接合方法および接合体
【課題】選択した基材の種類および形状によらず、２つの基材同士を、短時間かつ低コストで接合し得る接合方法、および、かかる接合方法により接合された接合体の提供。
【解決手段】第1の基材21と第2の基材22とを用意する工程と、第1の基材21および第2の基材22の少なくとも一方にシリコーン材料を含有する液状材料35を供給することにより液状被膜30を形成する工程と、液状被膜30を乾燥して、接合膜3を得る工程と、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜3に供給することにより、プラズマを接合膜3に接触させて表面32付近に接着性を発現させる工程と、接合膜3を介して第1の基材21と第2の基材22とを接触させ、第1の基材21と第2の基材22とが接合膜3を介して接合された接合体を得る工程とを有する接合方法。
【解決手段】第1の基材21と第2の基材22とを用意する工程と、第1の基材21および第2の基材22の少なくとも一方にシリコーン材料を含有する液状材料35を供給することにより液状被膜30を形成する工程と、液状被膜30を乾燥して、接合膜3を得る工程と、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜3に供給することにより、プラズマを接合膜3に接触させて表面32付近に接着性を発現させる工程と、接合膜3を介して第1の基材21と第2の基材22とを接触させ、第1の基材21と第2の基材22とが接合膜3を介して接合された接合体を得る工程とを有する接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法および接合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の材料で構成される基材同士を接合する場合に、一方の基材の接合すべき接合面に紫外線を照射することにより、２つの基材を接合する方法が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
ところが、これらの方法では、Ｉ：紫外線照射に１分〜数十分を要する、II：紫外線照射を短時間で行った場合、２つの基材を圧着するのに数十分以上を要する、III：場合によっては、２つの基材を加圧しながら、紫外線を照射することを要する等の問題がある。
すなわち、これらの方法を用いた場合、２つの基材同士を接合するのに、長時間を要したり、その操作が煩雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１２６１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１３０８３６号公報
【特許文献３】特開２００８−１９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる問題点について、本発明者は、検討を行った結果、基材の接合すべき接合面に紫外線を照射するのに代えて、前記接合面にプラズマを接触させることにより、前記問題点Ｉ〜IIIを解消し得ること、すなわち、２つの基材を加圧することなく、短時間で前記基材同士を確実に接合し得ることが判った。
このように、接合面に対する紫外線の照射に代えてプラズマの接触を選択することにより、前記問題点Ｉ〜IIIを解消し得るものの、接合面にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に基材を配置し、この電極間に電圧を印加した状態で、これらの間にガスを導入することによりプラズマ化させ、このプラズマ化されたガスを前記電極間に配置された基材に直接接触させる方法を用いた場合には、以下のような問題が生じることが判った。
【０００５】
すなわち、互いに対向する電極間に基材を配置した状態で、この電極間に電圧を印加してガスを導入すると、前記基材には、プラズマ化されたガスばかりでなく、前記電圧間で生じた荷電粒子をも接触することとなる。そのため、荷電粒子が接触した基材が電荷を帯び、これに起因して、選択した基材の種類によっては、基材の変質・劣化をまねくという問題がある。
【０００６】
さらに、接合すべき基材の形状が凹凸面を有する構造体であり、この凹凸面が接合面を構成する場合では、この凹凸面に対して、均一にプラズマを接触させることができないため、接合面に発現する接着性にバラツキが生じる。
そこで、本発明の目的は、選択した基材の種類および形状によらず、２つの基材同士を、短時間かつ低コストで接合し得る接合方法、および、かかる接合方法により接合された接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、接合膜を介して互いに接合すべき第１の基材と第２の基材とを用意する工程と、
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、接合膜を得る工程と、
互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを前記接合膜に供給することにより、前記プラズマを前記接合膜に接触させて、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接触させ、前記第１の基材と前記第２の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、選択した基材の種類および形状によらず、２つの基材同士を、短時間かつ低コストで接合することができる。
【０００８】
本発明の接合方法では、前記第１の基材の接合面と前記第２の基材の接合面とは、ともに凹凸面で構成され、これら凹凸面同士が互いに対応する形状をなしていることが好ましい。
本発明によれば、かかる構成の接合面で構成される第１の基材と第２の基材であっても、これら基材同士を、接合膜を介して確実に接合することができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記接合膜が形成される前記第１の基材および前記第２の基材のうちの少なくとも一方は、母材上にシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものであることが好ましい。
これらの基材は、電荷を帯びることに起因して変質・劣化してしまうものであるが、本発明によれば、荷電粒子を接合膜に接触させることなく接合膜に接着性を発現させることができるので、基材が電荷を帯びることに起因する基材の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記プラズマ化されたガスを、プラズマの通過を許容するフィルタを通過させた後に、前記接合面に接触させることが好ましい。
これにより、接合膜の表面における異物による汚染を確実に防止することができるので、接合膜の表面により均一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、前記プラズマの接触を、大気圧下で行うことが好ましい。
大気圧下で行われるプラズマの接触、すなわち、大気圧プラズマ処理によれば、接合膜の周囲が減圧状態とならないので、プラズマの作用により、例えば、接合膜を構成するシリコーン材料が含んでいるポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基を切断、除去して、接合膜の表面付近に接着性を発現させる際に、この切断が不要に進行するのを防止することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、その主骨格がポリジメチルシロキサンで構成され、この主骨格が分枝状をなしていることが好ましい。
これにより、シリコーン材料の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして接合膜が形成されることから、得られる接合膜は特に膜強度に優れたものとなる。
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、シラノール基を複数個有することが好ましい。
これにより、シリコーン材料が有する水酸基とポリエステル樹脂が有する水酸基とを確実に結合させることができ、シリコーン材料とポリエステル樹脂とが脱水縮合反応することにより得られるポリエステル変性シリコーン材料を確実に合成することができる。
さらに、液状被膜を乾燥させて接合膜を得る際に、隣接するシリコーン材料が有するシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる接合膜の膜強度が優れたものとなる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、ポリエステル樹脂と脱水縮合反応させることにより得られたポリエステル変性シリコーン材料であることが好ましい。
これにより、接合膜をより膜強度に優れたものとすることができる。
本発明の接合方法では、ポリエステル樹脂は、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものであることが好ましい。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記接合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍであることが好ましい。
これにより、第１の基材と第２の基材と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、これらをより強固に接合することができる。
本発明の接合方法では、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも前記接合膜と接触する部分は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料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、表面処理を施さなくても、十分な接合強度が得られる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の基材および前記第２の基材の前記接合膜と接触する面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の接合面が清浄化および活性化され、接合面に対して接合膜が化学的に作用し易くなる。その結果、基材の接合面と接合膜との接合強度を高めることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記表面処理は、プラズマ処理または紫外線照射処理であることが好ましい。
これにより、接合膜を形成するために、基材の表面を特に最適化することができる。
本発明の接合体は、本発明の接合方法により、前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い接合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図２】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】大気圧プラズマ装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図６】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７】図６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８】図６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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接合方法および接合体を、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、［１］接合膜３を介して互いに接合すべき第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する工程と、［２］第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜３０を形成する工程と、［３］液状被膜３０を乾燥して、第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方に、接合膜３を得る工程と、［４］互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給することにより、接合膜３にプラズマを接触させて、接合膜３の表面付近に接着性を発現させる工程と、［５］接着性が発現した接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接触させ、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合された接合体１を得る工程とを有する。
【００１８】
以下、この本発明の接合方法の第１実施形態を、工程ごとに詳述する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１および図２は、本発明の接合方法の第１実施形態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１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
［１］まず、図１（ａ）に示すように、第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する。なお、図１（ａ）では、第２の基材２２を省略している。
【００１９】
本実施形態では、第１の基材２１および第２の基材２２は、ともに平板状をなしており、接合膜３を介して、互いに接合される接合面２３、２４は、ともに平坦面で構成される。
このような第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料は、それぞれ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−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリブテン−１、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（ＰＭＭＡ）、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、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、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素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、ＭｇＡｌ２Ｏ４、フェライト、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、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。
【００２０】
本発明の接合方法は、これらの中でも、第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方として、電荷を帯びることに起因して変質・劣化してしまうものを選択した際に、より好適に適用される。本発明の接合方法によれば、かかる構成の基材を基材２１、２２として選択したとしても、後工程［４］において詳述するように、荷電粒子を接合膜３に接触させることなく接合膜３に接着性を発現させることができるので、基材２１、２２が電荷を帯びることに起因する基材２１、２２の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００２１】
具体的には、電荷を帯びることに起因して変質・劣化が生じる基材としては、例えば、母材上にＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮのようなシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものが挙げられる。なお、このような薄膜は、より具体的には、薄膜トランジスタやピエゾ素子が備える、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等で構成されるゲート絶縁膜に適用される。そして、このゲート絶縁膜が電荷を帯びると、薄膜トランジスタまたはピエゾ素子の使用時における絶縁破壊が容易に生じる傾向を示す。
【００２２】
なお、第１の基材２１の構成材料と第２の基材２２の構成材料とは、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
第１の基材２１および第２の基材２２は、それぞれ、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。
【００２３】
また、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。これらの熱膨張率がほぼ等しければ、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合した際に、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。
なお、後に詳述するが、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２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、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する際の条件を最適化することにより、これらを高い寸法精度で強固に接合することができる。
【００２４】
また、２つの基材２１、２２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２１、２２をより強固に接合することができる。
また、２つの基材２１、２２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２１、２２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、２つの基材２１、２２が高い接合強度で接合された接合体１を得ることができる。
【００２５】
なお、上記のような観点から、２つの基材２１、２２のうちの少なくとも一方は、可撓性を有しているのが好ましい。これにより、接合膜３を介した２つの基材２１、２２の接合強度のさらなる向上を図ることができる。さらに、２つの基材２１、２２の双方が可撓性を有している場合には、全体として可撓性を有し、機能性の高い接合体１が得られる。
また、各基材２１、２２の形状は、それぞれ、接合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、本実施形態のように平板状（層状）をなす場合の他、例えば、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【００２６】
次に、必要に応じて、第１の基材２１の接合面２３に形成される接合膜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２３を清浄化および活性化され、接合面２３に対して接合膜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２３上に接合膜３を形成したとき、接合面２３と接合膜３との接合強度を高めることができる。
【００２７】
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、表面処理を施す第１の基材２１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。
【００２８】
また、表面処理として、特にプラズマ処理または紫外線照射処理を行うことにより、接合面２３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２３と接合膜３との接合強度を特に高めることができる。
また、第１の基材２１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、接合膜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第１の基材２１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。
【００２９】
このような材料で構成された第１の基材２１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、水酸基が結合（露出）している。したがって、このような酸化膜で覆われた第１の基材２１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、第１の基材２１の接合面２３と接合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第１の基材２１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、少なくとも接合膜３を形成する接合面２３付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００３０】
また、表面処理に代えて、第１の基材２１の接合面２３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、接合膜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。このような中間層上に接合膜３を成膜することにより、最終的に、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、第１の基材２１と接合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
一方、第１の基材２１と同様、第２の基材２２の接合面２４（後述する工程において、接合膜３と密着する面）にも、必要に応じて、あらかじめ接合膜３との密着性を高める表面処理を施してもよい。これにより、接合面２４を清浄化および活性化する。その結果、後述する工程において、接合面２４と接合膜３とを密着させ、これらを接合したとき、接合面２４と接合膜３との接合強度を高めることができる。
【００３３】
この表面処理としては、特に限定されないが、前述の第１の基材２１の接合面２３に対する表面処理と同様の処理を用いることができる。
また、第１の基材２１の場合と同様に、第２の基材２２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、接合膜３との密着性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第２の基材２２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。
【００３４】
すなわち、このような材料で構成された第２の基材２２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、水酸基が結合（露出）している。したがって、このような酸化膜で覆われた第２の基材２２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、第２の基材２２の接合面２４と接合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第２の基材２２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２４付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００３５】
また、第２の基材２２の接合面２４に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、第２の基材２２の接合面２４と接合膜３との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような各種官能基、各種ラジカル、開環分子または、２重結合、３重結合のような不飽和結合を有する脱離性中間体分子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基や物質、または、これらの基が脱離することにより、終端化されていない原子が有する未結合手（ダングリングボンド）が挙げられる。
【００３６】
このうち、脱離性中間体分子は、開環分子または不飽和結合を有する炭化水素分子であるのが好ましい。このような炭化水素分子は、開環分子および不飽和結合の顕著な反応性に基づき、接合膜３に対して強固に作用する。したがって、このような炭化水素分子を有する接合面２４は、接合膜３に対して特に強固に接合可能なものとなる。
また、接合面２４が有する官能基は、特に水酸基が好ましい。これにより、接合面２４は、接合膜３に対して特に容易かつ強固に接合可能なものとなる。特に接合膜３の表面に水酸基が露出している場合には、水酸基同士間に生じる水素結合に基づいて、接合面２４と接合膜３との間を短時間で強固に接合することができる。
【００３７】
また、このような基や物質を有するように、接合面２４に対して上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、接合膜３に対して強固に接合可能な第２の基材２２が得られる。
このうち、第２の基材２２の接合面２４には、水酸基が存在しているのが好ましい。このような接合面２４には、水酸基が露出した接合膜３との間に、水素結合に基づく大きな引力が生じる。これにより、最終的に、第１の基材２１と第２の基材２２とを特に強固に接合することができる。
【００３８】
また、表面処理に代えて、第２の基材２２の接合面２４に、あらかじめ、表面層を形成しておいてもよい。
この表面層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、前記第１の基材２１の場合と同様に、接合膜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。このような表面層を介して、第２の基材２２と接合膜３とを接合することにより、最終的に、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
かかる表面層の構成材料には、例えば、前記第１の基材２１の接合面２３に形成する中間層の構成材料と同様の材料を用いることができる。
なお、上記のような表面処理および表面層の形成は、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。
【００３９】
［２］次に、シリコーン材料を含有する液状材料３５を、第１の基材２１の接合面２３上に供給する。これにより、図１（ｂ）に示すように、第１の基材２１上に、液状被膜３０が形成される。
ここで、接合面２３に液状材料３５を付与する方法としては、例えば、浸漬法、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）、スピンコート法、ドクターブレード法、バーコート法、刷毛塗り等が挙げられ、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。
【００４０】
液状材料３５の粘度（２５℃）は、これを接合面２３に付与する方法によっても若干異なるが、通常、０．５〜２００ｍＰａ・ｓ程度であるのが好ましく、３〜２０ｍＰａ・ｓ程度であるのがより好ましい。液状材料３５の粘度をかかる範囲とすることにより、均一な膜厚の液状被膜３０を形成することが容易となる。さらに、液状材料３５の粘度がかかる範囲であれば、液状材料３５は、接合膜３を形成するのに必要かつ十分な量のシリコーン材料を含むものとなる。
【００４１】
また、接合面２３への液状材料３５の付与に液滴吐出法を用いる場合には、液状材料３５の粘度をかかる範囲内とすれば、具体的には、液滴の量（液状材料３５の１滴の量）を、平均で、０．１〜４０ｐＬ程度に、より現実的には１〜３０ｐＬ程度に設定し得る。これにより、接合面２３に供給された際の液滴の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状を有する接合膜３であっても確実に形成することができるようになる。
【００４２】
この液状材料３５は、前述のようにシリコーン材料を含有するものであるが、シリコーン材料単独で、液状をなし目的とする粘度範囲である場合、シリコーン材料をそのまま液状材料３５として用いることができる。また、シリコーン材料単独で、固形状または高粘度の液状をなす場合には、液状材料３５として、シリコーン材料の溶液または分散液を用いることができる。
【００４３】
シリコーン材料を溶解または分散するための溶媒または分散媒としては、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
【００４４】
シリコーン材料は、液状材料３５中に含まれ、次工程［３］において、この液状材料３５を乾燥させることにより形成される接合膜３の主材料となるものである。
ここで、「シリコーン材料」とは、ポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物であり、通常、主骨格（主鎖）部分が主としてオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる化合物のことを言い、主鎖の途中から枝分かれする分枝状の構造を有するものであってもよく、主鎖が環状をなす環状体であってもよく、主鎖の末端同士が連結しない直鎖状のものであってもよい。
【００４５】
例えば、ポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物において、オルガノシロキサン単位は、その末端部では下記一般式（１）で表わされる構造単位を有し、連結部では下記一般式（２）で表わされる構造単位を有し、また、分枝部では下記一般式（３）で表わされる構造単位を有している。
【００４６】
【化１】
［式中、各Ｒは、それぞれ独立して、置換または無置換の炭化水素基を表し、各Ｚは、それぞれ独立して、水酸基または加水分解基を表し、Ｘはシロキサン残基を表し、ａは０または１〜３の整数を表し、ｂは０または１〜２の整数を表し、ｃは０または１を表す。］
【００４７】
なお、シロキサン残基とは、酸素原子を介して隣接する構造単位が有するケイ素原子に結合しており、シロキサン結合を形成している置換基のことを表す。具体的には、−Ｏ−（Ｓｉ）構造（Ｓｉは隣接する構造単位が有するケイ素原子）となっている。
このようなシリコーン材料において、ポリオルガノシロキサン骨格は、分枝状をなすもの、すなわち上記一般式（１）で表わされる構造単位、上記一般式（２）で表わされる構造単位および上記一般式（３）で表わされる構造単位で構成されているのが好ましい。この分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物（以下、「分枝状化合物」と略すこともある。）は、主骨格（主鎖）部分が主としてオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる化合物であり、主鎖の途中でオルガノシロキサン単位の繰り返しが分枝するとともに、主鎖の末端同士が連結しないものである。
【００４８】
この分枝状化合物を用いることにより、次工程［３］において、液状材料３５中に含まれるこの化合物の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして接合膜３が形成されることから、得られる接合膜３は特に膜強度に優れたものとなる。
なお、上記一般式（１）〜上記一般式（３）中、基Ｒ（置換または無置換の炭化水素基）としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ビフェニリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられる。さらに、これらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部または全部が、Ｉ）フッ素原子、塩素原子、臭素原子のようなハロゲン原子、II）グリシドキシ基のようなエポキシ基III）メタクリル基のような（メタ）アクリロイル基、IV）カルボキシル基、スルフォニル基のようなアニオン性基等で置換された基等が挙げられる。
【００４９】
加水分解基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基等が挙げられる。
また、分枝状化合物は、その分子量が、１×１０４〜１×１０６程度のものであるのが好ましく、１×１０５〜１×１０６程度のものであるのがより好ましい。分子量をかかる範囲内に設定することにより、液状材料３５の粘度を上述したような範囲内に比較的容易に設定することができる。
【００５０】
このような分枝状化合物は、その化合物中において、シラノール基（水酸基）を複数個有するものであるのが好ましい。すなわち、上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位において、基Ｚを複数有しており、これらの基Ｚが水酸基であるのが好ましい。これにより、分枝状化合物が有する水酸基とポリエステル樹脂が有する水酸基とを確実に結合させることができ、後述する、分枝状化合物とポリエステル樹脂とが脱水縮合反応することにより得られるポリエステル変性シリコーン材料を確実に合成することができる。さらに、次工程［３］において、液状被膜３０を乾燥させて接合膜３を得る際に、シリコーン材料すなわち分枝状化合物中に残存しているシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる接合膜３の膜強度が優れたものとなる。さらに、第１の基材２１として、前述したように、その接合面（表面）２３から水酸基が露出しているものを用いた場合には、分枝状化合物が備える水酸基と、第１の基材２１が備える水酸基とが結合することから、分枝状化合物を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても第１の基材２１に結合させることができる。その結果、接合膜３は、第１の基材２１の接合面２３に対して、強固に結合したものとなる。
【００５１】
また、シラノール基が有するシリコン原子に連結している炭化水素基は、フェニル基であるのが好ましい。すなわち、基Ｚが水酸基である上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒは、フェニル基であるのが好ましい。これにより、シラノール基の反応性がより向上するため、隣接する分枝状化合物が有する水酸基同士の結合がより円滑に行われるようになる。また、分枝状化合物中のメチル基の少なくとも１つをフェニル基に置換して、得られる接合膜３中に、フェニル基が含まれる構成とすることにより、接合膜３をより膜強度に優れたものとし得るという利点も得られる。
【００５２】
さらに、シラノール基が存在しないシリコン原子に連結している炭化水素基は、メチル基であるのが好ましい。すなわち、基Ｚが存在しない上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒは、メチル基であるのが好ましい。このように、基Ｚが存在しない上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒがメチル基である化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、後工程
［４］において、接合膜３にプラズマを接触させることにより、メチル基が容易に切断されて、その結果として、接合膜３に確実に接着性を発現させることができるため、分枝状化合物（シリコーン材料）として好適に用いられる。
以上のことを考慮すると、分枝状化合物としては、例えば、下記一般式（４）で表わされる化合物が好適に用いられる。
【００５３】
【化２】
［式中、ｎは、それぞれ独立して、０または１以上の整数を表す。］
【００５４】
さらに、上述した分枝状化合物は、比較的柔軟性に富む材料である。そのため、後工程
［５］において、接合膜３を介して第１の基材２１に第２の基材２２を接合して接合体１を得る際に、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２との各構成材料が互いに異なるものを用いる場合であったとしても、各基材２１、２２間に生じる熱膨張に伴う応力を確実に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、剥離が生じるのを確実に防止することができる。
【００５５】
また、分枝状化合物は、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、接合膜３を用いて接合すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、分枝状化合物は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いることができる。
【００５６】
さらに、上記のようなシリコーン材料は、ポリエステル変性シリコーン材料であるのが好ましい。
ここで、本明細書中において、「ポリエステル変性シリコーン材料」とは、シリコーン材料と、ポリエステル樹脂とを脱水縮合反応させることにより得られたものである。
また、「ポリエステル樹脂」とは、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものを言い、１分子中に少なくとも２つの水酸基を備えるものが好適に用いられる。
【００５７】
このようなポリエステル樹脂を、上述したシリコーン材料と縮合反応させると、ポリエステル樹脂が有する水酸基とシリコーン材料が有するシラノール基（水酸基）とが脱水縮合反応し、これにより、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結されたポリエステル変性シリコーン材料が得られる。
飽和多塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸およびアジピン酸等が挙げられ、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。
【００５８】
また、多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられ、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。
なお、飽和多塩基酸と多価アルコールとをエステル化反応させる際の、それぞれの含有量は、飽和多塩基酸が有するカルボキシル基よりも多価アルコールが有する水酸基よりも多くなるように設定する。これにより、合成されるポリエステル樹脂は、その１分子中において、少なくとも２つの水酸基を備えるものとなる。
【００５９】
このようなポリエステル樹脂は、その分子中に、フェニレン基を有しているのが好ましい。かかる構成のポリエステル樹脂を含有するポリエステル変性シリコーン材料を用いて接合膜３を形成すると、形成される接合膜３は、ポリエステル樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
以上のことを考慮すると、ポリエステル樹脂としては、例えば、下記一般式（５）で表わされる化合物が好適に用いられる。
【００６０】
【化３】
［式中、ｎは、０または１以上の整数を表す。］
【００６１】
上記のようなポリエステル樹脂をポリエステル変性シリコーン材料が備えているものであるとすると、ポリエステル変性シリコーン材料は、通常、螺旋構造をなしているポリオルガノシロキサン骨格から、ポリエステル樹脂が露出するような状態で存在していることとなる。そのため、次工程［３］において、液状被膜３０を乾燥させて接合膜３を得る際に、隣接するポリエステル変性シリコーン材料が備えるポリエステル樹脂同士が互いに接触する機会が増大することとなる。その結果、ポリエステル変性シリコーン材料中において、ポリエステル樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備える水酸基同士が脱水縮合して化学的に結合したりするため、得られる接合膜３の膜強度を確実に向上させることができる。
【００６２】
また、後工程［５］において、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合した際に、第１の基材２１と接合膜３との界面および第２の基材２２と接合膜３との界面において、ポリエステル樹脂が備えるケトン基と、各基材２１、２２が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によっても、接合膜３は、第１の基材２１および第２の基材２２に対して、強固に接合されたものとなる。
【００６３】
［３］次に、第１の基材２１上に供給された液状材料３５、すなわち、液状被膜３０を乾燥する。これにより、図１（ｃ）に示すように、第１の基材２１上に接合膜３が得られる。
液状被膜３０を乾燥させる際の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜２００℃程度であるのがより好ましい。
【００６４】
また、乾燥させる時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で液状被膜３０を乾燥させることにより、次工程［４］において、プラズマに接触させることにより接着性が好適に発現する接合膜３を確実に形成することができる。また、シリコーン材料として前記工程［２］で説明したようなシラノール基を有するもの、または、ポリエステル変性シリコーン材料を用いた場合には、これらの材料が有するシラノール基同士を、さらには、これらの材料が有するシラノール基と第１の基材２１が有する水酸基とを、確実に結合させることができるため、形成される接合膜３を膜強度に優れ、かつ第１の基材２１に対して強固に結合したものとすることができる。
【００６５】
さらに、乾燥させる際の雰囲気の圧力は、大気圧であってもよいが、減圧であるのが好ましい。具体的には、減圧の程度は、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。これにより、接合膜３の膜密度が高まり、すなわち、接合膜３が緻密化して、接合膜３をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
以上のように、接合膜３を形成する際の条件を適宜設定することにより、形成される接合膜３の膜強度等を所望のものとすることができる。
【００６６】
接合膜３の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０００〜６０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。供給する液状材料３５の量を適宜設定して、形成される接合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、第１の基材２１と第２の基材２２と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、より強固に接合することができる。
【００６７】
すなわち、接合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、接合膜３を介した第１の基材２１と第２の基材２２との接合に十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜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。
さらに、接合膜３の平均厚さをかかる範囲とすることにより、接合膜３がある程度弾性に富むものとなることから、後工程［５］において、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する際に、接合膜３と接触させる第２の基材２２の接合面２４にパーティクル等が付着していても、このパーティクルを接合膜３で取り囲むようにして接合膜３と接合面２４とが接合することとなる。そのため、このパーティクルが存在することによって、接合膜３と接合面２４との界面における接合強度が低下したり、この界面において剥離が生じたりするのを的確に抑制または防止することができる。
また、本発明では、液状材料３５を供給して接合膜３を形成する構成となっていることから、たとえ第１の基材２１の接合面２３に凹凸が存在している場合であっても、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状を吸収するようにして接合膜３を形成ことができる。その結果、接合膜３の表面３２がほぼ平坦面を構成することとなる。
【００６８】
［４］次に、接合面２３に形成された接合膜３の表面３２に対してプラズマを接触させる。
接合膜３にプラズマを接触させると、この接合膜３では、特に表面３２付近の分子結合の一部が選択的に切断されることに起因して、表面３２が活性化されて表面３２付近に第２の基材２２に対する接着性が発現する。
【００６９】
このような状態の第１の基材２１は、第２の基材２２と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
なお、本明細書中において、表面３２が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜３の表面３２の分子結合の一部、具体的には、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断されて、接合膜３を構成する原子が終端化されないで、未結合手（または、「ダングリングボンド」）が生じた状態の他、この未結合手を持っていた原子が、水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜３が「活性化された」状態と言うこととする。
【００７０】
ここで、従来のように、接合膜３の表面３２の活性化のために、紫外線を用いた場合には、次のような問題がある。
Ａ：接合膜３の表面３２の活性化に長時間（例えば、１分〜数十分）を要する。また、紫外線照射を短時間にした場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する工程において、その接合に長時間（数十分以上）を要する。すなわち、接合体１を得るのに長時間を要する。
Ｂ：また、紫外線を用いた場合、この紫外線は、接合膜３を厚さ方向に透過し易い。このため、基材（本実施形態では、第１の基材２１）の構成材料（例えば、樹脂材料）等によっては、基材の接合膜３との界面（接触面）において劣化が生じ、接合膜３が基材から剥離し易くなる。
さらに、紫外線は、接合膜３の厚さ方向に透過する際に、接合膜３全体に作用し、その全体において、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断、除去される。すなわち、接合膜３中における有機成分の量が極端に低下し、その無機化が進行する。このため、有機成分の存在に起因する接合膜３の柔軟性が全体として低下し、得られる接合体１では、接合膜３の層内剥離が生じ易くなる。
Ｃ：さらに、接合された接合体１を、第１の基材２１を第２の基材２２から剥離して、各基材２１、２２をそれぞれ分別してリサイクルや再利用に用いる場合、この操作は、接合体１に対して、剥離用エネルギーを付与することにより各基材２１、２２同士を剥離し得る。このとき、例えば、接合膜３中に残存するメチル基（有機成分）がポリジメチルシロキサン骨格から切断、除去され、切断された有機成分がガスとなる。このガス（ガス状の有機成分）は、接合膜３にへき乖を生じさせ、接合膜３が分割される。
【００７１】
しかしながら、紫外線を照射した場合、前述のように、接合膜３全体の無機化が進行するため、剥離用エネルギーを付与した場合でも、ガスになる有機成分が極めて少なく、接合膜３にへき乖が生じ難い。
これに対して、本発明では、接合膜３の表面３２の活性化にプラズマが用いられる。プラズマを用いることにより、接合膜３の表面３２付近において、選択的に、この接合膜３を構成する材料の分子結合の一部、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断される。
【００７２】
なお、このプラズマによる分子結合の切断は、プラズマの荷電に基づく化学的な作用のみならず、プラズマのペニング効果に基づく物理的な作用によって引き起こされるため、極めて短時間で生じる。したがって、接合膜３を、極めて短時間（例えば、数秒程度）で活性化させることが可能であり、結果として、接合体１を短時間で製造することができる。
また、プラズマは、接合膜３の表面３２に選択的に作用し、その内部にまで影響を及ぼし難い。このため、分子結合の切断は、接合膜３の表面３２付近で選択的に生じる。すなわち、接合膜３は、その表面３２付近で選択的に活性化される。しかがって、紫外線を用いて接合膜３を活性化させる場合の不都合（前述したようなＢおよびＣの不都合）が生じ難い。
【００７３】
このように、接合膜３の活性化にプラズマを用いることにより、接合体１において、接合膜３の層内剥離が生じ難く、第１の基材２１を第２の基材２２から剥離する場合には、この剥離操作を確実に行うことができる。
また、紫外線照射により接合膜３を活性化させる場合、照射する紫外線の強度に依存する接合膜３の活性化の程度の変化が極めて大きい。このため、第１の基材２１と第２の基材２２との接合に適した程度に接合膜３を活性化させるのには、紫外線照射の厳密な条件管理が必要である。また、厳密な管理をしない場合、得られる接合体１間における、第１の基材２１と第２の基材２２との接合強度のバラつきが生じる。
【００７４】
これに対して、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合、接触させるプラズマの濃度に依存する接合膜３の活性化の程度の変化は穏やかである。したがって、第１の基材２１と第２の基材２２との接合に適した程度に接合膜３を活性化させるのに、プラズマを発生させる条件を厳密に管理する必要がない。換言すれば、接合膜３の活性化にプラズマを用いる場合、接合体１の製造条件の許容範囲が広い。また、厳密な管理をしなくとも、得られる接合体１間において、第１の基材２１と第２の基材２２との接合強度のバラつきが生じ難い。
【００７５】
さらに、紫外線照射により接合膜３を活性化させる場合、接合膜３の活性化すなわち接合膜３中の有機物の脱離に伴って、接合膜３自体が収縮（特に、膜厚の低下）するという問題がある。接合膜３が収縮した場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを高い接合強度で接合することが困難となる。
これに対して、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合、前述したように、接合膜３の表面付近が選択的に活性化されるため、接合膜３の収縮はないか極めて少ない。したがって、接合膜３を比較的薄く形成した場合であっても、第１の基材２１と第２の基材２２とを高い接合強度で接合することができる。また、この場合、高い寸法精度の接合体１を得ることができるとともに、接合体１の薄型化を図ることも可能である。
以上のように、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合には、紫外線により接合膜３を活性化させる場合に比べて、多くのメリットがある。
【００７６】
しかしながら、接合面２３に形成された接合膜３の表面３２にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に第１の基材２１を配置し、この電極間に電圧を印加した状態で、これらの間にガスを導入することによりガスをプラズマ化させ、このプラズマ化されたガスを前記電極間に配置された第１の基材２１に形成された接合膜３に接触させる方法が有るが、かかる方法（いわゆる直接放電型のプラズマ装置）を用いた場合には、本発明者の検討により、以下のような問題が生じることが判った。
【００７７】
すなわち、互いに対向する電極間に、接合膜３が形成された第１の基材２１を配置した状態で、この電極間に電圧を印加してガスを導入すると、接合膜３には、プラズマ化されたガスばかりでなく、電圧間で生じた荷電粒子も接触することとなる。したがって、荷電粒子が接合膜３に接触することに起因して、接合膜３および第１の基材２１が電荷を帯び、その結果、選択した第１の基材２１の種類によっては、第１の基材２１が変質・劣化してしまう。
【００７８】
さらに、接合すべき第１の基材２１の形状が、本実施形態で挙げたように平板状をなすものとはことなり、後述する第３実施形態で挙げるように凹凸面を有する構造体であり、この凹凸面が接合面を構成する場合では、この凹凸面に形成された接合膜３に対して、均一にプラズマを接触させることができず、接合膜３の表面３２付近に発現させる接着性にバラツキが生じる。
【００７９】
かかる問題点を解決することを目的に、本発明者は、さらに検討を重ねた結果、第１の基材２１に形成された接合膜３にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給する方法を用いることにより、前記問題点を解決し得ることが判った。すなわち、ガスがプラズマ化するプラズマ発生領域から接合膜を離間した位置に配置することにより、前記問題点を解決し得ることが判った。
【００８０】
また、かかる方法において、接合膜３に対するプラズマ化されたガスの接触は、減圧下で行うようにしてもよいが、大気圧下において行うのが好ましい。すなわち、接合膜３を大気圧プラズマで処理するのが好ましい。大気圧プラズマ処理によれば、接合膜３の周囲が減圧状態とならないので、プラズマの作用により、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基を切断、除去する際（接合膜３の活性化の際）に、この切断が不要に進行するのを防止することができる。
【００８１】
かかる方法を用いた大気圧下における接合膜３に対するプラズマ化されたガスの接触は、例えば、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いて行うことができる。
図３は、大気圧プラズマ装置の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図３中の上側を「上」、下側を「下」という。
図３に示すプラズマ処理装置５０１は、第１の基材２１に対して相対的に移動可能な互いに対向する１対の電極（第１の電極５０２および第２の電極５０３）と、ガスの流路を画成する誘電体部５０４と、第１の基材２１の表面３２に向けてプラズマを噴出するプラズマ噴出部５０５と、処理ガスを１対の電極間に導入する処理ガス導入口５０６と、１対の電極間に電圧を印加する電源５７２を備えた電源回路５０７と、プラズマ生成のための処理ガスを供給するガス供給手段５０８と、プラズマの生成により発生した異物５４０を捕捉する異物捕捉部５０９とを備えている。
【００８２】
このプラズマ処理装置５０１は、互いに対向する第１の電極５０２および第２の電極５０３間に電圧を印加した状態で、これら電極５０２、５０３に、ガス（処理ガス）を導入して活性化させることによりプラズマを生成させ、このプラズマを第１の基材２１が備える接合膜３に供給することにより、接合膜３に接着性を発現させる装置（いわゆるリモート型のプラズマ装置）である。
【００８３】
以下、プラズマ処理装置５０１の各部の構成について説明する。
第１の電極５０２は、ワークに対して直交する方向に沿って配置され、第２の電極５０３と対向配置されている。そして、第１の電極５０２は、電圧を印加するための電極であり、電気的接続をとるために導線５７１を介して電源５７２に接続されている。
第１の電極５０２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
なお、第１の電極５０２の形状は、本実施形態では、図３に示すように、平板状をなすが、特に限定されず、例えば、円筒状等の形状をなしていてもよい。
【００８４】
第２の電極５０３は、接地電極としての機能を有する電極であり、導線５７１を介して直接接地されている。
第２の電極５０３の構成材料としては、第１の電極５０２と同様のものが挙げられる。
また、第２の電極５０３の形状は、本実施形態では、平板状をなすが、第１の電極５０２と同様に、特に限定されない。
【００８５】
これらの第１の電極５０２および第２の電極５０３には、それぞれ第１の電極５０２と第２の電極５０３とが対向する面側に、誘電体材料で構成された誘電体部５０４が形成されている。そして、誘電体部５０４は、ガスの流路を画成する１対の側壁としての機能を有する。
このように、第１の電極５０２と第２の電極５０３との対向面に、それぞれ誘電体部５０４が位置することにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間において、各電極の構成材料である金属等が露出しないため、電極５０２、５０３間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。さらに、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止し、グローライクな安定した放電を得ることもできる。
【００８６】
該誘電体部５０４は、その第１の基材２１と直交する方向（図３中の上下方向）の長さが、第１の電極５０２および第２の電極５０３のそれぞれの第１の基材２１と直交する方向の長さよりも長く、第１の基材２１と直交する方向に延在して形成されている。このように、誘電体部５０４が第１の基材２１と直交する方向に延在して形成されているので、誘電体部５０４間の空間に導入された処理ガスの乱れを防止して、処理ガスの流れを円滑に制御することができる。また、電極５０２、５０３間で生じた荷電粒子を、誘電体部５０４の延在する部分で消失させて、発生したプラズマをプラズマ噴出部５０５に選択的に効率よく供給することができる。
【００８７】
誘電体部５０４の上端部には、ガス供給手段５０８から供給される処理ガスを第１の電極５０２と第２の電極５０３との間（以下、「プラズマ発生領域５３０」という。）に導入する処理ガス導入口５０６が設けられている。そして、誘電体部５０４の下端部には、プラズマ噴出部５０５が開口し、異物捕捉部５０９を介して、第１の基材２１に設けられた接合膜３を臨むように設けられている。
【００８８】
誘電体部５０４の形状は、例えば、平板状、円筒状などが挙げられるが、本実施形態のように、平板状であることが好ましい。これにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との対面する面が実質的に平坦に形成されるので、処理ガスの流れを確実に制御することができる。
このような誘電体部５０４の構成材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の金属酸化物、窒化シリコン、窒化アルミニウムなどの窒化物、炭化ケイ素などの炭化物、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ジルコニウムなどのリン酸塩、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。これらのうち、金属酸化物が好ましく、アルミナがより好ましい。このような材料を用いることにより、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。
【００８９】
第１の電極５０２および第２の電極５０３は、第１の基材２１から所定距離（図１中、ｈ１で示す長さ）だけ離間した位置に配置される。かかる距離ｈ１は、電源回路５０７の出力等により若干異なるものの、具体的には、５００ｍｍ以下であるのが好ましい。距離ｈ１がこのような範囲であることにより、プラズマ発生領域５３０から第１の基材２１までの距離が最適な距離となるので、荷電粒子を接合膜３の表面３２に到達するまでに消失させることができるとともに、発生したプラズマ力が低下することなく、プラズマを表面３２に到達させることができる。
【００９０】
異物捕捉部５０９は、誘電体部５０４の下端部で開口するプラズマ噴出部５０５を覆うように設けられている。
この異物捕捉部５０９は、プラズマ噴出部５０５から噴出されたプラズマの通過を許容するとともに、プラズマ発生領域５３０において発生した異物（パーティクル）５４０を捕捉するフィルタとしての機能を有する。
【００９１】
ここで、異物５４０とは、プラズマ発生領域５３０で発生したプラズマが、プラズマ発生領域５３０に位置する誘電体部５０４に接触することに起因して生成した、誘電体部５０４を構成する材料由来のもの（パーティクル）のことである。
この異物５４０は、異物捕捉部５０９の配置を省略すると、処理ガスとともにプラズマ噴出部５０５まで流れ、プラズマ噴出部５０５から処理ガスとともに第１の基材２１に設けられた接合膜３の表面３２に向けて噴出される。異物５４０が表面３２に到達すると、異物５４０は表面３２に付着する。その結果、接合膜３の表面３２が異物５４０によって汚染される。これに対して、プラズマ処理装置５０１では、異物捕捉部５０９を備えており、この異物捕捉部５０９をプラズマ化されたガスを通過させた後に接合膜３に供給する構成となっていることから、プラズマ噴出部５０５から処理ガスとともに噴出される異物５４０を選択的に異物捕捉部５０９で捕捉することができるため、表面３２の異物５４０による汚染を確実に防止することができる。これにより、接合膜３の表面３２により均一に接着性を発現させることができる。
【００９２】
異物捕捉部５０９は、本実施形態では、プラズマにより発生した異物５４０を捕捉する機能を有する多孔質の絶縁性材料（誘電体）層５９１と、この絶縁性材料層５９１をプラズマ処理装置５０１に支持する支持部材５９５と、網状部材５９６とで構成される。
絶縁性材料層５９１は、多孔質体で構成され、各孔は、層中において隣接するもの同士が互いに連通し、三次元的に連通する三次元連通孔を構成する。
【００９３】
また、多孔質体の空孔率は、３０〜８５％であることが好ましく、４５〜７０％であることがより好ましい。
絶縁性材料層５９１を構成する絶縁性材料としては、特に限定されないが、金属酸化物を用いることが好ましく、アルミナを用いることがより好ましい。金属酸化物、特にアルミナを用いることにより、誘電率が特に高いので、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。
【００９４】
また、多孔質体を構成する各孔の平均孔径は、異物５４０の平均粒径を考慮して設定され、具体的には、２００μｍ以下であることが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
さらに、絶縁性材料層５９１の厚さＴ１は、１００ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００９５】
支持部材５９５は、絶縁性材料層５９１の縁部を狭持するように絶縁性材料層５９１を支持する。この支持部材５９５は、絶縁性材料層５９１に対して着脱自在に設けられている。これにより、絶縁性材料層５９１を容易に取り外すことができ、絶縁性材料層５９１の交換を容易にすることができる。
また、支持部材５９５が狭持されていない絶縁性材料層５９１の下面には、網状部材５９６が設けられている。これにより、絶縁性材料層５９１の落下を確実に防止することができる。
【００９６】
この網状部材５９６は、支持部材５９５に対して着脱自在に設けられている。そのため、網状部材５９６を支持部材５９５から離脱することで、後述する絶縁性材料層５９１の交換を容易にすることができる。
これら支持部材５９５と網状部材５９６とを構成する材料は、アーク放電や異物５４０が発生しないように絶縁性材料で構成されている。具体的には、絶縁性材料層５９１の材料と同様の材料が挙げられる。
【００９７】
電源回路５０７は、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電圧を印加する高周波電源５７２と、高周波電源５７２と第１の電極５０２とを導通する導線５７１と、第２の電極５０３を設置する導線５７１とを備えている。そして、図示されていないが、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源５７２の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源５７２の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）等が必要に応じて設置されている。
【００９８】
第１の電極５０２に、導線５７１を介して、高周波電源５７２が接続されており、これにより、電源回路５０７が構成されている。この電源回路５０７は、その一部、すなわち、第２の電極５０３側の導線５７１がアース（接地）されている。
接合膜３にプラズマを接触させる際には、高周波電源５７２の作動により第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電圧が印加される。このとき、その第１の電極５０２と第２の電極５０３との間には、電界が発生し、この電界内にガスが供給されると、放電が生じて、プラズマが発生する。
【００９９】
第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に印加する電圧は、１．０K〜３．０KＶ程度であるのが好ましく、１．５K〜２．５KＶ程度であるのがより好ましい。これにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電界をより確実に発生させることができ、プラズマ発生領域５３０に供給された処理ガスを確実にプラズマ化させることができる。
また、高周波電源５７２の周波数は、特に限定されないが、１〜１０００ＫＨｚであるのが好ましく、５０〜２００ＫＨｚであるのがより好ましい。
【０１００】
ガス供給手段５０８は、プラズマ生成のための処理ガスをプラズマ発生領域５３０に供給する。このガス供給手段５０８は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ（ガス供給源）５８１と、ガスボンベ５８１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラ（流量調整手段）５８２と、マスフローコントローラ５８２より下流端側で、処理ガス管５８４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）５８３と、処理ガス導入口５０６に接続された処理ガス管５８４とを有している。
【０１０１】
このようなガス供給手段５０８は、ガスボンベ５８１から所定のガスを送り出し、マスフローコントローラ５８２で流量を調節する。そして、処理ガス管５８４を通って、処理ガス導入口５０６から、誘電体部５０４間（プラズマ発生領域５３０）に処理ガスを導入（供給）する。
処理ガスの種類としては、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガスのような希ガス、酸素ガス等が挙げられ、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。中でも、処理ガスには、希ガスを主成分とするガスを用いるのが好ましく、特にヘリウムガスを主成分とするガスを用いるのが好ましい。
【０１０２】
すなわち、処理に用いるプラズマは、ヘリウムガスを主成分とするガスをプラズマ化したものであるのが好ましい。ヘリウムガスを主成分とするガス（処理ガス）は、プラズマ化の際にオゾンを発生させ難く、このため、接合膜３の表面３２のオゾンによる変質（酸化）を防止することができる。その結果、接合膜３の活性化の程度が低下するのを抑制すること、すなわち、接合膜３を確実に活性化させることができる。さらに、ヘリウムガスのプラズマは、前述したペニング効果が極めて高く、接合膜３の活性化を短時間でかつ確実に行うことができる観点からも好ましい。
【０１０３】
この場合、ヘリウムガスを主成分とするガスの処理ガス導入口５０６への供給速度は、１〜２０ＳＬＭ程度であるのが好ましく、５〜１５ＳＬＭ程度であるのがより好ましい。これにより、接合膜３の活性化の程度を制御し易くなる。
また、このガス（処理ガス）中のヘリウムガスの含有量は、８５ｖｏｌ％以上が好ましく、９０ｖｏｌ％以上（１００％も含む）がより好ましい。これにより、前述した効果をさらに顕著に発揮させることができる。
【０１０４】
なお、処理ガスとして希ガス（ヘリウムガス）以外のガスを用いた場合には、プラズマ発生領域５３０においてガスをプラズマ化させる際に放電が生じ、仮に、直接放電型のプラズマ装置のようにプラズマ発生領域に接合膜３が設けられた第１の基材２１を配置すれば、この放電により第１の基材２１および接合膜３は、大きなダメージを受けることとなる。しかしながら、本実施形態で用いるプラズマ処理装置５０１は、上述したように、プラズマ発生領域と接合膜３との間が距離ｈ１の大きさで離間されているので、プラズマ発生領域５３０における放電に起因する第１の基材２１および接合膜３の変質・劣化を確実に防止することができる。そのため、プラズマ処理装置５０１では、希ガス（ヘリウムガス）以外のガスをも、処理ガスとして用いることができる。
【０１０５】
かかる構成のプラズマ処理装置５０１を用いることにより、第１の基材２１をプラズマ発生領域５３０から離間した位置に配置することができるので、プラズマ発生領域５３０で生じた荷電粒子を消失させて、プラズマを第１の基材２１に設けられた接合膜３に選択的に効率よく供給することができる。その結果、荷電粒子が接合膜３に接触することに起因する、第１の基材２１の変質・劣化が的確に抑制または防止される。
【０１０６】
［５］次に、接合膜３と第２の基材２２とが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを重ね合わせる（図２（ｅ）参照）。これにより、前記工程［４］において、接合膜３の表面３２に第２の基材２２に対する接着性が発現していることから、接合膜３と第２の基材２２の接合面２４とが化学的に結合する。その結果、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合され、図２（ｆ）に示すような接合体１が得られる。
【０１０７】
このような接合方法によれば、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第１の基材２１および第２の基材２２をも、接合に供することができる。
また、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合しているため、各基材２１、２２の構成材料に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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
【０１０８】
また、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２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、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率の差にもよるが、第１の基材２１および第２の基材２２の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率の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抑制または防止することができる。
【０１０９】
また、この場合、具体的な第１の基材２１と第２の基材２２との間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特に推奨される。
ここで、本工程において、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合するメカニズムについて説明する。
【０１１０】
例えば、第２の基材２２の接合面２４に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、第１の基材２１に形成された接合膜３と、第２の基材２２の接合面２４とが接触するように、これらを重ね合わせたとき、接合膜３の表面３２に存在する水酸基と、第２の基材２２の接合面２４に存在する水酸基とが、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、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合されると推察される。
【０１１１】
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、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、第１の基材２１と第２の基材２２との接触界面では、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の基材２１と第２の基材２２とがより強固に接合されると推察される。
また、第１の基材２１の接合膜３の表面や内部、および、第２の基材２２の接合面２４や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手（ダングリングボンド）が存在している場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせた時、これらの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、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、接合膜３と第２の基材２２とが特に強固に接合される。
【０１１２】
なお、前記工程［４］で活性化された接合膜３の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［４］の終了後、できるだけ早く本工程［５］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［４］の終了後、６０分以内に本工程［５］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜３の表面が十分な活性状態を維持しているので、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【０１１３】
換言すれば、活性化させる前の接合膜３は、シリコーン材料を乾燥させて得られた接合膜であるため、化学的に比較的安定であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜３は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜３を備えた第１の基材２１を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［４］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、接合体１の製造効率の観点から有効である。
以上のようにして、図４（ｆ）に示す接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
【０１１４】
このようにして得られた接合体１は、第１の基材２１と第２の基材２２との間の接合強度が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。また、本発明の接合方法によれば、第１の基材２１と第２の基材２２と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を得る際、または、接合体１を得た後に、この接合体１に対して、必要に応じ、以下の２つの工程（［６Ａ］および［６Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体１の接合強度を高める工程）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容易に図ることができる。
【０１１５】
［６Ａ］ 図２（ｇ）に示すように、得られた接合体１を、第１の基材２１と第２の基材２２とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、第１の基材２１の表面および第２の基材２２の表面に、それぞれ接合膜３の表面がより近接し、接合体１における接合強度をより高めることができる。
また、接合体１を加圧することにより、接合体１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１１６】
なお、この圧力は、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料や各厚さ、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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、５〜６０ＭＰａ程度であるのが好ましく、２０〜５０ＭＰａ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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料によっては、各基材２１、２２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、接合強度の向上を図ることができる。
【０１１７】
［６Ｂ］ 図２（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、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２５〜２００℃程度とされ、より好ましくは５０〜２００℃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、接合強度を確実に高めることができる。
【０１１８】
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［６Ａ］および［６Ｂ］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２（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。
以上のような工程を行うことにより、接合体１における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１１９】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の接合方法の第２実施形態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４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１の接合面（表面）２３に接合膜３が形成されている他に、さらに第２の基材２２の接合面（表面）２４にも接合膜３が形成されている。そして、それぞれの基材２１、２２が備える接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させ、これら接合膜３同士を接触させることにより、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合させて、接合体１を得た以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、第１の基材２１上および第２の基材２２上の双方に接合膜３を形成して、これら接合膜３同士を一体化させることにより、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する接合方法である。
【０１２１】
［１’］まず、前記工程［１］と同様の第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する。
［２’］次に、前記工程［２］および前記工程［３］で説明したのと同様にして、第１の基材２１の接合面２３に接合膜３を形成するとともに、第２の基材２２の接合面２４にも接合膜３を形成する。
［３’］次に、第１の基材２１に形成された接合膜３と、第２の基材２２に形成された接合膜３の双方に、前記工程［４］で説明したのと同様の方法を用いて、プラズマを接触させることにより、各接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
［４’］次に、図４（ａ）に示すように、各基材２１、２２が備える接着性が発現した接合膜３同士を、それぞれが密着するように、各基材２１、２２同士を貼り合わせる。これにより、双方の基材２１、２２に形成された接合膜３により、基材２１、２２同士が接合され、図４（ｂ）に示すような接合体１が得られる。
以上のようにして接合体１を得ることができる。
【０１２２】
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、前記第１実施形態の工程［６Ａ］および［６Ｂ］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。
例えば、図４（ｃ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱することにより、接合体１の各基材２１、２２同士がより近接する。これにより、各接合膜３の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。その結果、接合膜３の一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１２３】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の接合方法の第３実施形態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５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２４】
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１および第２の基材２２の接合面（表面）２３、２４がともに凹凸面で構成され、これら接合面（凹凸面）２３、２４同士が互いに対応する形状をなしている。そして、第１の基材２１の接合面２３に形成した接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合させて、接合体１を得ること以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、凹凸面を有する構造体である第１の基材２１および第２の基材２２同士を、これら凹凸面において接合膜３を介して接合して一体化させることにより、接合体１を得る接合方法である。
【０１２５】
［１”］まず、それぞれの接合面２３、２４が凹凸面で構成される第１の基材２１および第２の基材２２を用意する。
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３が凸面で構成され、第２の基材２２の接合面２４が凹面で構成され、この凸面は、第１の基材２１の双方の縁部から中央部に向かって厚さが漸増する形状をなしており、また、凹面は、第２の基材２２の双方の縁部から中央部に向かって厚さが漸減する形状をなしている。そして、接合面（凸面）２３および接合面（凹面）２４同士を対向するように重ね合わせたとき、接合面２３および接合面２４は、互いに対応する形状をなしている。
なお、本実施形態の第１の基材２１および第２の基材２２は、前記工程［１］で説明した第１の基材２１および第２の基材２２と、上記のようにその形状だけが異なり、その構成材料等については同様である。
【０１２６】
［２”］次に、前記工程［２］および前記工程［３］で説明したのと同様にして、第１の基材２１の接合面２３に接合膜３を形成する。
［３”］次に、第１の基材２１の接合面２３に形成された接合膜３に、前記工程［４］で説明したのと同様の方法を用いて、プラズマを接触させることにより、接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
【０１２７】
ここで、本発明では、前述したように、接合膜３に対するプラズマの接触は、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給することにより行われる。より具体的には、前記工程［４］で説明したプラズマ処理装置５０１を用いて、接合膜３にプラズマ化されたガスを供給することにより、接合膜３に対するプラズマの接触が行われる。
【０１２８】
かかる方法を用いれば、プラズマ発生領域５３０で発生したプラズマがプラズマ噴出部５０５（異物捕捉部５０９）から噴出されることとなるので、所望の位置に対して所望の量のプラズマを接触させることができる。そのため、本実施形態のように、接合膜３が形成されている接合面２３が凸面で構成されていたとしても、接合膜３に供給するプラズマの量を接合膜３が形成されている位置に応じて適宜設定することで、接合膜３全体に亘って均一にプラズマを接触させることができる。その結果、接合膜３は、その全体に亘って表面３２付近にバラツキが生じることなく接着性を発現したものとなるので、次工程［４”］において、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを確実に接合することができる。
【０１２９】
［４”］次に、前記工程［５］と同様にして、接合膜３と第２の基材２２とが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを重ね合わせること（図５（ａ）参照。）により、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合された接合体１を得る（図５（ｂ）参照。）。
以上のようにして接合体１を得ることができる。
【０１３０】
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、前記第１実施形態の工程［６Ａ］および［６Ｂ］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。
例えば、図５（ｃ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱することにより、接合体１の各基材２１、２２同士がより近接する。これにより、接合体１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができるので、接合体１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、それぞれ凹凸面で構成される接合面２３、２４が、接合面２３が凸面で構成され、接合面２４が凹面で構成される場合について説明したが、この場合に限定されず、例えば、接合面２３が凹面で構成され、接合面２４が凸面で構成されていてもよいし、接合面２３、２４の双方に複数の凹部と凸部が設けられていてもよい。
なお、前記第１〜第３実施形態では、接合膜３を第１の基材２１および第２の基材２２の一方または双方の全面に形成する場合について説明したが、本発明では、接合膜３は、第１の基材２１および第２の基材２２の一方または双方の表面の一部の領域に選択的に形成するようにしてもよい。
【０１３２】
なお、この場合、第１の基材２１および第２の基材２２の接合膜３が形成されていない領域には、接合膜３を介することなくプラズマが直接接触することとなり、基材２１、２２にプラズマを接触させる方法として直接放電型のプラズマ装置を用いた方法を選択した場合には、プラズマの他に荷電粒子も基材２１、２２に直接接触するため、選択した基材２１、２２の種類によっては、その変質・劣化がより顕著に認められる。しかしながら、前述したように、本発明では、プラズマとともに荷電粒子がプラズマ噴出部５０５（異物捕捉部５０９）から噴出されるのが的確に抑制または防止されているので、接合膜３が基材２１、２２の一部の領域に選択的に形成されている場合であっても、基材２１、２２の変質・劣化を的確に防止または抑制することができる。
【０１３３】
また、かかる構成とすることにより、接合膜３を形成する領域の大きさを適宜設定することのみで、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合する接合膜３の面積や形状を制御して、接合体１の接合強度を容易に調整することができる。その結果、例えば、接合膜３を容易に剥離可能な接合体１が得られる。
【０１３４】
すなわち、接合体１の接合強度を調整可能であると同時に、接合体１を分離する際の強度（割裂強度）を調整可能である。
かかる観点から、容易に分離可能な接合体１を作製する場合には、接合体１の接合強度は、人の手で容易に分離可能な程度の大きさであるのが好ましい。これにより、接合体１を分離する際、装置等を用いることなく、簡単に行うことができる。
【０１３５】
また、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合する接合膜３の面積や形状を適宜設定することにより、接合膜３に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２との間で熱膨張率差が大きい場合でも、各基材２１、２２を確実に接合することができる。
さらに、この場合、接合膜３を形成しない領域（非膜形成領域）４２では、第１の基材２１と第２の基材２２との間に、接合膜３の厚さに相当する距離（高さ）の空間が形成される。この空間を活かすため、接合膜３を形成する領域（膜形成領域）の形状を適宜調整することにより、第１の基材２１と第２の基材２２との間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
【０１３６】
また、接合膜３にプラズマを接触させるのに先立って、接合膜３を構成するシリコーン材料同士を架橋する架橋処理を、接合膜３に対して行うようにしてもよい。この場合、接合膜３の耐薬品性（耐溶剤性）を向上させることができる。
かかる接合膜３は、有機溶剤を含む組成物を収納する製品を構成する部材同士を接合する場合に好適に使用することができる。このような製品としては、以下に説明するようなインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）等が挙げられる。
また、架橋処理には、例えば、加熱処理、触媒導入処理等が挙げられ、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。
【０１３７】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図６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７は、図６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８は、図６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６は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１３８】
図６に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、図８に示すようなインクジェットプリンタ９に搭載されている。
図８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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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９４４と、キャリッジガイド軸９４４と平行に延在するタイミングベルト９４３とを有している。
【０１４３】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４４に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４３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９４３を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４４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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
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。
【０１４７】
以下、ヘッド１０について、図６および図７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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
以上のような、ノズル板（ノズルプレート）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箇所を接合する際に本発明の接合方法が用いられる。
【０１５４】
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。
このようなヘッド１０は、上記の接合界面に前述したような接合膜３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。
【０１５５】
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。
また、ヘッド１０の一部に本発明の接合体が適用されていると、寸法精度の高いヘッド１０を構築することができる。このため、ヘッド１０から吐出されたインク滴の吐出方向や、ヘッド１０と記録用紙Ｐとの離間距離を高度に制御することができ、インクジェットプリンタ９による印字結果の品位を高めることができる。
【０１５６】
また、液滴吐出法を用いて液状材料を供給する位置を任意に設定し得ることから、各接合体における接合部の面積や、その配置を適宜制御して、各接合体の接合界面に生じる応力の局所集中を緩和できる。これにより、例えば、ノズル板１１とインク室基板１２との間、インク室基板１２と振動板１３との間、および、ノズル板１１と基体１６との間で、それぞれ両者の熱膨張率差が大きい場合でも、両者の部材を確実に接合することができる。
【０１５７】
さらに、接合界面に生じる応力の局所集中を緩和することにより、接合体の剥離や変形（反り）等を確実に防止することができる。これにより、信頼性の高いヘッド１０およびインクジェットプリンタ９が得られる。
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
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。
【０１６１】
なお、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。
以上、本発明の接合方法および接合体を、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。
【０１６２】
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、本発明の接合体は、液滴吐出ヘッド以外のものに適用可能であることは言うまでもない。具体的には、本発明の接合体は、例えば、光学装置が備えるレンズ、半導体装置、マイクロリアクタ等に適用することができる。
【実施例】
【０１６３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、第１の基材および第２の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意し、これらの基材の双方を、酸素プラズマによる下地処理を行った。
【０１６４】
次に、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結しているポリエステル変性シリコーン材料（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン合同会社製、「ＸＲ３２−Ａ１６１２」）を用意し、スピンコート法により第１の基材上に、この液状材料を供給して液状被膜を形成した。
次に、この液状被膜を、１００〜２００℃の間の加熱温度で、１時間乾燥・硬化させることにより、第１の基材上に、接合膜（平均厚さ：約３μｍ）を形成した。
【０１６５】
次に、第１の基材上に形成された接合膜に、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いて、以下に示す条件でプラズマを接触させた。これにより、接合膜を活性化させて、その表面に接着性を発現させた。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：窒素ガス
・ガス供給速度：１００ＳＬＭ
・印加電圧 ：２ＫＶｐｐ
・電圧周波数 ：１００KＨｚ
【０１６６】
次に、接合膜のプラズマを接触させた面と、第２の基材の表面とが接触するように、第１の基材と第２の基材とを重ね合わせた。
そして、第１の基材と第２の基材とを５０ＭＰａで加圧しつつ、常温（２５度前後）で、１分間維持した。これにより、第１の基材と第２の基材とが接合膜を介して接合された接合体を得た。
そして、この接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度を、ＱＵＡＤ ＧＲＯＵＰ社製「ロミュラス」）を用いて測定したところ、１０ＭＰａ以上であった。
【０１６７】
（実施例２）
まず、第１の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×（縁部の厚さ１ｍｍ、中央部の厚さ４ｍｍ）の単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意し、第２の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×（縁部の厚さ４ｍｍ、中央部の厚さ１ｍｍ）の単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例２においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１６８】
（実施例３）
第１の基材および第２の基材として、単結晶シリコン基板上にＳｉＯ２膜が形成されているものに代えて、単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＮ膜が形成されているものを用意した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例３においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１６９】
（実施例４）
第１の基材上に接合膜を形成したのと同様の方法を用いて、第２の基材上にも接合膜を形成し、各基材上に形成された接合膜同士が接触するようにして、第１の基材と第２の基材とを接合膜を介して接合させた以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例４においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１７０】
（比較例１）
接合膜を活性化させるために、プラズマ処理に代えて、以下に示す条件で、第１の基材に形成された接合膜に紫外線照射を行った以外は、前記実施例１と同様にして、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 ：９００秒
本比較例においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａを大きく下回った。
【０１７１】
（比較例２）
接合膜にプラズマを接触させる方法として、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いた方法に代えて、直接放電型の大気プラズマ装置を用い、以下に示す条件でプラズマを接触させる方法を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度：１０ＳＬＭ
・電極間距離 ：１ｍｍ
・印加電圧 ：１．０ＫＶｐｐ（定常）
・電圧周波数 ：４０ＭＨｚ
本比較例２においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａ以上を維持しているものの、第１の基材において顕著な変質・劣化が認められた。
【０１７２】
（比較例３）
接合膜にプラズマを接触させる方法として、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いた方法に代えて、直接放電型の大気プラズマ装置を用い、以下に示す条件でプラズマを接触させる方法を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、接合体を得た。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度：１０ＳＬＭ
・電極間距離 ：１ｍｍ
・印加電圧 ：１．０ＫＶｐｐ（定常）
・電圧周波数 ：４０ＭＨｚ
本比較例３においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａを下回るとともに、第１の基材において顕著な変質・劣化が認められた。
【符号の説明】
【０１７３】
１……接合体 ２１……第１の基材 ２２……第２の基材 ２３、２４……接合面 ３……接合膜 ３０……液状被膜 ３２……表面 ３５……液状材料 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 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……タイミングベルト ９４４……キャリッジガイド軸 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 ５０１……プラズマ処理装置 ５０２……第１の電極 ５０３……第２の電極 ５０４……誘電体部 ５０５……プラズマ噴出部 ５０６……処理ガス導入口 ５０７……電源回路 ５７１……導線 ５７２……電源 ５０８……ガス供給手段 ５８１……ガスボンベ ５８２……マスフローコントローラ ５８３……バルブ ５８４……処理ガス管 ５０９……異物捕捉部 ５９１……絶縁性材料層 ５９５……支持部材 ５９６……網状部材 ５３０……プラズマ発生領域 ５４０……異物 ｈ１……電極とワークとの距離 Ｔ１……厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法および接合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の材料で構成される基材同士を接合する場合に、一方の基材の接合すべき接合面に紫外線を照射することにより、２つの基材を接合する方法が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
ところが、これらの方法では、Ｉ：紫外線照射に１分〜数十分を要する、II：紫外線照射を短時間で行った場合、２つの基材を圧着するのに数十分以上を要する、III：場合によっては、２つの基材を加圧しながら、紫外線を照射することを要する等の問題がある。
すなわち、これらの方法を用いた場合、２つの基材同士を接合するのに、長時間を要したり、その操作が煩雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１２６１３号公報
【特許文献２】特開２００７−１３０８３６号公報
【特許文献３】特開２００８−１９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる問題点について、本発明者は、検討を行った結果、基材の接合すべき接合面に紫外線を照射するのに代えて、前記接合面にプラズマを接触させることにより、前記問題点Ｉ〜IIIを解消し得ること、すなわち、２つの基材を加圧することなく、短時間で前記基材同士を確実に接合し得ることが判った。
このように、接合面に対する紫外線の照射に代えてプラズマの接触を選択することにより、前記問題点Ｉ〜IIIを解消し得るものの、接合面にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に基材を配置し、この電極間に電圧を印加した状態で、これらの間にガスを導入することによりプラズマ化させ、このプラズマ化されたガスを前記電極間に配置された基材に直接接触させる方法を用いた場合には、以下のような問題が生じることが判った。
【０００５】
すなわち、互いに対向する電極間に基材を配置した状態で、この電極間に電圧を印加してガスを導入すると、前記基材には、プラズマ化されたガスばかりでなく、前記電圧間で生じた荷電粒子をも接触することとなる。そのため、荷電粒子が接触した基材が電荷を帯び、これに起因して、選択した基材の種類によっては、基材の変質・劣化をまねくという問題がある。
【０００６】
さらに、接合すべき基材の形状が凹凸面を有する構造体であり、この凹凸面が接合面を構成する場合では、この凹凸面に対して、均一にプラズマを接触させることができないため、接合面に発現する接着性にバラツキが生じる。
そこで、本発明の目的は、選択した基材の種類および形状によらず、２つの基材同士を、短時間かつ低コストで接合し得る接合方法、および、かかる接合方法により接合された接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、接合膜を介して互いに接合すべき第１の基材と第２の基材とを用意する工程と、
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、接合膜を得る工程と、
互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを前記接合膜に供給することにより、前記プラズマを前記接合膜に接触させて、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接触させ、前記第１の基材と前記第２の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする。
これにより、選択した基材の種類および形状によらず、２つの基材同士を、短時間かつ低コストで接合することができる。
【０００８】
本発明の接合方法では、前記第１の基材の接合面と前記第２の基材の接合面とは、ともに凹凸面で構成され、これら凹凸面同士が互いに対応する形状をなしていることが好ましい。
本発明によれば、かかる構成の接合面で構成される第１の基材と第２の基材であっても、これら基材同士を、接合膜を介して確実に接合することができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記接合膜が形成される前記第１の基材および前記第２の基材のうちの少なくとも一方は、母材上にシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものであることが好ましい。
これらの基材は、電荷を帯びることに起因して変質・劣化してしまうものであるが、本発明によれば、荷電粒子を接合膜に接触させることなく接合膜に接着性を発現させることができるので、基材が電荷を帯びることに起因する基材の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記プラズマ化されたガスを、プラズマの通過を許容するフィルタを通過させた後に、前記接合面に接触させることが好ましい。
これにより、接合膜の表面における異物による汚染を確実に防止することができるので、接合膜の表面により均一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、前記プラズマの接触を、大気圧下で行うことが好ましい。
大気圧下で行われるプラズマの接触、すなわち、大気圧プラズマ処理によれば、接合膜の周囲が減圧状態とならないので、プラズマの作用により、例えば、接合膜を構成するシリコーン材料が含んでいるポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基を切断、除去して、接合膜の表面付近に接着性を発現させる際に、この切断が不要に進行するのを防止することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、その主骨格がポリジメチルシロキサンで構成され、この主骨格が分枝状をなしていることが好ましい。
これにより、シリコーン材料の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして接合膜が形成されることから、得られる接合膜は特に膜強度に優れたものとなる。
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、シラノール基を複数個有することが好ましい。
これにより、シリコーン材料が有する水酸基とポリエステル樹脂が有する水酸基とを確実に結合させることができ、シリコーン材料とポリエステル樹脂とが脱水縮合反応することにより得られるポリエステル変性シリコーン材料を確実に合成することができる。
さらに、液状被膜を乾燥させて接合膜を得る際に、隣接するシリコーン材料が有するシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる接合膜の膜強度が優れたものとなる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、ポリエステル樹脂と脱水縮合反応させることにより得られたポリエステル変性シリコーン材料であることが好ましい。
これにより、接合膜をより膜強度に優れたものとすることができる。
本発明の接合方法では、ポリエステル樹脂は、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものであることが好ましい。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記接合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍであることが好ましい。
これにより、第１の基材と第２の基材と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、これらをより強固に接合することができる。
本発明の接合方法では、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも前記接合膜と接触する部分は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料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、表面処理を施さなくても、十分な接合強度が得られる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第１の基材および前記第２の基材の前記接合膜と接触する面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基材の接合面が清浄化および活性化され、接合面に対して接合膜が化学的に作用し易くなる。その結果、基材の接合面と接合膜との接合強度を高めることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記表面処理は、プラズマ処理または紫外線照射処理であることが好ましい。
これにより、接合膜を形成するために、基材の表面を特に最適化することができる。
本発明の接合体は、本発明の接合方法により、前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い接合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図２】本発明の接合方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】大気圧プラズマ装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の接合方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】本発明の接合方法の第３実施形態を説明するための図（縦断面図）である。
【図６】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７】図６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８】図６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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接合方法および接合体を、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、［１］接合膜３を介して互いに接合すべき第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する工程と、［２］第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜３０を形成する工程と、［３］液状被膜３０を乾燥して、第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方に、接合膜３を得る工程と、［４］互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給することにより、接合膜３にプラズマを接触させて、接合膜３の表面付近に接着性を発現させる工程と、［５］接着性が発現した接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接触させ、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合された接合体１を得る工程とを有する。
【００１８】
以下、この本発明の接合方法の第１実施形態を、工程ごとに詳述する。
＜＜第１実施形態＞＞
図１および図２は、本発明の接合方法の第１実施形態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１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
［１］まず、図１（ａ）に示すように、第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する。なお、図１（ａ）では、第２の基材２２を省略している。
【００１９】
本実施形態では、第１の基材２１および第２の基材２２は、ともに平板状をなしており、接合膜３を介して、互いに接合される接合面２３、２４は、ともに平坦面で構成される。
このような第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料は、それぞれ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−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリブテン−１、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（ＰＭＭＡ）、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、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、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素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、ＭｇＡｌ２Ｏ４、フェライト、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、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。
【００２０】
本発明の接合方法は、これらの中でも、第１の基材２１および第２の基材２２の少なくとも一方として、電荷を帯びることに起因して変質・劣化してしまうものを選択した際に、より好適に適用される。本発明の接合方法によれば、かかる構成の基材を基材２１、２２として選択したとしても、後工程［４］において詳述するように、荷電粒子を接合膜３に接触させることなく接合膜３に接着性を発現させることができるので、基材２１、２２が電荷を帯びることに起因する基材２１、２２の変質・劣化を確実に防止することができる。
【００２１】
具体的には、電荷を帯びることに起因して変質・劣化が生じる基材としては、例えば、母材上にＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮのようなシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものが挙げられる。なお、このような薄膜は、より具体的には、薄膜トランジスタやピエゾ素子が備える、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等で構成されるゲート絶縁膜に適用される。そして、このゲート絶縁膜が電荷を帯びると、薄膜トランジスタまたはピエゾ素子の使用時における絶縁破壊が容易に生じる傾向を示す。
【００２２】
なお、第１の基材２１の構成材料と第２の基材２２の構成材料とは、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
第１の基材２１および第２の基材２２は、それぞれ、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。
【００２３】
また、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。これらの熱膨張率がほぼ等しければ、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合した際に、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。
なお、後に詳述するが、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２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、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する際の条件を最適化することにより、これらを高い寸法精度で強固に接合することができる。
【００２４】
また、２つの基材２１、２２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２１、２２をより強固に接合することができる。
また、２つの基材２１、２２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２１、２２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、２つの基材２１、２２が高い接合強度で接合された接合体１を得ることができる。
【００２５】
なお、上記のような観点から、２つの基材２１、２２のうちの少なくとも一方は、可撓性を有しているのが好ましい。これにより、接合膜３を介した２つの基材２１、２２の接合強度のさらなる向上を図ることができる。さらに、２つの基材２１、２２の双方が可撓性を有している場合には、全体として可撓性を有し、機能性の高い接合体１が得られる。
また、各基材２１、２２の形状は、それぞれ、接合膜３を支持する面を有するような形状であればよく、本実施形態のように平板状（層状）をなす場合の他、例えば、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【００２６】
次に、必要に応じて、第１の基材２１の接合面２３に形成される接合膜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２３を清浄化および活性化され、接合面２３に対して接合膜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２３上に接合膜３を形成したとき、接合面２３と接合膜３との接合強度を高めることができる。
【００２７】
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、表面処理を施す第１の基材２１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。
【００２８】
また、表面処理として、特にプラズマ処理または紫外線照射処理を行うことにより、接合面２３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２３と接合膜３との接合強度を特に高めることができる。
また、第１の基材２１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、接合膜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第１の基材２１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。
【００２９】
このような材料で構成された第１の基材２１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、水酸基が結合（露出）している。したがって、このような酸化膜で覆われた第１の基材２１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、第１の基材２１の接合面２３と接合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第１の基材２１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、少なくとも接合膜３を形成する接合面２３付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００３０】
また、表面処理に代えて、第１の基材２１の接合面２３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、接合膜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。このような中間層上に接合膜３を成膜することにより、最終的に、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、第１の基材２１と接合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
一方、第１の基材２１と同様、第２の基材２２の接合面２４（後述する工程において、接合膜３と密着する面）にも、必要に応じて、あらかじめ接合膜３との密着性を高める表面処理を施してもよい。これにより、接合面２４を清浄化および活性化する。その結果、後述する工程において、接合面２４と接合膜３とを密着させ、これらを接合したとき、接合面２４と接合膜３との接合強度を高めることができる。
【００３３】
この表面処理としては、特に限定されないが、前述の第１の基材２１の接合面２３に対する表面処理と同様の処理を用いることができる。
また、第１の基材２１の場合と同様に、第２の基材２２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、接合膜３との密着性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第２の基材２２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。
【００３４】
すなわち、このような材料で構成された第２の基材２２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、水酸基が結合（露出）している。したがって、このような酸化膜で覆われた第２の基材２２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、第２の基材２２の接合面２４と接合膜３との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第２の基材２２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２４付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【００３５】
また、第２の基材２２の接合面２４に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、第２の基材２２の接合面２４と接合膜３との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような各種官能基、各種ラジカル、開環分子または、２重結合、３重結合のような不飽和結合を有する脱離性中間体分子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基や物質、または、これらの基が脱離することにより、終端化されていない原子が有する未結合手（ダングリングボンド）が挙げられる。
【００３６】
このうち、脱離性中間体分子は、開環分子または不飽和結合を有する炭化水素分子であるのが好ましい。このような炭化水素分子は、開環分子および不飽和結合の顕著な反応性に基づき、接合膜３に対して強固に作用する。したがって、このような炭化水素分子を有する接合面２４は、接合膜３に対して特に強固に接合可能なものとなる。
また、接合面２４が有する官能基は、特に水酸基が好ましい。これにより、接合面２４は、接合膜３に対して特に容易かつ強固に接合可能なものとなる。特に接合膜３の表面に水酸基が露出している場合には、水酸基同士間に生じる水素結合に基づいて、接合面２４と接合膜３との間を短時間で強固に接合することができる。
【００３７】
また、このような基や物質を有するように、接合面２４に対して上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、接合膜３に対して強固に接合可能な第２の基材２２が得られる。
このうち、第２の基材２２の接合面２４には、水酸基が存在しているのが好ましい。このような接合面２４には、水酸基が露出した接合膜３との間に、水素結合に基づく大きな引力が生じる。これにより、最終的に、第１の基材２１と第２の基材２２とを特に強固に接合することができる。
【００３８】
また、表面処理に代えて、第２の基材２２の接合面２４に、あらかじめ、表面層を形成しておいてもよい。
この表面層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、前記第１の基材２１の場合と同様に、接合膜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。このような表面層を介して、第２の基材２２と接合膜３とを接合することにより、最終的に、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
かかる表面層の構成材料には、例えば、前記第１の基材２１の接合面２３に形成する中間層の構成材料と同様の材料を用いることができる。
なお、上記のような表面処理および表面層の形成は、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。
【００３９】
［２］次に、シリコーン材料を含有する液状材料３５を、第１の基材２１の接合面２３上に供給する。これにより、図１（ｂ）に示すように、第１の基材２１上に、液状被膜３０が形成される。
ここで、接合面２３に液状材料３５を付与する方法としては、例えば、浸漬法、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）、スピンコート法、ドクターブレード法、バーコート法、刷毛塗り等が挙げられ、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。
【００４０】
液状材料３５の粘度（２５℃）は、これを接合面２３に付与する方法によっても若干異なるが、通常、０．５〜２００ｍＰａ・ｓ程度であるのが好ましく、３〜２０ｍＰａ・ｓ程度であるのがより好ましい。液状材料３５の粘度をかかる範囲とすることにより、均一な膜厚の液状被膜３０を形成することが容易となる。さらに、液状材料３５の粘度がかかる範囲であれば、液状材料３５は、接合膜３を形成するのに必要かつ十分な量のシリコーン材料を含むものとなる。
【００４１】
また、接合面２３への液状材料３５の付与に液滴吐出法を用いる場合には、液状材料３５の粘度をかかる範囲内とすれば、具体的には、液滴の量（液状材料３５の１滴の量）を、平均で、０．１〜４０ｐＬ程度に、より現実的には１〜３０ｐＬ程度に設定し得る。これにより、接合面２３に供給された際の液滴の着弾径が小さなものとなることから、微細な形状を有する接合膜３であっても確実に形成することができるようになる。
【００４２】
この液状材料３５は、前述のようにシリコーン材料を含有するものであるが、シリコーン材料単独で、液状をなし目的とする粘度範囲である場合、シリコーン材料をそのまま液状材料３５として用いることができる。また、シリコーン材料単独で、固形状または高粘度の液状をなす場合には、液状材料３５として、シリコーン材料の溶液または分散液を用いることができる。
【００４３】
シリコーン材料を溶解または分散するための溶媒または分散媒としては、例えば、アンモニア、水、過酸化水素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
【００４４】
シリコーン材料は、液状材料３５中に含まれ、次工程［３］において、この液状材料３５を乾燥させることにより形成される接合膜３の主材料となるものである。
ここで、「シリコーン材料」とは、ポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物であり、通常、主骨格（主鎖）部分が主としてオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる化合物のことを言い、主鎖の途中から枝分かれする分枝状の構造を有するものであってもよく、主鎖が環状をなす環状体であってもよく、主鎖の末端同士が連結しない直鎖状のものであってもよい。
【００４５】
例えば、ポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物において、オルガノシロキサン単位は、その末端部では下記一般式（１）で表わされる構造単位を有し、連結部では下記一般式（２）で表わされる構造単位を有し、また、分枝部では下記一般式（３）で表わされる構造単位を有している。
【００４６】
【化１】
［式中、各Ｒは、それぞれ独立して、置換または無置換の炭化水素基を表し、各Ｚは、それぞれ独立して、水酸基または加水分解基を表し、Ｘはシロキサン残基を表し、ａは０または１〜３の整数を表し、ｂは０または１〜２の整数を表し、ｃは０または１を表す。］
【００４７】
なお、シロキサン残基とは、酸素原子を介して隣接する構造単位が有するケイ素原子に結合しており、シロキサン結合を形成している置換基のことを表す。具体的には、−Ｏ−（Ｓｉ）構造（Ｓｉは隣接する構造単位が有するケイ素原子）となっている。
このようなシリコーン材料において、ポリオルガノシロキサン骨格は、分枝状をなすもの、すなわち上記一般式（１）で表わされる構造単位、上記一般式（２）で表わされる構造単位および上記一般式（３）で表わされる構造単位で構成されているのが好ましい。この分枝状をなすポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物（以下、「分枝状化合物」と略すこともある。）は、主骨格（主鎖）部分が主としてオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる化合物であり、主鎖の途中でオルガノシロキサン単位の繰り返しが分枝するとともに、主鎖の末端同士が連結しないものである。
【００４８】
この分枝状化合物を用いることにより、次工程［３］において、液状材料３５中に含まれるこの化合物の分枝鎖同士が互いに絡まり合うようにして接合膜３が形成されることから、得られる接合膜３は特に膜強度に優れたものとなる。
なお、上記一般式（１）〜上記一般式（３）中、基Ｒ（置換または無置換の炭化水素基）としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ビフェニリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられる。さらに、これらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部または全部が、Ｉ）フッ素原子、塩素原子、臭素原子のようなハロゲン原子、II）グリシドキシ基のようなエポキシ基III）メタクリル基のような（メタ）アクリロイル基、IV）カルボキシル基、スルフォニル基のようなアニオン性基等で置換された基等が挙げられる。
【００４９】
加水分解基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基等が挙げられる。
また、分枝状化合物は、その分子量が、１×１０４〜１×１０６程度のものであるのが好ましく、１×１０５〜１×１０６程度のものであるのがより好ましい。分子量をかかる範囲内に設定することにより、液状材料３５の粘度を上述したような範囲内に比較的容易に設定することができる。
【００５０】
このような分枝状化合物は、その化合物中において、シラノール基（水酸基）を複数個有するものであるのが好ましい。すなわち、上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位において、基Ｚを複数有しており、これらの基Ｚが水酸基であるのが好ましい。これにより、分枝状化合物が有する水酸基とポリエステル樹脂が有する水酸基とを確実に結合させることができ、後述する、分枝状化合物とポリエステル樹脂とが脱水縮合反応することにより得られるポリエステル変性シリコーン材料を確実に合成することができる。さらに、次工程［３］において、液状被膜３０を乾燥させて接合膜３を得る際に、シリコーン材料すなわち分枝状化合物中に残存しているシラノール基に含まれる水酸基同士が結合することとなり、得られる接合膜３の膜強度が優れたものとなる。さらに、第１の基材２１として、前述したように、その接合面（表面）２３から水酸基が露出しているものを用いた場合には、分枝状化合物が備える水酸基と、第１の基材２１が備える水酸基とが結合することから、分枝状化合物を物理的な結合ばかりでなく、化学的な結合によっても第１の基材２１に結合させることができる。その結果、接合膜３は、第１の基材２１の接合面２３に対して、強固に結合したものとなる。
【００５１】
また、シラノール基が有するシリコン原子に連結している炭化水素基は、フェニル基であるのが好ましい。すなわち、基Ｚが水酸基である上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒは、フェニル基であるのが好ましい。これにより、シラノール基の反応性がより向上するため、隣接する分枝状化合物が有する水酸基同士の結合がより円滑に行われるようになる。また、分枝状化合物中のメチル基の少なくとも１つをフェニル基に置換して、得られる接合膜３中に、フェニル基が含まれる構成とすることにより、接合膜３をより膜強度に優れたものとし得るという利点も得られる。
【００５２】
さらに、シラノール基が存在しないシリコン原子に連結している炭化水素基は、メチル基であるのが好ましい。すなわち、基Ｚが存在しない上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒは、メチル基であるのが好ましい。このように、基Ｚが存在しない上記一般式（１）〜上記一般式（３）で表わされる構造単位に存在する基Ｒがメチル基である化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、後工程
［４］において、接合膜３にプラズマを接触させることにより、メチル基が容易に切断されて、その結果として、接合膜３に確実に接着性を発現させることができるため、分枝状化合物（シリコーン材料）として好適に用いられる。
以上のことを考慮すると、分枝状化合物としては、例えば、下記一般式（４）で表わされる化合物が好適に用いられる。
【００５３】
【化２】
［式中、ｎは、それぞれ独立して、０または１以上の整数を表す。］
【００５４】
さらに、上述した分枝状化合物は、比較的柔軟性に富む材料である。そのため、後工程
［５］において、接合膜３を介して第１の基材２１に第２の基材２２を接合して接合体１を得る際に、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２との各構成材料が互いに異なるものを用いる場合であったとしても、各基材２１、２２間に生じる熱膨張に伴う応力を確実に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、剥離が生じるのを確実に防止することができる。
【００５５】
また、分枝状化合物は、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、接合膜３を用いて接合すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、分枝状化合物は、耐熱性にも優れていることから、高温下に曝されるような部材の接合に際しても効果的に用いることができる。
【００５６】
さらに、上記のようなシリコーン材料は、ポリエステル変性シリコーン材料であるのが好ましい。
ここで、本明細書中において、「ポリエステル変性シリコーン材料」とは、シリコーン材料と、ポリエステル樹脂とを脱水縮合反応させることにより得られたものである。
また、「ポリエステル樹脂」とは、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものを言い、１分子中に少なくとも２つの水酸基を備えるものが好適に用いられる。
【００５７】
このようなポリエステル樹脂を、上述したシリコーン材料と縮合反応させると、ポリエステル樹脂が有する水酸基とシリコーン材料が有するシラノール基（水酸基）とが脱水縮合反応し、これにより、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結されたポリエステル変性シリコーン材料が得られる。
飽和多塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸およびアジピン酸等が挙げられ、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。
【００５８】
また、多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられ、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。
なお、飽和多塩基酸と多価アルコールとをエステル化反応させる際の、それぞれの含有量は、飽和多塩基酸が有するカルボキシル基よりも多価アルコールが有する水酸基よりも多くなるように設定する。これにより、合成されるポリエステル樹脂は、その１分子中において、少なくとも２つの水酸基を備えるものとなる。
【００５９】
このようなポリエステル樹脂は、その分子中に、フェニレン基を有しているのが好ましい。かかる構成のポリエステル樹脂を含有するポリエステル変性シリコーン材料を用いて接合膜３を形成すると、形成される接合膜３は、ポリエステル樹脂中にフェニレン基が含まれることに起因して、特に優れた膜強度を発揮するものとなる。
以上のことを考慮すると、ポリエステル樹脂としては、例えば、下記一般式（５）で表わされる化合物が好適に用いられる。
【００６０】
【化３】
［式中、ｎは、０または１以上の整数を表す。］
【００６１】
上記のようなポリエステル樹脂をポリエステル変性シリコーン材料が備えているものであるとすると、ポリエステル変性シリコーン材料は、通常、螺旋構造をなしているポリオルガノシロキサン骨格から、ポリエステル樹脂が露出するような状態で存在していることとなる。そのため、次工程［３］において、液状被膜３０を乾燥させて接合膜３を得る際に、隣接するポリエステル変性シリコーン材料が備えるポリエステル樹脂同士が互いに接触する機会が増大することとなる。その結果、ポリエステル変性シリコーン材料中において、ポリエステル樹脂同士が絡まり合ったり、これらが備える水酸基同士が脱水縮合して化学的に結合したりするため、得られる接合膜３の膜強度を確実に向上させることができる。
【００６２】
また、後工程［５］において、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合した際に、第１の基材２１と接合膜３との界面および第２の基材２２と接合膜３との界面において、ポリエステル樹脂が備えるケトン基と、各基材２１、２２が備える水酸基との間で水素結合が生じることから、かかる結合によっても、接合膜３は、第１の基材２１および第２の基材２２に対して、強固に接合されたものとなる。
【００６３】
［３］次に、第１の基材２１上に供給された液状材料３５、すなわち、液状被膜３０を乾燥する。これにより、図１（ｃ）に示すように、第１の基材２１上に接合膜３が得られる。
液状被膜３０を乾燥させる際の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜２００℃程度であるのがより好ましい。
【００６４】
また、乾燥させる時間は、０．５〜４８時間程度であるのが好ましく、１５〜３０時間程度であるのがより好ましい。
かかる条件で液状被膜３０を乾燥させることにより、次工程［４］において、プラズマに接触させることにより接着性が好適に発現する接合膜３を確実に形成することができる。また、シリコーン材料として前記工程［２］で説明したようなシラノール基を有するもの、または、ポリエステル変性シリコーン材料を用いた場合には、これらの材料が有するシラノール基同士を、さらには、これらの材料が有するシラノール基と第１の基材２１が有する水酸基とを、確実に結合させることができるため、形成される接合膜３を膜強度に優れ、かつ第１の基材２１に対して強固に結合したものとすることができる。
【００６５】
さらに、乾燥させる際の雰囲気の圧力は、大気圧であってもよいが、減圧であるのが好ましい。具体的には、減圧の程度は、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。これにより、接合膜３の膜密度が高まり、すなわち、接合膜３が緻密化して、接合膜３をより優れた膜強度を有するものとすることができる。
以上のように、接合膜３を形成する際の条件を適宜設定することにより、形成される接合膜３の膜強度等を所望のものとすることができる。
【００６６】
接合膜３の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０００〜６０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。供給する液状材料３５の量を適宜設定して、形成される接合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、第１の基材２１と第２の基材２２と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、より強固に接合することができる。
【００６７】
すなわち、接合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、接合膜３を介した第１の基材２１と第２の基材２２との接合に十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜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。
さらに、接合膜３の平均厚さをかかる範囲とすることにより、接合膜３がある程度弾性に富むものとなることから、後工程［５］において、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する際に、接合膜３と接触させる第２の基材２２の接合面２４にパーティクル等が付着していても、このパーティクルを接合膜３で取り囲むようにして接合膜３と接合面２４とが接合することとなる。そのため、このパーティクルが存在することによって、接合膜３と接合面２４との界面における接合強度が低下したり、この界面において剥離が生じたりするのを的確に抑制または防止することができる。
また、本発明では、液状材料３５を供給して接合膜３を形成する構成となっていることから、たとえ第１の基材２１の接合面２３に凹凸が存在している場合であっても、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状を吸収するようにして接合膜３を形成ことができる。その結果、接合膜３の表面３２がほぼ平坦面を構成することとなる。
【００６８】
［４］次に、接合面２３に形成された接合膜３の表面３２に対してプラズマを接触させる。
接合膜３にプラズマを接触させると、この接合膜３では、特に表面３２付近の分子結合の一部が選択的に切断されることに起因して、表面３２が活性化されて表面３２付近に第２の基材２２に対する接着性が発現する。
【００６９】
このような状態の第１の基材２１は、第２の基材２２と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
なお、本明細書中において、表面３２が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜３の表面３２の分子結合の一部、具体的には、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断されて、接合膜３を構成する原子が終端化されないで、未結合手（または、「ダングリングボンド」）が生じた状態の他、この未結合手を持っていた原子が、水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜３が「活性化された」状態と言うこととする。
【００７０】
ここで、従来のように、接合膜３の表面３２の活性化のために、紫外線を用いた場合には、次のような問題がある。
Ａ：接合膜３の表面３２の活性化に長時間（例えば、１分〜数十分）を要する。また、紫外線照射を短時間にした場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する工程において、その接合に長時間（数十分以上）を要する。すなわち、接合体１を得るのに長時間を要する。
Ｂ：また、紫外線を用いた場合、この紫外線は、接合膜３を厚さ方向に透過し易い。このため、基材（本実施形態では、第１の基材２１）の構成材料（例えば、樹脂材料）等によっては、基材の接合膜３との界面（接触面）において劣化が生じ、接合膜３が基材から剥離し易くなる。
さらに、紫外線は、接合膜３の厚さ方向に透過する際に、接合膜３全体に作用し、その全体において、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断、除去される。すなわち、接合膜３中における有機成分の量が極端に低下し、その無機化が進行する。このため、有機成分の存在に起因する接合膜３の柔軟性が全体として低下し、得られる接合体１では、接合膜３の層内剥離が生じ易くなる。
Ｃ：さらに、接合された接合体１を、第１の基材２１を第２の基材２２から剥離して、各基材２１、２２をそれぞれ分別してリサイクルや再利用に用いる場合、この操作は、接合体１に対して、剥離用エネルギーを付与することにより各基材２１、２２同士を剥離し得る。このとき、例えば、接合膜３中に残存するメチル基（有機成分）がポリジメチルシロキサン骨格から切断、除去され、切断された有機成分がガスとなる。このガス（ガス状の有機成分）は、接合膜３にへき乖を生じさせ、接合膜３が分割される。
【００７１】
しかしながら、紫外線を照射した場合、前述のように、接合膜３全体の無機化が進行するため、剥離用エネルギーを付与した場合でも、ガスになる有機成分が極めて少なく、接合膜３にへき乖が生じ難い。
これに対して、本発明では、接合膜３の表面３２の活性化にプラズマが用いられる。プラズマを用いることにより、接合膜３の表面３２付近において、選択的に、この接合膜３を構成する材料の分子結合の一部、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基が切断される。
【００７２】
なお、このプラズマによる分子結合の切断は、プラズマの荷電に基づく化学的な作用のみならず、プラズマのペニング効果に基づく物理的な作用によって引き起こされるため、極めて短時間で生じる。したがって、接合膜３を、極めて短時間（例えば、数秒程度）で活性化させることが可能であり、結果として、接合体１を短時間で製造することができる。
また、プラズマは、接合膜３の表面３２に選択的に作用し、その内部にまで影響を及ぼし難い。このため、分子結合の切断は、接合膜３の表面３２付近で選択的に生じる。すなわち、接合膜３は、その表面３２付近で選択的に活性化される。しかがって、紫外線を用いて接合膜３を活性化させる場合の不都合（前述したようなＢおよびＣの不都合）が生じ難い。
【００７３】
このように、接合膜３の活性化にプラズマを用いることにより、接合体１において、接合膜３の層内剥離が生じ難く、第１の基材２１を第２の基材２２から剥離する場合には、この剥離操作を確実に行うことができる。
また、紫外線照射により接合膜３を活性化させる場合、照射する紫外線の強度に依存する接合膜３の活性化の程度の変化が極めて大きい。このため、第１の基材２１と第２の基材２２との接合に適した程度に接合膜３を活性化させるのには、紫外線照射の厳密な条件管理が必要である。また、厳密な管理をしない場合、得られる接合体１間における、第１の基材２１と第２の基材２２との接合強度のバラつきが生じる。
【００７４】
これに対して、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合、接触させるプラズマの濃度に依存する接合膜３の活性化の程度の変化は穏やかである。したがって、第１の基材２１と第２の基材２２との接合に適した程度に接合膜３を活性化させるのに、プラズマを発生させる条件を厳密に管理する必要がない。換言すれば、接合膜３の活性化にプラズマを用いる場合、接合体１の製造条件の許容範囲が広い。また、厳密な管理をしなくとも、得られる接合体１間において、第１の基材２１と第２の基材２２との接合強度のバラつきが生じ難い。
【００７５】
さらに、紫外線照射により接合膜３を活性化させる場合、接合膜３の活性化すなわち接合膜３中の有機物の脱離に伴って、接合膜３自体が収縮（特に、膜厚の低下）するという問題がある。接合膜３が収縮した場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを高い接合強度で接合することが困難となる。
これに対して、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合、前述したように、接合膜３の表面付近が選択的に活性化されるため、接合膜３の収縮はないか極めて少ない。したがって、接合膜３を比較的薄く形成した場合であっても、第１の基材２１と第２の基材２２とを高い接合強度で接合することができる。また、この場合、高い寸法精度の接合体１を得ることができるとともに、接合体１の薄型化を図ることも可能である。
以上のように、プラズマにより接合膜３を活性化させる場合には、紫外線により接合膜３を活性化させる場合に比べて、多くのメリットがある。
【００７６】
しかしながら、接合面２３に形成された接合膜３の表面３２にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に第１の基材２１を配置し、この電極間に電圧を印加した状態で、これらの間にガスを導入することによりガスをプラズマ化させ、このプラズマ化されたガスを前記電極間に配置された第１の基材２１に形成された接合膜３に接触させる方法が有るが、かかる方法（いわゆる直接放電型のプラズマ装置）を用いた場合には、本発明者の検討により、以下のような問題が生じることが判った。
【００７７】
すなわち、互いに対向する電極間に、接合膜３が形成された第１の基材２１を配置した状態で、この電極間に電圧を印加してガスを導入すると、接合膜３には、プラズマ化されたガスばかりでなく、電圧間で生じた荷電粒子も接触することとなる。したがって、荷電粒子が接合膜３に接触することに起因して、接合膜３および第１の基材２１が電荷を帯び、その結果、選択した第１の基材２１の種類によっては、第１の基材２１が変質・劣化してしまう。
【００７８】
さらに、接合すべき第１の基材２１の形状が、本実施形態で挙げたように平板状をなすものとはことなり、後述する第３実施形態で挙げるように凹凸面を有する構造体であり、この凹凸面が接合面を構成する場合では、この凹凸面に形成された接合膜３に対して、均一にプラズマを接触させることができず、接合膜３の表面３２付近に発現させる接着性にバラツキが生じる。
【００７９】
かかる問題点を解決することを目的に、本発明者は、さらに検討を重ねた結果、第１の基材２１に形成された接合膜３にプラズマを接触させる方法として、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給する方法を用いることにより、前記問題点を解決し得ることが判った。すなわち、ガスがプラズマ化するプラズマ発生領域から接合膜を離間した位置に配置することにより、前記問題点を解決し得ることが判った。
【００８０】
また、かかる方法において、接合膜３に対するプラズマ化されたガスの接触は、減圧下で行うようにしてもよいが、大気圧下において行うのが好ましい。すなわち、接合膜３を大気圧プラズマで処理するのが好ましい。大気圧プラズマ処理によれば、接合膜３の周囲が減圧状態とならないので、プラズマの作用により、例えば、ポリジメチルシロキサン骨格が備えるメチル基を切断、除去する際（接合膜３の活性化の際）に、この切断が不要に進行するのを防止することができる。
【００８１】
かかる方法を用いた大気圧下における接合膜３に対するプラズマ化されたガスの接触は、例えば、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いて行うことができる。
図３は、大気圧プラズマ装置の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図３中の上側を「上」、下側を「下」という。
図３に示すプラズマ処理装置５０１は、第１の基材２１に対して相対的に移動可能な互いに対向する１対の電極（第１の電極５０２および第２の電極５０３）と、ガスの流路を画成する誘電体部５０４と、第１の基材２１の表面３２に向けてプラズマを噴出するプラズマ噴出部５０５と、処理ガスを１対の電極間に導入する処理ガス導入口５０６と、１対の電極間に電圧を印加する電源５７２を備えた電源回路５０７と、プラズマ生成のための処理ガスを供給するガス供給手段５０８と、プラズマの生成により発生した異物５４０を捕捉する異物捕捉部５０９とを備えている。
【００８２】
このプラズマ処理装置５０１は、互いに対向する第１の電極５０２および第２の電極５０３間に電圧を印加した状態で、これら電極５０２、５０３に、ガス（処理ガス）を導入して活性化させることによりプラズマを生成させ、このプラズマを第１の基材２１が備える接合膜３に供給することにより、接合膜３に接着性を発現させる装置（いわゆるリモート型のプラズマ装置）である。
【００８３】
以下、プラズマ処理装置５０１の各部の構成について説明する。
第１の電極５０２は、ワークに対して直交する方向に沿って配置され、第２の電極５０３と対向配置されている。そして、第１の電極５０２は、電圧を印加するための電極であり、電気的接続をとるために導線５７１を介して電源５７２に接続されている。
第１の電極５０２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属単体、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム合金等の各種合金、金属間化合物、各種炭素材料等が挙げられる。
なお、第１の電極５０２の形状は、本実施形態では、図３に示すように、平板状をなすが、特に限定されず、例えば、円筒状等の形状をなしていてもよい。
【００８４】
第２の電極５０３は、接地電極としての機能を有する電極であり、導線５７１を介して直接接地されている。
第２の電極５０３の構成材料としては、第１の電極５０２と同様のものが挙げられる。
また、第２の電極５０３の形状は、本実施形態では、平板状をなすが、第１の電極５０２と同様に、特に限定されない。
【００８５】
これらの第１の電極５０２および第２の電極５０３には、それぞれ第１の電極５０２と第２の電極５０３とが対向する面側に、誘電体材料で構成された誘電体部５０４が形成されている。そして、誘電体部５０４は、ガスの流路を画成する１対の側壁としての機能を有する。
このように、第１の電極５０２と第２の電極５０３との対向面に、それぞれ誘電体部５０４が位置することにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間において、各電極の構成材料である金属等が露出しないため、電極５０２、５０３間に電界を均一に発生させることができる。また、インピーダンスの増大を防止することができ、比較的低電圧で所望の放電を生じさせ、プラズマを確実に発生させることができる。さらに、電圧印加時における絶縁破壊を防止して、アーク放電が生じるのを好適に防止し、グローライクな安定した放電を得ることもできる。
【００８６】
該誘電体部５０４は、その第１の基材２１と直交する方向（図３中の上下方向）の長さが、第１の電極５０２および第２の電極５０３のそれぞれの第１の基材２１と直交する方向の長さよりも長く、第１の基材２１と直交する方向に延在して形成されている。このように、誘電体部５０４が第１の基材２１と直交する方向に延在して形成されているので、誘電体部５０４間の空間に導入された処理ガスの乱れを防止して、処理ガスの流れを円滑に制御することができる。また、電極５０２、５０３間で生じた荷電粒子を、誘電体部５０４の延在する部分で消失させて、発生したプラズマをプラズマ噴出部５０５に選択的に効率よく供給することができる。
【００８７】
誘電体部５０４の上端部には、ガス供給手段５０８から供給される処理ガスを第１の電極５０２と第２の電極５０３との間（以下、「プラズマ発生領域５３０」という。）に導入する処理ガス導入口５０６が設けられている。そして、誘電体部５０４の下端部には、プラズマ噴出部５０５が開口し、異物捕捉部５０９を介して、第１の基材２１に設けられた接合膜３を臨むように設けられている。
【００８８】
誘電体部５０４の形状は、例えば、平板状、円筒状などが挙げられるが、本実施形態のように、平板状であることが好ましい。これにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との対面する面が実質的に平坦に形成されるので、処理ガスの流れを確実に制御することができる。
このような誘電体部５０４の構成材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の各種プラスチック、石英ガラス等の各種ガラス、無機酸化物等が挙げられる。前記無機酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の金属酸化物、窒化シリコン、窒化アルミニウムなどの窒化物、炭化ケイ素などの炭化物、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ジルコニウムなどのリン酸塩、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）等の複合酸化物等の誘電体材料等が挙げられる。これらのうち、金属酸化物が好ましく、アルミナがより好ましい。このような材料を用いることにより、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。
【００８９】
第１の電極５０２および第２の電極５０３は、第１の基材２１から所定距離（図１中、ｈ１で示す長さ）だけ離間した位置に配置される。かかる距離ｈ１は、電源回路５０７の出力等により若干異なるものの、具体的には、５００ｍｍ以下であるのが好ましい。距離ｈ１がこのような範囲であることにより、プラズマ発生領域５３０から第１の基材２１までの距離が最適な距離となるので、荷電粒子を接合膜３の表面３２に到達するまでに消失させることができるとともに、発生したプラズマ力が低下することなく、プラズマを表面３２に到達させることができる。
【００９０】
異物捕捉部５０９は、誘電体部５０４の下端部で開口するプラズマ噴出部５０５を覆うように設けられている。
この異物捕捉部５０９は、プラズマ噴出部５０５から噴出されたプラズマの通過を許容するとともに、プラズマ発生領域５３０において発生した異物（パーティクル）５４０を捕捉するフィルタとしての機能を有する。
【００９１】
ここで、異物５４０とは、プラズマ発生領域５３０で発生したプラズマが、プラズマ発生領域５３０に位置する誘電体部５０４に接触することに起因して生成した、誘電体部５０４を構成する材料由来のもの（パーティクル）のことである。
この異物５４０は、異物捕捉部５０９の配置を省略すると、処理ガスとともにプラズマ噴出部５０５まで流れ、プラズマ噴出部５０５から処理ガスとともに第１の基材２１に設けられた接合膜３の表面３２に向けて噴出される。異物５４０が表面３２に到達すると、異物５４０は表面３２に付着する。その結果、接合膜３の表面３２が異物５４０によって汚染される。これに対して、プラズマ処理装置５０１では、異物捕捉部５０９を備えており、この異物捕捉部５０９をプラズマ化されたガスを通過させた後に接合膜３に供給する構成となっていることから、プラズマ噴出部５０５から処理ガスとともに噴出される異物５４０を選択的に異物捕捉部５０９で捕捉することができるため、表面３２の異物５４０による汚染を確実に防止することができる。これにより、接合膜３の表面３２により均一に接着性を発現させることができる。
【００９２】
異物捕捉部５０９は、本実施形態では、プラズマにより発生した異物５４０を捕捉する機能を有する多孔質の絶縁性材料（誘電体）層５９１と、この絶縁性材料層５９１をプラズマ処理装置５０１に支持する支持部材５９５と、網状部材５９６とで構成される。
絶縁性材料層５９１は、多孔質体で構成され、各孔は、層中において隣接するもの同士が互いに連通し、三次元的に連通する三次元連通孔を構成する。
【００９３】
また、多孔質体の空孔率は、３０〜８５％であることが好ましく、４５〜７０％であることがより好ましい。
絶縁性材料層５９１を構成する絶縁性材料としては、特に限定されないが、金属酸化物を用いることが好ましく、アルミナを用いることがより好ましい。金属酸化物、特にアルミナを用いることにより、誘電率が特に高いので、電界におけるアーク放電の発生をより確実に防止することができる。
【００９４】
また、多孔質体を構成する各孔の平均孔径は、異物５４０の平均粒径を考慮して設定され、具体的には、２００μｍ以下であることが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
さらに、絶縁性材料層５９１の厚さＴ１は、１００ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００９５】
支持部材５９５は、絶縁性材料層５９１の縁部を狭持するように絶縁性材料層５９１を支持する。この支持部材５９５は、絶縁性材料層５９１に対して着脱自在に設けられている。これにより、絶縁性材料層５９１を容易に取り外すことができ、絶縁性材料層５９１の交換を容易にすることができる。
また、支持部材５９５が狭持されていない絶縁性材料層５９１の下面には、網状部材５９６が設けられている。これにより、絶縁性材料層５９１の落下を確実に防止することができる。
【００９６】
この網状部材５９６は、支持部材５９５に対して着脱自在に設けられている。そのため、網状部材５９６を支持部材５９５から離脱することで、後述する絶縁性材料層５９１の交換を容易にすることができる。
これら支持部材５９５と網状部材５９６とを構成する材料は、アーク放電や異物５４０が発生しないように絶縁性材料で構成されている。具体的には、絶縁性材料層５９１の材料と同様の材料が挙げられる。
【００９７】
電源回路５０７は、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電圧を印加する高周波電源５７２と、高周波電源５７２と第１の電極５０２とを導通する導線５７１と、第２の電極５０３を設置する導線５７１とを備えている。そして、図示されていないが、供給する電力に対する整合回路（インピーダンスマッチング回路）や、高周波電源５７２の周波数を変える周波数調整手段（回路）や、高周波電源５７２の印加電圧の最大値（振幅）を変える電圧調整手段（回路）等が必要に応じて設置されている。
【００９８】
第１の電極５０２に、導線５７１を介して、高周波電源５７２が接続されており、これにより、電源回路５０７が構成されている。この電源回路５０７は、その一部、すなわち、第２の電極５０３側の導線５７１がアース（接地）されている。
接合膜３にプラズマを接触させる際には、高周波電源５７２の作動により第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電圧が印加される。このとき、その第１の電極５０２と第２の電極５０３との間には、電界が発生し、この電界内にガスが供給されると、放電が生じて、プラズマが発生する。
【００９９】
第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に印加する電圧は、１．０K〜３．０KＶ程度であるのが好ましく、１．５K〜２．５KＶ程度であるのがより好ましい。これにより、第１の電極５０２と第２の電極５０３との間に電界をより確実に発生させることができ、プラズマ発生領域５３０に供給された処理ガスを確実にプラズマ化させることができる。
また、高周波電源５７２の周波数は、特に限定されないが、１〜１０００ＫＨｚであるのが好ましく、５０〜２００ＫＨｚであるのがより好ましい。
【０１００】
ガス供給手段５０８は、プラズマ生成のための処理ガスをプラズマ発生領域５３０に供給する。このガス供給手段５０８は、所定のガスを充填し供給するガスボンベ（ガス供給源）５８１と、ガスボンベ５８１から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラ（流量調整手段）５８２と、マスフローコントローラ５８２より下流端側で、処理ガス管５８４内の流路を開閉するバルブ（流路開閉手段）５８３と、処理ガス導入口５０６に接続された処理ガス管５８４とを有している。
【０１０１】
このようなガス供給手段５０８は、ガスボンベ５８１から所定のガスを送り出し、マスフローコントローラ５８２で流量を調節する。そして、処理ガス管５８４を通って、処理ガス導入口５０６から、誘電体部５０４間（プラズマ発生領域５３０）に処理ガスを導入（供給）する。
処理ガスの種類としては、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガスのような希ガス、酸素ガス等が挙げられ、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。中でも、処理ガスには、希ガスを主成分とするガスを用いるのが好ましく、特にヘリウムガスを主成分とするガスを用いるのが好ましい。
【０１０２】
すなわち、処理に用いるプラズマは、ヘリウムガスを主成分とするガスをプラズマ化したものであるのが好ましい。ヘリウムガスを主成分とするガス（処理ガス）は、プラズマ化の際にオゾンを発生させ難く、このため、接合膜３の表面３２のオゾンによる変質（酸化）を防止することができる。その結果、接合膜３の活性化の程度が低下するのを抑制すること、すなわち、接合膜３を確実に活性化させることができる。さらに、ヘリウムガスのプラズマは、前述したペニング効果が極めて高く、接合膜３の活性化を短時間でかつ確実に行うことができる観点からも好ましい。
【０１０３】
この場合、ヘリウムガスを主成分とするガスの処理ガス導入口５０６への供給速度は、１〜２０ＳＬＭ程度であるのが好ましく、５〜１５ＳＬＭ程度であるのがより好ましい。これにより、接合膜３の活性化の程度を制御し易くなる。
また、このガス（処理ガス）中のヘリウムガスの含有量は、８５ｖｏｌ％以上が好ましく、９０ｖｏｌ％以上（１００％も含む）がより好ましい。これにより、前述した効果をさらに顕著に発揮させることができる。
【０１０４】
なお、処理ガスとして希ガス（ヘリウムガス）以外のガスを用いた場合には、プラズマ発生領域５３０においてガスをプラズマ化させる際に放電が生じ、仮に、直接放電型のプラズマ装置のようにプラズマ発生領域に接合膜３が設けられた第１の基材２１を配置すれば、この放電により第１の基材２１および接合膜３は、大きなダメージを受けることとなる。しかしながら、本実施形態で用いるプラズマ処理装置５０１は、上述したように、プラズマ発生領域と接合膜３との間が距離ｈ１の大きさで離間されているので、プラズマ発生領域５３０における放電に起因する第１の基材２１および接合膜３の変質・劣化を確実に防止することができる。そのため、プラズマ処理装置５０１では、希ガス（ヘリウムガス）以外のガスをも、処理ガスとして用いることができる。
【０１０５】
かかる構成のプラズマ処理装置５０１を用いることにより、第１の基材２１をプラズマ発生領域５３０から離間した位置に配置することができるので、プラズマ発生領域５３０で生じた荷電粒子を消失させて、プラズマを第１の基材２１に設けられた接合膜３に選択的に効率よく供給することができる。その結果、荷電粒子が接合膜３に接触することに起因する、第１の基材２１の変質・劣化が的確に抑制または防止される。
【０１０６】
［５］次に、接合膜３と第２の基材２２とが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを重ね合わせる（図２（ｅ）参照）。これにより、前記工程［４］において、接合膜３の表面３２に第２の基材２２に対する接着性が発現していることから、接合膜３と第２の基材２２の接合面２４とが化学的に結合する。その結果、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合され、図２（ｆ）に示すような接合体１が得られる。
【０１０７】
このような接合方法によれば、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第１の基材２１および第２の基材２２をも、接合に供することができる。
また、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合しているため、各基材２１、２２の構成材料に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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
【０１０８】
また、第１の基材２１の熱膨張率と第２の基材２２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、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率の差にもよるが、第１の基材２１および第２の基材２２の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率の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抑制または防止することができる。
【０１０９】
また、この場合、具体的な第１の基材２１と第２の基材２２との間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特に推奨される。
ここで、本工程において、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合するメカニズムについて説明する。
【０１１０】
例えば、第２の基材２２の接合面２４に水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、第１の基材２１に形成された接合膜３と、第２の基材２２の接合面２４とが接触するように、これらを重ね合わせたとき、接合膜３の表面３２に存在する水酸基と、第２の基材２２の接合面２４に存在する水酸基とが、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、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合されると推察される。
【０１１１】
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、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、第１の基材２１と第２の基材２２との接触界面では、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の基材２１と第２の基材２２とがより強固に接合されると推察される。
また、第１の基材２１の接合膜３の表面や内部、および、第２の基材２２の接合面２４や内部に、それぞれ終端化されていない結合手すなわち未結合手（ダングリングボンド）が存在している場合、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせた時、これらの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、接合界面にネットワーク状の結合が形成されることとなる。これにより、接合膜３と第２の基材２２とが特に強固に接合される。
【０１１２】
なお、前記工程［４］で活性化された接合膜３の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［４］の終了後、できるだけ早く本工程［５］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［４］の終了後、６０分以内に本工程［５］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜３の表面が十分な活性状態を維持しているので、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【０１１３】
換言すれば、活性化させる前の接合膜３は、シリコーン材料を乾燥させて得られた接合膜であるため、化学的に比較的安定であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜３は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜３を備えた第１の基材２１を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［４］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、接合体１の製造効率の観点から有効である。
以上のようにして、図４（ｆ）に示す接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
【０１１４】
このようにして得られた接合体１は、第１の基材２１と第２の基材２２との間の接合強度が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。また、本発明の接合方法によれば、第１の基材２１と第２の基材２２と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を得る際、または、接合体１を得た後に、この接合体１に対して、必要に応じ、以下の２つの工程（［６Ａ］および［６Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程（接合体１の接合強度を高める工程）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容易に図ることができる。
【０１１５】
［６Ａ］ 図２（ｇ）に示すように、得られた接合体１を、第１の基材２１と第２の基材２２とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、第１の基材２１の表面および第２の基材２２の表面に、それぞれ接合膜３の表面がより近接し、接合体１における接合強度をより高めることができる。
また、接合体１を加圧することにより、接合体１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、接合体１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１１６】
なお、この圧力は、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料や各厚さ、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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、５〜６０ＭＰａ程度であるのが好ましく、２０〜５０ＭＰａ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、第１の基材２１および第２の基材２２の各構成材料によっては、各基材２１、２２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、接合強度の向上を図ることができる。
【０１１７】
［６Ｂ］ 図２（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、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２５〜２００℃程度とされ、より好ましくは５０〜２００℃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、接合強度を確実に高めることができる。
【０１１８】
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［６Ａ］および［６Ｂ］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２（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。
以上のような工程を行うことにより、接合体１における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１１９】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の接合方法の第２実施形態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４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１の接合面（表面）２３に接合膜３が形成されている他に、さらに第２の基材２２の接合面（表面）２４にも接合膜３が形成されている。そして、それぞれの基材２１、２２が備える接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させ、これら接合膜３同士を接触させることにより、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合させて、接合体１を得た以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、第１の基材２１上および第２の基材２２上の双方に接合膜３を形成して、これら接合膜３同士を一体化させることにより、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する接合方法である。
【０１２１】
［１’］まず、前記工程［１］と同様の第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する。
［２’］次に、前記工程［２］および前記工程［３］で説明したのと同様にして、第１の基材２１の接合面２３に接合膜３を形成するとともに、第２の基材２２の接合面２４にも接合膜３を形成する。
［３’］次に、第１の基材２１に形成された接合膜３と、第２の基材２２に形成された接合膜３の双方に、前記工程［４］で説明したのと同様の方法を用いて、プラズマを接触させることにより、各接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
［４’］次に、図４（ａ）に示すように、各基材２１、２２が備える接着性が発現した接合膜３同士を、それぞれが密着するように、各基材２１、２２同士を貼り合わせる。これにより、双方の基材２１、２２に形成された接合膜３により、基材２１、２２同士が接合され、図４（ｂ）に示すような接合体１が得られる。
以上のようにして接合体１を得ることができる。
【０１２２】
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、前記第１実施形態の工程［６Ａ］および［６Ｂ］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。
例えば、図４（ｃ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱することにより、接合体１の各基材２１、２２同士がより近接する。これにより、各接合膜３の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。その結果、接合膜３の一体化がより進行し、最終的には、ほぼ完全に一体化される。
【０１２３】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、本発明の接合方法の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の接合方法の第３実施形態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５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、接合方法の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２４】
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１および第２の基材２２の接合面（表面）２３、２４がともに凹凸面で構成され、これら接合面（凹凸面）２３、２４同士が互いに対応する形状をなしている。そして、第１の基材２１の接合面２３に形成した接合膜３の表面付近に接着性を発現させ、この接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合させて、接合体１を得ること以外は前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の接合方法は、凹凸面を有する構造体である第１の基材２１および第２の基材２２同士を、これら凹凸面において接合膜３を介して接合して一体化させることにより、接合体１を得る接合方法である。
【０１２５】
［１”］まず、それぞれの接合面２３、２４が凹凸面で構成される第１の基材２１および第２の基材２２を用意する。
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３が凸面で構成され、第２の基材２２の接合面２４が凹面で構成され、この凸面は、第１の基材２１の双方の縁部から中央部に向かって厚さが漸増する形状をなしており、また、凹面は、第２の基材２２の双方の縁部から中央部に向かって厚さが漸減する形状をなしている。そして、接合面（凸面）２３および接合面（凹面）２４同士を対向するように重ね合わせたとき、接合面２３および接合面２４は、互いに対応する形状をなしている。
なお、本実施形態の第１の基材２１および第２の基材２２は、前記工程［１］で説明した第１の基材２１および第２の基材２２と、上記のようにその形状だけが異なり、その構成材料等については同様である。
【０１２６】
［２”］次に、前記工程［２］および前記工程［３］で説明したのと同様にして、第１の基材２１の接合面２３に接合膜３を形成する。
［３”］次に、第１の基材２１の接合面２３に形成された接合膜３に、前記工程［４］で説明したのと同様の方法を用いて、プラズマを接触させることにより、接合膜３の表面３２付近に接着性を発現させる。
【０１２７】
ここで、本発明では、前述したように、接合膜３に対するプラズマの接触は、互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを接合膜３に供給することにより行われる。より具体的には、前記工程［４］で説明したプラズマ処理装置５０１を用いて、接合膜３にプラズマ化されたガスを供給することにより、接合膜３に対するプラズマの接触が行われる。
【０１２８】
かかる方法を用いれば、プラズマ発生領域５３０で発生したプラズマがプラズマ噴出部５０５（異物捕捉部５０９）から噴出されることとなるので、所望の位置に対して所望の量のプラズマを接触させることができる。そのため、本実施形態のように、接合膜３が形成されている接合面２３が凸面で構成されていたとしても、接合膜３に供給するプラズマの量を接合膜３が形成されている位置に応じて適宜設定することで、接合膜３全体に亘って均一にプラズマを接触させることができる。その結果、接合膜３は、その全体に亘って表面３２付近にバラツキが生じることなく接着性を発現したものとなるので、次工程［４”］において、接合膜３を介して第１の基材２１と第２の基材２２とを確実に接合することができる。
【０１２９】
［４”］次に、前記工程［５］と同様にして、接合膜３と第２の基材２２とが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを重ね合わせること（図５（ａ）参照。）により、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合膜３を介して接合された接合体１を得る（図５（ｂ）参照。）。
以上のようにして接合体１を得ることができる。
【０１３０】
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、前記第１実施形態の工程［６Ａ］および［６Ｂ］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。
例えば、図５（ｃ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱することにより、接合体１の各基材２１、２２同士がより近接する。これにより、接合体１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができるので、接合体１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、それぞれ凹凸面で構成される接合面２３、２４が、接合面２３が凸面で構成され、接合面２４が凹面で構成される場合について説明したが、この場合に限定されず、例えば、接合面２３が凹面で構成され、接合面２４が凸面で構成されていてもよいし、接合面２３、２４の双方に複数の凹部と凸部が設けられていてもよい。
なお、前記第１〜第３実施形態では、接合膜３を第１の基材２１および第２の基材２２の一方または双方の全面に形成する場合について説明したが、本発明では、接合膜３は、第１の基材２１および第２の基材２２の一方または双方の表面の一部の領域に選択的に形成するようにしてもよい。
【０１３２】
なお、この場合、第１の基材２１および第２の基材２２の接合膜３が形成されていない領域には、接合膜３を介することなくプラズマが直接接触することとなり、基材２１、２２にプラズマを接触させる方法として直接放電型のプラズマ装置を用いた方法を選択した場合には、プラズマの他に荷電粒子も基材２１、２２に直接接触するため、選択した基材２１、２２の種類によっては、その変質・劣化がより顕著に認められる。しかしながら、前述したように、本発明では、プラズマとともに荷電粒子がプラズマ噴出部５０５（異物捕捉部５０９）から噴出されるのが的確に抑制または防止されているので、接合膜３が基材２１、２２の一部の領域に選択的に形成されている場合であっても、基材２１、２２の変質・劣化を的確に防止または抑制することができる。
【０１３３】
また、かかる構成とすることにより、接合膜３を形成する領域の大きさを適宜設定することのみで、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合する接合膜３の面積や形状を制御して、接合体１の接合強度を容易に調整することができる。その結果、例えば、接合膜３を容易に剥離可能な接合体１が得られる。
【０１３４】
すなわち、接合体１の接合強度を調整可能であると同時に、接合体１を分離する際の強度（割裂強度）を調整可能である。
かかる観点から、容易に分離可能な接合体１を作製する場合には、接合体１の接合強度は、人の手で容易に分離可能な程度の大きさであるのが好ましい。これにより、接合体１を分離する際、装置等を用いることなく、簡単に行うことができる。
【０１３５】
また、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合する接合膜３の面積や形状を適宜設定することにより、接合膜３に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、第１の基材２１と第２の基材２２との間で熱膨張率差が大きい場合でも、各基材２１、２２を確実に接合することができる。
さらに、この場合、接合膜３を形成しない領域（非膜形成領域）４２では、第１の基材２１と第２の基材２２との間に、接合膜３の厚さに相当する距離（高さ）の空間が形成される。この空間を活かすため、接合膜３を形成する領域（膜形成領域）の形状を適宜調整することにより、第１の基材２１と第２の基材２２との間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
【０１３６】
また、接合膜３にプラズマを接触させるのに先立って、接合膜３を構成するシリコーン材料同士を架橋する架橋処理を、接合膜３に対して行うようにしてもよい。この場合、接合膜３の耐薬品性（耐溶剤性）を向上させることができる。
かかる接合膜３は、有機溶剤を含む組成物を収納する製品を構成する部材同士を接合する場合に好適に使用することができる。このような製品としては、以下に説明するようなインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）等が挙げられる。
また、架橋処理には、例えば、加熱処理、触媒導入処理等が挙げられ、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。
【０１３７】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッドに適用した場合の実施形態について説明する。
図６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７は、図６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８は、図６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６は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【０１３８】
図６に示すインクジェット式記録ヘッド１０は、図８に示すようなインクジェットプリンタ９に搭載されている。
図８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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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９４４と、キャリッジガイド軸９４４と平行に延在するタイミングベルト９４３とを有している。
【０１４３】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４４に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４３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９４３を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４４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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
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。
【０１４７】
以下、ヘッド１０について、図６および図７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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
以上のような、ノズル板（ノズルプレート）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箇所を接合する際に本発明の接合方法が用いられる。
【０１５４】
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。
このようなヘッド１０は、上記の接合界面に前述したような接合膜３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。
【０１５５】
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。
また、ヘッド１０の一部に本発明の接合体が適用されていると、寸法精度の高いヘッド１０を構築することができる。このため、ヘッド１０から吐出されたインク滴の吐出方向や、ヘッド１０と記録用紙Ｐとの離間距離を高度に制御することができ、インクジェットプリンタ９による印字結果の品位を高めることができる。
【０１５６】
また、液滴吐出法を用いて液状材料を供給する位置を任意に設定し得ることから、各接合体における接合部の面積や、その配置を適宜制御して、各接合体の接合界面に生じる応力の局所集中を緩和できる。これにより、例えば、ノズル板１１とインク室基板１２との間、インク室基板１２と振動板１３との間、および、ノズル板１１と基体１６との間で、それぞれ両者の熱膨張率差が大きい場合でも、両者の部材を確実に接合することができる。
【０１５７】
さらに、接合界面に生じる応力の局所集中を緩和することにより、接合体の剥離や変形（反り）等を確実に防止することができる。これにより、信頼性の高いヘッド１０およびインクジェットプリンタ９が得られる。
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
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。
【０１６１】
なお、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。
以上、本発明の接合方法および接合体を、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。
【０１６２】
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、本発明の接合体は、液滴吐出ヘッド以外のものに適用可能であることは言うまでもない。具体的には、本発明の接合体は、例えば、光学装置が備えるレンズ、半導体装置、マイクロリアクタ等に適用することができる。
【実施例】
【０１６３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、第１の基材および第２の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍの単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意し、これらの基材の双方を、酸素プラズマによる下地処理を行った。
【０１６４】
次に、シリコーン材料にポリエステル樹脂が連結しているポリエステル変性シリコーン材料（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン合同会社製、「ＸＲ３２−Ａ１６１２」）を用意し、スピンコート法により第１の基材上に、この液状材料を供給して液状被膜を形成した。
次に、この液状被膜を、１００〜２００℃の間の加熱温度で、１時間乾燥・硬化させることにより、第１の基材上に、接合膜（平均厚さ：約３μｍ）を形成した。
【０１６５】
次に、第１の基材上に形成された接合膜に、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いて、以下に示す条件でプラズマを接触させた。これにより、接合膜を活性化させて、その表面に接着性を発現させた。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：窒素ガス
・ガス供給速度：１００ＳＬＭ
・印加電圧 ：２ＫＶｐｐ
・電圧周波数 ：１００KＨｚ
【０１６６】
次に、接合膜のプラズマを接触させた面と、第２の基材の表面とが接触するように、第１の基材と第２の基材とを重ね合わせた。
そして、第１の基材と第２の基材とを５０ＭＰａで加圧しつつ、常温（２５度前後）で、１分間維持した。これにより、第１の基材と第２の基材とが接合膜を介して接合された接合体を得た。
そして、この接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度を、ＱＵＡＤ ＧＲＯＵＰ社製「ロミュラス」）を用いて測定したところ、１０ＭＰａ以上であった。
【０１６７】
（実施例２）
まず、第１の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×（縁部の厚さ１ｍｍ、中央部の厚さ４ｍｍ）の単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意し、第２の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×（縁部の厚さ４ｍｍ、中央部の厚さ１ｍｍ）の単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＯ２膜が形成されているものを用意した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例２においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１６８】
（実施例３）
第１の基材および第２の基材として、単結晶シリコン基板上にＳｉＯ２膜が形成されているものに代えて、単結晶シリコン基板上に厚さ１０ｎｍのＳｉＮ膜が形成されているものを用意した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例３においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１６９】
（実施例４）
第１の基材上に接合膜を形成したのと同様の方法を用いて、第２の基材上にも接合膜を形成し、各基材上に形成された接合膜同士が接触するようにして、第１の基材と第２の基材とを接合膜を介して接合させた以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
本実施例４においても、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が１０ＭＰａ以上であった。
【０１７０】
（比較例１）
接合膜を活性化させるために、プラズマ処理に代えて、以下に示す条件で、第１の基材に形成された接合膜に紫外線照射を行った以外は、前記実施例１と同様にして、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 ：９００秒
本比較例においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａを大きく下回った。
【０１７１】
（比較例２）
接合膜にプラズマを接触させる方法として、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いた方法に代えて、直接放電型の大気プラズマ装置を用い、以下に示す条件でプラズマを接触させる方法を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度：１０ＳＬＭ
・電極間距離 ：１ｍｍ
・印加電圧 ：１．０ＫＶｐｐ（定常）
・電圧周波数 ：４０ＭＨｚ
本比較例２においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａ以上を維持しているものの、第１の基材において顕著な変質・劣化が認められた。
【０１７２】
（比較例３）
接合膜にプラズマを接触させる方法として、図３に示す大気圧プラズマ装置を用いた方法に代えて、直接放電型の大気プラズマ装置を用い、以下に示す条件でプラズマを接触させる方法を用いた以外は、前記実施例２と同様にして、接合体を得た。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス ：ヘリウムガスと酸素ガスとの混合ガス
・ガス供給速度：１０ＳＬＭ
・電極間距離 ：１ｍｍ
・印加電圧 ：１．０ＫＶｐｐ（定常）
・電圧周波数 ：４０ＭＨｚ
本比較例３においては、接合体の第１の基材と第２の基材との間の接合強度が５ＭＰａを下回るとともに、第１の基材において顕著な変質・劣化が認められた。
【符号の説明】
【０１７３】
１……接合体 ２１……第１の基材 ２２……第２の基材 ２３、２４……接合面 ３……接合膜 ３０……液状被膜 ３２……表面 ３５……液状材料 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 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……タイミングベルト ９４４……キャリッジガイド軸 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 ５０１……プラズマ処理装置 ５０２……第１の電極 ５０３……第２の電極 ５０４……誘電体部 ５０５……プラズマ噴出部 ５０６……処理ガス導入口 ５０７……電源回路 ５７１……導線 ５７２……電源 ５０８……ガス供給手段 ５８１……ガスボンベ ５８２……マスフローコントローラ ５８３……バルブ ５８４……処理ガス管 ５０９……異物捕捉部 ５９１……絶縁性材料層 ５９５……支持部材 ５９６……網状部材 ５３０……プラズマ発生領域 ５４０……異物 ｈ１……電極とワークとの距離 Ｔ１……厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合膜を介して互いに接合すべき第１の基材と第２の基材とを用意する工程と、
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、接合膜を得る工程と、
互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを前記接合膜に供給することにより、前記プラズマを前記接合膜に接触させて、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接触させ、前記第１の基材と前記第２の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第１の基材の接合面と前記第２の基材の接合面とは、ともに凹凸面で構成され、これら凹凸面同士が互いに対応する形状をなしている請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記接合膜が形成される前記第１の基材および前記第２の基材のうちの少なくとも一方は、母材上にシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものである請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記プラズマ化されたガスを、プラズマの通過を許容するフィルタを通過させた後に、前記接合面に接触させる請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記プラズマの接触を、大気圧下で行う請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記シリコーン材料は、その主骨格がポリジメチルシロキサンで構成され、この主骨格が分枝状をなしている請求項１ないし５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
前記シリコーン材料は、シラノール基を複数個有する請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記シリコーン材料は、ポリエステル樹脂と脱水縮合反応させることにより得られたポリエステル変性シリコーン材料である請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
ポリエステル樹脂は、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものである請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記接合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも前記接合膜と接触する部分は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料を主材料として構成されている請求項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１の基材および前記第２の基材の前記接合膜と接触する面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記表面処理は、プラズマ処理または紫外線照射処理である請求項１２に記載の接合方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法により、前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする接合体。
【請求項１】
接合膜を介して互いに接合すべき第１の基材と第２の基材とを用意する工程と、
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、シリコーン材料を含有する液状材料を供給することにより液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも一方に、接合膜を得る工程と、
互いに対向する電極間に電圧を印加した状態で、これら電極間にガスを導入してプラズマ化させた後、このプラズマ化されたガスを前記接合膜に供給することにより、前記プラズマを前記接合膜に接触させて、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させる工程と、
当該接着性が発現した接合膜を介して前記第１の基材と前記第２の基材とを接触させ、前記第１の基材と前記第２の基材とが前記接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第１の基材の接合面と前記第２の基材の接合面とは、ともに凹凸面で構成され、これら凹凸面同士が互いに対応する形状をなしている請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記接合膜が形成される前記第１の基材および前記第２の基材のうちの少なくとも一方は、母材上にシリコン酸・窒化物を主材料として構成される薄膜を備えるものである請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記プラズマ化されたガスを、プラズマの通過を許容するフィルタを通過させた後に、前記接合面に接触させる請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記プラズマの接触を、大気圧下で行う請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記シリコーン材料は、その主骨格がポリジメチルシロキサンで構成され、この主骨格が分枝状をなしている請求項１ないし５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
前記シリコーン材料は、シラノール基を複数個有する請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記シリコーン材料は、ポリエステル樹脂と脱水縮合反応させることにより得られたポリエステル変性シリコーン材料である請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
ポリエステル樹脂は、飽和多塩基酸と多価アルコールとのエステル化反応により得られるものである請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記接合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第１の基材および前記第２の基材の少なくとも前記接合膜と接触する部分は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料を主材料として構成されている請求項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１の基材および前記第２の基材の前記接合膜と接触する面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記表面処理は、プラズマ処理または紫外線照射処理である請求項１２に記載の接合方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法により、前記第１の基材と前記第２の基材とを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする接合体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６０９８２（Ｐ２０１０−２６０９８２Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１４０１３（Ｐ２００９−１１４０１３）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【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２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【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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