(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、接合膜を介して前記基材と接合される被着体とを用意する第１の工程と、
前記基材上の前記接合膜を形成すべき接合膜形成領域以外の領域の少なくとも一部に、シリコーン材料を含有する液状材料に対して撥液性を示す撥液性官能基を導入すること、または、前記液状材料に対して撥液性を示す撥液性被膜を自己組織化単分子膜あるいはプラズマ重合膜で形成することによって、前記液状材料に対して撥液性を有する撥液性領域を設け、更に、前記撥液性領域が前記接合膜形成領域を取り囲むように設定する第２の工程と、
前記基材上に、前記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、前記液状材料が前記撥液性領域に弾かれることを利用して、前記接合膜形成領域に液状被膜を形成する第３の工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記接合膜形成領域に前記接合膜を得る第４の工程と、
前記接合膜と前記被着体とを接触させた後に、前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、該接着性により、前記接合膜と前記被着体とを、前記接合膜形成領域において部分的に接合し、接合体を得る第５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る請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記撥液性官能基は、フルオロアルキル基である請求項１に記載の接合方法。
【請求項４】
前記シリコーン材料は、シラノール基を有する請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項５】
前記第３の工程において、前記液状材料の供給に先立って、前記接合膜形成領域に、前記液状材料に対する親液性を付与する親液化処理を施す請求項１ないし４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記親液化処理は、前記接合膜形成領域に、水酸基を導入する方法により行われる請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記第５の工程における前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線である請求項７に記載の接合方法。
【請求項９】
前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項７に記載の接合方法。
【請求項１０】
前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項７に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記第５の工程における前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記接合膜の平均厚さは、１００ｎｍ〜１００μｍである請求項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１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記被着体は、前記接合膜と同様の接合膜を有するものであり、
前記第５の工程において、前記各接合膜同士が密着するようにして、前記基材と前記被着体とを接合する請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１５】
前記第５の工程の後に、さらに、前記接合体に対して、前記基材と前記被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１６】
前記接合強度を高める処理は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、および、前記接合膜を加熱する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１５に記載の接合方法。
【請求項１７】
基材と、接合膜を介して前記基材と接合される被着体とを用意する第１の工程と、
前記基材上の前記接合膜を形成すべき接合膜形成領域以外の領域の少なくとも一部に、シリコーン材料を含有する液状材料に対して撥液性を示す撥液性官能基を導入することによって、前記液状材料に対して撥液性を有する撥液性領域を設け、更に、前記撥液性領域が前記接合膜形成領域を取り囲むように前記撥液性領域を配置する第２の工程と、
前記基材上に、前記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、前記液状材料が前記撥液性領域に弾かれることを利用して、前記接合膜形成領域に液状被膜を形成する第３の工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記接合膜形成領域に前記接合膜を得る第４の工程と、
前記接合膜と前記被着体とを接触させた後に、前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、該接着性により、前記接合膜と前記被着体とを、前記接合膜形成領域において部分的に接合し、接合体を得る第５の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項１８】
基材と、接合膜を介して前記基材と接合される被着体とを用意する第１の工程と、
前記基材上の前記接合膜を形成すべき接合膜形成領域以外の領域の少なくとも一部に、シリコーン材料を含有する液状材料に対して撥液性を示す撥液性被膜を自己組織化単分子膜あるいはプラズマ重合膜で形成することによって、前記液状材料に対して撥液性を有する撥液性領域を設け、更に、前記撥液性領域が前記接合膜形成領域を取り囲むように前記撥液性領域を配置する第２の工程と、
前記基材上に、前記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、前記液状材料が前記撥液性領域に弾かれることを利用して、前記接合膜形成領域に液状被膜を形成する第３の工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記接合膜形成領域に前記接合膜を得る第４の工程と、
前記接合膜と前記被着体とを接触させた後に、前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、該接着性により、前記接合膜と前記被着体とを、前記接合膜形成領域において部分的に接合し、接合体を得る第５の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項１９】
前記基材と前記被着体とが、請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合方法により接合されてなることを特徴とする接合体。
【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】
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、シリコン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
【０００３】
ところが、このような接着剤では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い（接着剤のはみ出し等の問題がある）
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
・耐インク性などの有機溶剤に対する信頼性が低い
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
・一部の領域を選択的に接合することができないので、接合界面に、部材間の熱膨張率差に伴う大きな応力が発生し、接合体の剥離等を招く
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、一部の領域において部分的に、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つの基材を、一部の領域において部分的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合することができる接合方法、および、かかる接合方法により、２つの基材を一部の領域において部分的に接合してなる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】
【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、基材と、接合膜を介して前記基材と接合される被着体とを用意する第１の工程と、
前記基材上の前記接合膜を形成すべき接合膜形成領域以外の領域の少なくとも一部に、シリコーン材料を含有する液状材料に対する撥液性を付与することにより、撥液性領域を設定する第２の工程と、
前記基材上に、前記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、前記液状材料が前記撥液性領域に弾かれることを利用して、前記接合膜形成領域に選択的に液状被膜を形成する第３の工程と、
前記液状被膜を乾燥して、前記接合膜形成領域に前記接合膜を得る第４の工程と、
前記接合膜にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に接着性を発現させ、この接着性により、前記接合膜と前記被着体とを、前記接合膜形成領域において部分的に接合し、接合体を得る第５の工程とを有することを特徴とする。
これにより、２つの基材を、一部の領域において部分的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合することができる。また、接合体中の２つの基材間に、接合膜の厚さに相当する高さの空間が形成される。したがって、前記所定領域の形状を適宜調整することにより、この空間を活かして、接合体中に閉空間や流路を形成することができる。
【０００９】
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ることが好ましい。
かかる化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、かかる化合物を含有する接合膜にエネルギーを付与することにより、化合物を構成するメチル基が容易に切断されて、その結果として、接合膜に確実に接着性を発現させることができるため、シリコーン材料として好適に用いられる。
【００１０】
本発明の接合方法では、前記シリコーン材料は、シラノール基を有することが好ましい。
これにより、液状材料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。
本発明の接合方法では、前記撥液性領域は、前記接合膜形成領域を取り囲むように設定されることが好ましい。
これにより、供給された液状材料が接合膜形成領域の内側に確実に留まる（溜まる）ことによって、被膜を形成することができる。その結果、接合膜形成領域に正確に対応する形状の液状被膜を形成することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記撥液性領域は、前記基材上に、前記液状材料に対して撥液性を示す撥液性官能基を導入すること、または、前記液状材料に対して撥液性を示す撥液性被膜を形成することによって設定されることが好ましい。
これにより、複雑なパターンであっても簡単に撥液性領域を設定することができる。
本発明の接合方法では、前記撥液性官能基は、フルオロアルキル基であることが好ましい。
これにより、撥液性被膜は、液状材料に対する優れた撥液性を示すものとなる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記撥液性被膜は、自己組織化膜またはプラズマ重合膜であることが好ましい。
これにより、緻密で均質な撥液性被膜を効率よく得ることができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程において、前記液状材料の供給に先立って、前記接合膜形成領域に、前記液状材料に対する親液性を付与する親液化処理を施すことが好ましい。
これにより、供給された液状材料が、撥液性領域で弾かれる一方、親液性が付与された接合膜形成領域に引き寄せられることとなる。その結果、液状材料は、接合膜形成領域に確実に供給されることとなる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記親液化処理は、前記接合膜形成領域に、水酸基を導入する方法により行われることが好ましい。
これにより、加熱したり紫外線を照射したりする等、簡単な方法で酸化処理を施すことにより、接合膜形成領域に水酸基を導入することができる。
本発明の接合方法では、前記第５の工程において、前記接合膜と前記被着体とを接触させた後、前記接合膜に前記エネルギーを付与することにより、前記接合膜と前記被着体とを接合することが好ましい。
接合膜と被着体とを接触させた状態では、接合膜と被着体との間は接合されていないので、これらの相対的な位置をずらして微調整することが容易である。これにより、最終的に得られる接合体の寸法精度をより高めることができる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記第５の工程における前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
エネルギー線として前記範囲内の紫外線を用いることにより、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜から表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜の特性が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を確実に発現させることができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、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、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて各基材に損傷等が生じるのを防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
【００１７】
本発明の接合方法では、前記第５の工程における前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
本発明の接合方法では、前記接合膜の平均厚さは、１００ｎｍ〜１００μｍであることが好ましい。
これにより、基材と被着体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。
【００１８】
本発明の接合方法では、前記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。
本発明の接合方法では、前記被着体は、前記接合膜と同様の接合膜を有するものであり、
前記第５の工程において、前記各接合膜同士が密着するようにして、前記基材と前記被着体とを接合することが好ましい。
これにより、接合強度のより高い接合体が得られる。
【００１９】
本発明の接合方法では、前記第５の工程の後に、さらに、前記接合体に対して、前記基材と前記被着体との接合強度を高める処理を行う工程を有することが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
本発明の接合方法では、前記接合強度を高める処理は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、および、前記接合膜を加熱する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合体の接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
本発明の接合体は、前記基材と前記被着体とが、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、信頼性の高い接合体が得られる。
【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。
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、接合膜３、３ａ、３ｂを介して、一部の領域において部分的に接合する方法である。
この接合膜３、３ａ、３ｂは、シリコーン材料を主材料とする被膜であり、エネルギーを付与することにより、その表面のエネルギーを付与した領域に、接着性が発現するという特徴を有するものである。
このような特徴を有する接合膜３、３ａ、３ｂによれば、２つの基材２１、２２を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合可能である。そして、本発明によれば、２つの基材２１、２２が部分的に強固に接合してなる信頼性の高い接合体１が得られる。
【００２１】
＜接合方法＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の接合方法および本発明の接合体の各第１実施形態について説明する。
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。
【００２２】
本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１と第２の基材２２（被着体）とを用意する工程と、第１の基材２１上の接合膜３を形成する領域（接合膜形成領域４１）以外の領域（接合膜非形成領域４２）に、接合膜３を形成するための液状材料３０に対する撥液性を付与することによって撥液性領域４３を設定する工程と、第１の基材２１上に、シリコーン材料を含有する液状材料３０を供給し、接合膜形成領域４１に液状被膜３１を形成する工程と、液状被膜３１を乾燥して、第１の基材２１の接合膜形成領域４１に、接合膜３を得る工程と、接合膜３にエネルギーを付与することにより、接合膜３の表面付近に接着性を発現させる工程と、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（被着体）とを貼り合わせることにより、これらが接合膜形成領域４１において部分的に接合された接合体１を得る工程とを有する。
【００２３】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、第１の基材２１と第２の基材２２とを用意する。
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−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、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、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。
【００２４】
また、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。
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００２７】
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、接合体１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、各接合膜３ａ、３ｂを支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【００２８】
なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、各基材２１、２２がそれぞれ板状をなしており、このうち第１の基材２１の一主面（接合面２３）の周縁部を除いた領域が、接合膜３が形成される接合膜形成領域４１として設定されている。各基材２１、２２がそれぞれ板状をなしていることにより、各基材２１、２２は撓み易くなり、２つの基材２１、２２を重ね合わせたときに、互いの形状に沿って十分に変形し得るものとなる。このため、２つの基材２１、２２を重ね合わせたときの密着性が高くなり、最終的に得られる接合体１における接合強度が高くなる。
また、各基材２１、２２が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和する作用が期待できる。
この場合、各基材２１、２２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。
【００２９】
次に、必要に応じて、第１の基材２１の接合面２３に接合膜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。
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。
【００３０】
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。
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。
【００３１】
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。
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。
【００３２】
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付近が上記のような材料で構成されていればよい。
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。
【００３３】
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と接合膜３との間の接合強度を特に高めることができる。
【００３４】
一方、第１の基材２１と同様、第２の基材２２の接合面２４にも、必要に応じて、あらかじめ接合膜３ｂ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、第２の基材２２の接合面２４と接合膜３ｂとの接合強度を高めることができる。
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。
【００３５】
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３ｂ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。
【００３６】
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３ｂ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。
【００３７】
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３ｂ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、これらの基が脱離してなる終端化されていない結合手（未結合手、ダングリングボンド）が挙げられる。
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。
【００３８】
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。
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。
【００３９】
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、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、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。
【００４０】
かかる中間層の構成材料には、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中間層の形成は、次工程［２］で撥液性領域４３を形成する基材（本実施形態では、第１の基材２１）に撥液性領域４３を形成した後、接合膜形成領域４１に対して行うようにしてもよい。
また、この表面処理および中間層の形成は、必要に応じて行えばよく、特に高い接合強度を必要としない場合には、省略することができる。
【００４１】
［２］次に、第１の基材２１の接合面２３のうち、接合膜形成領域４１以外の領域（以下、「接合膜非形成領域４２」と言う。）に、次工程［３］で接合面２３に供給するシリコーン材料を含有する液状材料３０に対する撥液性を付与し、撥液性領域４３を設定する。
なお、本明細書において、「シリコーン材料を含有する液状材料３０に対する撥液性を有する」とは、シリコーン材料を含有する液状材料３０に対する濡れ性が低いことを言う。具体的には、撥液性領域４３に対する液状材料３０の接触角が９０°以上であるのが好ましく、１１０°以上であるのがより好ましい。これにより、撥液性領域４３における液状材料３０の撥液性が十分に発揮される。
接合膜非形成領域４２への撥液性の付与は、＜Ｉ＞この領域４２に撥液性官能基（撥液性物質）を導入して表面を撥液化する方法や、＜II＞図１（ｂ）に示すように、この領域４２に撥液性を有する被膜４３１を形成する方法等によって行うことができる。以下、これら＜Ｉ＞、＜II＞の方法について順次説明する。
【００４２】
＜Ｉ＞  接合膜非形成領域４２に撥液性官能基を導入する方法としては、特に限定されないが、例えば、放電によって処理ガスを活性化（電離、イオン化、励起等）してプラズマを発生させ、このプラズマを被処理面に放出するプラズマ処理等が挙げられる。
第１の基材２１の表面を撥液化する処理ガスとしては、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、ＣＣｌＦ３、ＳＦ６等のフッ素原子含有化合物ガスが用いられる。これにより、接合膜非形成領域４２にフルオロアルキル基等のフッ素原子を含む官能基が導入される。その結果、接合膜非形成領域４２は、液状材料３０に対する優れた撥液性を示すものとなる。
【００４３】
また、シリコーン材料を含有する液状材料３０が疎水性である場合には、第１の基材２１の表面を親水化することによって、この表面に液状材料３０に対する撥液性を付与することができる。
この場合、第１の基材２１の表面を親水化する処理ガスとしては、例えば、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、空気等の酸素原子含有ガス、Ｎ２、ＮＨ３等の窒素原子含有ガス、ＳＯ２、ＳＯ３等の硫黄原子含有ガスが用いられる。このようなガスを用いることにより、接合膜非形成領域４２の被処理面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を導入することができる。その結果、接合膜非形成領域４２の表面エネルギーを高くすることができ、接合膜非形成領域４２に、親水性表面、すなわち液状材料３０に対して撥液性を示す撥液性領域４３を設定することができる。
【００４４】
なお、このようなプラズマ処理を、第１の基材２１の一部の接合膜非形成領域４２に対して選択的に施す場合、第１の基材２１上に、接合膜非形成領域４２の形状に対応する形状をなす窓部を有するマスクを設け、このマスクを介して、前述の処理ガスを用いて生成されたプラズマを放出すればよい。このようにすれば、接合膜非形成領域４２に対して、プラズマが選択的に接触し、接合膜非形成領域４２に撥液性が付与される。
【００４５】
＜II＞  接合膜非形成領域４２に形成する撥液性を有する被膜４３１としては、例えば、下地となる第１の基材２１の表層原子と反応可能な結合性官能基を有する化合物により形成された、いわゆる自己組織化単分子（ＳＡＭ）膜や、プラズマ重合膜等が挙げられる。これらの膜によれば、緻密で均質な被膜４３１を効率よく得ることができる。
このうち、撥液性を有する自己組織化膜は、結合性官能基と撥液性官能基とを有する化合物を、第１の基材２１の接合膜非形成領域４２上に供給して、結合性官能基を接合膜非形成領域４２に結合させることにより形成することができる。
【００４６】
以下、結合性官能基と撥液性官能基とを有する化合物について説明する。
自己組織化膜は、上述したような化合物の分子が、固体上に自発的に組織化することによって形成された膜である。
結合性官能基は、固体（第１の基材２１）との結合を担う官能基であり、化合物に少なくとも１つ含まれていればよいが、複数含まれているのが好ましい。これにより、化合物と第１の基材２１とを複数の結合性官能基で結合することができ、化合物の第１の基材２１に対する密着性を向上させることができる。
【００４７】
この結合性官能基は、第１の基材２１と結合し得るものであればよく、特に限定されないが、例えば、第１の基材２１が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して構成され、その表面に水酸基が露出する構成である場合、アルコキシ基やハロゲン基のような加水分解基、アミノ基等を含むものが挙げられる。また、第１の基材２１が貴金属を主材料として構成される場合、例えば、チオール基等を含むものが挙げられる。これらの中でも、分子中の複数の結合性官能基を備える場合、分子中にさらに加水分解基を含むのが好ましい。これにより、第１の基材２１の他に、分子間で結合を行うことができるため、分子同士によるネットワーク（網目状構造）を第１の基材２１上に形成することができる。これにより、形成される撥液性被膜４３１がより緻密なものとなる。その結果、特に高い撥液性が得られるとともに、撥液性被膜４３１の第１の基材２１への密着性の向上を図ることができる。
【００４８】
一方、撥液性官能基としては、例えば、フルオロアルキル基、アルキル基、ビニル基等を含むものが挙げられ、中でも、特に、フルオロアルキル基を含むものが好ましい。フルオロアルキル基を含む官能基は、特に優れた撥液性を有するものである。
また、撥液性官能基の重量平均分子量は、２００〜４０００程度であるのが好ましく、１０００〜２０００程度であるのがより好ましい。
【００４９】
以上のことを考慮すると、自己組織化膜を形成することができる化合物としては、第１の基材２１の表面に水酸基が露出している構成である場合、例えば、フルオロアルキル基を含む官能基を備え、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｔ、Ｂａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔａ等を有する各種金属アルコキシドを好適に用いることができる。これらの中でも、一般的に、フルオロアルキル基を含む官能基を備え、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等を有するカップリング剤（金属アルコキシド）がより好適に用いられるが、特に、フルオロアルキル基を含む官能基を備えＳｉを有するシラン系カップリング剤（金属アルコキシド）を用いるのが好ましい。フルオロアルキル基を含む官能基を備えるシラン系カップリング剤は、化学的に安定であり、また安価であるため入手が容易である。
【００５０】
ここで、フルオロアルキル基を含む官能基を備えるシラン系カップリング剤は、一般式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）（但し、Ｘは、加水分解によりシラノール基を生成する加水分解基、Ｒはフルオロアルキル基を含む官能基である。また、ｎは１〜３の整数であり、１または２の整数であるのが好ましい。）で表される。
この一般式において、Ｘとしては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ハロゲン基等が挙げられる。
【００５１】
なお、同じＳｉ原子に結合した複数個のＲ同士または複数個のＸ同士は、互いに同じものであっても、異なるものであってもよい。
このようなフルオロアルキル基を含む官能基を備えるシラン系カップリング剤の具体例としては、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００５２】
また、自己組織化膜は、液相プロセスや気相プロセス等により形成することができるが、中でも液相プロセスにより形成するのが好ましい。液相プロセスによれば、化合物を含有する処理液を調製し、この処理液を接合膜非形成領域４２に供給した後、必要に応じて加熱等の後処理を行うという比較的簡単な工程により、自己組織化膜を確実に形成することができる。
【００５３】
液状材料を接合膜非形成領域４２に供給する方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法のような各種塗布法が挙げられ、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、インクジェット法を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、比較的容易に、かつ優れた精度で、液状材料を、第１の基材２１の接合膜非形成領域４２に選択的に供給することができる。
【００５４】
また、後処理は、化合物の種類に応じて、結合性官能基と第１の基材２１との反応を促進する等の目的で行われる。
化合物としてフルオロアルキル基を含む官能基を備えるシラン系カップリング剤を用いた場合を例に説明すると、これを含有する液状材料を、例えばインクジェット法によって第１の基材２１の接合膜非形成領域４２に選択的に供給した後、例えば、第１の基材２１を加熱することにより、シラン系カップリング剤の加水分解基を加水分解させ、生成したシラノール基と、第１の基材２１の表面で露出する水酸基とを反応させてシロキサン結合を形成させる。これにより、接合膜非形成領域４２の形状に対応した被膜４３１が第１の基材２１の表面に形成される。
そして、被膜４３１の表面には、撥液性を示す官能基が露出することとなり、この被膜４３１は撥液性を発揮するものとなる。
【００５５】
一方、プラズマ重合膜は、プラズマによって原料ガスを活性化し、活性化された原料ガスを被成膜面近傍で重合反応させることによって成膜される。
撥液性を有するプラズマ重合膜を生成する原料ガスとしては、例えば、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等のフッ素系ガスが挙げられる。フッ素系ガスは、プラズマ重合により、フッ素原子を含有する緻密質の重合物を形成することができる。
【００５６】
また、フッ素系ガスの中でも、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６およびＣ４Ｆ８のうちの少なくとも１種を主成分とするものが好ましい。これらのフッ素系ガスは、プラズマ重合により容易に重合して、緻密で撥液性に優れた重合物を形成し得るものである。また、これらのフッ素系ガスは、気体分子中のフッ素原子の含有率が高いため、より撥液性の高い重合物を得ることができる。
【００５７】
なお、原料ガスは、フッ素を含有する液状物質を気化させたものを主成分とするものでもよい。これにより、原料の取り扱いを容易に行うことができる。
また、シリコーン材料を含有する液状材料が疎水性である場合には、親水性を有するプラズマ重合膜を接合膜非形成領域４２に形成することによって、この領域に液状材料３０に対する撥液性を付与することができる。親水性を有するプラズマ重合膜を生成する原料ガスとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の親水基を有する重合性モノマーを気化させたものが挙げられる。
【００５８】
第１の基材２１の接合膜非形成領域４２にプラズマ重合膜を形成するには、第１の基材２１上に、接合膜非形成領域４２の形状に対応する形状をなす窓部を有するマスクを設け、このマスクを介して、前述の原料ガスのプラズマ重合膜を成膜する。このようにすれば、接合膜非形成領域４２に対して、プラズマ重合膜が選択的に形成され、接合膜非形成領域４２に撥液性を有する被膜４３１が形成される。
【００５９】
また、第１の基材２１上に、前述の原料ガスのプラズマ重合膜を全面的に成膜し、このプラズマ重合膜上に、接合膜非形成領域４２と反対パターンの形状（接合膜形成領域４１に対応する形状）をなす窓部を有するマスクを設け、このマスクを介して、プラズマ重合膜をエッチングするようにしてもよい。これにより、プラズマ重合膜が、接合膜非形成領域４２の形状に対応する形状にパターニングされ、接合膜非形成領域４２を選択的に覆うように形成された被膜４３１が得られる。
【００６０】
この場合、プラズマ重合膜をエッチングする方法としては、プラズマエッチングのようなドライエッチング、ウエットエッチングのような各種エッチング等が挙げられるが、プラズマエッチングを用いるのが好ましい。プラズマエッチングによれば、プラズマ重合膜や第１の基材２１等の汚染を防止しつつ、パターニングを施すことができる。
また、プラズマエッチングに用いるエッチング用ガス（エッチャント）としては、フッ素系ガスが好ましく、ＣＦ４を主成分とするものがより好ましい。ＣＦ４は、プラズマエッチングの際に、炭素原子とフッ素原子とに容易に解離して活性種となる。そして、この活性種が重合物に作用（例えば、反応、衝突等）することにより、重合物の不要部分が除去され、効率よくパターニングすることができる。
【００６１】
さらに、エッチングによりプラズマ重合膜中に新たにフッ素原子が導入されるため、接合膜非形成領域４２により高い撥液性を付与することができる。
以上のような＜Ｉ＞、＜II＞の方法により、接合膜非形成領域４２に撥液性が付与される。これらの方法によれば、複雑なパターンであっても簡単に撥液性領域４３を設定することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、撥液性領域４３が、接合膜形成領域４１を取り囲むように設定されている。撥液性領域４３がこのような形状をなしていることにより、供給された液状材料３０が、接合膜形成領域４１の内側に確実に留まる（溜まる）ことによって、被膜を形成することができる。これにより、接合膜形成領域４１に正確に対応する形状の液状被膜３１を形成することができる。
【００６３】
また、このように接合膜非形成領域４２に撥液性を付与して撥液性領域４３を設定する一方、接合膜形成領域４１に親液性を付与するのが好ましい。これにより、後述する工程において、第１の基材２１の接合面２３に供給された液状材料３０が、撥液性領域４３によって弾かれる一方、接合膜形成領域４１に引き寄せられることとなる。その結果、接合膜形成領域４１に対して液状材料３０を選択的に供給することができる。すなわち、接合膜形成領域４１と接合膜非形成領域４２との間で、液状材料３０に対する親和性の関係が互いに異なるように、各領域４１、４２に施す処理を設定するようにすればよい。
【００６４】
接合膜形成領域４１への親液性の付与は、例えば、この領域４１に親液性官能基（親液性物質）を導入して表面を親液化する方法や、この領域４１に親液性を有する被膜を形成する方法等により行うことができる。
このうち、親液性官能基としては、液状材料３０の特性に応じて適宜選択すればよく、例えば液状材料３０が疎水性である場合には、水酸基、カルボニル基、アミノ基等の親水性官能基を用いることができる。一方、液状材料３０が親水性である場合には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基のようなアルキル基、フェニル基、ナフチル基のようなアリール基等の疎水性官能基を用いることができる。
【００６５】
このような親水性官能基または疎水性官能基を接合膜形成領域４１に導入する方法としては、エネルギーを付与することによって各官能基を導入し得る方法であれば特に限定されないが、前述したように、例えば、放電によって処理ガスを活性化（電離、イオン化、励起等）してプラズマを発生させ、このプラズマを被処理面に放出するプラズマ処理等が挙げられる。
【００６６】
特に、接合膜形成領域４１に酸化処理を施すようにすれば、水酸基を容易に導入することができる。酸化処理は、加熱したり紫外線を照射したりする等、簡単な方法で行うことができる。
また、接合膜形成領域４１に親水性または疎水性を有する被膜を形成するようにしてもよい。この被膜は、例えば、自己組織化膜やプラズマ重合膜等で構成することができる。
さらに、粗面化処理を施すことによっても、接合膜形成領域４１を親液化することができる。粗面化処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理等が挙げられる。
【００６７】
［３］次に、図１（ｃ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３に、シリコーン材料を含有する液状材料３０を供給し、接合膜形成領域４１に液状被膜３１を形成する。
液状材料３０を供給する方法には、前記工程［２］で例示したのと同様の方法を用いることができる。
なお、このとき、接合面２３に供給する液状材料３０の量を適宜設定することにより、形成される接合膜３の厚さの制御を比較的容易に行うことができる。
【００６８】
第１の基材２１の接合面２３に液状材料３０を供給すると、接合膜非形成領域４２が撥液性領域４３として設定されているため、液状材料３０が弾かれ、接合膜非形成領域４２には液状材料３０がほとんど付着しない。一方、弾かれた液状材料３０は、接合膜形成領域４１に移動して選択的に付着する（セルフアライメント）。その結果、第１の基材２１の接合面２３には、接合膜形成領域４１の形状にパターニングされた液状被膜３１が形成される。
【００６９】
このように、接合膜非形成領域４２に撥液性が付与されていると、第１の基材２１の接合面２３の全面に液状材料３０を供給しても、接合膜形成領域４１に自発的かつ選択的に液状材料３０が付着することができる。このため、スピンコート法等のように、簡易な塗布法であるが、液状材料の供給領域を制御するのが難しい塗布法を用いた場合でも、マスク等を用いることなく、所定形状の液状被膜３１を得ることができる。このため、液状被膜３１の形成工程の簡易化を図るとともに、所要時間を短縮することができる。
【００７０】
また、接合膜形成領域４１に多量の液状材料３０を供給したとしても、液状材料３０が接合膜非形成領域４２にはみ出し難くなる。これにより、液状被膜３１が広がり難くなり、最終的に得られる接合膜３の厚さをより厚くすることができる。さらに、複数回の被膜堆積も可能である。このため、制御可能な厚さの範囲をさらに広げることができる。また、接合膜３の厚さや形状を、高い精度で制御することができる。
【００７１】
ここで、液状材料３０は、シリコーン材料を含有するものである。
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、主鎖の一部から突出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。
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。
【００７２】
【化１】
0004497218.tif 000002
［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。］
【００７３】
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、直鎖状をなすもの、すなわち上記一般式（１）の構造単位および上記一般式（２）の構造単位で構成されるものであるのが好ましい。これにより、次工程において、液状材料中に含まれるシリコーン材料同士が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は膜強度に優れたものとなる。
具体的には、かかる構成のポリオルガノシロキサン骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式（４）で表わされるものが挙げられる。
【００７４】
【化２】
0004497218.tif 000003
［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、ａは０または１〜３の整数を表し、ｍは０または１以上の整数を表し、ｎは０または１以上の整数を表す。］
【００７５】
上記一般式（１）〜上記一般式（４）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。
【００７６】
また、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、上記一般式（４）中、ｍおよびｎは、ポリオルガノシロキサンの重合度を表すものであるが、ｍおよびｎの合計（ｍ＋ｎ）が、５〜１００００程度の整数であるのが好ましく、５０〜１０００程度の整数であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、液状材料３０の粘度を後に示すような好適な範囲内に比較的容易に設定することができる。
【００７７】
このようなシリコーン材料の中でも、特に、その主骨格がポリジメチルシロキサンで構成されているのが好ましい。すなわち、上記一般式（４）において、各基Ｒはメチル基であるのが好ましい。かかる化合物は、比較的入手が容易で、かつ安価であるとともに、後工程において、接合膜３にエネルギーを付与することにより、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、シリコーン材料として好適に用いられる。
【００７８】
さらに、シリコーン材料は、シラノール基を有するものであるのが好ましい。すなわち、上記一般式（４）において、各基Ｚは水酸基であるのが好ましい。これにより、次工程において、液状材料３０を乾燥させた後、最終的に接合膜３を得る際に、隣接するシリコーン材料が有す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、シリコーン材料が備える水酸基と、第１の基材２１が備える水酸基とが結合することから、シリコーン材料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。
【００７９】
また、シリコーン材料は、比較的柔軟性に富む材料である。そのため、後工程において、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。
【００８０】
さらに、シリコーン材料は、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、本発明にかかる接合膜３を適用すれば、その耐久性を確実に向上させることができる。また、シリコーン材料は、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。
【００８１】
このような液状材料３０の粘度（２５℃）は、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３０の粘度をかかる範囲とすることにより、撥液性領域４３（接合膜非形成領域４２）に一旦供給された液状材料３０が、速やかに接合膜形成領域４１に移動し、接合膜形成領域４１に、選択性よく液状材料３０を付着させることができる。その結果、接合膜形成領域４１の形状に正確に対応した液状被膜３１を得ることができる。また、液状材料３０の粘度が前記範囲内であれば、液状材料３０がある程度の粘性を有したものとなり、より厚さの厚い液状被膜３１を形成することが可能となる。さらに、この液状材料３０で構成される液状被膜３１を次工程［４］で乾燥させた際に、接合膜３を形成するのに十分な量のシリコーン材料を液状材料３０中に含有したものとすることができる。
【００８２】
なお、液状材料３０の粘度が前記下限値を下回った場合、液状材料３０の流動性が顕著になり、撥液性領域４３に流れ出してしまうおそれがある。一方、液状材料３０の粘度が前記上限値を上回った場合、液状被膜３１の厚さや形状の精度が著しく低下するおそれがある。
また、液状材料３０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３０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３０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。
【００８３】
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。
【００８４】
［４］次に、第１の基材２１の接合膜形成領域４１に供給された液状被膜３１を乾燥する。これにより、図１（ｄ）に示すように、接合膜形成領域４１の形状（所定形状）に対応してパターニングされた接合膜３が形成される。このようにして得られた接合膜３は、エネルギーを付与することにより接着性が発現するものとなる。かかる接合膜３は、例えばシリコーン材料としてシラノール基を有するものを用いた場合には、シリコーン材料が有するシラノール基同士を、さらには、このシラノール基と第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することができる。
【００８５】
液状材料３０を乾燥させる際の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
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。
さらに、乾燥させる際の雰囲気の圧力は、大気圧下であってもよいが、減圧下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、液状材料３０の乾燥を促進させるとともに、接合膜３の膜密度が緻密化して、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。
【００８６】
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。
接合膜３の平均厚さは、１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２００ｎｍ〜１０μｍ程度であるのがより好ましい。供給する液状材料３０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。
【００８７】
なお、接合膜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、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。
また、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で包み込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。
【００８８】
［５］次に、接合膜３にエネルギーを付与する。
接合膜３にエネルギーを付与すると、この接合膜３では、表面付近の分子結合の一部が切断し、表面が活性化されることに起因して、表面付近に第２の基材２２に対する接着性が発現する。
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。
【００８９】
ここで、本明細書中において、表面が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜３の表面の分子結合の一部、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中に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。）が生じた状態の他、この未結合手が水酸基（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。
【００９０】
接合膜３に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与するものであってもよいが、例えば、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、接合膜３を加熱する方法、接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、接合膜３をプラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、接合膜３をオゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。これにより、接合膜３の表面を効率よく活性化させることができる。また、接合膜３中の分子構造を必要以上に切断しないので、接合膜３の特性が低下してしまうのを避けることができる。
【００９１】
上記の方法の中でも、本実施形態では、接合膜３にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギーを付与する方法として好適に用いられる。
このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、Ｘ線、γ線のような電磁波、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を２種以上組み合わせたものが挙げられる。
【００９２】
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１２６〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図１（ｅ）参照）。かかる範囲内の紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜３中の骨格をなす分子結合が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、接合膜３から表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜３の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜３に接着性を確実に発現させることができる。
【００９３】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、分子結合の切断を効率よく行うことができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１２６〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００９４】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜３の表面付近の分子結合を切断し得る程度の時間、すなわち、接合膜３の表面付近に存在する分子結合を選択的に切断し得る程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜３の構成材料等に応じて若干異なるものの、１秒〜３０分程度であるのが好ましく、１秒〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
【００９５】
一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザのようなパルス発振レーザ（パルスレーザ）、炭酸ガスレーザ、半導体レーザのような連続発振レーザ等が挙げられる。中でも、パルスレーザが好ましく用いられる。パルスレーザでは、接合膜３のレーザ光が照射された部分に経時的に熱が蓄積され難いので、蓄積された熱による接合膜３の変質・劣化を確実に防止することができる。すなわち、パルスレーザによれば、接合膜３の内部にまで蓄積された熱の影響がおよぶのを、防止することができる。
【００９６】
また、パルスレーザのパルス幅は、熱の影響を考慮した場合、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、パルス幅が１ｐｓ（ピコ秒）以下であるのが好ましく、５００ｆｓ（フェムト秒）以下であるのがより好ましい。パルス幅を前記範囲内にすれば、レーザ光照射に伴って接合膜３に生じる熱の影響を、的確に抑制することができる。なお、パルス幅が前記範囲内程度に小さいパルスレーザは、「フェムト秒レーザ」と呼ばれる。
【００９７】
また、レーザ光の波長は、特に限定されないが、例えば、２００〜１２００ｎｍ程度であるのが好ましく、４００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、レーザ光のピーク出力は、パルスレーザの場合、パルス幅によって異なるが、０．１〜１０Ｗ程度であるのが好ましく、１〜５Ｗ程度であるのがより好ましい。
さらに、パルスレーザの繰り返し周波数は、０．１〜１００ｋＨｚ程度であるのが好ましく、１〜１０ｋＨｚ程度であるのがより好ましい。パルスレーザの周波数を前記範囲内に設定することにより、表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【００９８】
なお、このようなレーザ光の各種条件は、レーザ光を照射された部分の温度が、好ましくは常温（室温）〜６００℃程度、より好ましくは２００〜６００℃程度、さらに好ましくは３００〜４００℃程度になるように適宜調整されるのが好ましい。これにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇するのを防止して、表面付近の分子結合を選択的に切断することができる。
【００９９】
また、接合膜３に照射するレーザ光は、その焦点を、接合膜３の表面に合わせた状態で、この表面に沿って走査されるようにするのが好ましい。これにより、レーザ光の照射によって発生した熱が、表面付近に局所的に蓄積されることとなる。その結果、接合膜３の表面に存在する分子結合を選択的に脱離させることができる。
また、接合膜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く、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、中でも、大気雰囲気（特に、露点が低い雰囲気下）中で行うのが好ましい。これにより、接合膜３の表面付近にオゾンガスが生じて、表面の活性化がより円滑に行われることとなる。さらに、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【０１００】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による第１の基材２１の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜３で切断される分子結合の量を調整することが可能となる。このように切断される分子結合の量を調整することにより、第１の記載２１と第２の基材２２との間の接合強度を容易に制御することができる。
【０１０１】
すなわち、表面付近で切断される分子結合の量を多くすることにより、接合膜３の表面付近に、より多くの活性手が生じるため、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、表面付近で切断される分子結合の量を少なくすることにより、接合膜３の表面付近に生じる活性手を少なくし、接合膜３に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【０１０２】
［６］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の接合面２４とが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせる（図２（ｆ）参照）。これにより、前記工程［５］において、接合膜３の表面に第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を介して部分的に接合され、図２（ｇ）に示すような接合体１が得られる。すなわち、接合体１は、接合膜３と接触する領域において部分的に接合されている。
【０１０３】
このようにして得られた接合体１では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、２つの基材２１、２２が接合されている。このため、接合体１は短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【０１０４】
また、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。
【０１０５】
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。
また、接合膜３は、従来の接着剤等に比べて、熱膨張係数が極めて小さい。このため、接合膜３は、環境温度が変化してもその厚さが変化し難いものとなり、その結果、接合体１は寸法精度の極めて高いものとなる。
【０１０６】
また、本実施形態では、接合すべき領域のみに接合膜３を形成するようにしたため、第１の基材２１と第２の基材２２との熱膨張率の差に基づいて接合界面に生じる応力が、接合面２３全体に接合膜を形成した場合に比べて小さく抑えられる。その結果、第１の基材２１と第２の基材２２の剥離を確実に抑制または防止することができる。
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。
【０１０７】
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２１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。
【０１０８】
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。
また、本実施形態によれば、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（互いに対向する面）全体を接合するのではなく、一部の領域（接合膜と接触する領域）のみを選択的に接合する。この接合膜３と接触する領域は、第１の基材２１における接合膜形成領域４１を制御することのみで、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の接合膜と接触する領域の面積や形状を制御することによって、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、第１の基材２１と第２の基材２２とを容易に分離可能な接合体１が得られる。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。
【０１０９】
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。
また、第１の基材２１と第２の基材２２の接合膜３と接触する領域の面積や形状を制御することにより、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。
【０１１０】
さらに、本実施形態にかかる接合方法によれば、図２（ｇ）に示すように、接合膜３が形成されていない領域では、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３ｃが形成される。このような空間３ｃを活かすため、接合膜形成領域４１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。
【０１１１】
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。
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、これらを貼り合わせたとき、接合膜３の表面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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
なお、前記工程［５］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［５］の終了後、できるだけ早く本工程［６］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［５］の終了後、６０分以内に本工程［６］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。
【０１１４】
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［５］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。
【０１１５】
以上のようにして、図２（ｇ）に示す接合体（本発明の接合体）１を得ることができる。
また、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（［７Ａ］および［７Ｂ］）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。
【０１１６】
［７Ａ］  図２（ｈ）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。
【０１１７】
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、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、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。
【０１１８】
［７Ｂ］  図２（ｈ）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。
【０１１９】
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［７Ａ］、［７Ｂ］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（ｈ）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。
【０１２０】
≪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３および図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３および図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２１】
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。
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の両方に接合膜３ａ、３ｂを形成し、これら接合膜３ａ、３ｂを介して第１の基材２１と第２の基材２２とを接合することにより接合体１を得るようにした以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１２２】
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、第１の基材２１と第２の基材２２とを用意し、第１の基材２１上の接合膜形成領域（第１の接合膜形成領域４１ａ）以外の領域、および、第２の基材２２上の接合膜形成領域（第２の接合膜形成領域４１ｂ）以外の領域に、それぞれ、液状材料３０に対する撥液性を付与することによって第１の撥液性領域４３ａおよび第２の撥液性領域４３ｂを設定する工程と、第１の基材２１上および第２の基材２２上に、それぞれ、液状材料３０を供給し、各接合膜形成領域４１ａ、４１ｂに液状被膜３１ａ、３１ｂを形成する工程と、各液状被膜３１ａ、３１ｂを乾燥して、第１の基材２１および第２の基材２２の各接合膜形成領域４１ａ、４１ｂに、それぞれ、各接合膜３ａ、３ｂを得る工程と、各接合膜３ａ、３ｂにエネルギーを付与することにより、各接合膜３ａ、３ｂの表面付近に接着性を発現させる工程と、接合膜３ａと接合膜３ｂとが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせることにより、これらが第１の接合膜形成領域４１ａと第２の接合膜形成領域４１ｂとの共通の領域において部分的に接合された接合体１を得る工程とを有する。
【０１２３】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］まず、前記第１実施形態と同様にして、第１の基材２１および第２の基材２２を用意する。なお、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、第１の基材２１の一方の面（接合面２３）の周縁部以外の領域が、接合膜３ａが形成される第１の接合膜形成領域４１ａとして設定され、第２の基材２２の一方の面（接合面２４）の周縁部以外の領域が、接合膜３ｂが形成される第２の接合膜形成領域４１ｂとして設定されている。
【０１２４】
［２］次に、図３（ｂ）に示すように、第１の基材２１の接合面２３のうち、第１の接合膜形成領域４１ａ以外の領域（以下、「第１の接合膜非形成領域４２ａ」と言う。）に撥液性を付与（被膜４３１ａを形成）し、第１の撥液性領域４３ａを設定する。また、それと同様に、第２の基材２２の接合面２４のうち、第２の接合膜形成領域４１ｂ以外の領域（第２の接合膜非形成領域４２ｂ）に撥液性を付与（被膜４３１ｂを形成）し、第２の撥液性領域４３ｂを設定する。なお、撥液性を付与する方法は、第１の基材２１と第２の基材２２とで同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１２５】
［３］次に、図３（ｃ）に示すように、第１の基材２１の第１の接合膜形成領域４１ａに、シリコーン材料を含有する液状材料３０を供給し、液状被膜３１ａを得る。また、それと同様に、第２の基材２２の第２の接合膜形成領域４１ｂに、シリコーン材料を含有する液状材料３０を供給し、液状被膜３１ｂを得る。
この場合、第１の接合膜形成領域４１ａに供給する液状材料３０と、第２の接合膜形成領域４１ｂに供給する液状材料３０とは、互いにシリコーン材料の組成や重合度等が異なる液状材料であってもよいが、好ましくは同種の液状材料とされる。これにより、接合膜３ａと接合膜３ｂとの親和性が向上する。その結果、後述する工程を経ることにより、接合膜３ａと接合膜３ｂとの間を強固に接合することができる。
【０１２６】
［４］次に、第１の基材２１の第１の接合膜形成領域４１ａに供給された液状材料３０（液状被膜３１ａ）を乾燥する。また、それと同様に、第２の基材２２の第２の接合膜形成領域４１ｂに供給された液状材料３０（液状被膜３１ｂ）を乾燥する。これにより、図３（ｄ）に示すように、第１の基材２１および第２の基材２２の上に、それぞれ、第１の接合膜形成領域４１ａおよび第２の接合膜形成領域４１ｂの形状（所定形状）に対応してパターニングされた接合膜３ａ、３ｂが形成される。
【０１２７】
［５］次に、図３（ｅ）に示すように、第１の基材２１上に形成された接合膜３ａにエネルギーを付与する。また、それと同様に、第２の基材２２上に形成された接合膜３ｂにエネルギーを付与する。
各接合膜３ａ、３ｂにエネルギーを付与すると、各接合膜３ａ、３ｂでは、表面付近の分子結合の一部が切断し、表面が活性化されることに起因して、表面付近に接着性が発現する。
【０１２８】
［６］次に、接合膜３ａと接合膜３ｂとが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを貼り合わせる（図４（ｆ）参照）。これにより、前記工程［５］において、各接合膜３ａ、３ｂに接着性が発現していることから、接合膜３ａと接合膜３ｂとが化学的に結合する。その結果、第１の接合膜形成領域４１ａと第２の接合膜形成領域４１ｂとが重なり合った部分において、第１の基材２１と第２の基材２２とが部分的に接合され、図４（ｇ）に示すような接合体１が得られる。すなわち、接合体１は、第１の接合膜形成領域４１ａおよび第２の接合膜形成領域４１ｂにおいて部分的に接合されている。
【０１２９】
なお、接合体１を得た後、この接合体１に対して、必要に応じて、前記第１実施形態における２つの工程（［７Ａ］および［７Ｂ］）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容易に図ることができる。
このような第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【０１３０】
また、本実施形態では、接合膜同士を接合することになるので、前記第１実施形態に比べて、より強固に接合することができる。
なお、本実施形態では、特に、第１の基材２１と第２の基材２２の両方に、同じパターンで接合膜３ａ、３ｂが形成されているが、各接合膜３ａ、３ｂのパターンは互いに異なっていてもよい。
【０１３１】
≪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実施形態および前記第２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。
【０１３２】
本実施形態にかかる接合方法では、第１の基材２１と第２の基材２２とを、各接合膜３ａ、３ｂにエネルギーを付与する前に重ね合わせて仮接合体５とした後、この仮接合体５にエネルギーを付与して、接合体１を得るようにした以外は、前記第２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は、第１の基材２１と第２の基材２２とを用意し、第１の基材２１上の接合膜形成領域（第１の接合膜形成領域４１ａ）以外の領域、および、第２の基材２２上の接合膜形成領域（第２の接合膜形成領域４１ｂ）以外の領域に、それぞれ、液状材料３０に対する撥液性を付与することによって第１の撥液性領域４３ａおよび第２の撥液性領域４３ｂを設定する工程と、第１の基材２１上および第２の基材２２上に、それぞれ、液状材料３０を供給し、各接合膜形成領域４１ａ、４１ｂに液状被膜３１ａ、３１ｂを形成する工程と、各液状被膜３１ａ、３１ｂを乾燥して、第１の基材２１および第２の基材２２の各接合膜形成領域４１ａ、４１ｂに、それぞれ、各接合膜３ａ、３ｂを得る工程と、接合膜３ａと接合膜３ｂとが密着するように、第１の基材２１と第２の基材２２とを重ね合わせて、仮接合体５を得る工程と、仮接合体５中の各接合膜３ａ、３ｂにエネルギーを付与して、接合体１を得る工程とを有する。
【０１３３】
以下、本実施形態にかかる接合方法の各工程について順次説明する。
［１］〜［４］まず、前記第１実施形態における工程［１］〜［４］と同様にして、第１の基材２１上に接合膜３ａを形成する。また、それと同様に、第２の基材２２上に接合膜３ｂを形成する。
［５］次に、図５（ａ）に示すように、接合膜３ａと接合膜３ｂ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。これにより、仮接合体５を得る。
なお、この仮接合体５の状態では、接合膜３ａと接合膜３ｂとの間は接合されていない。このため、仮接合体５において第１の基材２１と第２の基材２２とをずらすことにより、これらの相対的な位置を微調整することを容易に行うことができる。その結果、最終的に得られる接合体１の寸法精度をより高めることができる。
【０１３４】
［６］次に、得られた仮接合体５中の各接合膜３ａ、３ｂに対してエネルギーを付与する。
具体的には、図５（ｂ）に示すように、仮接合体５に紫外線を照射することにより、エネルギーを付与する。これにより、仮接合体５において、各接合膜３ａ、３ｂの分子結合の一部が切断され、活性化される。その結果、各接合膜３ａ、３ｂに接着性が発現する。そして、この接着性により、接合膜３ａと接合膜３ｂとが（第１の接合膜形成領域４１ａと第２の接合膜形成領域４１ｂとが）重なった部分において、第１の基材２１と第２の基材２２とが部分的に接合される。これにより、図５（ｂ）に示す接合体１が得られる。
【０１３５】
なお、仮接合体５に付与するエネルギーは、紫外線を照射する方法以外の方法で付与されてもよく、例えば、前記第１実施形態で挙げたような方法で付与される。
ここでは、仮接合体５にエネルギーを付与する方法として、仮接合体５中の各接合膜３ａ、３ｂを加熱する方法、および、各接合膜３ａ、３ｂに圧縮力を付与する方法を例に説明する。
【０１３６】
各接合膜３ａ、３ｂを加熱する場合、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、第１の基材２１および第２の基材２２が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、各接合膜３ａ、３ｂを確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、各接合膜３ａ、３ｂの脱離基を脱離し得る程度の時間とすればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、各接合膜３ａ、３ｂは、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種方法で加熱することができる。
【０１３７】
一方、各接合膜３ａ、３ｂに圧縮力を付与することにより、各接合膜３ａ、３ｂに対してエネルギーを付与する場合には、第１の基材２１と第２の基材２２とが互いに近づく方向に、仮接合体５を０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、各接合膜３ａ、３ｂに対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜３ａと接合膜３ｂとに、互いに十分な接着性が発現する。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と第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。
【０１３８】
また、圧縮力を付与する時間は、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、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
なお、接合体１を得た後、この接合体１に対して、必要に応じて、前記第１実施形態における２つの工程（［７Ａ］および［７Ｂ］）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容易に図ることができる。
本実施形態にかかる接合方法では、前記第１実施形態にかかる接合方法と同様の作用・効果が得られる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
＜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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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、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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【実施例】
【０１６３】
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の石英ガラス基板を用意し、シリコン基板とガラス基板との双方を、酸素プラズマによる下地処理を行った。これにより、シリコン基板およびガラス基板の全面に親液化処理を施した。
【０１６４】
次に、フルオロアルキル基を含む官能基を備えるシランカップリング剤（信越シリコーン社製、「ＫＹ−１３０」）を、０．１質量％となるようにＦＲシンナー（信越シリコーン社製）に溶解して、処理液を調製した。そして、シリコン基板およびガラス基板の周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域以外の内側の領域（接合膜非形成領域）に、インクジェット法により処理液を供給した。
【０１６５】
次に、シリコン基板およびガラス基板に供給した液状材料を１００℃×１５分の条件で加熱・乾燥することにより、シリコン基板およびガラス基板の接合膜非形成領域に撥液性を付与した。これにより、接合膜非形成領域に撥液性領域を設定した。
次に、シリコーン材料としてポリジメチルシロキサン骨格を有するものを含有し、溶媒としてトルエンおよびイソブタノールを含有する液状材料（信越化学工業社製、「ＫＲ−２５１」：粘度（２５℃）１８．０ｍＰａ・ｓ）を用意した。そして、液状材料を、シリコン基板およびガラス基板の上に、ロールコート法によって供給した。このとき、シリコン基板およびガラス基板の上に供給された液状材料は、接合膜非形成領域では弾かれて付着せず、両基材の周縁部の枠状の領域（接合膜形成領域）に選択的に付着した。
次に、シリコン基板およびガラス基板の接合膜形成領域に供給された液状材料を、常温（２５℃）で、２４時間乾燥させた。これにより、液状材料が固化し、接合膜を得た。
【０１６６】
次に、得られた接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
次に、紫外線を照射してから１分後に、接合膜同士が接触するように、両基材を重ね合わせ、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。
【０１６７】
（実施例２）
接合体を加圧しつつ加熱する際の加熱温度を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３〜１３）
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。
【０１６８】
（実施例１４）
シリコン基板およびガラス基板の接合膜非形成領域への撥液性の付与を、Ｃ２Ｆ６ガスを処理ガスとして用いるプラズマ処理によって行った以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１５）
シリコン基板およびガラス基板の接合膜非形成領域への撥液性の付与を、Ｃ２Ｆ６ガスを原料ガスとしてプラズマ重合膜を成膜することによって行った以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
（実施例１６）
ガラス基板には、接合膜を形成せず、シリコン基板にのみ接合膜を形成した以外は、前記実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１６９】
（実施例１７）
まず、前記実施例１と同様にして、シリコン基板の周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域に接合膜を形成した。一方、前記実施例１４と同様にして、ガラス基板の周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域に接合膜を形成した。
次に、接合膜同士が接触するように、単結晶シリコン基板とガラス基板とを重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
【０１７０】
そして、仮接合体に対して、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  ：窒素ガス
・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
これにより、各基板を接合し、接合体を得た。
続いて、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。
【０１７１】
（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、各基材間の周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域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。
（比較例４〜６）
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、各基材間の周縁部の幅３ｍｍの枠状の領域をＡｇペーストで接着した以外は、前記実施例１と同様にして、接合体を得た。
【０１７２】
（参考例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、各接合膜に紫外線を照射する際に、各接合膜のそれぞれ全面に照射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。これにより得られた接合体は、第１の基材と第２の基材とが全面で接合されたものとなる。
【０１７３】
２．接合体の評価
２．１  接合強度（割裂強度）の評価
各実施例、各比較例および各参考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（荷重）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。
【０１７４】
その結果、各実施例で得られた接合体の接合強度は、いずれも各参考例で得られた接合体の接合強度より小さかった。このことから、接合する領域を、接合面の一部とするか、または全部とするかを選択することによって、すなわち接合部の面積を変えることによって、接合強度（荷重の大きさ）を調整可能であることが明らかとなった。
また、各実施例で得られた接合体の接合強度は、いずれも各比較例で得られた接合体の接合強度より大きかった。
【０１７５】
２．２  寸法精度の評価
各実施例、各比較例および各参考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
【０１７６】
２．３  耐薬品性の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体を、８０℃に維持したインクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、「ＨＱ４」）に、以下の条件で３週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
【０１７７】
＜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
【０１７８】
２．４  形状変化の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体について、それぞれの接合体の接合前後における形状変化を測定した。
具体的には、接合体の反り量を、接合前後で測定し、以下の基準にしたがって評価した。
【０１７９】
＜反り量の評価基準＞
◎：接合前後で反り量がほとんど変化しなかった
○：接合前後で反り量がわずかに変化した
△：接合前後で反り量がやや大きく変化した
×：接合前後で反り量が大きく変化した
以上、２．２〜２．４の各評価結果を表１に示す。
【０１８０】
【表１】
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【０１８１】
表１から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、寸法精度、耐薬品性、反り量の変化のいずれの項目においても優れた特性を示した。
また、各実施例で得られた接合体は、各参考例で得られた接合体よりも反り量の変化が小さかった。
一方、各比較例で得られた接合体は、耐薬品性が十分ではなかった。また、寸法精度も低いことが認められた。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【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】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。
【符号の説明】
【０１８３】
１……接合体  ２１……第１の基材  ２２……第２の基材  ２３、２４……接合面  ３、３ａ、３ｂ……接合膜  ３ｃ……空間  ３０……液状材料  ３１、３１ａ、３１ｂ……液状被膜  ４１……接合膜形成領域  ４１ａ……第１の接合膜形成領域  ４１ｂ……第２の接合膜形成領域  ４２……接合膜非形成領域  ４２ａ……第１の接合膜非形成領域  ４２ｂ……第２の接合膜非形成領域  ４３……撥液性領域  ４３ａ……第１の撥液性領域  ４３ｂ……第２の撥液性領域  ４３１、４３１ａ、４３１ｂ……被膜  ５……仮接合体  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……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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