接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置
【課題】２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合可能な接合方法、２つの被着体同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の接合方法は、２つの基材２上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成し、第１の被着体４１および第２の被着体４２を得る工程（第１の工程）と、各プラズマ重合膜３同士を密着させるように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせて、仮接合体５を得る工程（第２の工程）と、仮接合体５中の各プラズマ重合膜３に対してエネルギーを付与することにより、各プラズマ重合膜３同士を接合して、接合体１を得る工程（第３の工程）とを有する。このうち、プラズマ重合膜３は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。
【解決手段】本発明の接合方法は、２つの基材２上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成し、第１の被着体４１および第２の被着体４２を得る工程（第１の工程）と、各プラズマ重合膜３同士を密着させるように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせて、仮接合体５を得る工程（第２の工程）と、仮接合体５中の各プラズマ重合膜３に対してエネルギーを付与することにより、各プラズマ重合膜３同士を接合して、接合体１を得る工程（第３の工程）とを有する。このうち、プラズマ重合膜３は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材（基材）同士を接合（接着）する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
【０００３】
ところが、このような接着剤では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
【０００４】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温（例えば、７００〜８００℃程度）での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
このような問題を受け、接合に供される部材の材質によらず、部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合する方法が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合可能な接合方法、２つの被着体同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記各プラズマ重合膜同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る第２の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記各プラズマ重合膜同士を接合して、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、プラズマ重合膜同士の間に接着性が発現し、２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、各プラズマ重合膜同士の間は接合されていないので、第１の被着体と第２の被着体とをずらし、これらの相対的な位置を容易に微調整することができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の撥水性と親水性の制御を容易に行うことができ、その結果、接着性の制御を容易に行うことができる。また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、基材間に生じる熱膨張率差に伴う応力を緩和することができる。その結果、接合体の剥離を確実に防止することができる。さらに、耐久性に優れた接合体が得られる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れたプラズマ重合膜が得られる。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘性を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの被着体同士をより強固に接合することができる。また、これにより、プラズマ重合膜にある程度の形状追従性が確保されるので、基材の接合面に存在する凹凸を吸収して、プラズマ重合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。その結果、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、基材が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、単に仮接合体を圧縮するのみで、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜を効率よく活性化させることができる。また、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、簡単な設備を用いて、プラズマ重合膜の広い範囲をムラなく、より短時間に活性化させることができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍであることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の特性が著しく低下するのを防止しつつ、プラズマ重合膜を活性化させることができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【００１７】
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体を加熱する工程を有することが好ましい。
これにより、各プラズマ重合膜の界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記加熱温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００１８】
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有することが好ましい。
これにより、各プラズマ重合膜の表面同士がより近接し、脱水縮合や結合活性手の再結合が促進される。その結果、２つのプラズマ重合膜の一体化がより進行して、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００１９】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体または前記第２の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものであることが好ましい。
これにより、基材の接合面が清浄化および活性化され、接合面に対してプラズマ重合膜が化学的に作用し易くなる。その結果、接合面上にプラズマ重合膜を形成したとき、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を高めることができる。
【００２０】
本発明の接合方法では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、基材の接合面を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を特に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっていることが好ましい。
これにより、２つの被着体同士をより強固に接合することができる。
【００２１】
本発明の接合体は、２つの基材が、本発明の接合方法により接合されたことを特徴とする。
これにより、２つの被着体同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上であることが好ましい。
これにより、剥離を十分に防止し得る接合体が得られる。
本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の接合体を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドが得られる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜接合方法＞
本発明の接合方法は、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを接合する方法である。これらの２つの被着体４１、４２は、それぞれ、基材２と、基材２上に設けられたプラズマ重合膜３とを有している。
本発明の接合方法によれば、このような第１の被着体４１と第２の被着体４２とを、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。
【００２３】
ここでは、本発明の接合方法を説明するのに先立って、まず、前述のプラズマ重合膜３を作製するのに用いられるプラズマ重合装置について説明する。
図１は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基材２を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
【００２４】
図１に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
【００２５】
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
第１の電極１３０は、板状をなしており、基材２を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図１に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００２６】
第１の電極１３０の基材２を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図１に示すように、基材２を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基材２に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基材２をプラズマ処理に供することができる。
【００２７】
第２の電極１４０は、基材２を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００２８】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図１に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００２９】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基材２の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
【００３０】
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００３１】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基材２の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００３２】
次に、本発明の接合方法の実施形態について、上記のプラズマ重合装置１００を用いた場合を例に説明する。
図２および図３は、本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態にかかる接合方法は、２つの基材２の接合面２１上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成し、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを得る工程（第１の工程）と、各プラズマ重合膜３同士を密着させるように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせて、仮接合体を得る工程（第２の工程）と、仮接合体中の各プラズマ重合膜３に対してエネルギーを付与することにより、各プラズマ重合膜３同士を接合して、接合体を得る工程（第３の工程）とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【００３３】
［１］まず、基材２を２つ用意する。なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、２つの基材２のうちの１つを省略して示している。
このような基材２の構成材料は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、ガリウムリン（ＧａＰ）のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３４】
また、基材２は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
なお、２つの基材２の構成材料は、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
また、２つの基材２の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。各基材２の熱膨張率がほぼ等しければ、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。
【００３５】
なお、後に詳述するが、各基材２の熱膨張率が互いに異なる場合でも、後述する工程において、２つの基材２同士を接合する際の条件を最適化することにより、２つの基材２同士を高い寸法精度で強固に接合することができる。
また、２つの基材２は、互いに剛性が異なるのが好ましい。これにより、２つの基材２同士をより強固に接合することができる。
また、２つの基材２のうち、少なくとも一方の構成材料は、樹脂材料であるのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００３６】
また、基材２の形状は、プラズマ重合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
なお、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、基材２が板状をなしている。これにより、基材２は撓み易くなり、２つの基材２を重ね合わせたときに、互いに形状に沿って十分に変形し得るものとなる。このため、２つの基材２を重ね合わせたときの密着性が高くなり、最終的に得られる接合体における接合強度が高くなる。
また、基材２が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和する作用が期待できる。
この場合、基材２の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００３７】
次に、必要に応じて、基材２の接合面２１にプラズマ重合膜３との密着性を高める表面処理を施す。これにより、接合面２１が清浄化および活性化され、接合面２１に対してプラズマ重合膜３が化学的に作用し易くなる。その結果、後述する工程において、接合面２１上にプラズマ重合膜３を形成したとき、接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を高めることができる。
【００３８】
この表面処理としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。
なお、表面処理を施す基材２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、表面処理として、特にプラズマ処理を行うことにより、接合面２１を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を特に高めることができる。
【００３９】
また、基材２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、プラズマ重合膜３との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基材２の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
このような材料で構成された基材２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基材２を用いることにより、上記のような表面処理を施さなくても、基材２の接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、基材２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合面２１付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００４０】
また、表面処理に代えて、基材２の接合面２１に、あらかじめ、中間層を形成しておいてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、プラズマ重合膜３との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基材２とプラズマ重合膜３とを接合することになり、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
【００４１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基材２とプラズマ重合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
なお、上記のような表面処理および中間層の形成は、必要に応じて行えばよく、特に高い接合強度を必要としない場合には、省略することができる。
【００４２】
［２］次に、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの基材２上（基材２の一方の面）に、それぞれプラズマ重合膜３を形成する（第１の工程）。
かかるプラズマ重合膜３は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合して得ることができる。
具体的には、まず、チャンバー１０１内に基材２を収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
【００４３】
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される（図２（ａ）参照）。
混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【００４４】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図２（ｂ）に示すように、重合物が基材２上に付着・堆積する。これにより、基材２上にプラズマ重合膜３が形成される（図２（ｃ）参照）。
【００４５】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリメチル亜鉛、トリエチル亜鉛のような有機金属系化合物、各種炭化水素系化合物、各種フッ素系化合物等が挙げられる。
【００４６】
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜３は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわち、ポリオルガノシロキサン、有機金属ポリマー、炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマー等で構成されることとなる。
このうち、プラズマ重合膜３は、特に、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、後述するエネルギー付与工程（第３の工程）を経ることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性が発現する。
【００４７】
すなわち、撥水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させても、有機基によって接着が阻害されることとなり、極めて接着し難い。一方、親水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させると、特に容易に接着することができる。すなわち、撥水性と親水性の制御を容易に行えるという利点は、接着性の制御を容易に行えるという利点に繋がる。
【００４８】
したがって、かかるプラズマ重合膜３は、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に接着性を示すものの、エネルギーを付与されないときには、非接着性を示し、意図しない接着を防止し得るものとなる。
また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、例えば、２つの基材２の構成材料が異なる場合でも、各基材２間に生じる熱膨張率差に伴う応力を緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。
【００４９】
さらに、ポリオルガノシロキサンは、耐薬品性に優れているため、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、ポリオルガノシロキサンを主材料とするプラズマ重合膜３を用いることにより、その耐久性を向上させることができる。
【００５０】
このようなポリオルガノシロキサンは、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するものである。このような構造を有することにより、ポリオルガノシロキサンは変形し難い強固な膜となる。このため、プラズマ重合膜３は特に優れた接着性を示すとともに、プラズマ重合膜３自体が寸法精度の高いものとなる。このため、最終的に、接合強度に優れ、かつ寸法精度の高い接合体１が得られる。
【００５１】
なお、このようなポリオルガノシロキサンの結晶化度は、特に限定されないが、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、ポリオルガノシロキサンは、十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、上述したポリオルガノシロキサンが示す特性が顕在化し、プラズマ重合膜３の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００５２】
また、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンで構成されている場合、プラズマ重合膜３を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率との合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、プラズマ重合膜３は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、プラズマ重合膜３自体が強固なものとなる。また、かかるプラズマ重合膜３は、各基材２に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
また、プラズマ重合膜３中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、プラズマ重合膜３の安定性が高くなり、各被着体４１、４２をより強固に接合することができるようになる。
【００５３】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜は、接着性に特に優れることから、本発明の接合方法において、特に好適に用いられるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００５４】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
【００５５】
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
また、基材２の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
【００５６】
このような条件を適宜設定することにより、緻密なプラズマ重合膜３をムラなく形成することができる。
なお、本実施形態では、プラズマ重合装置を用いて、基材２上にプラズマ重合膜３を形成する手順について説明しているが、プラズマ重合膜３を備えた基材２（被着体）をあらかじめ用意しておき、その被着体を用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、第１の被着体４１が備えるプラズマ重合膜３の構成材料と、第２の被着体４２が備えるプラズマ重合膜３の構成材料とは、互いに異なる材料であってもよいが、好ましくは同種の材料とされる。これにより、各プラズマ重合膜３の間の親和性が向上する。その結果、後述する工程を経ることにより、各プラズマ重合膜３同士を強固に接合することができる。
【００５８】
また、プラズマ重合膜３の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。プラズマ重合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、２つの基材２同士を接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの基材２同士をより強固に接合することができる。
すなわち、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００５９】
さらに、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、プラズマ重合膜３にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基材２の接合面２１（プラズマ重合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するようにプラズマ重合膜３を被着させることができる。その結果、プラズマ重合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。これにより、プラズマ重合膜３と基材２との密着性をより高めることができ、最終的に得られる接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、プラズマ重合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、プラズマ重合膜３の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００６０】
［３］次に、各プラズマ重合膜３の表面３１同士が密着するように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせる（図２（ｄ）参照）。これにより、図３（ｅ）に示す仮接合体５を得る（第２の工程）。
なお、この仮接合体５の状態では、各プラズマ重合膜３同士の間は接合されていない。このため、第１の被着体４１と第２の被着体４２をずらし、これらの相対的な位置を調整することができる。このようにすれば、２つの被着体４１、４２を重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができるので、位置の調整の作業性が向上し、最終的に得られる接合体１の面方向における寸法精度を高めることができる。
特に、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、プラズマ重合膜３の表面３１は、前述したように、十分な非接着性を示すことから、２つの被着体４１、４２は、その位置を自在に調整することができる。このため、２つの被着体４１、４２の位置を特に容易に微調整することができる。
【００６１】
また、図２（ｄ）では、仮接合体５を得るにあたって、各プラズマ重合膜３の表面３１の全面が互いに覆われるように２つの被着体４１、４２を重ね合わせているが、これらの相対的な位置は、互いにずれていてもよい。すなわち、各プラズマ重合膜３の表面３１が露出するように、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを重ね合わせるようにしてもよい。
【００６２】
［４］次に、得られた仮接合体５にエネルギーを付与する。これにより、仮接合体５において、各プラズマ重合膜３の分子結合の一部が切断され、活性化される（第３の工程）。
なお、この「活性化」とは、プラズマ重合膜３の表面３１付近および内部の分子結合が切断されて、終端化されていない結合手（未結合手またはダングリングボンド）が生じた状態や、その切断された結合手に水酸基が結合した状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【００６３】
仮接合体にエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜３の表面３１付近および内部の分子結合が切断され、プラズマ重合膜３中から原子団（脱離基）が脱離する。これにより、この脱離基が結合していた結合手は、終端化されていない結合手（未結合手）となる。
また、周囲の雰囲気中に水分が含まれている場合、この水分が未結合手に作用することにより、未結合手が水酸基で終端化される。
【００６４】
ここで、脱離基としては、例えば、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含む原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、プラズマ重合膜３に発現する接着性を高度に制御し得るものである。
【００６５】
なお、離脱基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含むプラズマ重合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００６６】
例えば、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、主にメチル基等のアルキル基が脱離基として振る舞う。
以上のような現象に基づいて、プラズマ重合膜３が活性化され、各プラズマ重合膜３に接着性が発現する。そして、この接着性により、各プラズマ重合膜３同士が接合され、１層のプラズマ重合膜３０となる（図３（ｆ）参照）。これにより、接合体１が得られる。
【００６７】
プラズマ重合膜３にエネルギーを付与する方法としては、プラズマ重合膜３を活性化し得る方法であれば、いかなる方法であってもよいが、（Ｉ）仮接合体５にエネルギー線を照射する方法、（II）仮接合体５を加熱する方法、（III）仮接合体５に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法等が挙げられる。これらの方法は、プラズマ重合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【００６８】
以下、（Ｉ）、（II）、（III）の各方法について詳述する。
（Ｉ）仮接合体５にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線のような電磁波、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜３中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００６９】
なお、このようにエネルギー線をプラズマ重合膜３に照射するためには、仮接合体５中の２つの基材２のうちの少なくとも一方が、このエネルギー線を透過させなければならない。
かかる観点から、仮接合体５にエネルギー線を照射してプラズマ重合膜３を活性化する場合、２つの基材２のうちの少なくとも一方は、エネルギー線に対する透過性を有するものとされる。
【００７０】
例えば、エネルギー線として、紫外線やレーザー光のような光を用いる場合、２つの基材２の少なくとも一方は、透光性を有する材料、具体的には、透明なガラス系材料、樹脂系材料で構成されたものを用いればよい。
また、エネルギー線として、Ｘ線、γ線のような電磁波を用いる場合、２つの基材２の少なくとも一方は、シリコン系材料、ガラス系材料、樹脂系材料のような軽元素材料で構成されたものを用いればよい。
なお、仮接合体５にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線に対する透過性を有する基材２側から、エネルギー線を照射するのは言うまでもない。
【００７１】
また、これらの各エネルギー線の中でも、特に、図３（ｅ）に示すように、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー密度が最適化されるため、プラズマ重合膜３の特性が著しく低下するのを防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、プラズマ重合膜３の活性化をより効率よく行うことができる。また、紫外線には、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
【００７２】
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、プラズマ重合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプとプラズマ重合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００７３】
また、紫外線を照射する時間は、プラズマ重合膜３の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、特に限定されないが、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
【００７４】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、プラズマ重合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基材２の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００７５】
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。これにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性の程度を容易に制御することができる。
すなわち、付与するエネルギーを大きくすることにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、付与するエネルギーを小さくすることにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性を抑えることができる。これにより、最終的に得られる接合体１の接合強度を調整することができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
【００７６】
また、このようなエネルギー線は、各プラズマ重合膜３の表面３１同士の界面にエネルギーが集中するように、その焦点を合わせるようにして照射されるのが好ましい。このようにすれば、各プラズマ重合膜３の表面３１付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、エネルギー線がプラズマ重合膜３中の分子構造を必要以上に切断するのを、より確実に防止することができる。その結果、プラズマ重合膜３の特性が著しく低下してしまうのを、より確実に避けることができる。
【００７７】
（II）仮接合体５を加熱する場合、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基材２が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、各プラズマ重合膜３を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、プラズマ重合膜３の表面３１付近の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【００７８】
また、仮接合体５は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、仮接合体５中の２つの基材２のうちの少なくとも一方が、シリコン系材料のような光吸収性（赤外線吸収性）を有する材料で構成されているのが好ましい。このような材料で構成された基材２は、赤外線を吸収することにより効率よく発熱する。これにより、プラズマ重合膜３を効率よく加熱することができる。
【００７９】
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、２つの基材２のうちの少なくとも一方が、金属系材料のような熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、このような材料で構成された基材２を介して、ヒータまたは火炎の熱エネルギーをプラズマ重合膜３に対して効率よく伝えることができる。その結果、プラズマ重合膜３を効率よく加熱することができる。
【００８０】
なお、２つの基材２の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のような条件で仮接合体５を加熱するのが好ましいが、２つの基材２の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、２つの基材２の熱膨張率差にもよるが、２５〜５０℃程度の温度で接合を行うのが好ましく、２５〜４０℃程度の温度で接合を行うのがより好ましい。このような温度範囲であれば、２つの基材２の熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体１における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
この場合、２つの基材２の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが強く推奨される。
【００８１】
（III）仮接合体５に圧縮力を付与する場合、仮接合体５の２つの基材２同士が互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に仮接合体５を圧縮するのみで、プラズマ重合膜３に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができる。その結果、各プラズマ重合膜３を確実に活性化させることができる。
【００８２】
なお、圧縮力が前記上限値を上回っても構わないが、各基材２の構成材料によっては、各基材２に損傷等が生じるおそれがある。
また、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
以上のような（Ｉ）、（II）、（III）の各方法により、プラズマ重合膜３にエネルギーを付与することができる。
【００８３】
なお、プラズマ重合膜３に対するエネルギーの付与は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【００８４】
以上のようにしてエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜３に接着性が発現するが、この接着性の発現は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推測される。
（ｉ）ここでは、一例として、エネルギーの付与により、各プラズマ重合膜３の表面３１に水酸基が露出する場合を例に説明する。重なり合った状態の各プラズマ重合膜３の表面３１にそれぞれ水酸基が露出すると、これらの水酸基は、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、２つの被着体４１、４２が接合されると推察される。
【００８５】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って各プラズマ重合膜３から切断される。その結果、各プラズマ重合膜３同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、第１の被着体４１と第２の被着体４２とがより強固に接合され、１層のプラズマ重合膜３０になると推察される。
【００８６】
（ii）仮接合体５中のプラズマ重合膜３にエネルギーを付与すると、各プラズマ重合膜３の表面３１や内部に未結合手（ダングリングボンド）が生じる。そして、重なり合った各プラズマ重合膜３にそれぞれ未結合手が生じると、隣接した未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にはネットワーク状の結合が形成される。これにより、各プラズマ重合膜３を構成するそれぞれの母材同士が直接接合して、各プラズマ重合膜３同士が一体化し、１層のプラズマ重合膜３０になると推察される。
以上のような（ｉ）または（ii）のメカニズムにより、図３（ｆ）に示すような接合体１が得られる。
【００８７】
このようにして得られた接合体１では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、２つの被着体４１、４２が接合されている。このため、接合体１は、短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【００８８】
また、本発明の接合方法によれば、従来の固体接合のように、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基材をも、接合に供することができる。
また、プラズマ重合膜３を介して２つの基材２同士を接合しているため、従来の固体接合のような、基材の材質における制約がないという利点もある。
以上のことから、本発明によれば、基材２の構成材料の選択の幅を広げることができる。
【００８９】
さらに、従来の固体接合では、接合層を介した接合ではないため、２つの基材２の間で熱膨張率の大きな差がある場合、これらを接合したときに、その差に基づく大きな応力が接合界面に集中し、剥離等の不具合が生じるおそれがあったが、本発明によれば、プラズマ重合膜３を介することによって応力の集中が緩和され、接合体１における剥離を確実に防止することができる。
【００９０】
また、プラズマ重合膜３は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、プラズマ重合膜３を接合層として用いることにより、従来の流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接合層（プラズマ重合膜３）の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、プラズマ重合膜３を用いて得られた接合体１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【００９１】
このようにして得られた接合体１は、その基材２間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体１は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、後述のように、接合体１を用いて液滴吐出ヘッドを構成した場合、耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。また、本発明の接合方法によれば、２つの基材２同士が上記のような大きな接合強度で接合された接合体１を効率よく作製することができる。
なお、接合体１を得た後、この接合体１に対して、必要に応じて、以下の３つの工程（［５Ａ］、［５Ｂ］および［５Ｃ］）のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体１の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００９２】
［５Ａ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を各基材２同士が近づく方向に加圧する。
これにより、各プラズマ重合膜３の表面同士がより近接する。その結果、例えば、前記工程［４］における脱水縮合や結合活性手の再結合が促進される。そして、２つのプラズマ重合膜３の一体化がより進行して、接合体１における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体１を加圧する際の圧力は、接合体１が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して接合体１における接合強度を高めることができる。
【００９３】
なお、この圧力は、基材２の構成材料や厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基材２の構成材料や厚さ等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基材２の構成材料によっては、基材２に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体１を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を十分に図ることができる。
【００９４】
［５Ｂ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を加熱する。
これにより、例えば、各プラズマ重合膜３の界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体１における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体１を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体１の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。
【００９５】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［５Ａ］、［５Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図３（ｇ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体１の接合強度を特に高めることができる。
【００９６】
［５Ｃ］得られた接合体１に紫外線（またはその他のエネルギー線）を照射する（図示せず）。
これにより、各プラズマ重合膜３同士の間に形成される化学結合を増加させ、接合体１の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程［４］に示した紫外線の条件と同等にすればよい。また、本工程［５Ｃ］を行う場合、２つの基材２のうちの少なくとも一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基材２側から、紫外線を照射することにより、プラズマ重合膜３に対して確実に紫外線を照射することができる。
【００９７】
以上のような工程を行うことにより、２つのプラズマ重合膜３は、ほぼ完全に一体化して１層のプラズマ重合膜３０となる。その結果、より接合強度を高めた接合体１’が得られる。
なお、これらの各工程［５Ａ］、［５Ｂ］および［５Ｃ］は、それぞれ、前記工程［４］の終了後、時間的に連続して行うようにしてもよく、時間をおいてから行うようにしてもよい。
以上のような本実施形態にかかる接合方法は、種々の複数の部材同士を接合するのに用いることができる。
【００９８】
このような接合に供される部材としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、メモリのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光学変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクタ、マイクロミラーのようなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）部品、圧力センサ、加速度センサのようなセンサ部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品等が挙げられる。
【００９９】
＜液滴吐出ヘッド＞
ここでは、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）に適用した場合の実施形態について説明する。
図４は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図５は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図６は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図４は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１００】
図４に示すインクジェット式記録ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）１０は、図６に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
図６に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【０１０１】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【０１０２】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【０１０３】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に「ヘッド１０」と言う。）と、ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１０およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
【０１０４】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【０１０５】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１０６】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【０１０７】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
【０１０８】
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【０１０９】
以下、ヘッド１０（本発明の液滴吐出ヘッド）について、図４および図５を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【０１１０】
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
【０１１１】
ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。
【０１１２】
各インク室１２１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１０の製造コストを低減することができる。
【０１１３】
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。
【０１１４】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
【０１１５】
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６との接合のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合方法が用いられている。
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
【０１１６】
このようなヘッド１０は、上記の接合界面にプラズマ重合膜が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
【０１１７】
このようなヘッド１０は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。
【０１１８】
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。
【０１１９】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
【０１２０】
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成（いわゆる、「バブルジェット方式」（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
【０１２１】
以上、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、前記実施形態では、２つの被着体（第１の被着体および第２の被着体）を接合する方法について説明したが、３つ以上の被着体を接合する場合に、本発明の接合方法を適用してもよい。
【実施例】
【０１２２】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接合体の製造
（実施例１）
まず、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板と、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板とを用意した。
【０１２３】
次いで、これらの各基板を図１に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、第１の被着体および第２の被着体を得た。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
【０１２４】
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成 ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力 ：１００Ｗ
・チャンバー内圧力 ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間 ：１５分
・基板温度 ：２０℃
続いて、プラズマ重合膜を形成したシリコン基板（第１の被着体）と、プラズマ重合膜を形成したガラス基板（第２の被着体）とを、各プラズマ重合膜同士が密着するように重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
【０１２５】
次に、得られた仮接合体に以下に示す条件で紫外線を照射した。これにより、仮接合体中のプラズマ重合膜同士を接合し、接合体を得た。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成 ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度 ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力 ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長 ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間 ：５分
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
（実施例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２６】
（実施例３）
第２の被着体の基材の構成材料を表１に示す材料に変更するとともに、紫外線を照射する方法に代えて、以下に示す条件で仮接合体を加熱するようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
＜加熱条件＞
・熱源 ：ヒータ
・加熱温度 ：８０℃
・加熱時間 ：５分
・加熱雰囲気：大気（空気）
【０１２７】
（実施例４〜５、１２）
各基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例３と同様にして接合体を得た。
（実施例６〜１１）
各基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２８】
（実施例１３〜１５）
原料ガスを表１に示す組成のガスに変更し、プラズマ重合膜の組成を変更した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして接合体を得た。
（比較例１〜３）
各基材間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして、接合体を得た。
【０１２９】
２．接合体の評価
２．１ 接合強度（割裂強度）の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各基材を引き剥がしたとき、剥がれる直前の強度を測定することにより行った。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
【０１３０】
＜接合強度の評価基準＞
◎：１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上
○： ５ＭＰａ（ ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
△： １ＭＰａ（ １０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、 ５ＭＰａ（ ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
×： １ＭＰａ（ １０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
【０１３１】
２．２ 寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の接合体の各角部の厚さを測定し、４箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
＜寸法精度の評価基準＞
○：１０μｍ未満
×：１０μｍ以上
【０１３２】
２．３ 耐薬品性の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、ＨＱ４）に、以下の条件で３週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
【０１３３】
＜耐薬品性の評価基準＞
◎：全く浸入していない
○：角部にわずかに浸入している
△：縁部に沿って浸入している
×：内側に浸入している
以上、２．１〜２．３の各評価結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、接合強度、寸法精度および耐薬品性のいずれの項目においても優れた特性を示した。
一方、各比較例で得られた接合体は、寸法精度および耐薬品性が十分でなく、特に寸法精度においてはその傾向が顕著であった。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図６】図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１、１’……接合体 ２……基材 ２１……接合面 ３、３０……プラズマ重合膜 ３１……表面 ４１……第１の被着体 ４２……第２の被着体 ５……仮接合体 １００……プラズマ重合装置 １０１……チャンバー １０２……接地線 １０３……供給口 １０４……排気口 １３０……第１の電極 １３９……静電チャック １７０……ポンプ １７１……圧力制御機構 １８０……電源回路 １８２……高周波電源 １８３……マッチングボックス １８４……配線 １９０……ガス供給部 １９１……貯液部 １９２……気化装置 １９３……ガスボンベ １９４……配管 １９５……拡散板 １０……インクジェット式記録ヘッド １１……ノズル板 １１１……ノズル孔 １１４……被膜 １２……インク室基板 １２１……インク室 １２２……側壁 １２３……リザーバ室 １２４……供給口 １３……振動板 １３１……連通孔 １４……圧電素子 １４０……第２の電極 １４１……上部電極 １４２……下部電極 １４３……圧電体層 １６……基体 １６１……凹部 １６２……段差 １７……ヘッド本体 ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材（基材）同士を接合（接着）する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
【０００３】
ところが、このような接着剤では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
【０００４】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温（例えば、７００〜８００℃程度）での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
このような問題を受け、接合に供される部材の材質によらず、部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合する方法が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合可能な接合方法、２つの被着体同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記各プラズマ重合膜同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る第２の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記各プラズマ重合膜同士を接合して、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、プラズマ重合膜同士の間に接着性が発現し、２つの被着体同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、各プラズマ重合膜同士の間は接合されていないので、第１の被着体と第２の被着体とをずらし、これらの相対的な位置を容易に微調整することができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の撥水性と親水性の制御を容易に行うことができ、その結果、接着性の制御を容易に行うことができる。また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、基材間に生じる熱膨張率差に伴う応力を緩和することができる。その結果、接合体の剥離を確実に防止することができる。さらに、耐久性に優れた接合体が得られる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れたプラズマ重合膜が得られる。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘性を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの被着体同士をより強固に接合することができる。また、これにより、プラズマ重合膜にある程度の形状追従性が確保されるので、基材の接合面に存在する凹凸を吸収して、プラズマ重合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。その結果、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、基材が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、単に仮接合体を圧縮するのみで、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜を効率よく活性化させることができる。また、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、簡単な設備を用いて、プラズマ重合膜の広い範囲をムラなく、より短時間に活性化させることができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍであることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の特性が著しく低下するのを防止しつつ、プラズマ重合膜を活性化させることができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【００１７】
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体を加熱する工程を有することが好ましい。
これにより、各プラズマ重合膜の界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記加熱温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００１８】
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有することが好ましい。
これにより、各プラズマ重合膜の表面同士がより近接し、脱水縮合や結合活性手の再結合が促進される。その結果、２つのプラズマ重合膜の一体化がより進行して、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００１９】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体または前記第２の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものであることが好ましい。
これにより、基材の接合面が清浄化および活性化され、接合面に対してプラズマ重合膜が化学的に作用し易くなる。その結果、接合面上にプラズマ重合膜を形成したとき、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を高めることができる。
【００２０】
本発明の接合方法では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、基材の接合面を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を特に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっていることが好ましい。
これにより、２つの被着体同士をより強固に接合することができる。
【００２１】
本発明の接合体は、２つの基材が、本発明の接合方法により接合されたことを特徴とする。
これにより、２つの被着体同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上であることが好ましい。
これにより、剥離を十分に防止し得る接合体が得られる。
本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の接合体を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドが得られる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜接合方法＞
本発明の接合方法は、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを接合する方法である。これらの２つの被着体４１、４２は、それぞれ、基材２と、基材２上に設けられたプラズマ重合膜３とを有している。
本発明の接合方法によれば、このような第１の被着体４１と第２の被着体４２とを、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。
【００２３】
ここでは、本発明の接合方法を説明するのに先立って、まず、前述のプラズマ重合膜３を作製するのに用いられるプラズマ重合装置について説明する。
図１は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基材２を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
【００２４】
図１に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
【００２５】
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
第１の電極１３０は、板状をなしており、基材２を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図１に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００２６】
第１の電極１３０の基材２を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図１に示すように、基材２を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基材２に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基材２をプラズマ処理に供することができる。
【００２７】
第２の電極１４０は、基材２を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００２８】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図１に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００２９】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基材２の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
【００３０】
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００３１】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基材２の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００３２】
次に、本発明の接合方法の実施形態について、上記のプラズマ重合装置１００を用いた場合を例に説明する。
図２および図３は、本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態にかかる接合方法は、２つの基材２の接合面２１上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成し、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを得る工程（第１の工程）と、各プラズマ重合膜３同士を密着させるように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせて、仮接合体を得る工程（第２の工程）と、仮接合体中の各プラズマ重合膜３に対してエネルギーを付与することにより、各プラズマ重合膜３同士を接合して、接合体を得る工程（第３の工程）とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【００３３】
［１］まず、基材２を２つ用意する。なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、２つの基材２のうちの１つを省略して示している。
このような基材２の構成材料は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、ガリウムリン（ＧａＰ）のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３４】
また、基材２は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
なお、２つの基材２の構成材料は、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
また、２つの基材２の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。各基材２の熱膨張率がほぼ等しければ、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。
【００３５】
なお、後に詳述するが、各基材２の熱膨張率が互いに異なる場合でも、後述する工程において、２つの基材２同士を接合する際の条件を最適化することにより、２つの基材２同士を高い寸法精度で強固に接合することができる。
また、２つの基材２は、互いに剛性が異なるのが好ましい。これにより、２つの基材２同士をより強固に接合することができる。
また、２つの基材２のうち、少なくとも一方の構成材料は、樹脂材料であるのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００３６】
また、基材２の形状は、プラズマ重合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
なお、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、基材２が板状をなしている。これにより、基材２は撓み易くなり、２つの基材２を重ね合わせたときに、互いに形状に沿って十分に変形し得るものとなる。このため、２つの基材２を重ね合わせたときの密着性が高くなり、最終的に得られる接合体における接合強度が高くなる。
また、基材２が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和する作用が期待できる。
この場合、基材２の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００３７】
次に、必要に応じて、基材２の接合面２１にプラズマ重合膜３との密着性を高める表面処理を施す。これにより、接合面２１が清浄化および活性化され、接合面２１に対してプラズマ重合膜３が化学的に作用し易くなる。その結果、後述する工程において、接合面２１上にプラズマ重合膜３を形成したとき、接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を高めることができる。
【００３８】
この表面処理としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。
なお、表面処理を施す基材２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
また、表面処理として、特にプラズマ処理を行うことにより、接合面２１を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を特に高めることができる。
【００３９】
また、基材２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、プラズマ重合膜３との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基材２の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
このような材料で構成された基材２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基材２を用いることにより、上記のような表面処理を施さなくても、基材２の接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、基材２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合面２１付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００４０】
また、表面処理に代えて、基材２の接合面２１に、あらかじめ、中間層を形成しておいてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、プラズマ重合膜３との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基材２とプラズマ重合膜３とを接合することになり、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
【００４１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基材２とプラズマ重合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
なお、上記のような表面処理および中間層の形成は、必要に応じて行えばよく、特に高い接合強度を必要としない場合には、省略することができる。
【００４２】
［２］次に、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの基材２上（基材２の一方の面）に、それぞれプラズマ重合膜３を形成する（第１の工程）。
かかるプラズマ重合膜３は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合して得ることができる。
具体的には、まず、チャンバー１０１内に基材２を収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
【００４３】
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される（図２（ａ）参照）。
混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【００４４】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図２（ｂ）に示すように、重合物が基材２上に付着・堆積する。これにより、基材２上にプラズマ重合膜３が形成される（図２（ｃ）参照）。
【００４５】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリメチル亜鉛、トリエチル亜鉛のような有機金属系化合物、各種炭化水素系化合物、各種フッ素系化合物等が挙げられる。
【００４６】
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜３は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわち、ポリオルガノシロキサン、有機金属ポリマー、炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマー等で構成されることとなる。
このうち、プラズマ重合膜３は、特に、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、後述するエネルギー付与工程（第３の工程）を経ることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性が発現する。
【００４７】
すなわち、撥水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させても、有機基によって接着が阻害されることとなり、極めて接着し難い。一方、親水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させると、特に容易に接着することができる。すなわち、撥水性と親水性の制御を容易に行えるという利点は、接着性の制御を容易に行えるという利点に繋がる。
【００４８】
したがって、かかるプラズマ重合膜３は、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に接着性を示すものの、エネルギーを付与されないときには、非接着性を示し、意図しない接着を防止し得るものとなる。
また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、例えば、２つの基材２の構成材料が異なる場合でも、各基材２間に生じる熱膨張率差に伴う応力を緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。
【００４９】
さらに、ポリオルガノシロキサンは、耐薬品性に優れているため、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、ポリオルガノシロキサンを主材料とするプラズマ重合膜３を用いることにより、その耐久性を向上させることができる。
【００５０】
このようなポリオルガノシロキサンは、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するものである。このような構造を有することにより、ポリオルガノシロキサンは変形し難い強固な膜となる。このため、プラズマ重合膜３は特に優れた接着性を示すとともに、プラズマ重合膜３自体が寸法精度の高いものとなる。このため、最終的に、接合強度に優れ、かつ寸法精度の高い接合体１が得られる。
【００５１】
なお、このようなポリオルガノシロキサンの結晶化度は、特に限定されないが、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、ポリオルガノシロキサンは、十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、上述したポリオルガノシロキサンが示す特性が顕在化し、プラズマ重合膜３の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００５２】
また、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンで構成されている場合、プラズマ重合膜３を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率との合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、プラズマ重合膜３は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、プラズマ重合膜３自体が強固なものとなる。また、かかるプラズマ重合膜３は、各基材２に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
また、プラズマ重合膜３中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、プラズマ重合膜３の安定性が高くなり、各被着体４１、４２をより強固に接合することができるようになる。
【００５３】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜は、接着性に特に優れることから、本発明の接合方法において、特に好適に用いられるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００５４】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
【００５５】
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
また、基材２の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
【００５６】
このような条件を適宜設定することにより、緻密なプラズマ重合膜３をムラなく形成することができる。
なお、本実施形態では、プラズマ重合装置を用いて、基材２上にプラズマ重合膜３を形成する手順について説明しているが、プラズマ重合膜３を備えた基材２（被着体）をあらかじめ用意しておき、その被着体を用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、第１の被着体４１が備えるプラズマ重合膜３の構成材料と、第２の被着体４２が備えるプラズマ重合膜３の構成材料とは、互いに異なる材料であってもよいが、好ましくは同種の材料とされる。これにより、各プラズマ重合膜３の間の親和性が向上する。その結果、後述する工程を経ることにより、各プラズマ重合膜３同士を強固に接合することができる。
【００５８】
また、プラズマ重合膜３の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。プラズマ重合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、２つの基材２同士を接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの基材２同士をより強固に接合することができる。
すなわち、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００５９】
さらに、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、プラズマ重合膜３にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基材２の接合面２１（プラズマ重合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するようにプラズマ重合膜３を被着させることができる。その結果、プラズマ重合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。これにより、プラズマ重合膜３と基材２との密着性をより高めることができ、最終的に得られる接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、プラズマ重合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、プラズマ重合膜３の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００６０】
［３］次に、各プラズマ重合膜３の表面３１同士が密着するように、２つの被着体４１、４２を重ね合わせる（図２（ｄ）参照）。これにより、図３（ｅ）に示す仮接合体５を得る（第２の工程）。
なお、この仮接合体５の状態では、各プラズマ重合膜３同士の間は接合されていない。このため、第１の被着体４１と第２の被着体４２をずらし、これらの相対的な位置を調整することができる。このようにすれば、２つの被着体４１、４２を重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができるので、位置の調整の作業性が向上し、最終的に得られる接合体１の面方向における寸法精度を高めることができる。
特に、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、プラズマ重合膜３の表面３１は、前述したように、十分な非接着性を示すことから、２つの被着体４１、４２は、その位置を自在に調整することができる。このため、２つの被着体４１、４２の位置を特に容易に微調整することができる。
【００６１】
また、図２（ｄ）では、仮接合体５を得るにあたって、各プラズマ重合膜３の表面３１の全面が互いに覆われるように２つの被着体４１、４２を重ね合わせているが、これらの相対的な位置は、互いにずれていてもよい。すなわち、各プラズマ重合膜３の表面３１が露出するように、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを重ね合わせるようにしてもよい。
【００６２】
［４］次に、得られた仮接合体５にエネルギーを付与する。これにより、仮接合体５において、各プラズマ重合膜３の分子結合の一部が切断され、活性化される（第３の工程）。
なお、この「活性化」とは、プラズマ重合膜３の表面３１付近および内部の分子結合が切断されて、終端化されていない結合手（未結合手またはダングリングボンド）が生じた状態や、その切断された結合手に水酸基が結合した状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【００６３】
仮接合体にエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜３の表面３１付近および内部の分子結合が切断され、プラズマ重合膜３中から原子団（脱離基）が脱離する。これにより、この脱離基が結合していた結合手は、終端化されていない結合手（未結合手）となる。
また、周囲の雰囲気中に水分が含まれている場合、この水分が未結合手に作用することにより、未結合手が水酸基で終端化される。
【００６４】
ここで、脱離基としては、例えば、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含む原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、プラズマ重合膜３に発現する接着性を高度に制御し得るものである。
【００６５】
なお、離脱基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含むプラズマ重合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００６６】
例えば、プラズマ重合膜３がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、主にメチル基等のアルキル基が脱離基として振る舞う。
以上のような現象に基づいて、プラズマ重合膜３が活性化され、各プラズマ重合膜３に接着性が発現する。そして、この接着性により、各プラズマ重合膜３同士が接合され、１層のプラズマ重合膜３０となる（図３（ｆ）参照）。これにより、接合体１が得られる。
【００６７】
プラズマ重合膜３にエネルギーを付与する方法としては、プラズマ重合膜３を活性化し得る方法であれば、いかなる方法であってもよいが、（Ｉ）仮接合体５にエネルギー線を照射する方法、（II）仮接合体５を加熱する方法、（III）仮接合体５に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法等が挙げられる。これらの方法は、プラズマ重合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【００６８】
以下、（Ｉ）、（II）、（III）の各方法について詳述する。
（Ｉ）仮接合体５にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線のような電磁波、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜３中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００６９】
なお、このようにエネルギー線をプラズマ重合膜３に照射するためには、仮接合体５中の２つの基材２のうちの少なくとも一方が、このエネルギー線を透過させなければならない。
かかる観点から、仮接合体５にエネルギー線を照射してプラズマ重合膜３を活性化する場合、２つの基材２のうちの少なくとも一方は、エネルギー線に対する透過性を有するものとされる。
【００７０】
例えば、エネルギー線として、紫外線やレーザー光のような光を用いる場合、２つの基材２の少なくとも一方は、透光性を有する材料、具体的には、透明なガラス系材料、樹脂系材料で構成されたものを用いればよい。
また、エネルギー線として、Ｘ線、γ線のような電磁波を用いる場合、２つの基材２の少なくとも一方は、シリコン系材料、ガラス系材料、樹脂系材料のような軽元素材料で構成されたものを用いればよい。
なお、仮接合体５にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線に対する透過性を有する基材２側から、エネルギー線を照射するのは言うまでもない。
【００７１】
また、これらの各エネルギー線の中でも、特に、図３（ｅ）に示すように、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー密度が最適化されるため、プラズマ重合膜３の特性が著しく低下するのを防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、プラズマ重合膜３の活性化をより効率よく行うことができる。また、紫外線には、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
【００７２】
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、プラズマ重合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプとプラズマ重合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００７３】
また、紫外線を照射する時間は、プラズマ重合膜３の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、特に限定されないが、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
【００７４】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、プラズマ重合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基材２の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００７５】
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。これにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性の程度を容易に制御することができる。
すなわち、付与するエネルギーを大きくすることにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、付与するエネルギーを小さくすることにより、プラズマ重合膜３に発現する接着性を抑えることができる。これにより、最終的に得られる接合体１の接合強度を調整することができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
【００７６】
また、このようなエネルギー線は、各プラズマ重合膜３の表面３１同士の界面にエネルギーが集中するように、その焦点を合わせるようにして照射されるのが好ましい。このようにすれば、各プラズマ重合膜３の表面３１付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、エネルギー線がプラズマ重合膜３中の分子構造を必要以上に切断するのを、より確実に防止することができる。その結果、プラズマ重合膜３の特性が著しく低下してしまうのを、より確実に避けることができる。
【００７７】
（II）仮接合体５を加熱する場合、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基材２が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、各プラズマ重合膜３を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、プラズマ重合膜３の表面３１付近の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【００７８】
また、仮接合体５は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、仮接合体５中の２つの基材２のうちの少なくとも一方が、シリコン系材料のような光吸収性（赤外線吸収性）を有する材料で構成されているのが好ましい。このような材料で構成された基材２は、赤外線を吸収することにより効率よく発熱する。これにより、プラズマ重合膜３を効率よく加熱することができる。
【００７９】
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、２つの基材２のうちの少なくとも一方が、金属系材料のような熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、このような材料で構成された基材２を介して、ヒータまたは火炎の熱エネルギーをプラズマ重合膜３に対して効率よく伝えることができる。その結果、プラズマ重合膜３を効率よく加熱することができる。
【００８０】
なお、２つの基材２の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のような条件で仮接合体５を加熱するのが好ましいが、２つの基材２の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、２つの基材２の熱膨張率差にもよるが、２５〜５０℃程度の温度で接合を行うのが好ましく、２５〜４０℃程度の温度で接合を行うのがより好ましい。このような温度範囲であれば、２つの基材２の熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体１における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
この場合、２つの基材２の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが強く推奨される。
【００８１】
（III）仮接合体５に圧縮力を付与する場合、仮接合体５の２つの基材２同士が互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に仮接合体５を圧縮するのみで、プラズマ重合膜３に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができる。その結果、各プラズマ重合膜３を確実に活性化させることができる。
【００８２】
なお、圧縮力が前記上限値を上回っても構わないが、各基材２の構成材料によっては、各基材２に損傷等が生じるおそれがある。
また、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
以上のような（Ｉ）、（II）、（III）の各方法により、プラズマ重合膜３にエネルギーを付与することができる。
【００８３】
なお、プラズマ重合膜３に対するエネルギーの付与は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
【００８４】
以上のようにしてエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜３に接着性が発現するが、この接着性の発現は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推測される。
（ｉ）ここでは、一例として、エネルギーの付与により、各プラズマ重合膜３の表面３１に水酸基が露出する場合を例に説明する。重なり合った状態の各プラズマ重合膜３の表面３１にそれぞれ水酸基が露出すると、これらの水酸基は、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、２つの被着体４１、４２が接合されると推察される。
【００８５】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って各プラズマ重合膜３から切断される。その結果、各プラズマ重合膜３同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、第１の被着体４１と第２の被着体４２とがより強固に接合され、１層のプラズマ重合膜３０になると推察される。
【００８６】
（ii）仮接合体５中のプラズマ重合膜３にエネルギーを付与すると、各プラズマ重合膜３の表面３１や内部に未結合手（ダングリングボンド）が生じる。そして、重なり合った各プラズマ重合膜３にそれぞれ未結合手が生じると、隣接した未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）ように複雑に生じることから、接合界面にはネットワーク状の結合が形成される。これにより、各プラズマ重合膜３を構成するそれぞれの母材同士が直接接合して、各プラズマ重合膜３同士が一体化し、１層のプラズマ重合膜３０になると推察される。
以上のような（ｉ）または（ii）のメカニズムにより、図３（ｆ）に示すような接合体１が得られる。
【００８７】
このようにして得られた接合体１では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、２つの被着体４１、４２が接合されている。このため、接合体１は、短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【００８８】
また、本発明の接合方法によれば、従来の固体接合のように、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基材をも、接合に供することができる。
また、プラズマ重合膜３を介して２つの基材２同士を接合しているため、従来の固体接合のような、基材の材質における制約がないという利点もある。
以上のことから、本発明によれば、基材２の構成材料の選択の幅を広げることができる。
【００８９】
さらに、従来の固体接合では、接合層を介した接合ではないため、２つの基材２の間で熱膨張率の大きな差がある場合、これらを接合したときに、その差に基づく大きな応力が接合界面に集中し、剥離等の不具合が生じるおそれがあったが、本発明によれば、プラズマ重合膜３を介することによって応力の集中が緩和され、接合体１における剥離を確実に防止することができる。
【００９０】
また、プラズマ重合膜３は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、プラズマ重合膜３を接合層として用いることにより、従来の流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接合層（プラズマ重合膜３）の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、プラズマ重合膜３を用いて得られた接合体１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【００９１】
このようにして得られた接合体１は、その基材２間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体１は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、後述のように、接合体１を用いて液滴吐出ヘッドを構成した場合、耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。また、本発明の接合方法によれば、２つの基材２同士が上記のような大きな接合強度で接合された接合体１を効率よく作製することができる。
なお、接合体１を得た後、この接合体１に対して、必要に応じて、以下の３つの工程（［５Ａ］、［５Ｂ］および［５Ｃ］）のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体１の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００９２】
［５Ａ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を各基材２同士が近づく方向に加圧する。
これにより、各プラズマ重合膜３の表面同士がより近接する。その結果、例えば、前記工程［４］における脱水縮合や結合活性手の再結合が促進される。そして、２つのプラズマ重合膜３の一体化がより進行して、接合体１における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体１を加圧する際の圧力は、接合体１が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して接合体１における接合強度を高めることができる。
【００９３】
なお、この圧力は、基材２の構成材料や厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基材２の構成材料や厚さ等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基材２の構成材料によっては、基材２に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体１を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を十分に図ることができる。
【００９４】
［５Ｂ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を加熱する。
これにより、例えば、各プラズマ重合膜３の界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体１における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体１を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体１の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。
【００９５】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［５Ａ］、［５Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図３（ｇ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体１の接合強度を特に高めることができる。
【００９６】
［５Ｃ］得られた接合体１に紫外線（またはその他のエネルギー線）を照射する（図示せず）。
これにより、各プラズマ重合膜３同士の間に形成される化学結合を増加させ、接合体１の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程［４］に示した紫外線の条件と同等にすればよい。また、本工程［５Ｃ］を行う場合、２つの基材２のうちの少なくとも一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基材２側から、紫外線を照射することにより、プラズマ重合膜３に対して確実に紫外線を照射することができる。
【００９７】
以上のような工程を行うことにより、２つのプラズマ重合膜３は、ほぼ完全に一体化して１層のプラズマ重合膜３０となる。その結果、より接合強度を高めた接合体１’が得られる。
なお、これらの各工程［５Ａ］、［５Ｂ］および［５Ｃ］は、それぞれ、前記工程［４］の終了後、時間的に連続して行うようにしてもよく、時間をおいてから行うようにしてもよい。
以上のような本実施形態にかかる接合方法は、種々の複数の部材同士を接合するのに用いることができる。
【００９８】
このような接合に供される部材としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、メモリのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光学変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクタ、マイクロミラーのようなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）部品、圧力センサ、加速度センサのようなセンサ部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品等が挙げられる。
【００９９】
＜液滴吐出ヘッド＞
ここでは、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）に適用した場合の実施形態について説明する。
図４は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図５は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図６は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図４は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１００】
図４に示すインクジェット式記録ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）１０は、図６に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
図６に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【０１０１】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【０１０２】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【０１０３】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１１を備えるインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に「ヘッド１０」と言う。）と、ヘッド１０にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１０およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
【０１０４】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【０１０５】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１０６】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【０１０７】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
【０１０８】
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子１４、印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【０１０９】
以下、ヘッド１０（本発明の液滴吐出ヘッド）について、図４および図５を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【０１１０】
ノズル板１１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板１１には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔１１１が形成されている。これらのノズル孔１１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
【０１１１】
ノズル板１１には、インク室基板１２が固着（固定）されている。
このインク室基板１２は、ノズル板１１、側壁（隔壁）１２２および後述する振動板１３により、複数のインク室（キャビティ、圧力室）１２１と、インクカートリッジ９３１から供給されるインクを貯留するリザーバ室１２３と、リザーバ室１２３から各インク室１２１に、それぞれインクを供給する供給口１２４とが区画形成されている。
【０１１２】
各インク室１２１は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成され、各ノズル孔１１１に対応して配設されている。各インク室１２１は、後述する振動板１３の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板１２を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド１０の製造コストを低減することができる。
【０１１３】
一方、インク室基板１２のノズル板１１と反対側には、振動板１３が接合され、さらに振動板１３のインク室基板１２と反対側には、複数の圧電素子１４が設けられている。
また、振動板１３の所定位置には、振動板１３の厚さ方向に貫通して連通孔１３１が形成されている。この連通孔１３１を介して、前述したインクカートリッジ９３１からリザーバ室１２３に、インクが供給可能となっている。
【０１１４】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
【０１１５】
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６との接合のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合方法が用いられている。
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
【０１１６】
このようなヘッド１０は、上記の接合界面にプラズマ重合膜が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
【０１１７】
このようなヘッド１０は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層１４３に変形が生じない。このため、振動板１３にも変形が生じず、インク室１２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔１１１からインク滴は吐出されない。
【０１１８】
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子１４の下部電極１４２と上部電極１４１との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層１４３に変形が生じる。これにより、振動板１３が大きくたわみ、インク室１２１の容積変化が生じる。このとき、インク室１２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される。
【０１１９】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
【０１２０】
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成（いわゆる、「バブルジェット方式」（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
【０１２１】
以上、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、前記実施形態では、２つの被着体（第１の被着体および第２の被着体）を接合する方法について説明したが、３つ以上の被着体を接合する場合に、本発明の接合方法を適用してもよい。
【実施例】
【０１２２】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接合体の製造
（実施例１）
まず、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板と、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板とを用意した。
【０１２３】
次いで、これらの各基板を図１に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、第１の被着体および第２の被着体を得た。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
【０１２４】
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成 ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力 ：１００Ｗ
・チャンバー内圧力 ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間 ：１５分
・基板温度 ：２０℃
続いて、プラズマ重合膜を形成したシリコン基板（第１の被着体）と、プラズマ重合膜を形成したガラス基板（第２の被着体）とを、各プラズマ重合膜同士が密着するように重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
【０１２５】
次に、得られた仮接合体に以下に示す条件で紫外線を照射した。これにより、仮接合体中のプラズマ重合膜同士を接合し、接合体を得た。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成 ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度 ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力 ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長 ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間 ：５分
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
（実施例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２６】
（実施例３）
第２の被着体の基材の構成材料を表１に示す材料に変更するとともに、紫外線を照射する方法に代えて、以下に示す条件で仮接合体を加熱するようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
＜加熱条件＞
・熱源 ：ヒータ
・加熱温度 ：８０℃
・加熱時間 ：５分
・加熱雰囲気：大気（空気）
【０１２７】
（実施例４〜５、１２）
各基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例３と同様にして接合体を得た。
（実施例６〜１１）
各基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２８】
（実施例１３〜１５）
原料ガスを表１に示す組成のガスに変更し、プラズマ重合膜の組成を変更した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして接合体を得た。
（比較例１〜３）
各基材間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして、接合体を得た。
【０１２９】
２．接合体の評価
２．１ 接合強度（割裂強度）の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各基材を引き剥がしたとき、剥がれる直前の強度を測定することにより行った。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
【０１３０】
＜接合強度の評価基準＞
◎：１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上
○： ５ＭＰａ（ ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
△： １ＭＰａ（ １０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、 ５ＭＰａ（ ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
×： １ＭＰａ（ １０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
【０１３１】
２．２ 寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の接合体の各角部の厚さを測定し、４箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
＜寸法精度の評価基準＞
○：１０μｍ未満
×：１０μｍ以上
【０１３２】
２．３ 耐薬品性の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、ＨＱ４）に、以下の条件で３週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
【０１３３】
＜耐薬品性の評価基準＞
◎：全く浸入していない
○：角部にわずかに浸入している
△：縁部に沿って浸入している
×：内側に浸入している
以上、２．１〜２．３の各評価結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、接合強度、寸法精度および耐薬品性のいずれの項目においても優れた特性を示した。
一方、各比較例で得られた接合体は、寸法精度および耐薬品性が十分でなく、特に寸法精度においてはその傾向が顕著であった。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図６】図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１、１’……接合体 ２……基材 ２１……接合面 ３、３０……プラズマ重合膜 ３１……表面 ４１……第１の被着体 ４２……第２の被着体 ５……仮接合体 １００……プラズマ重合装置 １０１……チャンバー １０２……接地線 １０３……供給口 １０４……排気口 １３０……第１の電極 １３９……静電チャック １７０……ポンプ １７１……圧力制御機構 １８０……電源回路 １８２……高周波電源 １８３……マッチングボックス １８４……配線 １９０……ガス供給部 １９１……貯液部 １９２……気化装置 １９３……ガスボンベ １９４……配管 １９５……拡散板 １０……インクジェット式記録ヘッド １１……ノズル板 １１１……ノズル孔 １１４……被膜 １２……インク室基板 １２１……インク室 １２２……側壁 １２３……リザーバ室 １２４……供給口 １３……振動板 １３１……連通孔 １４……圧電素子 １４０……第２の電極 １４１……上部電極 １４２……下部電極 １４３……圧電体層 １６……基体 １６１……凹部 １６２……段差 １７……ヘッド本体 ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記各プラズマ重合膜同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る第２の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記各プラズマ重合膜同士を接合して、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１〜１０００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項５または６に記載の接合方法。
【請求項８】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われる請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍである請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第３の工程は、大気雰囲気中で行われる請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記第３の工程の後、前記接合体を加熱する工程を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記加熱温度は、２５〜１００℃である請求項１２に記載の接合方法。
【請求項１４】
前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項１４に記載の接合方法。
【請求項１６】
前記第１の被着体または前記第２の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものである請求項１ないし１５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１７】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項１６に記載の接合方法。
【請求項１８】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっている請求項１ないし１７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１９】
２つの基材が、請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合方法により接合されたことを特徴とする接合体。
【請求項２０】
前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上である請求項１９に記載の接合体。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の接合体を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２２】
請求項２１に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
基材上にプラズマ重合膜を備える第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記各プラズマ重合膜同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る第２の工程と、
前記プラズマ重合膜に対してエネルギーを付与することにより、前記各プラズマ重合膜同士を接合して、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１〜１０００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項５または６に記載の接合方法。
【請求項８】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われる請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記第３の工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われる請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記紫外線の波長は、１５０〜３００ｎｍである請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第３の工程は、大気雰囲気中で行われる請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記第３の工程の後、前記接合体を加熱する工程を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記加熱温度は、２５〜１００℃である請求項１２に記載の接合方法。
【請求項１４】
前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記接合体を加圧する際の圧力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項１４に記載の接合方法。
【請求項１６】
前記第１の被着体または前記第２の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものである請求項１ないし１５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１７】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項１６に記載の接合方法。
【請求項１８】
前記第１の被着体が備える基材および前記第２の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっている請求項１ないし１７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１９】
２つの基材が、請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合方法により接合されたことを特徴とする接合体。
【請求項２０】
前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上である請求項１９に記載の接合体。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の接合体を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２２】
請求項２１に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２８９２０（Ｐ２００９−２８９２０Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９２７０１（Ｐ２００７−１９２７０１）
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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