CN113524920B - 半导体装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体装置，其具有对发热体进行预热的功能，并且可实现有助于打印机的低成本化的热敏头。所述半导体装置是控制对于进行印字的发热体的通电的半导体装置，包括：选通信号输入部，受理使所述发热体进行印字用的发热的印字选通信号；预热选通生成电路，在时间轴方向上对所述印字选通信号的波形进行压缩，由此生成使所述发热体进行预热的预热选通信号；以及输出控制部，基于所述印字选通信号及所述预热选通信号，输出控制对于所述发热体的通电的控制信号。

Description

半导体装置

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

在专利文献1中公开有一种打印机，其包括：热敏头，具有多个发热体，对纸张等进行印字；以及控制部件，对发热体进行加热控制。其中，控制部件包括：温度检测部件，检测热敏头的温度；加热时间获取部件，基于检测温度，获取为了加热至不达到发热体的印字的温度为止所需要的加热时间；以及印字部件，在印字后，使未进行用于印字的发热的发热体进行基于已获取的加热时间的预热用的加热。

根据此种打印机，交替地进行用于印字的加热与预热，由此可将热敏头的温度维持成不达到印字的规定温度。由此，可不降低印字速度而进行高速的印字。

另外，进行加热控制的控制部件包括微处理器，所述微处理器经由印字部件来控制用于印字或预热的加热。由微处理器所控制的印字部件对热敏头交替地转送印字用的选通信号、及预热用的选通信号。由此，在热敏头中，可交替地进行印字用的加热与预热。

但是，为了控制印字与预热两者，而对微处理器要求高性能。因此，存在打印机的低成本化变得困难的问题。

专利文献1：日本特开2003-154697号公报

发明内容

本发明的应用例所涉及的半导体装置是控制对于进行印字的发热体的通电的半导体装置，包括：

选通信号输入部，受理使所述发热体进行印字用的发热的印字选通信号；

预热选通生成电路，在时间轴方向上对所述印字选通信号的波形进行压缩，由此生成使所述发热体进行预热的预热选通信号；以及

输出控制部，基于所述印字选通信号及所述预热选通信号，输出控制对于所述发热体的通电的控制信号。

附图说明

图1是示意性地表示热敏打印机的区块结构的一例的图。

图2是示意性地表示图1中所示的印字部的区块结构的图。

图3是用于说明热敏打印机的印字动作的时序图。

图4是表示图2中所示的预热选通生成电路的结构的电路图。

图5是表示朝图4中所示的预热选通生成电路输入的信号的波形、在预热选通生成电路的内部生成的信号的波形、及从预热选通生成电路输出的信号的波形的例子的图。

图6是表示图2中所示的多个控制信号输出电路中的一个控制信号输出电路的结构的电路图。

[符号的说明]

1：热敏打印机

9：外部设备

10：驱动器IC

11：移位寄存器

12：数据锁存器

13：驱动器输出控制部

14：预热选通生成电路

15：驱动器输出部

20：头部

21：发热体

22：发热体

23：发热体

2n：发热体

100：打印机控制部

101：CPU

102：ROM

103：RAM

121：印字行用锁存部

122：下一行用锁存部

130：印字部

131：头驱动部

132：热敏头

133：电源供给部

140：纸张搬送部

141：斩波波形生成部

142：信号生成部

150：系统总线

161：印字数据输入端子

162：时钟信号输入端子

163：锁存信号输入端子

164：印字选通信号输入端子

171：控制信号输出电路

172：控制信号输出电路

173：控制信号输出电路

17n：控制信号输出电路

181：输入部

182：显示部

183：输入/输出接口

1411：与非门

1412：非门

1421：非门

171G1：与门

171G2：与门

171G3：或门

CLK：时钟信号

CS1：控制信号

CS2：控制信号

CS3：控制信号

CSn：控制信号

D：印字数据信号

D1：印字数据

D2：印字数据

D3：印字数据

D4：印字数据

D5：印字数据

DO1：输出端子

DO2：输出端子

DO3：输出端子

DOn：输出端子

LAT：锁存信号

OSCO：输出信号

Q0：输出数据

Q1：输出数据

STR0：预热选通信号

STR1：印字选通信号

t0：期间

t1：期间

t2：期间

t3：期间

t4：期间

t5：期间

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的半导体装置的适宜的实施方式进行详细说明。

1.热敏打印机

首先，在半导体装置的说明之前，对热敏打印机进行说明。

图1是示意性地表示热敏打印机的区块结构的一例的图。

图1中所示的热敏打印机1包括：打印机控制部100、印字部130、纸张搬送部140、以及系统总线150。

2.打印机控制部

打印机控制部100控制印字部130及纸张搬送部140的工作，对记录纸进行印字。在图1中，作为打印机控制部100的硬件结构的一例，列举中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)101、只读存储器(Read Only Memory，ROM)102、以及随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)103。它们与系统总线150连接，可相互通信。

ROM 102存储用于控制热敏打印机1的控制程序或各种数据等。作为ROM 102，例如可列举：带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory，EEPROM)、闪速存储器等非易失性存储器。

RAM 103用作暂时地存储控制程序或各种数据的工作存储器。作为RAM 103，例如可列举：静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)等易失性存储器。

CPU 101是从ROM 102读出控制程序，将其暂时地存储在RAM 103后，按照已被存储在RAM 103中的控制程序来执行各种处理的处理器。具体而言，CPU 101将已从外部设备9输入的印字数据转换成二值形式的影像数据。所谓影像数据，是指表示记录纸上的点的配置的二值数据。CPU 101将经转换的影像数据在构筑在RAM 103的影像缓冲器中展开。

CPU 101在每一行中读出已在影像缓冲器中展开的影像数据。CPU 101基于已读出的影像数据，生成印字数据信号D，并将其输出至印字部130。再者，影像缓冲器也可以构筑在独立地设置在RAM 103的外部的存储装置。

另外，热敏打印机1包括：输入部181、显示部182、以及输入/输出接口183。它们与系统总线150连接。

输入/输出接口183介于外部设备9与系统总线150之间。输入/输出接口183将从外部设备9发送的数据输出至打印机控制部100。

输入部181受理来自用户的输入操作。作为输入部181的硬件结构，例如可列举：键盘、触摸屏等。

显示部182通过画面显示或发光指示器的发光等，而显示或报告热敏打印机1的运转状态。作为显示部182的硬件结构，例如可列举：液晶显示装置、发光二极管装置等。

3.印字部

图2是示意性地表示图1中所示的印字部130的区块结构的图。

图2中所示的印字部130包括：头驱动部131、热敏头132、以及电源供给部133。

3.1.头驱动部

头驱动部131经由系统总线150而与打印机控制部100连接。头驱动部131基于来自打印机控制部100的控制，对驱动器集成电路(Integrated Circuit，IC)10输出各种信号。作为所述信号，可列举印字数据信号D、时钟信号CLK、锁存信号LAT、印字选通信号STR1等，其后进行叙述。

3.2.热敏头

图2中所示的热敏头132包括作为实施方式的半导体装置的驱动器IC 10、及头部20。驱动器IC 10基于所述各种信号，控制对于头部20的通电。头部20包括与一行的像素数对应的多个发热体21、22、23、···、2n。n为1以上的整数，对应于一行的像素数来设定。因此，例如在n＝10的情况下，发热体2n变成发热体210，在n＝100的情况下，发热体2n变成发热体2100。

发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n通过基于由驱动器IC 10设定的通电条件的通电来发热。通过发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的发热来将油墨转印至记录纸、或使包含感热纸的记录纸的颜色变化，而进行印字。再者，记录纸的种类并无特别限定。另外，印字不只是文字或记号等的印刷，也包含图案、图形、图像等的印刷。

多个发热体21、22、23、···、2n排列在行方向上。在热敏头132中，通过各别地选择多个发热体21、22、23、···、2n的发热的有无，而将一行的点同时打印在记录纸上。另外，使记录纸在与行方向正交的方向上移动，并重复一行的点的打印，由此遍及多行打印点。由此，二维地打印点，可获得作为目标的印字图案。再者，发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的配置并无特别限定，也可以配置成多行状。

3.3.驱动器IC

驱动器IC 10具有控制头部20的驱动的功能，包括：移位寄存器11、数据锁存器12、驱动器输出控制部13、预热选通生成电路14、以及驱动器输出部15。所述各功能部将后述。

另外，驱动器IC 10包括：印字数据输入端子161、时钟信号输入端子162、锁存信号输入端子163、印字选通信号输入端子164、以及输出端子DO1、输出端子DO2、输出端子DO3、···、输出端子DOn。再者，n为1以上的整数，对应于一行的像素数来设定。因此，例如在n＝10的情况下，输出端子DOn变成输出端子DO10，在n＝100的情况下，输出端子DOn变成输出端子DO100。

印字数据输入端子161是与移位寄存器11连接的端子，且是输入已从头驱动部131输出的印字数据信号D的端子。印字数据信号D包含与被印字的像素对应的信号。

时钟信号输入端子162是与移位寄存器11连接的端子，且是输入已从头驱动部131输出的时钟信号CLK的端子。时钟信号CLK例如规定移位寄存器11取入印字数据信号D的时机。

锁存信号输入端子163是与数据锁存器12连接的端子，且是输入已从头驱动部131输出的锁存信号LAT的端子。锁存信号LAT例如规定从移位寄存器11朝数据锁存器12转送印字数据信号D的时机。

印字选通信号输入端子164是与驱动器输出控制部13连接的端子，且是输入已从头驱动部131输出的印字选通信号STR1的端子。为了进行印字，印字选通信号STR1规定对于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电时间及通电时机。

输出端子DO1、输出端子DO2、输出端子DO3、···、输出端子DOn是用于连接多个发热体21、22、23、···、2n的端子，且是由驱动器输出部15来切换的通电路径的端子。

接着，对驱动器IC 10的各功能部进行说明。

移位寄存器11包括与发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n相同数量的未图示的单元。移位寄存器11一边使从头驱动部131依次输入的印字数据信号D与从头驱动部131输入的时钟信号CLK同步地移位，一边保持一行的印字数据。

数据锁存器12以从头驱动部131输入的锁存信号LAT为触发器，暂时地存储分别从移位寄存器11的各单元输出的一行的印字数据。

图2中所示的数据锁存器12包括印字行用锁存部121(第一锁存部)、及下一行用锁存部122(第二锁存部)。印字行用锁存部121及下一行用锁存部122分别包括与移位寄存器11包括的多个单元对应的未图示的多个锁存电路。由此，印字行用锁存部121及下一行用锁存部122分别暂时地存储一行的印字数据。再者，图2中所示的数据锁存器12也可以包括三段以上的锁存部。

另外，印字行用锁存部121存储的印字数据是以从头驱动部131输入的锁存信号LAT为触发器而输出至驱动器输出控制部13。将从印字行用锁存部121输出的数据设为“输出数据Q1”。

进而，下一行用锁存部122存储的印字数据是以从头驱动部131输入的锁存信号LAT为触发器而输出至印字行用锁存部121及驱动器输出控制部13。将从下一行用锁存部122输出的数据设为“输出数据Q0”。

驱动器输出控制部13基于已从数据锁存器12输出的输出数据Q1、输出数据Q0，已从头驱动部131输出的印字选通信号STR1，及已从预热选通生成电路14输出的预热选通信号STR0，将用于切换对于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电的控制信号CS1、控制信号CS2、控制信号CS3、···、控制信号CSn输出至驱动器输出部15。再者，n为1以上的整数，对应于一行的像素数来设定。因此，例如在n＝10的情况下，控制信号CSn变成控制信号CS10，在n＝100的情况下，控制信号CSn变成控制信号CS100。

另外，图2中所示的驱动器输出控制部13包括与发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n相同数量的控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n。输出数据Q1、输出数据Q0、印字选通信号STR1及预热选通信号STR0分别被输入至控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n。而且，控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n分别输出用于切换对于对应的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电的控制信号CS1、控制信号CS2、控制信号CS3、···、控制信号CSn。再者，关于驱动器输出控制部13的结构，其后进行详述。

预热选通生成电路14是在时间轴方向上对印字选通信号STR1的波形进行压缩，由此生成预热选通信号STR0的电路。为了在印字之前对发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n赋予预热，预热选通信号STR0规定对于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电条件，即通电时间及通电时机。再者，关于预热选通生成电路14的结构，其后进行详述。

驱动器输出部15包括与发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n连接的未图示的开关元件。开关元件对应于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n而设置有多个，将用于从图2中所示的电源供给部133朝发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行通电的电路连接/断开。当已从驱动器输出控制部13输出的控制信号CS1、控制信号CS2、控制信号CS3、···、控制信号CSn有效时，开关元件变成开启状态。由此，对发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n通电，使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n各别地发热。

再者，可以在驱动器输出控制部13的印字选通信号STR1的输入侧或预热选通信号STR0的输入侧的任一者，设置未图示的延迟电路，也可以在印字选通信号STR1的输入侧及预热选通信号STR0的输入侧两者，设置常数相互不同的延迟电路。通过如此设置，预热选通信号STR0及印字选通信号STR1作为一部分的输出时间带重叠，其他部分的输出时间带不重叠的信号，或者作为相互的输出时间带不论哪一部分均不重叠的信号，被输入驱动器输出控制部13。

3.4.头部

头部20包括用于打印一行的影像数据的多个发热体21、22、23、···、2n。发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n配置成直线状，形成行。将发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n排列的方向称为“行方向”。行方向以变成与作为记录介质的记录纸的宽度方向大致平行的方式，相对于记录纸来设定。

4.纸张搬送部

纸张搬送部140具有搬送记录纸的功能。纸张搬送部140的硬件结构例如包括未图示的步进马达、及马达驱动器。马达驱动器基于利用打印机控制部100进行的控制，驱动步进马达。步进马达对未图示的供纸辊进行旋转驱动。由此，执行重复一行的印字时的送纸。

5.驱动器IC的动作例

图3是用于说明热敏打印机1的印字动作的时序图。

在对记录纸进行印字的情况下，首先，打印机控制部100基于作为应印刷的图像的影像数据，将印字数据信号D或控制数据输出至头驱动部131。控制数据例如为规定使印字数据存储在数据锁存器12的时机、使印字选通信号STR1变成有效的时机等的数据。

当进行印字动作时，从头驱动部131朝驱动器IC 10输出各种信号。

首先，头驱动部131朝印字数据输入端子161输出印字数据信号D。另外，头驱动部131朝时钟信号输入端子162输出时钟信号CLK。

经输出的印字数据信号D与时钟信号CLK同步地被串行输入至移位寄存器11，在移位寄存器11中保持一行的印字数据。再者，图3示出将用于对行L1进行印字的一行的印字数据D1、用于对行L1的接下来的行L2进行印字的一行的印字数据D2、用于对行L2的接下来的行L3进行印字的一行的印字数据D3、用于对行L3的接下来的行L4进行印字的一行的印字数据D4、及用于对行L4的接下来的行L5进行印字的一行的印字数据D5依次输出至移位寄存器11来保持的例子。印字数据D1～印字数据D5分别包含与行L1～行L5的各像素对应的信号。再者，作为一例，图3中所示的印字数据D1～印字数据D5是在信号电平已变成高电平时变成有效的信号，在图3中，作为一例，图示对行L1～行L5的所有像素进行印字时的信号正被输出的状态。

接着，头驱动部131在图3中所示的期间t1中，以在移位寄存器11保持有一行的印字数据D1的状态，朝锁存信号输入端子163输出锁存信号LAT。再者，作为一例，图3中所示的锁存信号LAT是在信号电平已变成低电平时，数据锁存器12取入印字数据的信号。

另外，期间t1之前的期间t0是数据锁存器12的初期状态设定期间。在图3中所示的期间t0中，可以在印字行用锁存部121存储任意的数据，也可以不存储任何数据。另外，在图3中所示的下一行用锁存部122，存储有所有像素为低电平的印字数据D0，即在一行整体中不打印点的非有效的印字数据D0。

在数据锁存器12中，在图3中所示的期间t1中的锁存信号LAT的下降沿(fallingedge)的时机，将印字数据D1自移位寄存器11取入下一行用锁存部122。另外，在图3的例子中，在期间t1中，将低电平的印字数据D0取入印字行用锁存部121的所有锁存电路。

接着，头驱动部131在图3中所示的期间t2，即在移位寄存器11存储有一行的印字数据D2、且在下一行用锁存部122存储有一行的印字数据D1的时机，再次输出锁存信号LAT。

在数据锁存器12中，在锁存信号LAT的下降沿的时机，将已被存储在下一行用锁存部122中的印字数据D1取入至印字行用锁存部121。由此，在期间t2中，一行的印字数据D1被转送至印字行用锁存部121。另外，与此同时，在期间t2中，从移位寄存器11朝下一行用锁存部122转送印字数据D2。由此，在期间t2中，一行的印字数据D2被存储在下一行用锁存部122。

其后，在期间t3中，一行的印字数据D2被取入至印字行用锁存部121，一行的印字数据D3被取入至下一行用锁存部122。在期间t4中，一行的印字数据D3被取入至印字行用锁存部121，一行的印字数据D4被取入至下一行用锁存部122。在期间t5中，一行的印字数据D4被取入至印字行用锁存部121，一行的印字数据D5被取入至下一行用锁存部122。印字数据如以上那样被依次转送至移位寄存器11、下一行用锁存部122、及印字行用锁存部121。

此处，再次回到期间t1进行说明。

在期间t1中，在锁存信号LAT的下降沿的时机，头驱动部131朝印字选通信号输入端子164输出印字选通信号STR1。再者，作为一例，图3中所示的印字选通信号STR1是在信号电平已变成高电平时变成有效的信号。

印字选通信号STR1被输入至驱动器输出控制部13包括的多个控制信号输出电路171、172、173、···、17n，并且也被输入至预热选通生成电路14。

图4是表示图2中所示的预热选通生成电路14的结构的电路图。图5是表示朝图4中所示的预热选通生成电路14输入的信号的波形、在预热选通生成电路14的内部生成的信号的波形、及从预热选通生成电路14输出的信号的波形的例子的图。

图4中所示的预热选通生成电路14是在时间轴方向上对印字选通信号STR1的波形进行压缩，生成预热选通信号STR0并输出的电路。预热选通信号STR0的信号只要是如图5所示，在印字选通信号STR1有效的时间带，以比印字选通信号STR1更短的时间变成有效的信号即可。根据此种预热选通信号STR0，可如后述那样使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n发出不达到印字的程度的发热量，即进行预热。

因此，印字选通信号STR1的波形与预热选通信号STR0的波形只要变成有效的时间的长度不同，则一个波的形状可以相互相同，也可以相互不同。在图5中，表示印字选通信号STR1及预热选通信号STR0两者为矩形波的例子，但也可以当一者为矩形波时，另一者为其他波形。

如上所述，热敏打印机1包括头部20与驱动器IC 10。而且，驱动器IC10是控制对于进行印字的热敏头132的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电的半导体装置，且包括：印字选通信号输入端子164(选通信号输入部)，受理使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行印字用的发热的印字选通信号STR1；预热选通生成电路14，在时间轴方向上对印字选通信号STR1的波形进行压缩，由此生成使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行预热的预热选通信号STR0；以及驱动器输出控制部13。

预热选通信号STR0与印字选通信号STR1并列地被输入至驱动器输出控制部13。后述的驱动器输出控制部13基于印字选通信号STR1及预热选通信号STR0，输出控制对于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电的控制信号CS1、控制信号CS2、控制信号CS3、···、控制信号CSn。

此种驱动器IC 10具有在预热选通生成电路14中，从进行印字用的发热的印字选通信号STR1生成进行预热用的发热的预热选通信号STR0的功能。通过在驱动器IC 10的内部生成预热选通信号STR0，如其后进行详述那样，可使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n发出比印字用的发热更少的发热量。由此，在驱动器IC 10中，可不增加打印机控制部100的负荷，而使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行预热动作。其结果，可不导致热敏打印机1的高成本化，而缩短印字开始之前的时间，可提高热敏打印机1的印字速度。

另外，在如现有的那样交替地进行印字用的加热与预热的情况下，无法在预热的时间中进行印字动作，因此存在印字速度下降的问题。相对于此，在本实施方式中，例如可使在一行中进行印字动作的发热体与进行预热动作的发热体并存。因此，在本实施方式中，可同时进行印字动作与预热动作，具有容易进一步提高印字速度的优点。

此处，图4中所示的预热选通生成电路14包括斩波波形生成部141与信号生成部142。

斩波波形生成部141是基于印字选通信号STR1，生成斩波波形的信号的电路。所谓斩波波形，例如是指如正弦波、方形波、三角波、脉冲波那样的重复电压的波的振动波形。

信号生成部142是基于由斩波波形生成部141所生成的斩波波形的信号，生成预热选通信号STR0的电路。此种预热选通生成电路14可将印字选通信号STR1作为基础，容易地生成在时间轴方向上对印字选通信号STR1进行了压缩的波形的信号。

另外，图4中所示的斩波波形生成部141包括振荡电路。作为振荡电路，例如可列举：环形振荡器(环形振荡电路)、CR振荡电路、LC振荡电路、不稳定多谐振荡器(astablemultivibrator)等。通过使用振荡电路，能够以更简单的电路生成斩波波形的信号。

进而，图4中所示的振荡电路特别包括环形振荡器。环形振荡器是将经串联连接的多个非门(NOT gate)1412(逆变器)进一步呈环状连接，利用非门1412的传播延迟来振荡的振荡电路。环形振荡器的电路结构特别简单，因此作为驱动器IC 10用的振荡电路有用。

图4中所示的斩波波形生成部141所包括的环形振荡器包含与非门(NOT-ANDgate)1411、及四个非门1412。

印字选通信号STR1被输入与非门1411的其中一个输入端子。与非门1411的输出端子连接在经串联连接的四个非门1412的输入端子。四个非门1412中的最终段的非门1412的输出端子连接在与非门1411的另一个输入端子，而呈环状连接。由此，可输出利用非门1412的传播延迟来振荡的输出信号OSCO。

另外，在图4中所示的与非门1411的输出端子与四个非门1412的输入端子之间连接有信号生成部142。信号生成部142包含经串联连接的多个非门1421(逆变器)。对信号生成部142输入来自斩波波形生成部141的输出信号OSCO。信号生成部142具有对信号波形进行整形，并将其作为预热选通信号STR0来输出的功能。

当印字选通信号STR1为如图5所示的矩形波时，输出信号OSCO例如变成如图5所示的三角波。

另外，通过信号生成部142，将所述输出信号OSCO的三角波例如转换成如图5所示的矩形波的预热选通信号STR0。如此，如图5所示，预热选通信号STR0变成有效的时间比印字选通信号STR1更短的信号。

再者，图5中所示的波形均为一例，例如，预热选通信号STR0只要是有效的时间比印字选通信号STR1更短的信号，即在时间轴方向上对印字选通信号STR1的波形进行了压缩的信号即可。另外，也可以将非门1412(逆变器)、或者非门1421(逆变器)的判定水准(阈值)最佳化，由此控制预热选通信号STR0的占空。再者，预热选通信号STR0的占空比例如可以控制成50％以下，也可以控制成20％～40％。

如以上那样生成有效的时间比印字选通信号STR1更短的预热选通信号STR0，由此可使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n以比由印字选通信号STR1所规定的发热量更少的发热量进行预热动作。而且，根据所述预热选通生成电路14，可容易地生成用于进行此种预热动作的预热选通信号STR0。

由预热选通生成电路14所生成的预热选通信号STR0与印字选通信号STR1一同被输入至驱动器输出控制部13包括的多个控制信号输出电路171、172、173、···、17n。

再者，也可以利用未图示的计数器对预热选通信号STR0的波数进行计数，在已达到规定的计数数的时间点，使预热选通生成电路14的动作停止，而使预热选通信号STR0的输出停止。预热选通生成电路14的动作的停止例如可通过设置在预热选通生成电路14的印字选通信号STR1的输入侧的未图示的开关电路来实现。所述开关电路以如下方式构成：在由计数器所计数的预热选通信号STR0的波数，即所述计数数已达到规定的值的时间点，阻断对于预热选通生成电路14的印字选通信号STR1的输入。通过此种结构，可使印字选通信号STR1的输出时间的幅度与预热选通信号STR0的输出时间的幅度不同。此情况下的输出时间的幅度是相对于某个固定的印字文字数的幅度，例如为1文字单位中的输出时间的长度。

图6是表示图2中所示的多个控制信号输出电路171、172、173、···、17n中的一个控制信号输出电路171的结构的电路图。再者，控制信号输出电路171是控制切换对于发热体21的通电的控制信号CS1的电路。其他控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n的结构也与后述的控制信号输出电路171的结构相同，因此此处使用控制信号输出电路171对控制信号输出电路的结构、动作等进行说明。再者，n为1以上的整数，对应于一行的像素数来设定。因此，例如在n＝10的情况下，控制信号输出电路17n变成控制信号输出电路1710，在n＝100的情况下，控制信号输出电路17n变成控制信号输出电路17100。

图6中所示的控制信号输出电路171包括两个与门(AND gate)171G1、171G2，及一个或门(OR gate)171G3。

对与门171G1的其中一个输入端子输入已从印字行用锁存部121输出的输出数据Q1。对与门171G1的另一个输入端子输入印字选通信号STR1。在与门171G1中，进行输出数据Q1与印字选通信号STR1的与运算(AND operation)。因此，当输出数据Q1为高电平时，在印字选通信号STR1为高电平的期间内，可获得变成高电平的运算结果。另一方面，在输出数据Q1为低电平时的所有期间，或者即便输出数据Q1为高电平，但印字选通信号STR1为低电平的期间内，可获得变成低电平的运算结果。运算结果被输入至或门171G3的其中一个输入端子。

对与门171G2的其中一个输入端子输入已从下一行用锁存部122输出的输出数据Q0。对与门171G2的另一个输入端子输入预热选通信号STR0。在与门171G2中，进行输出数据Q0与预热选通信号STR0的与运算。因此，当输出数据Q0为高电平时，在预热选通信号STR0为高电平的期间内，可获得变成高电平的运算结果。另一方面，在输出数据Q0为低电平时的所有期间，或者即便输出数据Q1为高电平，但预热选通信号STR0为低电平的期间内，可获得变成低电平的运算结果。运算结果被输入至或门171G3的另一个输入端子。

在或门171G3中，进行与门171G1的运算结果和与门171G2的运算结果的或运算(ORoperation)。运算结果被输出至驱动器输出部15。

在图3中所示的期间t1中，作为一例，低电平的印字数据D0作为输出数据Q1被输入至控制信号输出电路171，印字数据D1作为输出数据Q0被输入至控制信号输出电路171。另外，在所述期间t1中，印字选通信号STR1及预热选通信号STR0也被输入至控制信号输出电路171。

于是，在图3中所示的期间t1中，在与门171G1中进行输出数据Q1与印字选通信号STR1的与运算，因此输出变成低电平的运算结果。因此，在期间t1中，不利用发热体21来进行印字动作，图3中所示的印字用输出变成关闭(OFF)。另一方面，在与门171G2中进行输出数据Q0与预热选通信号STR0的与运算。假设在作为输出数据Q0的印字数据D1是变成高电平的数据的情况下，与门171G2基于具有振动波形的预热选通信号STR0，输出断续地变成高电平的运算结果。因此，在期间t1中，利用发热体21来进行预热动作，图3中所示的预热用输出断续地变成有效。

其结果，在期间t1中，或门171G3输出所述预热用输出，即断续地变成高电平的运算结果。

控制信号输出电路171将基于利用所述或门171G3的运算结果的控制信号CS1输出至驱动器输出部15。其结果，在所述期间t1中，在由控制信号输出电路171控制的发热体21中执行发热至不达到印字的程度的预热动作。由此，当在接下来的期间t2中进行印字动作时，可使发热体21的温度上升某种程度，以立即进行印字。另外，在期间t2中，预热动作是基于用于利用发热体21的印字动作的印字数据D1来进行。因此，假设当在期间t1中被输入至控制信号输出电路171的印字数据D1为低电平时，在期间t2中不利用发热体21来进行印字动作，因此不需要期间t1中的发热体21的预热动作。如所述那样不进行不必要的预热动作，由此可谋求热敏打印机1的消耗电力的削减。

如上所述，图6中所示的控制信号输出电路171是包括与门171G1(第一与门)、与门171G2(第二与门)、以及或门171G3的电路。其中，与门171G1进行输出数据Q1(第一数据)与印字选通信号STR1的与运算。另外，与门171G2进行输出数据Q0(第二数据)与预热选通信号STR0的与运算。进而，或门171G3进行与门171G1的运算结果和与门171G2的运算结果的或运算。

根据此种电路结构，虽然是简单的电路结构，但可实现能够以进行必要的印字动作或预热动作、且根据下一行用的数据而不进行不必要的预热动作的方式，输出控制信号CS1的控制信号输出电路171。由此，可防止控制信号输出电路171的电路规模变大，而实现驱动器IC 10的低成本化。

以上，对控制信号输出电路171的期间t1进行了说明，但在控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n中的各期间t1中，也与所述相同。

另外，控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n的各电路结构并不限定于图示的电路结构。

在图3中所示的期间t2中，作为输出数据Q1的印字数据D1、及作为输出数据Q0的印字数据D2分别被输入至控制信号输出电路171。另外，与期间t1相同，在期间t2中，印字选通信号STR1及预热选通信号STR0也被输入至控制信号输出电路171。

此处，假定印字数据D1及印字数据D2两者为高电平。于是，在与门171G1中，以规定时间输出持续地变成高电平的运算结果(印字用输出)。所谓规定时间，是指可利用发热体21进行印字的发热时间，由印字选通信号STR1来规定。另一方面，在与门171G2中，基于具有振动波形的预热选通信号STR0，输出断续地变成高电平的运算结果。其结果，或门171G3以规定时间输出持续地变成有效的运算结果(预热用输出)。因此，在期间t2中，或门171G3进行印字用输出与预热用输出的或运算，并输出印字用输出，即持续地变成高电平的运算结果。由此，在期间t2中，利用发热体21来进行印字动作。

如上所述，控制信号输出电路171具有或门171G3，因此即便在期间t2中重复印字动作与预热动作，也选择发热时间长的印字动作。由此，即便变成重复预热动作，也不存在对印字动作带来障碍的担忧。

再者，若进行印字动作，则无需进行预热动作，因此就此观点而言也无障碍。另外，在图3中，作为一例，图示有将高态有效(active high)的运算结果反转而成的低态有效(active low)的印字用输出及预热用输出，但印字用输出及预热用输出也可以如所述那样为高态有效。

如上所述，驱动器IC 10包括从外部受理印字数据信号D的输入并保持内容的移位寄存器11(数据保持部)、及暂时地存储已被保持在移位寄存器11中的印字数据信号D的内容的数据锁存器12(数据存储部)，驱动器输出控制部13包含控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n，所述控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n基于已被存储在数据锁存器12中的印字数据信号D的内容，选择印字选通信号STR1或预热选通信号STR0的任一者，并将其作为控制信号CS1、控制信号CS2、控制信号CS3、···、控制信号CSn来输出。

根据此种结构，可使需要印字动作的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行印字动作，使不需要印字动作但需要预热动作的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行预热动作。由此，可不对印字动作带来障碍而进行预热动作。

另外，数据锁存器12以如下方式构成：作为所存储的印字数据信号D的内容，分成与一行的印字对应的输出数据Q1(第一数据)、及与利用输出数据Q1的印字的接下来的印字对应的输出数据Q0(第二数据)来存储。即，数据锁存器12包括印字行用锁存部121与下一行用锁存部122。

根据此种结构，可基于从下一行用锁存部122输出的输出数据Q0来使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行预热动作。由此，在下一行中进行印字的像素，即需要预热的像素的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n被准确地预热。其结果，不进行不必要的预热动作，因此可实现热敏打印机1的消耗电力的削减。

进而，驱动器输出控制部13包含与多个发热体21、22、23、···、2n连接的多个控制信号输出电路171、172、173、···、17n。因此，可如所述那样进行各发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的预热动作，在不进行印字动作的发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n中，可准备接下来的印字而进行预热动作。由此，无需确保仅进行预热动作的时间，因此可提高印字速度。

另外，预热选通信号STR0及印字选通信号STR1可以在相互相同的时间带被输出，也可以一部分的输出时间带重叠，其他部分的输出时间带不重叠，也可以相互的输出时间带完全不同，不论哪一部分均不重叠。

此处，将印字选通信号STR1的任意的信号设为“第一印字选通信号”，将预热选通信号STR0之中，从第一印字选通信号生成的信号设为“第一预热选通信号”。当用来输出第一印字选通信号的时间带、及用来输出第一预热选通信号的时间带的一部分或全部不同时，可增大输出第一预热选通信号的时机的设定自由度。其结果，可使发热体进行精度更高的预热动作。

进而，预热选通信号STR0及印字选通信号STR1的输出时间的幅度也可以相互不同。即，若通过预热用输出，发热体21～发热体2n的任一者发热至不达到印字的程度，则在印字选通信号STR1与预热选通信号STR0之间，输出时间的幅度也可以存在差。

具体而言，当将印字选通信号STR1的任意的信号设为“第一印字选通信号”，将预热选通信号STR0之中，从第一印字选通信号生成的信号设为“第一预热选通信号”时，第一印字选通信号的输出时间的幅度与第一预热选通信号的输出时间的幅度也可以不同。由此，可增大由第一预热选通信号所规定的预热量的设定自由度。其结果，可使发热体进行精度更高的发热动作。再者，此情况下的输出时间的幅度如所述那样，是相对于某个固定的印字文字数的幅度，例如为1文字单位中的输出时间的长度。

另外，与如以上那样的期间t2相同，在期间t3以后，也可以使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行与在接下来的期间中进行的印字动作对应的预热动作。

再者，虽然未图示，但可将互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)逆变器用于控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n。CMOS逆变器是将p沟道的金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)与n沟道的MOSFET组合的非门。

图2中所示的控制信号输出电路171、控制信号输出电路172、控制信号输出电路173、···、控制信号输出电路17n也可以包括控制对于发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n的通电的此种CMOS逆变器。CMOS逆变器作为对驱动器输出部15包括的驱动晶体管进行驱动的开关发挥功能。

再者，为了使CMOS逆变器作为具有充分的驱动能力的开关发挥功能，优选使所述斩波波形生成部141生成的斩波波形的周期比CMOS逆变器的响应时间更长。

由此，基于斩波波形的信号所生成的预热选通信号STR0的振动周期也变得比CMOS逆变器的响应时间更长。其结果，可防止基于预热选通信号STR0来驱动的CMOS逆变器变得无法追随预热选通信号STR0的振动周期。由此，可使发热体21、发热体22、发热体23、···、发热体2n进行准确的预热动作。

以上，基于图示的实施方式对本发明的半导体装置进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，本发明的半导体装置可以将所述实施方式的各部的结构替换成具有相同的功能的任意的结构，也可以在所述实施方式中附加任意的结构物。

Claims (11)

1.一种半导体装置，其特征在于，所述半导体装置控制对于进行印字的发热体的通电，且包括：

选通信号输入部，受理使所述发热体进行印字用的发热的印字选通信号；

预热选通生成电路，在时间轴方向上对所述印字选通信号的波形进行压缩，由此生成使所述发热体进行预热的预热选通信号；以及

输出控制部，基于所述印字选通信号及所述预热选通信号，输出控制对于所述发热体的通电的控制信号。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述预热选通生成电路包括：

斩波波形生成部，基于所述印字选通信号，生成斩波波形的信号；以及

信号生成部，基于所述斩波波形的信号，生成所述预热选通信号。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述斩波波形生成部包括振荡电路。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述振荡电路包括环形振荡器。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的半导体装置，其中所述输出控制部包括控制对于所述发热体的通电的互补金属氧化物半导体逆变器，

所述斩波波形的周期比所述互补金属氧化物半导体逆变器的响应时间更长。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中当将所述印字选通信号的任意的信号设为第一印字选通信号，

将从所述第一印字选通信号生成的所述预热选通信号设为第一预热选通信号时，

用来输出所述第一印字选通信号的时间带与用来输出所述第一预热选通信号的时间带不同。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中当将所述印字选通信号的任意的信号设为第一印字选通信号，

将从所述第一印字选通信号生成的所述预热选通信号设为第一预热选通信号时，

所述第一印字选通信号的输出时间的幅度与所述第一预热选通信号的输出时间的幅度不同。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，包括：

数据保持部，从外部受理印字数据信号的输入并保持内容；以及

数据存储部，暂时地存储已被保持在所述数据保持部中的所述印字数据信号的内容；

所述输出控制部包含控制信号输出电路，所述控制信号输出电路基于已被存储在所述数据存储部中的所述印字数据信号的内容，选择所述印字选通信号或所述预热选通信号的任一者，并将其作为所述控制信号来输出。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述数据存储部将所述印字数据信号的内容分成与一行的印字对应的第一数据、及与利用所述第一数据的印字的接下来的印字对应的第二数据来存储。

10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中所述控制信号输出电路包括：

第一与门，进行所述第一数据与所述印字选通信号的与运算；

第二与门，进行所述第二数据与所述预热选通信号的与运算；以及

或门，进行所述第一与门的运算结果与所述第二与门的运算结果的或运算。

11.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述输出控制部包含与多个所述发热体连接的多个所述控制信号输出电路。

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