(57)【要約】【課題】２つの部材同士を、高い寸法精度で強固にかつ効率よく接合可能な接合方法、２つの部材同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】本発明の接合方法は、２つの基材２の表面上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成する工程（第１の工程）と、プラズマ重合膜３の表面に紫外光を照射して、表面を活性化させる工程（第２の工程）と、活性化させた表面同士を密着させるように、２つの基材２同士を貼り合わせ、接合体１を得る工程（第３の工程）と、この接合体１を加熱しつつ加圧する工程とを有する。このうち、プラズマ重合膜３は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。【選択図】図３
2008307873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にそれぞれプラズマ重合膜を備えた第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記第１の被着体および前記第２の被着体の各プラズマ重合膜の表面にそれぞれエネルギーを付与して、該各プラズマ重合膜の表面を活性化させる第２の工程と、
該活性化させた各プラズマ重合膜の表面同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを貼り合わせ、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１０〜１００００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記第２の工程において、前記各プラズマ重合膜の表面に、それぞれエネルギー線を照射する請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記エネルギー線は、波長１５０〜３００ｎｍの紫外光である請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記第２の工程は、大気雰囲気中で行われる請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記第３の工程の後、前記接合体に熱処理を施す工程を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記熱処理の温度は、２５〜１００℃である請求項８に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１１】
前記接合体を加圧する際の圧力は、１〜１０ＭＰａである請求項１０に記載の接合方法。
【請求項１２】
前記第２の工程の終了後、６０分以内に、前記第３の工程を開始する請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１３】
前記第１の被着体および前記第２の被着体は、それぞれ、あらかじめ前記各基材上にプラズマによる下地処理を施した後、該下地処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記２つの基材は、それぞれ剛性が異なっている請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
２つの基材が、請求項１ないし１４のいずれかに記載の接合方法により接合されていることを特徴とする接合体。
【請求項１６】
２つの基材と、
プラズマ重合膜とを有し、
前記２つの基材が、前記プラズマ重合膜を介して接合されていることを特徴とする接合体。
【請求項１７】
前記プラズマ重合膜は、前記２つの基材の表面にそれぞれあらかじめ形成されたプラズマ重合膜同士を、接合してなるものである請求項１６に記載の接合体。
【請求項１８】
前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上である請求項１５ないし１７のいずれかに記載の接合体。
【請求項１９】
請求項１５ないし１８のいずれかに記載の接合体を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２０】
請求項１９に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材（基材）同士を接合（接着）する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより構成されている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤が硬化すると、部材同士がアンカー効果のような物理的相互作用や、化学結合のような化学的相互作用に基づいて接着される。
【０００３】
ところが、部材の接着面に接着剤を塗布する際には、印刷法等の煩雑な方法を用いる必要がある。また、塗布された接着剤の厚さは、接着剤の粘度、気温、湿度、印刷装置の条件等の多くのパラメータの影響を受けるため、厳密に制御することは、極めて困難である。このため、接合体の寸法精度を十分に高めることができないという問題を抱えている。その結果、前述の液滴吐出ヘッドのように、高い寸法精度が要求される構造物を接着剤を用いて製造する場合、液滴吐出ヘッドの寸法精度が低下して、プリンタの印刷結果に悪影響を及ぼす等の問題を引き起こすおそれがある。
また、接着剤の硬化時間が非常に長くなるため、接着に長時間を要するという問題もある。
さらに、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程を複雑化している。
【０００４】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、部材の材質に制約があるという問題がある。具体的には、一般に、固体接合は、同種材料同士の接合しか行うことができない。また、接合可能な材料は、シリコン系材料や一部の金属材料等に限られている。
さらに、固体接合を行う雰囲気が減圧雰囲気に限られる上、高温（７００〜８００℃程度）の熱処理を必要とする等、接合プロセスにおける問題もある。
このような問題を受け、２つの部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ効率よく接合する方法が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２つの部材同士を、高い寸法精度で強固にかつ効率よく接合可能な接合方法、２つの部材同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材上にそれぞれプラズマ重合膜を備えた第１の被着体および第２の被着体を用意する第１の工程と、
前記第１の被着体および前記第２の被着体の各プラズマ重合膜の表面にそれぞれエネルギーを付与して、該各プラズマ重合膜の表面を活性化させる第２の工程と、
該活性化させた各プラズマ重合膜の表面同士を密着させるように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを貼り合わせ、接合体を得る第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を、高い寸法精度で強固にかつ効率よく接合することができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜は、それぞれポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の撥水性と親水性の制御を容易に行うことができ、その結果、接着性の制御を容易に行うことができる。また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、基材間に生じる熱膨張に伴う応力を緩和することができる。その結果、接合体の剥離を確実に防止することができる。さらに、耐久性に優れた接合体が得られる。
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れたプラズマ重合膜が得られる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記各プラズマ重合膜の平均厚さは、それぞれ１０〜１００００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、２つの基材同士をより強固に接合することができる。また、これにより、プラズマ重合膜にある程度の形状追従性が確保されるので、基材の接合面に存在する凹凸を吸収して、プラズマ重合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記第２の工程において、前記各プラズマ重合膜の表面に、それぞれエネルギー線を照射することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の表面を効率よく活性化させることができる。また、プラズマ重合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記エネルギー線は、波長１５０〜３００ｎｍの紫外光であることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の特性の著しい低下を防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、プラズマ重合膜の表面の活性化をより効率よく行うことができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記第２の工程は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、活性化処理をより簡単に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体に熱処理を施す工程を有することが好ましい。
これにより、接合体における接合強度をより高めることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記熱処理の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程の後、前記接合体を加圧する工程を有することが好ましい。
これにより、２つのプラズマ重合膜の一体化がより進行して、接合体における接合強度をより高めることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記接合体を加圧する際の圧力は、１〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記第２の工程の終了後、６０分以内に、前記第３の工程を開始することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の表面を十分な活性状態に維持することができ、貼り合せたときに十分な接合強度を得ることができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記第１の被着体および前記第２の被着体は、それぞれ、あらかじめ前記各基材上にプラズマによる下地処理を施した後、該下地処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものであることが好ましい。
これにより、基材の接合面を清浄化および活性化し、接合面上にプラズマ重合膜を形成したとき、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を高めることができる。
本発明の接合方法では、前記２つの基材は、それぞれ剛性が異なっていることが好ましい。
これにより、２つの基材同士をより強固に接合することができる。
【００１７】
本発明の接合体は、２つの基材が、本発明の接合方法により接合されていることを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体は、２つの基材と、
プラズマ重合膜とを有し、
前記２つの基材が、前記プラズマ重合膜を介して接合されていることを特徴とする。
これにより、２つの基材同士を高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記プラズマ重合膜は、前記２つの基材の表面にそれぞれあらかじめ形成されたプラズマ重合膜同士を、接合してなるものであることが好ましい。
これにより、２つの基材同士を高い寸法精度で特に強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記２つの基材間の接合強度は５ＭＰａ以上であることが好ましい。
これにより、接合体は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。
本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の接合体を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドが得られる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜接合方法＞
本発明の接合方法は、２つの基材２同士を、プラズマ重合膜３を介して接合する方法である。かかる方法によれば、２つの基材２同士を、高い寸法精度で強固にかつ効率よく接合することができる。
ここでは、本発明の接合方法を説明するのに先立って、まず、前述のプラズマ重合膜を形成するのに用いられるプラズマ重合装置について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基材２を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
【００２０】
図１に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
【００２１】
第１の電極１３０は、板状をなしており、基材２を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図１に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００２２】
第１の電極１３０の基材２を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図１に示すように、基材２を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基材２に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基材２をプラズマ処理に供することができる。
【００２３】
第２の電極１４０は、基材２を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００２４】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図１に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００２５】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基材２の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
【００２６】
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００２７】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基材２の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００２８】
次に、本発明の接合方法の実施形態について、上記のプラズマ重合装置１００を用いた場合を例に説明する。
図２および図３は、本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態にかかる接合方法は、２つの基材２の表面上に、それぞれプラズマ重合膜３を形成する工程（第１の工程）と、プラズマ重合膜３の表面にエネルギーを付与して、表面を活性化させる工程（第２の工程）と、活性化させた表面同士が接触するように、２つの基材２同士を貼り合わせ、接合体を得る工程（第３の工程）と、接合体を加熱しつつ加圧する工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【００２９】
［１］まず、基材２を２つ用意する。なお、図２では、２つの基材２のうちの１つを省略して示している。
このような基材２の構成材料は、特に限定されないが、ポリフェニルサルファイド、アラミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム、タンタル、チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような金属材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、石英ガラスのようなシリコン系材料、アルミナのようなセラミックス材料、またはこれらの材料の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。
なお、２つの基材２の構成材料は、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
【００３０】
また、２つの基材２の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましいが、互いに異なっていてもよい。各基材２の熱膨張率がほぼ等しければ、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。また、後に詳述するが、各基材２の熱膨張率が互いに異なる場合でも、後述する工程において、２つの基材２同士を貼り合わせる際の条件を最適化することにより、２つの基材２同士を高い寸法精度で強固に接合することができる。
【００３１】
また、２つの基材２は、互いに剛性が異なるのが好ましい。これにより、２つの基材２同士をより強固に接合することができる。
また、２つの基材２のうち、少なくとも一方の構成材料は、樹脂材料で構成されているのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、２つの基材２同士を接合した際に、その接合界面に発生する応力（例えば、熱膨張に伴う応力等）を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００３２】
次に、必要に応じて、基材２の接合面２１に下地処理を施す。これにより、接合面２１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２１上にプラズマ重合膜３を形成したとき、接合面２１とプラズマ重合膜３との接合強度を高めることができる。
この下地処理としては、特に限定されないが、例えば、酸素プラズマ処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外光照射処理等が挙げられる。
なお、下地処理を施す基材２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
【００３３】
［２］次に、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、２つの基材２上（基材２の一方の面）に、それぞれプラズマ重合膜３を形成する（第１の工程）。
かかるプラズマ重合膜３は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合して得ることができる。
具体的には、まず、チャンバー１０１内に基材２を収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
【００３４】
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される（図２（ａ）参照）。
混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【００３５】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図２（ｂ）に示すように、重合物が基材２上に付着・堆積する。これにより、基材２上にプラズマ重合膜３が形成される（図２（ｃ）参照）。
【００３６】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリメチル亜鉛、トリエチル亜鉛のような有機金属系化合物、各種炭化水素系化合物、各種フッ素系化合物等が挙げられる。
【００３７】
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜３は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわち、ポリオルガノシロキサン、有機金属ポリマー、炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマー等で構成されることとなる。
このうち、プラズマ重合膜３は、特に、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されているのが好ましい。ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性を示すが、各種の活性化処理を施すことにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化することができる。すなわち、プラズマ重合膜３の撥水性と親水性の制御を容易に行えるという利点がある。
【００３８】
また、撥水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させても、有機基によって接着が阻害されることとなり、極めて接着し難い。一方、親水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、それ同士を接触させると、特に容易に接着することができる。すなわち、撥水性と親水性の制御を容易に行えるという利点は、接着性の制御を容易に行えるという利点に繋がるため、ポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜３は、本発明の接合方法において好適に用いられるものとなる。
また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、例えば、２つの基材２の構成材料が異なる場合でも、各基材２間に生じる熱膨張に伴う応力を緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体１において、剥離を確実に防止することができる。
【００３９】
さらに、ポリオルガノシロキサンは、耐薬品性に優れているため、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、ポリオルガノシロキサンを主材料とするプラズマ重合膜３を用いることにより、その耐久性を向上させることができる。
【００４０】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜は、接着性に特に優れることから、本発明の接合方法において、特に好適に用いられるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００４１】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
【００４２】
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
また、基材２の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
【００４３】
このような条件を適宜設定することにより、緻密なプラズマ重合膜３をムラなく形成することができる。
なお、本実施形態では、プラズマ重合装置を用いて、基材２上にプラズマ重合膜を形成する手順について説明しているが、プラズマ重合膜を備えた基材（被着体）をあらかじめ用意しておき、その被着体を用いるようにしてもよい。
また、プラズマ重合膜３の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。プラズマ重合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、２つの基材２同士を接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、より強固に接合することができる。
【００４４】
すなわち、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
さらに、プラズマ重合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、プラズマ重合膜３にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基材２の接合面（プラズマ重合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するようにプラズマ重合膜３を被着させることができる。その結果、プラズマ重合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、プラズマ重合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、プラズマ重合膜３の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００４５】
［３］次に、得られたプラズマ重合膜３の表面３１に、それぞれエネルギーを付与する。これにより、表面３１付近の分子結合の一部が切断され、表面３１を活性化させる（第２の工程）。
プラズマ重合膜３の表面３１にエネルギーを付与する方法としては、表面３１を活性化し得る方法であれば、いかなる方法であってもよいが、エネルギー線を照射する方法が好ましい。かかる方法によれば、プラズマ重合膜３の表面３１を効率よく活性化させる。また、この方法によれば、プラズマ重合膜３中の分子構造を必要以上に（例えば、基材２の界面に至るまで）切断しないので、プラズマ重合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。エネルギー線としては、例えば、紫外光、電子線、粒子線等が挙げられる。
【００４６】
また、エネルギー線には、特に、図２（ｄ）に示すように、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外光を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる紫外光によれば、プラズマ重合膜３の特性の著しい低下を防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、プラズマ重合膜３の表面３１の活性化をより効率よく行うことができる。また、紫外光には、紫外ランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外光の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
【００４７】
また、紫外光を照射する時間は、プラズマ重合膜３の表面３１付近の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、特に限定されないが、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、プラズマ重合膜３に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよいが、大気雰囲気中で行われるのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、活性化処理をより簡単に行うことができる。
【００４８】
このようにして活性化されたプラズマ重合膜３の表面３１には、周囲の水分が接触することにより、水酸基（ＯＨ基）が自然に結合する。なお、前述の「活性化させる」とは、表面３１付近および内部の分子結合が切断されて、終端化されていない結合手が生じた状態や、その切断された結合手に水酸基が結合した状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【００４９】
［４］次に、活性化させた表面同士が接触するように、２つの基材２同士を貼り合わせる（図３（ｅ）参照）。これにより、２つのプラズマ重合膜３同士が一体化され、２つの基材２同士が接合される。
ここで、この接合は、以下のような２つのメカニズム（ｉ）、（ii）の双方または一方に基づくものであると推測される。
【００５０】
（ｉ）２つの基材２同士を貼り合わせると、各プラズマ重合膜３の表面にそれぞれ存在するＯＨ基同士が隣接することとなる。この隣接したＯＨ基同士は、水素結合によって互いに引き合い、ＯＨ基同士の間に引力が発生する。
また、この水素結合によって互いに引き合うＯＨ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脱離する。その結果、２つのプラズマ重合膜３同士の接触界面では、脱離したＯＨ基が結合していた結合手同士が結合する。すなわち、各プラズマ重合膜３を構成するそれぞれの母材同士が直接結合して一体化し、１層のプラズマ重合膜３０が形成される。
【００５１】
（ii）２つの基材２同士を貼り合わせると、各プラズマ重合膜３の表面３１や内部に生じた終端化されていない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。これにより、各プラズマ重合膜３を構成するそれぞれの母材同士が直接接合して一体化し、１層のプラズマ重合膜３０が形成される。
【００５２】
以上のようなメカニズムにより、図３（ｆ）に示すように接合体１を得る（第３の工程）。
なお、前記工程［３］で活性化されたプラズマ重合膜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［３］の終了後、できるだけ早く本工程［４］を行うようにする。具体的には、前記工程［３］の終了後、６０分以内に本工程［４］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、プラズマ重合膜３の表面が十分な活性状態を維持しているので、貼り合せたときに十分な接合強度を得ることができる。
【００５３】
換言すれば、活性化させる前のプラズマ重合膜３は、化学的に安定であり、耐候性に優れている。このため、前記工程［２］を終えた時点のプラズマ重合膜３は、長期にわたる保存に適したものである。したがって、そのようなプラズマ重合膜３を備えた基材２（被着体）を多量に製造または購入して保存しておき、本工程［４］の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［３］を行うようにすれば、接合体の製造効率の観点から有効である。
なお、従来のシリコン直接接合のような固体接合では、表面を活性化させても、その活性状態は、大気中では数秒〜数十秒程度の極めて短時間しか維持されない。このため、表面の活性化を行った後、接合する２つの部材を貼り合わせる等の作業を行う時間を十分に確保することができないという問題があった。
【００５４】
これに対し、本発明によれば、プラズマ重合膜の作用により、数分以上の比較的長時間にわたって活性状態を維持することができる。このため、作業に要する時間を十分に確保することができ、接合作業の効率化を高めることができる。
このようにして得られた接合体１では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、アンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で起こる強固な化学的結合に基づいて、２つの基材２同士が接合されている。このため、接合体１は、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
また、本発明の接合方法によれば、従来の固体接合のように、高温（７００〜８００℃程度）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基材をも、接合に供することができる。これにより、基材の構成材料の選択の幅を広げることができる。
【００５５】
以上のようにして接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
このようにして得られた接合体１は、その基材２間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体１は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、後述のように、接合体１を用いて液滴吐出ヘッドを構成した場合、耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。また、本発明の接合方法によれば、２つの基材２同士が上記のような大きな接合強度で接合された接合体１を効率よく作製することができる。
なお、接合体１を得た後、この接合体１に対して、必要に応じ、以下の２つの工程［５Ａ］、［５Ｂ］のうちのいずれか一方または両方を行うようにしてもよい。
【００５６】
［５Ａ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を各基材２同士が近づく方向に加圧する。
これにより、各プラズマ重合膜３の表面同士がより近接する。その結果、前記工程［４］における脱水縮合や結合活性手の再結合が促進される。そして、２つのプラズマ重合膜３の一体化がより進行して、接合体１における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体１を加圧する際の圧力は、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して接合体１における接合強度を高めることができる。
【００５７】
なお、この圧力は、基材２の構成材料や厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基材２の構成材料や厚さ等に応じて若干異なるものの、１〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基材２の構成材料によっては、基材２に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、接合体１を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くすることができる。
【００５８】
［５Ｂ］図３（ｇ）に示すように、得られた接合体１を加熱する。
これにより、各プラズマ重合膜３の界面において、ＯＨ基の脱水縮合がより進行する。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２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
【００５９】
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［５Ａ］、［５Ｂ］の両方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図３（ｇ）に示すように、接合体１を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体１の接合強度を特に高めることができる。
【００６０】
なお、２つの基材２の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のようにして接合体１を加熱するのが好ましいが、２つの基材２の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、２つの基材２の熱膨張率差にもよるが、２５〜５０℃程度の温度で接合を行うのが好ましく、２５〜４０℃程度の温度で接合を行うのがより好ましい。このような温度範囲であれば、２つの基材２の熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体１における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
この場合、２つの基材２の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが強く推奨される。
以上のような工程を行うことにより、２つのプラズマ重合膜３は、ほぼ完全に一体化して１層のプラズマ重合膜３０となる。その結果、より接合強度を高めた接合体１’が得られる。
【００６１】
＜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４は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図、図５は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図６は、図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図４は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
【００６２】
図４に示すインクジェット式記録ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）１０は、図６に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
図６に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
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。
【００６６】
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００６７】
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。
【００６８】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子（振動源）１４を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
【００６９】
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。
【００７０】
以下、ヘッド１０（本発明の液滴吐出ヘッド）について、図４および図５を参照しつつ詳述する。
ヘッド１０は、ノズル板１１と、インク室基板１２と、振動板１３と、振動板１３に接合された圧電素子（振動源）１４とを備えるヘッド本体１７と、このヘッド本体１７を収納する基体１６とを有している。なお、このヘッド１０は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
各圧電素子１４は、それぞれ、下部電極１４２と上部電極１４１との間に圧電体層１４３を介挿してなり、各インク室１２１のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子１４は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。
各圧電素子１４は、それぞれ、振動源として機能し、振動板１３は、圧電素子１４の振動により振動し、インク室１２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体１６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体１６にノズル板１１が固定、支持されている。すなわち、基体１６が備える凹部１６１に、ヘッド本体１７を収納した状態で、凹部１６１の外周部に形成された段差１６２によりノズル板１１の縁部を支持する。
【００７６】
以上のような、ノズル板１１とインク室基板１２との接合、インク室基板１２と振動板１３との接合、およびノズル板１１と基体１６との接合のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合方法が用いられている。
換言すれば、ノズル板１１とインク室基板１２との接合体、インク室基板１２と振動板１３との接合体、およびノズル板１１と基体１６との接合体のうち、少なくとも１箇所に本発明の接合体が適用されている。
【００７７】
このようなヘッド１０は、上記の接合界面にプラズマ重合膜が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室１２１に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド１０は、信頼性の高いものとなる。
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
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。
【００７８】
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。
【００７９】
１回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極１４２と上部電極１４１との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子１４は、ほぼ元の形状に戻り、インク室１２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ９３１からノズル孔１１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル孔１１１からインク室１２１へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ９３１（リザーバ室１２３）からインク室１２１へ供給される。
このようにして、ヘッド１０において、印刷させたい位置の圧電素子１４に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
【００８０】
なお、ヘッド１０は、圧電素子１４の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド１０は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成（いわゆる、「バブルジェット方式」（「バブルジェット」は登録商標））のものであってもよい。
かかる構成のヘッド１０において、ノズル板１１には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜１１４が設けられている。これにより、ノズル孔１１１からインク滴が吐出される際に、このノズル孔１１１の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔１１１から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
以上、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
【実施例】
【００８１】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．積層体（接合体）の製造
（実施例１）
まず、第１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を用意し、第２の基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのガラス基板を用意した。
次いで、これらの基材を図１に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる下地処理を行った。
次に、下地処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
【００８２】
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成    ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量    ：５０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：１００ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：１００Ｗ
・チャンバー内圧力  ：１Ｐａ（低真空）
・処理時間          ：１５分
・基板温度          ：２０℃
【００８３】
次に、得られたプラズマ重合膜に以下に示す条件で紫外線を照射した。
＜紫外線照射条件＞
・雰囲気ガスの組成  ：大気（空気）
・雰囲気ガスの温度  ：２０℃
・雰囲気ガスの圧力  ：大気圧（１００ｋＰａ）
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照射時間  ：５分
続いて、紫外線を照射してから１分後に、紫外線を照射した面が接触するように、各基材を重ね合わせた。
そして、各基材を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、各基材を接合し、積層体（接合体）を得た。
【００８４】
（実施例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１と同様にして積層体を得た。
（実施例３〜１２）
第１の基材の構成材料および第２の基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料に変更した以外は、前記実施例１と同様にして積層体を得た。
【００８５】
（実施例１３〜１５）
原料ガスを表１に示す組成のガスに変更し、プラズマ重合膜の組成を変更した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして積層体を得た。
（比較例１〜３）
第１の基材の構成材料および第２の基材の構成材料を、それぞれ表１に示す材料とし、各基材間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、それぞれ前記実施例１、３、４と同様にして、積層体を得た。
【００８６】
２．積層体（接合体）の評価
２．１  接合強度（割裂強度）の評価
各実施例および各比較例で得られた積層体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各基材を引き剥がしたとき、剥がれる直前の強度を測定することにより行った。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
【００８７】
＜接合強度の評価基準＞
◎：１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上
○：  ５ＭＰａ（  ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
△：  １ＭＰａ（  １０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、  ５ＭＰａ（  ５０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
×：  １ＭＰａ（  １０ｋｇｆ／ｃｍ２）未満
【００８８】
２．２  寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた積層体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の積層体の各角部の厚さを測定し、４箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
＜寸法精度の評価基準＞
○：１０μｍ未満
×：１０μｍ以上
【００８９】
２．３  耐薬品性の評価
各実施例および各比較例で得られた積層体を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、ＨＱ４）に、以下の条件で３週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
【００９０】
＜耐薬品性の評価基準＞
◎：全く浸入していない
○：角部にわずかに浸入している
△：縁部に沿って浸入している
×：内側に浸入している
以上、２．１〜２．３の各評価結果を表１に示す。
【００９１】
【表１】
2008307873.tif 000003
【００９２】
表１から明らかなように、各実施例で得られた積層体は、接合強度、寸法精度および耐薬品性のいずれの項目においても優れた特性を示した。
一方、各比較例で得られた積層体は、接合強度および耐薬品性が十分でなく、特に寸法精度はその傾向が顕著であった。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図である。
【図６】図４に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、１’……接合体  ２……基材  ２１……接合面  ３、３０……プラズマ重合膜  ３１……表面  １００……プラズマ重合装置  １０１……チャンバー  １０２……接地線  １０３……供給口  １０４……排気口  １３０……第１の電極  １３９……静電チャック  １７０……ポンプ  １７１……圧力制御機構  １８０……電源回路  １８２……高周波電源  １８３……マッチングボックス  １８４……配線  １９０……ガス供給部  １９１……貯液部  １９２……気化装置  １９３……ガスボンベ  １９４……配管  １９５……拡散板  １０……インクジェット式記録ヘッド  １１……ノズル板  １１１……ノズル孔  １１４……被膜  １２……インク室基板  １２１……インク室  １２２……側壁  １２３……リザーバ室  １２４……供給口  １３……振動板  １３１……連通孔  １４……圧電素子  １４０……第２の電極  １４１……上部電極  １４２……下部電極  １４３……圧電体層  １６……基体  １６１……凹部  １６２……段差  １７……ヘッド本体  ９……インクジェットプリンタ  ９２……装置本体  ９２１……トレイ  ９２２……排紙口  ９３……ヘッドユニット  ９３１……インクカートリッジ  ９３２……キャリッジ  ９４……印刷装置  ９４１……キャリッジモータ  ９４２……往復動機構  ９４３……キャリッジガイド軸  ９４４……タイミングベルト  ９５……給紙装置  ９５１……給紙モータ  ９５２……給紙ローラ  ９５２ａ……従動ローラ  ９５２ｂ……駆動ローラ  ９６……制御部  ９７……操作パネル  Ｐ……記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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