(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気下において、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原料ガスを含有する第１のガスをプラズマ化することによって、基材上の少なくとも一部の領域にプラズマ重合膜を形成し、前記基材と前記プラズマ重合膜とを備える第１の被着体を得た後、前記第１のガスを、窒素ガスからなる第２のガスで置換するとともに、該第２のガスをプラズマ化する第１の工程と、
該第１の被着体との接合に供される第２の被着体を用意し、前記プラズマ重合膜の表面と前記第２の被着体の表面とが密着するように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを圧接し、接合する第２の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記第２の被着体は、基材と、該基材上に設けられ、前記プラズマ重合膜と同様のプラズマ重合膜とを備えるものであり、
前記第２の工程において、前記各プラズマ重合膜同士が密着するように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを圧接する請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第１のガスは、さらに、不活性ガスを含むものである請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第１のガスを前記第２のガスで置換する際、前記第１のガスがプラズマ化した状態を維持しつつ、前記第１のガスを前記第２のガスで徐々に置換する請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記プラズマ化は、高周波電力の作用により行われるものであり、
前記第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、前記第１のガスをプラズマ化するための高周波電力より小さい請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、前記第１のガスをプラズマ化するための高周波電力の０．３〜０．７倍である請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記第１の工程における減圧雰囲気の圧力は、０．０１〜１００Ｐａである請求項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１の工程の後、前記減圧雰囲気の圧力を大気圧未満に維持しつつ、前記第２の工程を行う請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記第１のガスのプラズマ化と、前記第２のガスのプラズマ化を、同一のチャンバー内で行う請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記原料ガスは、オクタメチルトリシロキサンを主成分とするものである請求項１ないし９のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１１】
前記プラズマ重合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍである請求項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の被着体と前記第２の被着体とが、請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法により接合されてなることを特徴とする接合体。
【請求項１３】
ノズルプレートと、キャビティ基板と、振動板とを備え、
前記ノズルプレートと前記キャビティ基板との間、および、前記キャビティ基板と前記振動板との間の少なくとも一方が、請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合方法により接合されてなることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１４】
請求項１３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、液滴吐出ヘッド、接合体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。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
【０００３】
ところが、このような接着剤による接着では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
【０００４】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である（例えば、特許文献１参照）。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温（例えば、７００〜８００℃程度）での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
このような問題を受け、接合に供される部材の材質によらず、部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合する方法が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２つの基材同士を、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、およびかかる接合方法を用いて製造された接合体、液滴吐出ヘッドおよび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、減圧雰囲気下において、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原料ガスを含有する第１のガスをプラズマ化することによって、基材上の少なくとも一部の領域にプラズマ重合膜を形成し、前記基材と前記プラズマ重合膜とを備える第１の被着体を得た後、前記第１のガスを、窒素ガスからなる第２のガスで置換するとともに、該第２のガスをプラズマ化する第１の工程と、
該第１の被着体との接合に供される第２の被着体を用意し、前記プラズマ重合膜の表面と前記第２の被着体の表面とが密着するように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを圧接し、接合する第２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。
また、窒素ガスによれば、プラズマを特に安定的に発生させることができるため、プラズマ重合膜の表面に対して特に均一な活性化処理を施すことができる。また、窒素ガスがプラズマ化してなる窒素プラズマは、プラズマ重合膜の表面に対して物理的な衝撃を与えることができるので、表面を粗面化することができる。これにより、プラズマ重合膜の表面積を拡張し、露出する活性手の密度を高めることができる。
【０００９】
本発明の接合方法では、前記第２の被着体は、基材と、該基材上に設けられ、前記プラズマ重合膜と同様のプラズマ重合膜とを備えるものであり、
前記第２の工程において、前記各プラズマ重合膜同士が密着するように、前記第１の被着体と前記第２の被着体とを圧接することが好ましい。
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。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記第１のガスは、さらに、不活性ガスを含むものであることが好ましい。
これにより、第１のガスの全量を第２のガスで置換する必要がなくなるので、工程の所要時間を短縮することができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記第１のガスを前記第２のガスで置換する際、前記第１のガスがプラズマ化した状態を維持しつつ、前記第１のガスを前記第２のガスで徐々に置換することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の形成過程の最後で、副次的にプラズマ処理による活性化を行うことができるので、工程の所要時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記プラズマ化は、高周波電力の作用により行われるものであり、
前記第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、前記第１のガスをプラズマ化するための高周波電力より小さいことが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜や基材にプラズマによる著しい変質・劣化が生じるのを抑制することができる。その結果、プラズマ重合膜や第１の基材の機械的強度の低下を防止し、最終的に、接合強度の高い接合体を得ることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、前記第１のガスをプラズマ化するための高周波電力の０．３〜０．７倍であることが好ましい。
これにより、第２のガスをプラズマ化するための高周波電力の最適化を図ることができ、プラズマ重合膜の機械的特性の著しい低下を招くことなく、プラズマ重合膜を活性化させることができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記第１の工程における減圧雰囲気の圧力は、０．０１〜１００Ｐａであることが好ましい。
これにより、大気による第１の基材やプラズマ重合膜の汚染を確実に防止しつつ、プラズマの濃度を十分に確保し、十分な成膜速度でプラズマ重合膜を形成することができる。
本発明の接合方法では、前記第１の工程の後、前記減圧雰囲気の圧力を大気圧未満に維持しつつ、前記第２の工程を行うことが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の表面は、未結合手が露出した状態で維持されるため、第１の被着体と第２の被着体との間で、未結合手に基づく強固な接合が可能になる。
【００１７】
本発明の接合方法では、前記第１のガスのプラズマ化と、前記第２のガスのプラズマ化を、同一のチャンバー内で行うことが好ましい。
これにより、チャンバー間の移送作業を伴わず、所要時間のさらなる短縮を図ることができる。
本発明の接合方法では、前記原料ガスは、オクタメチルトリシロキサンを主成分とするものであることが好ましい。
これにより、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とし、接着性および耐薬品性に特に優れるプラズマ重合膜が得られる。
【００１８】
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合膜の平均厚さは、１０〜１００００ｎｍであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、第１の被着体と第２の被着体とをより強固に接合することができる。
本発明の接合方法は、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが、本発明の接合方法により接合されてなることを特徴とする。
これにより、２つの基材同士が、高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
【００１９】
本発明の液滴吐出ヘッドは、ノズルプレートと、キャビティ基板と、振動板とを備え、
前記ノズルプレートと前記キャビティ基板との間、および、前記キャビティ基板と前記振動板との間の少なくとも一方が、本発明の接合方法により接合されてな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】
【００２０】
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（第１の基材２１および第２の基材２２）を、各プラズマ重合膜３１、３２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２１、２２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、前述の各プラズマ重合膜３１、３２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。
【００２１】
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、第１の基材２１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。
【００２２】
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。
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。
【００２３】
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。
【００２４】
第１の電極１３０は、板状をなしており、第１の基材２１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、また、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。
【００２５】
第１の電極１３０の第１の基材２１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、第１の基材２１を鉛直方向に沿って支持することができる。また、第１の基材２１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第１の基材２１をプラズマ処理に供することができる。
【００２６】
第２の電極１４０は、第１の基材２１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。
【００２７】
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、第２のガスを貯留するガスボンベ１９６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（第１のガス）および第２のガスを、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。
【００２８】
また、供給口１０３と気化装置１９２の間の配管１９４には、バルブ１９７が設けられており、バルブ１９７の開度に応じて原料ガスの流量を調整することができる。
さらに、供給口１０３とガスボンベ１９３との間および供給口１０３とガスボンベ１９６との間には、バルブ１９８およびバルブ１９９が設けられており、各バルブ１９８、１９９の開度に応じて、キャリアガスおよび第２のガスの流量をそれぞれ調整することができる。
なお、各バルブ１９７、１９８、１９９として、それぞれ開度を電気的に制御可能な電磁バルブを用いることにより、原料ガス、キャリアガスおよび第２のガスの流量を協調制御し、供給されるガスの組成や流量を高度に制御することができる。
【００２９】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して第１の基材２１の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
【００３０】
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００３１】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による第１の基材２１の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００３２】
≪第１実施形態≫
次に、本発明の接合方法の第１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２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３３】
本実施形態にかかる接合方法は、減圧雰囲気下において、第１の基材２１の表面にプラズマ重合膜３１を形成し、第１の被着体４１を得る第１の工程と、第２の基材２２の表面にプラズマ重合膜３１と同様のプラズマ重合膜３２を形成してなる第２の被着体４２を用意し、各プラズマ重合膜３１、３２同士が密着するように、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを貼り合わせ、接合体１を得る第２の工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【００３４】
［１］まず、板状をなす第１の基材２１を用意する。
このような第１の基材２１の構成材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、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、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３５】
また、第１の基材２１は、その表面に、Ｎｉめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
また、第１の基材２１の形状は、プラズマ重合膜３１を支持する面を有するような形状であればよく、板状のものに限定されない。すなわち、基材の形状は、例えば、塊状（ブロック状）、棒状等であってもよい。
【００３６】
なお、本実施形態では、第１の基材２１が板状をなしていることから、第１の基材２１が撓み易くなり、第１の基材２１は、第２の基材２２の形状に沿って十分に変形可能なものとなるため、これらの密着性がより高くなる。また、第１の基材２１が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和することができる。
この場合、第１の基材２１の平均厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。なお、後述する第２の基材２２の平均厚さも、前述した第１の基材２１の平均厚さと同様の範囲内であるのが好ましい。
【００３７】
また、第１の基材２１の接合面２３には、プラズマ重合膜３１を形成する前に、あらかじめ、第１の基材２１の構成材料に応じて、第１の基材２１とプラズマ重合膜３１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
かかる表面処理としては、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。このような処理を施すことにより、第１の基材２１のプラズマ重合膜３１を形成すべき領域をより清浄化するとともに、該領域をより活性化させることができる。これにより、第１の被着体４１と第２の被着体４２との接合強度を高めることができる。
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。
【００３８】
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、プラズマ重合膜３１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。
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、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された第１の基材２１を用いると、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上に強固に密着するプラズマ重合膜３１を成膜することができる。
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、少なくとも接合面２３近傍が上記のような材料で構成されていればよい。
【００３９】
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するようにしてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、プラズマ重合膜３１との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して第１の基材２１とプラズマ重合膜３１とを接合することになり、最終的に、信頼性の高い接合体１を得ることができる。
【００４０】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、第１の基材２１とプラズマ重合膜３１との間の密着強度を特に高めることができる。
【００４１】
［２］次に、第１の基材２１をチャンバー１０１内に収納し、排気ポンプ１７０によってチャンバー１０１内を排気する。これにより、チャンバー１０１内を減圧雰囲気とする。
次いで、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に、図２（ａ）に示すように、第１のガス（原料ガスとキャリアガスとの混合ガス）を供給する。
【００４２】
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、供給する第１のガスの流量は、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。
【００４３】
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（プラズマ重合）し、重合物が第１の基材２１上に付着・堆積する。
次いで、第１のガスがプラズマ化した状態で、第１のガスを第２のガスで置換する。これにより、図２（ｂ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３の少なくとも一部の領域（本実施形態では、接合面２３の全面）に、プラズマ重合膜３１が形成される（第１の工程）。これにより、第１の基材２１とプラズマ重合膜３１とを有する第１の被着体４１を形成する。
【００４４】
すなわち、このプラズマ重合膜３１は、電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガス（第１のガス）を供給した後、第１のガスを第２のガスで徐々に置換することにより、原料ガス中の分子を重合するとともに、分子を活性化して得られるものである。このような方法によれば、プラズマの作用によって、第１の基材２１の接合面２３が清浄化・活性化されたり、粗面化されたりするため、原料ガスの重合物が接合面２３に対して強く結合することができる。その結果、第１の基材２１の構成材料によらず、接合面２３とプラズマ重合膜３１との密着性の向上を図ることができる。また、プラズマの作用により、堆積物の表面には、活性化がなされ、その結果、プラズマ重合膜３１には、他の被着体（本実施形態では、第２の被着体４２）に対する接着性を有するものとなる。
【００４５】
ここで、堆積物の表面を「活性化させる」とは、堆積物の表面および内部の分子結合が切断され、堆積物において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。このような未結合手や水酸基等の結合手によれば、プラズマ重合膜３１は、第２の被着体４２に対して特に強固な接合が可能になる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、未結合手が生成されたプラズマ重合膜３１をチャンバー１０１から取り出し、大気（水蒸気含有ガス）に曝すことによって容易に生成することができる。
【００４６】
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等を含むガスが挙げられる。
一方、キャリアガスとしては、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスが好ましく用いられる。このような不活性ガスによれば、一対の電極１３０、１４０間においてプラズマを安定的に発生させることができる。また、不活性ガスは、他の物質と反応し難いため、例えば、キャリアガスが原料ガスと意図しない反応をしたり、チャンバー１０１の内壁と反応したりするのを防止することができる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜３１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で構成されることとなる。このようなプラズマ重合膜３１は、第１の基材２１と第２の被着体４２とをより強固に接合することができる。
【００４７】
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、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場合でも、各基材２１、２２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。
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３１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。
【００４８】
また、原料ガスには、特にオクタメチルトリシロキサンを主成分とするガスを用いるのが好ましい。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、接着性および耐薬品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。
なお、第１のガスは、必要に応じて、酸素ガス等の他のガスを含んでいてもよい。
【００４９】
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。
【００５０】
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。なお、成膜されるプラズマ重合膜３１の厚さは、主に、この処理時間に比例する。したがって、この処理時間を調整することのみで、プラズマ重合膜３１の厚さを容易に調整することができる。これにより、最終的に得られる接合体１において、第１の基材２１とそれに接合される第２の被着体４２との間の距離を厳密に制御することができる。
また、第１の基材２１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。
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３１をムラなく形成することができる。
【００５１】
なお、プラズマ重合膜３１形成中のチャンバー１０１内の圧力は、０．０１〜１００Ｐａ程度であるのが好ましく、０．１〜１０Ｐａ程度であるのがより好ましい。チャンバー１０１内の圧力を前記範囲内に設定することにより、大気による第１の基材２１やプラズマ重合膜３１の汚染を確実に防止しつつ、プラズマの濃度を十分に確保し、十分な成膜速度でプラズマ重合膜３１を形成することができる。すなわち、互いにトレードオフの関係にある汚染量および成膜速度の最適化を図ることができる。
一方、第２のガスは、不活性ガスを主成分とするガスである。不活性ガスは、他の物質と反応し難いため、例えば、第２のガスがプラズマ重合膜３１に対して意図しない反応をしたり、チャンバー１０１の内壁と反応したりするのを防止することができる。
【００５２】
また、不活性ガスは、プラズマを安定的に発生させることができるので、プラズマ重合膜３１に対してムラなく均一なプラズマ処理を施すことができる。これにより、プラズマ重合膜３１の表面を均一に活性化することができ、均一な接着性を発現させることができる。
このような不活性ガスとしては、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス等が挙げられる。
【００５３】
このうち、不活性ガスには、窒素ガスが好ましく用いられる。窒素ガスによれば、プラズマを特に安定的に発生させることができるため、プラズマ重合膜３１の表面に対して特に均一な活性化処理を施すことができる。また、窒素ガスがプラズマ化してなる窒素プラズマは、プラズマ重合膜３１の表面に対して物理的な衝撃（イオン衝撃）を与えることができるので、表面を粗面化することができる。これにより、プラズマ重合膜３１の表面積を拡張し、露出する活性手の密度を高めることができる。
【００５４】
なお、第２のガスとして、酸素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いた場合には、プラズマ重合膜３１の表面を活性化することができるものの、活性化が過剰になり易く、その場合、プラズマ重合膜３１の変質・劣化を招くおそれがある。これに対し、第２のガスとして窒素ガスを用いた場合には、プラズマ重合膜３１の表面を活性化するとともに、窒素ラジカルの作用により、プラズマ重合膜３１の表面にＳｉ−Ｎ結合が形成される。一旦、このＳｉ−Ｎ結合が形成されると、プラズマ重合膜３１がプラズマの作用によって劣化するのを抑制することができる。したがって、プラズマ重合膜３１の膜自体の機械的特性が低下するのを抑制し、接合強度が低下するのを防止することができる。
【００５５】
また、Ｓｉ−Ｎ結合が形成されたプラズマ重合膜３１は、酸素や水分等の影響を受け難いため、仮に、成膜・活性化後のプラズマ重合膜３１を大気に曝したとしても、プラズマ重合膜３１が酸素や水分によって変質・劣化するのを防止することができる。このため、Ｓｉ−Ｎ結合が形成されたプラズマ重合膜３１は、チャンバー１０１から取り出して大気に曝されても、より優れた耐候性を有するものとなる。さらに、このようなプラズマ重合膜３１は、耐薬品性、耐アルカリ性に優れたものとなる。
【００５６】
なお、上述したよう窒素プラズマによるイオン衝撃の程度を抑制する必要がある場合には、第２のガスとして窒素ガスを導入する際に、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加せず、第１の基材２１から離れた箇所で窒素プラズマを発生させ、それをプラズマ重合膜３１に噴射する、いわゆる「リモートプラズマ」を利用して、プラズマ重合膜３１の表面に窒素プラズマによる活性化処理を施すようにすればよい。リモートプラズマによれば、第１のガスを用いて成膜された被膜に対して、イオン衝撃による劣化を与えることなく、上述した耐候性、耐薬品性、耐アルカリ性をもたらすことができる。
【００５７】
ここで、この第２のガスが含む不活性ガスは、第１のガスが含む不活性ガスと同種のガスであっても、異なる種類のガスであってもよい。
このうち、第２のガスが含む不活性ガスを、第１のガスが含む不活性ガスと同種とした場合、第１のガスを第２のガスで置換する際、同じ不活性ガスを続けて用いることができる。すなわち、本実施形態では、第１のガスを第２のガスで置換する際、第１のガスから原料ガスの流量のみを徐々に低下させることによって、キャリアガス（不活性ガス）のみが残存する。
【００５８】
このようにすれば、第１のガスを第２のガスで置換する際、原料ガスの供給を止める作業のみ行えばよく、チャンバー１０１内の第１のガスの全量を第２のガスで置換する必要がなくなるので、各工程の所要時間を短縮することができる。
また、第１のガスが含む不活性ガスと第２のガスが含む不活性ガスの種類が同じであれば、プラズマ重合膜３１の成膜時に、厚さ方向で膜質を均一化することができる。これにより、プラズマ重合膜３１が均質化することにより、膜質の変化が生じないので、この変化点で機械的特性が低下するのを防止することができる。
【００５９】
一方、第２のガスが含む不活性ガスを、第１のガスが含む不活性ガスと異なる種類とした場合、各不活性ガスとして、それぞれの目的に応じた最適な種類のガスを用いることができる。
この場合、第１のガスが含む不活性ガスとしては、プラズマ重合膜３１を形成する際に、キャリアガスとして最適なガスを適宜選択して用いるのが好ましい。一方、第２のガスが含む不活性ガスとしては、プラズマ重合膜３１に対してプラズマ処理を施す際に最適なガス（例えば、前述した窒素ガス等）を適宜選択して用いるのが好ましい。
このようにすれば、プラズマ重合膜３１を効率よく形成することができる上、プラズマ重合膜３１に対して最適なプラズマ処理を施すことができる。
【００６０】
また、第１のガスが含む不活性ガスと第２のガスが含む不活性ガスの種類を異ならせることにより、プラズマ重合膜３１の成膜時に、厚さ方向で膜質を変化させることができる。例えば、第１のガスがアルゴンガスを含み、第２のガスが窒素ガスを含んでいる場合、プラズマ重合膜３１は、その第１の基材２１側の部分ではシロキサン構造が支配的であり、一方、表面側の部分ではＳｉ−Ｎ結合を比較的多く含んだ構造が支配的となった膜となる。
【００６１】
また、第１のガスを第２のガスで置換する際、この置換は連続的に行われるのが好ましい。換言すれば、第１のガスをプラズマ化した状態を維持しつつ、第１のガスを第２のガスで徐々に置換するように行うのが好ましい。このようにすれば、プラズマ重合膜３１の形成過程の最後で、副次的にプラズマ処理による活性化を行うことができるので、工程の所要時間の大幅な短縮を図ることができる。また、本実施形態では、第１のガスのプラズマ化と第２のガスのプラズマ化とを同一のチャンバー１０１内で行うので、チャンバー間の移送作業を伴わず、所要時間のさらなる短縮を図ることができる。
また、ガス置換を徐々に行うことにより、前述した例では、シロキサン構造からＳｉ−Ｎ結合への変化が連続的に行われる。このため、構造の変化点で機械的特性が低下するのを確実に防止することができる。
【００６２】
図４には、第１のガスを第２のガスで置換する際に、チャンバー１０１内の雰囲気を模式的に説明する図を示す。
図４に基づいてガスの置換を詳細に説明すると、第１のガスが第２のガスで徐々に置換される途中では、第１のガスと第２のガスの混合状態となる。この混合状態下では、プラズマ重合とプラズマ処理が並行して行われるため、プラズマ重合膜３１の表面のみでなく、その内側も活性化がなされることとなる。このため、プラズマ重合膜３１の表面のみならず、内側にも結合手が分布することとなるため、プラズマ重合膜３１中の結合手の含有率が高くなり、この内部の結合手も接合に寄与するため、プラズマ重合膜３１の第２の被着体４２に対する接合強度が高くなる。これにより、最終的に、第１の被着体４１と第２の被着体４２とがより強固に接合してなる接合体１が得られる。
また、第１のガスをプラズマ化する際のプラズマ条件と、第２のガスをプラズマ化する際のプラズマ条件とは、異なっていても同じであってもよい。
【００６３】
プラズマ条件としては、例えば、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波電圧の出力、一対の電極１３０、１４０間の距離、第１のガスまたは第２のガスの流量、チャンバー１０１内の圧力等が挙げられる。
このうち、第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、第１のガスをプラズマ化するための高周波電力より小さくするのが好ましい。これにより、第２のガスをプラズマ化する際に、プラズマ重合膜３１や第１の基材２１にプラズマによる著しい変質・劣化が生じるのを抑制することができる。その結果、プラズマ重合膜３１や第１の基材２１の機械的強度の低下を防止し、最終的に、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００６４】
具体的には、第２のガスをプラズマ化するための高周波電力は、第１のガスをプラズマ化するための高周波電力の０．３〜０．７倍程度であるのが好ましく、０．４〜０．６倍程度であるのがより好ましい。高周波電力を前記範囲内に設定することにより、高周波電力の最適化を図ることができ、プラズマ重合膜３１や第１の基材２１の機械的特性の著しい低下を招くことなく、プラズマ重合膜３１を活性化させることができる。
なお、高周波電力が前記下限値を下回った場合、出力が低すぎて、プラズマ重合膜３１を十分に活性化させることができないおそれがある。一方、高周波電力が前記上限値を上回った場合、電力が高すぎて、プラズマ重合膜３１の変質・劣化を招くおそれがある。
【００６５】
図４には、第１のガスを第２のガスで置換する際に、各ガスをプラズマ化するための高周波電力の推移を模式的に説明するための図を示す。
第１のガスを第２のガスで置換する際に高周波電力を低下させる際には、図４に示すように、その変化を徐々に行うか、または段階的に行うようにするのが好ましい。このようにすれば、プラズマ重合膜３１は、その構造（組成）が厚さ方向で連続的なものとなり、機械的特性において特に優れたものとなる。
【００６６】
また、プラズマ重合膜３１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３１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の被着体４２とを接合した接合体１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。
なお、プラズマ重合膜３１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３１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００６７】
さらに、プラズマ重合膜３１の平均厚さが前記範囲内であれば、プラズマ重合膜３１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、第１の基材２１の接合面２３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３１を被着させることができる。その結果、プラズマ重合膜３１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３１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３１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００６８】
また、プラズマ重合膜３１は、前述したように緻密であり、流動性を有しない固体状のものである。このため、プラズマ重合膜３１は、従来の流動性を有する液状またはペースト状の接着剤に比べて、厚さや形状がほとんど変化しないという特徴を有する。したがって、プラズマ重合膜３１を介して接合されてなる接合体１は、その寸法精度が従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間での接合が可能になる。
【００６９】
このようなプラズマ重合膜３１は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む重合物であるが、その組成は、原料ガスの組成やプラズマ条件に応じて変化する。したがって、原料ガスの組成やプラズマ条件といったプラズマ重合膜３１の組成に影響を及ぼす要素は、以下のような観点に基づいて制御される。
具体的には、プラズマ重合膜３１は、全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、プラズマ重合膜３１は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、プラズマ重合膜３１自体が特に強固なものとなる。このため、接合体１の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００７０】
また、プラズマ重合膜３１中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、シロキサン結合で構成される三次元のネットワーク構造がより安定性を増し、プラズマ重合膜３１の機械的特性が高くなることから、第１の被着体４１と第２の被着体４２とをより強固に接合することができるようになる。
なお、プラズマ重合膜３１は、プラズマ化した原料ガスが第１の基材２１の接合面２３上に不規則に堆積して形成されたものであるため、その原子配置はランダムである。このため、プラズマ重合膜３１は、結晶材料のような原子配列の局所的な乱れや欠陥に起因する破壊が生じ難く、機械的強度や柔軟性に優れたものとなる。
【００７１】
このようなプラズマ重合膜３１中の結晶化度は、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、プラズマ重合膜３１の原子配列は十分にランダムであると考えることができ、上述したようなランダムな原子配列がもたらす作用・効果を発揮することができる。したがって、このようなプラズマ重合膜３１によれば、接合体１の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
なお、本実施形態では、放電（電気エネルギー）により第１のガスおよび第２のガスをプラズマ化して、プラズマ重合膜３１を形成する方法について説明したが、第１のガスおよび第２のガスのプラズマ化は、熱エネルギー、光エネルギーを利用して行うようにしてもよい。
【００７２】
［３］次に、第２の基材２２上にプラズマ重合膜３２を形成してなる第２の被着体４２を用意する。
このプラズマ重合膜３２は、前述したプラズマ重合膜３１と同様の形成方法で形成されたものである。
次いで、図２（ｃ）に示すように、プラズマ重合膜３１とプラズマ重合膜３２とが密着するように、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを貼り合わせる。これにより、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを接合し、図３（ｄ）に示す接合体１を得る（第２の工程）。
【００７３】
プラズマ重合膜３１とプラズマ重合膜３２とが密着すると、各表面または内部に生じた活性手（未結合手または水酸基等）同士が結合し、これらが強固に接合される。
特に、未結合手同士の再結合によってプラズマ重合膜３１とプラズマ重合膜３２とが接合される場合、各プラズマ重合膜３１、３２の表面のみならず、内部の未結合手も接合に寄与する。そして、未結合手同士の再結合は、互いに重なり合う（絡み合う）のように複雑に生じることから、接合界面に三次元のネットワーク状の結合が形成される。これにより、プラズマ重合膜３１とプラズマ重合膜３２の界面は、ほぼ一体化するように接合される。その結果第１の被着体４１および第２の被着体４２は、極めて強固に接合されることとなる。
【００７４】
ここで、前記第１の工程で得られた第１の被着体４１は、チャンバー１０１から取り出された後、本工程に供される。
なお、プラズマ重合膜３１の表面の活性手は、チャンバー１０１から取り出されると、その活性状態が経時的に緩和するため、第２の工程の終了後、できるだけ早く本工程を行うのが好ましい。具体的には、第２の工程の終了後、６０分以内に本工程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。この程度の時間内であれば、プラズマ重合膜３１の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で各被着体４１、４２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。
【００７５】
なお、従来のシリコン直接接合のような固体接合では、接合に供される表面を活性化させても、その活性状態は、大気中で数秒〜数十秒程度の極めて短時間しか維持することができなかった。このため、表面の活性化を行った後、接合する２つの基板を貼り合わせる等の作業に要する時間を、十分に確保することができないという問題があった。
これに対し、本発明によれば、各プラズマ重合膜３１、３２を介して接合するため、前述したように、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、貼り合わせ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。
【００７６】
また、接合強度のさらなる向上を図るためには、第１の被着体４１は、前記第１の工程を経た後、減圧雰囲気の圧力を大気圧未満に維持しつつ、第２の被着体４２との接合に供されるのが好ましい。これにより、プラズマ重合膜３１の表面の活性手は、未結合手が露出した状態で維持され、この状態の各プラズマ重合膜３１、３２同士を密着させることにより、プラズマ重合膜３１の表面の未結合手と、プラズマ重合膜３２の表面の未結合手とが再結合する。その結果、前述したように、各被着体４１、４２を特に強固に接合することができる。
【００７７】
本工程で用意する第２の基材２２の構成材料は、第１の基材２１と同様、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、好ましくは第２の基材２２は、第１の基材２１の構成材料と同様の材料で構成される。
また、第２の基材２２の形状も、第１の基材２１と同様、プラズマ重合膜３２が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【００７８】
また、第２の基材２２の接合面２４には、接合を行う前に、あらかじめ第２の基材２２の構成材料に応じて接合面２４とプラズマ重合膜３２との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
なお、表面処理としては、第１の基材２１に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【００７９】
また、第１の基材２１と同様、第２の基材２２もそ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、接合面２４とプラズマ重合膜３２との密着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２の基材２２の構成材料には、前述した第１の基材２１の構成材料と同様のものを用いることができる。
また、第１の基材２１と第２の基材２２の各熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。第１の基材２１と第２の基材２２の熱膨張率がほぼ等しければ、各被着体４１、４２を貼り合せた際に、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、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【００８０】
また、後に詳述するが、第１の基材２１と第２の基材２２の各熱膨張率が互いに異なる場合でも、各被着体４１、４２を貼り合わせる際の条件を以下のように最適化することにより、各被着体４１、４２を高い寸法精度で強固に接合することができる。
すなわち、第１の基材２１と第２の基材２２の各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。
【００８１】
具体的には、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率差にもよるが、２５〜５０℃程度の温度で、各被着体４１、４２を貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度の温度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の各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。
【００８２】
また、この場合、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。
また、第１の基材２１と第２の基材２２のうち、少なくとも一方の構成材料が、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、各被着体４１、４２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。
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のみではなく、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、第１の基材２１と第２の基材２２とが接合されている。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。
【００８３】
また、プラズマ重合法によれば、緻密で機械的特性に優れた膜を形成することができる。したがって、各プラズマ重合膜３１、３２は、それ自身が優れた機械的強度を有し、それ故、第１の基材２１と第２の基材２２との間を、強固にかつ高い気密性をもって接合することができる。
また、第１の基材２１と第２の基材２２との接合に用いる各プラズマ重合膜３１、３２は、その厚さを、接着剤に比べて薄くするとともに厳密に制御することが容易である。このため、寸法精度の高い接合体１を得ることができる。
さらに、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。
【００８４】
また、固体接合では、接合層を介していないため、第１の基材２１と第２の基材２２との間の熱膨張率に大きな差がある場合、その差に基づく応力が接合界面に集中し易く、剥離等が生じるおそれがあったが、本発明によれば、各プラズマ重合膜３１、３２によって各基材２１、２２間の熱膨張率差に基づく応力の集中が緩和されるため、最終的に得られる接合体１の剥離を防止することができる。
なお、本実施形態では、第１の基材２１と第２の基材２２とが、各プラズマ重合膜３１、３２を介して接合されている。このため、第１の基材２１の構成材料や第２の基材２２の構成材料によらず、これらをより強固に接合することができる。
【００８５】
また、本発明の接合方法では、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する際に、これらの接合面全体を接合するのではなく、一部の領域のみを選択的に接合するようにしてもよい。具体的には、各プラズマ重合膜３１、３２に対するプラズマ処理を一部の領域のみに行うことで、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との接合部の面積を制御することができ、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、人の手の力で容易に分離可能な接合体１が得られる。
【００８６】
また、この場合、接合部の面積を制御することにより、接合部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、接合部以外の領域では、プラズマ重合膜３１とプラズマ重合膜３２との間にわずかな隙間が生じる。したがって、接合体１中に残存したこの隙間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
なお、第１の被着体４１と第２の被着体４２とは、その中心が一致するように配置されてもよく、ずれた状態で配置されてもよい。
【００８７】
以上のような本発明によれば、第１の被着体４１と第２の被着体４２との間の接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上の接合体１を効率よく製造することができる。このような接合強度を有する接合体１は、過酷な環境下にあっても、その剥離を十分に防止し得るものとなる。また、後述のように、接合体１を用いて、例えば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。
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（［４Ａ］および［４Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体１の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【００８８】
［４Ａ］図３（ｅ）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、接合体１の各部同士がより近接し、接合に寄与する活性手同士の結合が促進されることによって、接合体１における接合強度をより高めることができる。
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、接合に寄与する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。
このとき、接合体１を加圧する際の圧力は、接合体１が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に応じて接合体１における接合強度を高めることができる。
【００８９】
なお、この圧力は、各基材２１、２２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、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、接合体１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、各基材２１、２２の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。
【００９０】
［４Ｂ］図３（ｅ）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２５〜１００℃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。
【００９１】
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［４Ａ］、［４Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図３（ｅ）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。
【００９２】
≪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５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５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。
【００９３】
本実施形態にかかる接合方法では、第２の被着体４２のプラズマ重合膜３２を省略するようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態にかかる接合方法では、図５（ａ）に示すように、第２の被着体４２として、第２の基材２２を用いる。そして、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、１層のプラズマ重合膜３１を介して、第１の基材２１と第２の基材２２とを接合する。
【００９４】
このような方法では、第２の基材２２にプラズマ重合膜３２を形成する必要がないので、第２の基材２２がプラズマに曝されるおそれがない。したがって、例えば、第２の基材２２として耐プラズマ性に劣る部材を用いた場合であっても、第２の基材２２の変質・劣化を防止することができる。このため、本実施形態によれば、耐プラズマ性を考慮することなく、多くの材料から第２の基材２２の構成材料を選択することが可能となる。
【００９５】
また、第２の基材２２の第１の被着体４１と接合される面（接合面２４）には、あらかじめ、前述したような表面処理が中間層の形成を行うのが好ましい。
さらに、この接合面２４が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や中間層の形成を行わなくても、第１の被着体４１と第２の被着体４２とを強固に接合することができる。
【００９６】
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官能基、ラジカル、開環分子、２重結合、３重結合のような不飽和結合、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つの基または物質が挙げられる。
また、このような基または物質を有する表面が得られるように、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、第１の被着体４１に対して特に強固に接合される第２の基材２２が得られる。
【００９７】
以上のような前記各実施形態にかかる接合方法は、種々の複数の部材同士を接合するのに用いることができる。
このような接合に供される部材としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、メモリのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光電変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクタ、マイクロミラーのようなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）部品、圧力センサ、加速度センサのようなセンサ部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品等が挙げられる。
【００９８】
＜液滴吐出ヘッド＞
ここでは、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッド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。
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（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
【００９９】
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。
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。
【０１００】
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。
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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とを接合する際に、少なくとも１箇所において本発明の接合方法が適用されている。
このようなヘッド１０は、接合部の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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、本発明の接合方法は、前記各実施形態のうち、任意の１つまたは２つ以上を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明の接合方法では、必要に応じて、１以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、前記各実施形態では、２枚の基材を接合する方法について説明しているが、３枚以上の基材を接合する場合に、本発明の接合方法を用いるようにしてもよい。
【実施例】
【０１１９】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接合体の製造
（実施例１）
まず、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、単結晶シリコン基板およびガラス基板を、それぞれ図１に示すプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
【０１２０】
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜成膜条件＞
・第１のガス（成膜の途中で、第１のガスを第２のガスで徐々に置換する）
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
第１のガス導入時の圧力：１Ｐａ
【０１２１】
・第２のガス
組成                  ：窒素
流量                  ：１００ｓｃｃｍ
第２のガス導入時の圧力：１Ｐａ
・高周波電力の出力          ：１００Ｗ→５０Ｗ（ガス置換に同期して変更する）
・処理時間                  ：１５分（このうち、第２のガスの導入は、３０秒間）
・基板温度                  ：２０℃
【０１２２】
このようにして成膜されたプラズマ重合膜は、オクタメチルトリシロキサン（原料ガス）の重合物で構成されており、シロキサン結合を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、アルキル基（脱離基）とを含むものである。
これにより、単結晶シリコン基板上にプラズマ重合膜を形成してなる第１の被着体、および、ガラス基板上にプラズマ重合膜を形成してなる第２の被着体を得た。
【０１２３】
次に、得られた第１の被着体および第２の被着体をチャンバーから取り出し、その１分後に、プラズマ重合膜同士が密着するように、各被着体を圧接した。これにより、接合体を得た。
次に、得られた接合体を３ＭＰａで加圧しつつ、８０℃で加熱し、１５分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
【０１２４】
（実施例２）
加熱の温度を８０℃から２５℃に変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（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と同様にして接合体を得た。
【０１２５】
（実施例１３）
第１のガスに含まれるキャリアガスを、窒素ガスに変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１４）
第２のガスを、アルゴンガスに変更した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２６】
（実施例１５）
第１の被着体および第２の被着体の作製後、チャンバー内の圧力を１Ｐａに維持した状態で、各被着体同士とを圧接するようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１６）
第１のガスを第２のガスで置換する際、一旦、第１のガスの供給および高周波電力の印加を停止して第１のガスのプラズマを消失させた後、第２のガスを供給してプラズマ化するようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１７）
第２の基材に対するプラズマ重合膜の形成を省略し、第２の被着体として第２の基材をそのまま用いるようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１２７】
（比較例１）
シロキサン結合を含む液状材料を用いて、単結晶シリコン基板（第１の基材）上およびガラス基板（第２の基材）上にそれぞれシリコン系化合物からなる被膜を形成し、被膜同士が密着するように、これらの基材を圧接するようにした以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。なお、被膜の形成は、以下のようにした。
【０１２８】
まず、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を気化させ、その気体に第１の基材および第２の基材を曝した。これにより、各基材上に、ヘキサメチルジシラザンの被膜を形成した。
次いで、これらの被膜に紫外線を照射した。そして、各被膜の紫外線照射面同士が密着するように、各基材同士を圧接した。
【０１２９】
（比較例２）
第２の基材として、ＰＥＴ基板を用いた以外は、前記比較例１と同様にして接合体を得た。
（比較例３〜６）
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、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１３０】
２．接合体の評価
２．１  接合強度（割裂強度）の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各基材を引き剥がしたとき、剥がれる直前の強度を測定することにより行った。そして、接合強度を以下の基準にしたがって評価した。
なお、接合強度の測定は、接合体の形成直後と、接合体に温度サイクル試験（−４０℃〜１２５℃、１００回）を行った後のそれぞれにおいて行った。
【０１３１】
＜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
【０１３２】
２．２  寸法精度の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の接合体の各角部の厚さを測定し、４箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
＜寸法精度の評価基準＞
○：１０μｍ未満
×：１０μｍ以上
【０１３３】
２．３  耐薬品性の評価
各実施例および各比較例で得られた接合体を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、ＨＱ４）に３週間と１００日間浸漬した。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。
【０１３４】
＜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。
【０１３５】
【表１】
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【０１３６】
表１から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、接合強度、寸法精度および耐薬品性のいずれの項目においても優れた特性を示した。
特に、基材が樹脂材料で構成されている場合、接合強度の向上が認められる。
また、プラズマ重合膜同士を接合する方が、プラズマ重合膜とその他の基材とを接合する場合に比べて、接合強度および耐薬品性において優れていた。
さらに、プラズマ重合膜の形成後、大気に曝すことなく接合を行うことによって、接合強度および耐薬品性の向上が認められた。
一方、シラザン系の接合膜を介して接合した場合（比較例１、２）、接合強度および耐薬品性が十分でなかった。
また、接着剤を介して接合した場合（比較例３〜６）、寸法精度および長期耐久性が十分でなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【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】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４】第１のガスを第２のガスで置換する際に、チャンバー内の雰囲気を模式的に説明する図を示す。
【図５】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。
【符号の説明】
【０１３８】
１……接合体  ２１……第１の基材  ２２……第２の基材  ２３、２４……接合面  ３１、３２……プラズマ重合膜  ４１……第１の被着体  ４２……第２の被着体  １００……プラズマ重合装置  １０１……チャンバー  １０２……接地線  １０３……供給口  １０４……排気口  １３０……第１の電極  １３９……静電チャック  １７０……ポンプ  １７１……圧力制御機構  １８０……電源回路  １８２……高周波電源  １８３……マッチングボックス  １８４……配線  １９０……ガス供給部  １９１……貯液部  １９２……気化装置  １９３、１９６……ガスボンベ  １９４……配管  １９５……拡散板  １９７、１９８、１９９……バルブ  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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【図７】
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【図８】
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