCNTXの計数状態は4M
+8となる。しかしながら、ラインメモリ31に
おける番地0〜(M−1)および(M+2)以降
に格納されているデータは、濃度零すなわち印画
しない白地部分であるから、番地(M+2)以降
における第1列の印画は行われない。
ドラムが回転して記録停止位置に達する、検出
器87がその停止位置を検出して記録停止信号
STPを発生する。それに応じて、CPU11はパ
ルスモータ81を1つ歩進させてベース75をb
方向に移行させ、IJヘツド47による印画位置を
1絵素分だけずらす。CPU11内の横軸方向の
積算を行うカウンタCNTYの計数状態は1とな
り、第2図に示したパターンにおける第2列の絵
素5〜8を印画する準備となす。この状態で、
CPU11によつて第2アドレス信号ADR2を1
とする。ドラム51が回転して、検出器85によ
つて記録開始位置が検出されると、記録開始信号
STRをCPU11に供給してカウンタCNTXが付
勢されロータリーエンコーダ71の出力パルス7
3を計数する。その計数状態が4Mになると、第
2アドレス信号ADR2を0とし、前述と同様に
して印画を開始する。この場合のドツト印画は、
第2図に示したパターンにおける第2列R2の絵
素5〜8に基づいて行われる。また、同様にし
て、CPU11内のカウンタCNTXの計数が(4M
+4)〜(4M+7)となるにつれて、番地(M
+1)の画素における第2列データR2の絵素5
〜8が順次ドツト印画して、第2列の印画を終え
る。以下、同様にして、CPU11内のカウンタ
CNTYの計数を2,3とし、それに応じて第3
列データR3の絵素9〜12、第4列データR4
の絵素13〜16のそれぞれについて、番地Mお
よび(M+1)の画素につき逐次ドツト印画す
る。このようにして、第3図AおよびBに示す如
く、左側における番地(M,N)および(M+
1,N)の2画素が記録される。
次に、第3図AおよびBに示した右側の2画素
を記録する必要がある。その場合、ラインメモリ
31にはすでに前述したように濃度Dを表わすテ
ストパターンのデータがCPU11から書込まれ
ているので、再度書込む必要はない。そのため、
CPU11内にY位置カウンタCNPYをN+1と
する以外は全く同様な動作を行えばよい。
このようにして、位置Aで記録したドツトパタ
ーンの濃度を、第5図で示す構成によつて位置B
において読取る。かような読出しによつて得られ
た信号67を、CPU11からの第2読出信号
READ2によつてA/D変換する。変換した結
果のデジタルデータ信号SADを、第4バスライ
ンB4を介してCPU11に濃度データとして取
込む。その取込んだ濃度測定データと、既知濃度
値との差をCPU11内の比較器によつてとる。
その差を表わす制御信号CONTを第5バスライ
ンB5を介して電圧制御部91に供給する。
第6図に、第1図で示したヘツドドライバ4
3、IJヘツド47および電圧制御部91によるIJ
制御部を示す。なお、本回路は、定電圧回路の変
形である。ここで、611はCPU11から供給
される電圧制御信号CONTによるヘツド電圧設
定データのデジタル量をアナログ量に変換する
D/A変換器、613はヘツド駆動電源、615
はヘツド47への電圧を制御信号CONTのデー
タに応じ制御するシリーズトランジスタ、617
は誤差検出トランジスタ、619は基準電圧を定
めるゼナーダイオード、621はスイツチング用
FET、Rr1〜Rr4は抵抗器である。FET621の
ゲートには、第1図に示した如くP/S変換器9
1からの直列信号41が供給される。
このように構成した回路に、測定濃度と既知濃
度との差をデジタル量で示す電圧制御信号
CONTは、D/A変換器611によつてアナロ
グ信号に変換され、IJヘツド47への印加電圧を
制御する。例えば、テストパターン記録時の基準
ヘツド駆動電圧を50Vとすると、50V相当のデー
タがCPU11から電圧制御部91内のD/A変
換器611に出力される。この時の基準濃度値を
0.5とする。しかし、濃度測定した結果の濃度値
が0.4であるとすると、CPU11内では記録濃度
が0.1少ないとし、ヘツド駆動電圧を高めインク
突出量を増加させる方向に作動させる。その結
果、CPU11から60V相当のデータをD/A変換
器611に指令し、ヘツド駆動電圧60Vでインク
吐出量を増加させ、テストパターンを前述と同様
に再び記録させる。これによりパターン濃度は上
昇し、これを再び濃度検出器で読取りCPU11
内で既知濃度と測定濃度値との誤差が所定内に入
るまでこの動作をくり返す。ヘツドの目詰り等に
よりインクが出ない場合には前述最適ヘツド印加
電圧制御ルーチン内にインターロツクルーチンを
入れ、数回制御をしても所定誤差内に入らない場
合には警報を発するようにしてもよい。
またヘツド47のオリフイス径が20μm〜15μ
m程度になるとインクとの組合せにより記録休止
後の作動第1発目のドツトが出にくいことがあ
る。本実施例の制御方法を用いれば、自動的にヘ
ツド駆動電圧を高くし、インク吐出を行なわせし
めてから最適ドツト径に収束するように制御され
るため、かような難点も解消し、ヘツドの信頼性
向上にも役立つ利点がある。
なお、本実施例においては記録部としてIJヘツ
ドを用いたが記録ドツト径を可変しうる装置なら
ば他の記録部でもよい。
このように本実施例は、所定濃度を表わすデー
タに応じて記録材上にドツトパターンを形成し、
前記ドツトパターンの画像濃度を検出し、検出さ
れた画像濃度と前記所定濃度を比較することによ
り、ドツト径を制御するものである。
かかる構成により、常に要求される濃度が再現
されるので高品位の画像を得ることができる。
特にインクジエツトヘツドを用いた場合には記
録材の材質、インクの組成の変化、または環境変
化によるインク粘性、紙へのしみ込み具合に変化
が起こりやすい。本実施例によれば直接記録材上
の濃度が検出され、検出出力によりIJヘツドの吐
出量がフイードバツク制御されるので、上述した
如き変化が発生しても極めて安定で良好な画像濃
度を得ることが可能となる。
以上説明した本発明は、与えられた濃度信号を
ドツト展開し、該濃度信号の濃度に応じたドツト
密度であつて、ドツト形式で中間調表示をなすた
めのドツト信号を発生するドツト信号発生手段
と、中間濃度のテスト信号を前記ドツト信号発生
手段に入力させ、所定マトリツクスサイズ中のド
ツト密度が前記テスト信号の中間濃度に応じたド
ツト密度のドツト信号を発生させる制御手段と、
与えられたドツト信号に基づいて被記録材上に記
録剤を吐出することにより情報を記録する記録手
段と、前記テスト用中間濃度のテスト信号に応じ
前記ドツト信号発生手段から発生したドツト信号
に対応して前記記録手段により、前記被記録材上
に記録されたドツトを読み取る手段であつて、前
記所定マトリツクスサイズの平均濃度が得られる
ように設定された前記マトリツクスサイズに関連
した大きさのアパーチヤサイズの読み取り手段
と、該読み取り手段により読み取られた前記アパ
ーチヤサイズの平均濃度に応じて前記記録手段の
駆動量を変更する手段とを有する。
かかる本発明によれば、中間濃度値のテスト信
号に応じたドツト密度のドツト信号を発生し、か
かるドツト信号を用いて記録を行うので、中間濃
度の記録状態を適正に検出することができ、また
記録された中間濃度値に対応したドツトを読み取
るに際して所定マトリツクスサイズの平均濃度が
得られるように設定されたマトリツクスサイズに
関連した大きさのアパーチヤサイズの平均濃度を
読み取るので、かかる中間濃度値に対応したテス
ト信号がまばらなドツトに変換されている場合で
も、また、被記録材と読み取り手段の相対位置が
多少ずれてしまつた場合でも、十分に正確な平均
濃度を検出することができることにある。従つて
記録手段への駆動量の変更を精度良く行うことが
でき、簡単な構成で精度良く印字濃度を制御でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した記録装置の一例を示
す構成図、第2図はテストパターンを示す図、第
3図AおよびBは第2図のテストパターンを4個
記録した例を示す図、第4図は記録ドラムにおけ
る画素の番地を示す図、第5図は記録画素の読取
部を示す構成図、第6図はインクジエツト制御部
を示す構成図である。 11…演算制御装置、23…モニタ用受像機、
31…ラインメモリ、33…パターンジエネレー
タ、47…インクジエツトヘツド、51…記録ド
ラム、71…ロータリーエンコーダ、81…パル
スエンコーダ、613…ヘツド駆動電源、617
…誤差検出トランジスタ、621…スイツチング
用FET、ART…アパーチヤ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 与えられた濃度信号をドツト展開し、該濃度
    信号の濃度に応じたドツト密度であつて、ドツト
    形式で中間調表示をなすためのドツト信号を発生
    するドツト信号発生手段と、 中間濃度のテスト信号を前記ドツト信号発生手
    段に入力させ、所定マトリツクスサイズ中のドツ
    ト密度が前記テスト信号の中間濃度に応じたドツ
    ト密度のドツト信号を発生させる制御手段と、 与えられたドツト信号に基づいて被記録材上に
    記録剤を吐出することにより情報を記録する記録
    手段と、 前記テスト用中間濃度のテスト信号に応じ前記
    ドツト信号発生手段から発生したドツト信号に対
    応して前記記録手段により、前記被記録材上に記
    録されたドツトを読み取る手段であつて、前記所
    定マトリツクスサイズの平均濃度が得られるよう
    に設定された前記マトリツクスサイズに関連した
    大きさのアパーチヤサイズの読み取り手段と、 該読み取り手段により読み取られた前記アパー
    チヤサイズの平均濃度に応じて前記記録手段の駆
    動量を変更する手段とを有することを特徴とする
    記録装置。
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