JP2022055756A - 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、アクチュエーター - Google Patents

液体吐出ヘッド、液体吐出装置、アクチュエーター Download PDF

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Abstract

【課題】絶縁体膜の界面の強度を向上し、振動板の強度を向上することができる液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備える。第二層は、第一層と接する領域である界面領域と、界面領域を挟んで第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、第二層について、（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、第二層について、（－１１１）結晶面の配向の程度を第二強度とし、第二層について、（００２）結晶面の配向の程度を第三強度としたとき、界面領域は、第一強度が第二強度よりも大きく、且つ、第一強度が第三強度よりも大きい領域を有してよい。表層領域は、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域を有してよい。【選択図】図８

Description

本開示は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、アクチュエーターに関する。
ＺｒＯ２からなる絶縁膜と、ＳｉＯ２からなる弾性膜とを有する振動板と、振動板を変位させる圧電素子とを備える液体噴射ヘッドが知られている（例えば、特許文献１）。
特開２００８－７８４０７号公報
絶縁膜は、引張応力等の残留応力を有することがある。そのため、圧電素子の駆動により振動板に外力が加わると振動板が割れることがある。
本開示の第１の形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、前記圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および前記第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備える。前記第二層は、前記第一層と接する領域である界面領域と、前記界面領域を挟んで前記第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、前記第二層について、Ｘ線回折法により測定される（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（－１１１）結晶面の前記配向の程度を第二強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（００２）結晶面の前記配向の程度を第三強度としたとき、前記界面領域は、前記第一強度が前記第二強度よりも大きく、且つ、前記第一強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。前記表層領域は、前記第一強度が前記第三強度よりも大きく、且つ、前記第二強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。
本開示の第２の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、上記第１の形態における液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を有する。
本開示の第３の形態によれば、アクチュエーターが提供される。このアクチュエーターは、前記圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および前記第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備える。前記第二層は、前記第一層と接する領域である界面領域と、前記界面領域を挟んで前記第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、前記第二層について、Ｘ線回折法により測定される（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（－１１１）結晶面の前記配向の程度を第二強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（００２）結晶面の前記配向の程度を第三強度としたとき、前記界面領域は、前記第一強度が前記第二強度よりも大きく、且つ、前記第一強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。前記表層領域は、前記第一強度が前記第三強度よりも大きく、且つ、前記第二強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。
液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置を示す説明図。 液体吐出ヘッドの平面図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ位置の断面図。 振動板を拡大して示す説明図。 比較例の絶縁体膜の表面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 比較例の絶縁体膜の内部領域でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 比較例の絶縁体膜の界面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第一サンプルの絶縁体膜の表面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第一サンプルの絶縁体膜の内部領域でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第一サンプルの絶縁体膜の界面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第二サンプルの絶縁体膜の表面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第二サンプルの絶縁体膜の内部領域でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第二サンプルの絶縁体膜の界面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第三サンプルの絶縁体膜の表面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第三サンプルの絶縁体膜の内部領域でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 第三サンプルの絶縁体膜の界面でのＸ線回折パターンを示すグラフ。 絶縁体膜の膜厚に対する残留応力の分布を示す説明図。
Ａ．第１実施形態：
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッド１を搭載する液体吐出装置１００を示す説明図である。液体吐出装置１００は、液体であるインクを吐出するインクジェット方式の印刷装置である。液体吐出装置１００は、インクを貯留する液体容器２を備えており、液体容器２内のインクを用いて媒体ＰＭ上に画像を形成する。図１には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、ならびにＺ方向が模式的に示されている。図１に示す各方向は、図１以降の各図において共通する。
液体吐出装置１００は、液体吐出ヘッド１と、移動機構２４と、搬送機構８と、制御ユニット１２１と、を備えている。液体吐出ヘッド１は、液体容器２から供給されるインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドである。移動機構２４は、環状のベルト２４ｂと、液体吐出ヘッド１を保持するキャリッジ２４ｃとを備えている。キャリッジ２４ｃは、ベルト２４ｂに固定されている。移動機構２４は、ベルト２４ｂを正転と逆転との双方向に回転させることにより、キャリッジ２４ｃとともに液体吐出ヘッド１を一方向に沿って往復させる。搬送機構８は、液体吐出ヘッド１の移動方向とは交差する向きに沿って媒体ＰＭを搬送する。
制御ユニット１２１は、搬送機構８と、移動機構２４と、液体吐出ヘッド１とを協働させることにより、媒体ＰＭ上に画像を形成させる制御部として機能する。より具体的には、制御ユニット１２１は、搬送機構８の駆動制御によって媒体ＰＭを搬送する間に、液体吐出ヘッド１によるインクの吐出制御と、移動機構２４の駆動制御による液体吐出ヘッド１の往復移動とを繰り返すことによって、媒体ＰＭ上に画像を形成する。
図２は、液体吐出ヘッド１の平面図である。図２には、液体吐出ヘッド１において、媒体ＰＭと対向する面には、ノズルプレート２０が備えられている。ノズルプレート２０には、複数のノズル２１が一方向に沿って配列されている。
図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ位置の断面図である。液体吐出ヘッド１は、流路形成基板１０と、連通板１５と、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４９と、振動板５０と、アクチュエーター３００と、保護基板３０と、ケース部材４０とを備えている。図３の例において、ノズル２１によるインクの吐出方向と、Ｚ方向とは一致している。技術の理解を容易にするために、以下の説明において、一の基準位置に対するインクの吐出方向側を「下」とも呼び、一の基準位置に対するインクの吐出方向とは逆方向側を「上」とも呼ぶ。
流路形成基板１０は、平板状の部材である。流路形成基板１０は、圧力室１２を備えている。連通板１５は、流路形成基板１０の下面側に配置されている。連通板１５は、インク流路を有する第一連通板１５１および第二連通板１５２が積層されることによって形成されている。連通板１５のインク流路には、第一連通部１６、第二連通部１７、第三連通部１８、第一流路２０１、第二流路２０２、ならびに供給路２０３が含まれる。第一流路２０１、第二流路２０２、供給路２０３、ならびに圧力室１２は、互いに連通することによってインクの流路を形成している。第一流路２０１、第二流路２０２、供給路２０３、ならびに圧力室１２は、ノズル２１の数と同一の数だけ備えられており、ノズル２１の配列方向に沿って配列されている。第一流路２０１、第二流路２０２、供給路２０３、ならびに圧力室１２を、まとめて「個別流路２００」とも呼ぶ。第一連通部１６、第二連通部１７、ならびに第三連通部１８は、それぞれ一つずつ備えられ、複数の個別流路２００に対して共通するインク流路として機能する。
ノズルプレート２０は、連通板１５の下面側に配置されている。ノズルプレート２０は、連通板１５の下面側の開口の一部を塞いでおり、インク流路としての第一流路２０１、第二流路２０２、ならびに第三連通部１８の内壁として機能する。ノズルプレート２０における第一流路２０１を塞ぐ位置には、ノズル２１が形成されている。
コンプライアンス基板４９は、連通板１５の下面側において、ノズルプレート２０を囲むように配置されている。コンプライアンス基板４９は、連通板１５の下面側の開口の一部を塞いでおり、インク流路としての第一連通部１６の内壁の一部として機能する。コンプライアンス基板４９は、封止膜４９１と、固定基板４９２とを備えている。固定基板４９２は、封止膜４９１の下面側に配置されている。固定基板４９２は、第一連通部１６を封止する領域にコンプライアンス部４９４を備えている。コンプライアンス部４９４は、封止膜４９１が露出される固定基板４９２に設けられる開口である。コンプライアンス部４９４は、連通板１５の第一連通部１６を封止する領域に配置されている。これにより、封止膜４９１は、固定基板４９２の開口内に向かって弾性変形することができ、第一連通部１６内の圧力変動を緩和する。
保護基板３０は、アクチュエーター３００を収容する基板である。保護基板３０の内部には、凹状のアクチュエーター保持部３１を有する。アクチュエーター保持部３１は、複数のアクチュエーター３００を変形可能に収容するための空間を規定している。
ケース部材４０は、流路形成基板１０、連通板１５、ならびに保護基板３０の上面を覆う部材である。ケース部材４０には、接続孔４５と、インク流路とが形成されている。接続孔４５は、ケース部材４０を上下に貫通する貫通孔である。接続孔４５内には、駆動回路１２６を備えるフレキシブルケーブル１２０が配置されている。駆動回路１２６は、圧電素子３２を駆動する駆動信号を供給するための半導体素子である。フレキシブルケーブル１２０は、接続孔４５内で、リード電極９０と電気的に接続されている。
ケース部材４０のインク流路には、第一液室部４１、第二液室部４２、導入口４３、排出口４４が含まれる。導入口４３および排出口４４は、図示しないインク貯留室と接続されている。第一液室部４１は、連通板１５の第一連通部１６と連通し、第二液室部４２は、連通板１５の第二連通部１７と連通する。
図３には、インクの流動方向が矢印を用いて模式的に示されている。インク貯留部から供給されたインクは、導入口４３からケース部材４０内の第一液室部４１に導入される。第一液室部４１に供給されたインクは、連通板１５の第一連通部１６に流動し、複数の個別流路２００のそれぞれに分流する。分流したインクは、供給路２０３、圧力室１２、第二流路２０２、ならびに第一流路２０１をこの順に流動して、第三連通部１８に至り合流する。第三連通部１８に供給されたインクは、第二連通部１７を経て、第二液室部４２に流動し、排出口４４からインク貯留部に排出される。インク貯留部に排出されたインクは、循環されて再び導入口４３から導入される。
アクチュエーター３００は、流路形成基板１０の上面に配置されている。アクチュエーター３００は、入力された電気信号を物理的運動に変換して圧力室１２内のインクに伝達する。アクチュエーター３００は、圧電素子３２と、振動板５０とを備えている。圧電素子３２は、第一電極６０、圧電体層７０、ならびに第二電極８０を備えている。
圧電体層７０は、第一電極６０と、第二電極８０との間に配置されている。圧電体層７０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる層であり、電圧が印加されることによって変形する。圧電体層７０は、ＰＺＴには限定されず、その他の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等を用いてもよい。
第一電極６０は、圧電体層７０の下に設けられた圧電素子３２の共通電極であり、第二電極８０は、圧電体層７０の上に設けられた圧電素子３２の個別電極である。第二電極８０には、リード電極９０が接続されている。駆動回路１２６から出力される駆動信号は、フレキシブルケーブル１２０およびリード電極９０を介して第二電極８０に供給される。第一電極６０と、第二電極８０とによって圧電体層７０に電圧が印加され、圧電体層７０は変形する。なお、圧電体層７０の下に設けられた第一電極６０が個別電極とされ、圧電体層７０の上に設けられた第二電極８０が共通電極とされてもよい。
振動板５０は、流路形成基板１０の上面において、アクチュエーター３００に接する状態で配置されている。振動板５０は、圧電素子３２の駆動、すなわち圧電体層７０の変形によって振動し、圧力室１２内のインクに圧力を付与する。圧力室１２内のインクの圧力変動が第二流路２０２および第一流路２０１内のインクに伝達されることによって、ノズル２１からインクが吐出される。
振動板５０は、絶縁体膜５１と、弾性膜５２とを備えている。弾性膜５２は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む層である。本実施形態では、弾性膜５２の主成分は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、不純物元素を含んでいてもよい。弾性膜５２を、「第一層５２」とも呼ぶ。弾性膜５２の厚さとしては、０．１μｍ以上０．５μｍ以下で設定されることが好ましい。
弾性膜５２は、流路形成基板１０上に配置され、流路形成基板１０の上面側の開口を塞いでいる。弾性膜５２上には、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む絶縁体膜５１が積層されている。絶縁体膜５１を、「第二層５１」とも呼ぶ。本実施形態では、絶縁体膜５１の主成分は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）であり、後述する不純物元素を含んでいてもよい。絶縁体膜５１の厚みとしては、０．１μｍ以上１．２μｍ以下で設定されることが好ましい。本実施形態では、絶縁体膜５１を構成するＺｒＯ２は、（－１１１）結晶面が絶縁体膜５１の表面側に向いている状態であり、柱状の結晶構造を有している。結晶が柱状であるとは、略円柱体の結晶が中心軸を厚さ方向に略一致させた状態で面方向に亘って集合して膜を形成している状態を意味する。また、絶縁体膜５１を構成するＺｒＯ２は、単斜晶系の結晶構造を有している。
本実施形態において、絶縁体膜５１には、後述するように、絶縁体膜５１の結晶構造を変化させるために、例えば、合計量で１０質量％未満の不純物元素が含有されている。不純物元素としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）等が該当する。不純物元素の形態としては、ＺｒＯ２結晶中に原子として存在してもよく、酸化物などＺｒＯ２結晶とは別の化合物として絶縁体膜５１中に存在してもよい。本実施形態において、Ｃｒは、組成式ＣｒＯとする酸化クロム（ＩＩ）として存在し、Ｆｅは、組成式ＦｅＯとする酸化鉄（ＩＩ）として存在する。Ｔｉは、組成式ＴｉＯとする一酸化チタンとして存在する。Ｃｒは、組成式Ｃｒ２Ｏ３とする酸化クロム（ＩＩＩ）や組成式ＣｒＯ２とする酸化クロム（ＩＶ）、組成式ＣｒＯ３とする酸化クロム（ＶＩ）として存在していてもよく、Ｔｉは、組成式ＴｉＯ２とする二酸化チタンや、組成式Ｔｉ２Ｏ３とする酸化チタン（ＩＩＩ）として存在していてもよい。Ｈｆは、組成式ＨｆＯ２とする酸化ハフニウムとして存在していてもよい。
振動板５０の形成方法としては、流路形成基板１０を形成するためのシリコンウェハを約１１００度の拡散炉で熱酸化し、その表面に弾性膜５２としての二酸化シリコン膜を形成する。形成された弾性膜５２上に、例えば、スパッタリング法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成し、５００度以上１２００度以下の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜５１を形成する。絶縁体膜５１に不純物元素を含有させる方法としては、例えば、スパッタリング法により絶縁体膜５１を形成する際に、不純物元素を予め含有させたターゲットを用いてスパッタリングすることにより絶縁体膜５１を成膜する方法が挙げられる。絶縁体膜５１に含有される不純物元素の濃度は、スパッタリングターゲット内の不純物元素の濃度の増減によって調節することができる。具体的には、不純物元素の濃度は、スパッタリングターゲット内の不純物元素の濃度を高くするほど高くできる。絶縁体膜５１の結晶構造を変化させる方法としては、絶縁体膜５１に不純物元素をドーピングする方法のほか、例えば、絶縁体膜５１であるＺｒＯ２膜の膜厚や熱酸化の温度条件などを含む絶縁体膜５１の成膜工程の条件変更などによって行われてもよい。
図４は、図３の範囲ＡＲを拡大して示す説明図である。図４には、技術の理解を容易にするために、振動板５０以外の部材の図示は省略されている。絶縁体膜５１は、弾性膜５２と接する領域である界面領域ＦＡと、界面領域ＦＡを挟んで弾性膜５２と反対側の領域である表層領域ＳＡと、を有する。界面領域ＦＡは、絶縁体膜５１のうち弾性膜５２と接する界面ＩＦによって規定される領域である。界面領域ＦＡには、界面ＩＦのみに限らず、絶縁体膜５１のうち弾性膜５２と接する面から表面ＳＲ１側に連続する一部の領域が含まれている。一般に、複数の層が積層された積層体の界面は、クラックの起点となり積層体の強度を低下させる要因となり得る。
表面領域ＲＡは、絶縁体膜５１のうち界面ＩＦとは反対側の表面ＳＲ１によって規定される領域である。表面領域ＲＡには、表面ＳＲ１のみに限らず、表面ＳＲ１から界面ＩＦ側に連続する一部の領域が含まれている。表層領域ＳＡは、表面領域ＲＡと、表面領域ＲＡと界面領域ＦＡとの間に位置する内部領域ＩＡ１とを含む。すなわち、表層領域ＳＡは、絶縁体膜５１のうち界面領域ＦＡ以外の領域である。絶縁体膜５１の表面ＳＲ１は、図３に示すように、圧電素子３２と接する面である。なお、図４には、弾性膜５２の表面ＳＲ２、ならびに弾性膜５２の内部領域ＩＡ２が模式的に示されている。
本実施形態において、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡは、Ｘ線回折パターンにおける（－２１１）結晶面の配向の程度である第一強度が、（－１１１）結晶面のＸ線回折パターンにおける配向の程度である第二強度よりも大きく、且つ、第一強度が、（００２）結晶面のＸ線回折パターンにおける配向の程度である第三強度よりも大きい領域を有している。配向の程度は、Ｘ線回折パターンにおけるピーク強度で評価してもよく、半値幅に含まれるピークの積分強度で評価してもよい。以下の説明では、ピーク強度にて評価する例を用いる。また、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡは、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域を有している。これにより、クラックの起点となりやすい絶縁体膜５１の界面領域ＦＡが残留応力としての圧縮応力を有する。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡの強度を向上し、振動板５０の強度を向上することができる。
図５から図１７を用いて、本実施形態の液体吐出ヘッド１が有する振動板５０の実験例と、比較例とについて説明する。図５から図１６には、振動板５０が有する絶縁体膜５１のＸ線回折による解析結果が示されている。図５から図１６の各図の横軸は、Ｘ線の取り込み角度を示し、縦軸は、回折Ｘ線強度（ｃｐｓ）を示している。Ｘ線回折による解析は、多軸Ｘ線回折計を用いた薄膜Ｘ線回折により行った。具体的には、Ｘ線源をＣｕとし、特性Ｘ線として波長１．５４１８ÅとするＣｕＫα線を用いたアウトオブプレーン測定を行った。回折Ｘ線の検出角度は、２θ＝２０度から５０度、γ＝－９５度から－８５度であり、２θ軸＝３５度、ω軸＝１０度、χ(chi)軸＝９０度、ならびにφ(phi)軸＝０度とする０次元検出器による多軸回折である。
Ｘ線回折法による解析には、比較例としてのサンプルを含む４種類の振動板５０のサンプルを用いた。より具体的には、不純物元素を含有していない絶縁体膜５１を弾性膜５２上に形成した比較例としてのサンプルＳＲ、および不純物元素を含有する３種類の絶縁体膜５１を弾性膜５２上に形成した第一サンプルＳ１，第二サンプルＳ２，第三サンプルＳ３である。第一サンプルＳ１，第二サンプルＳ２，第三サンプルＳ３において、絶縁体膜５１の厚みは異なる。具体的には、サンプルＳ１，Ｓ２，Ｓ３の絶縁体膜５１の厚みは、それぞれ４００ｎｍ，６５０ｎｍ，９００ｎｍである。振動板５０の各サンプルの形成方法としては、上述と同様である。すなわち、基板としてのシリコンウェハの表面に弾性膜５２としての二酸化シリコン膜を形成する。サンプルＳＲでは、形成された弾性膜５２上に、不純物元素を含有しないターゲットを用いたスパッタリングによりＺｒ層を形成する。サンプルＳ１，Ｓ２，Ｓ３では、弾性膜５２上に、不純物元素を予め含有させたターゲットを用いて、それぞれの狙い厚みに対応する分だけスパッタリングすることによりＺｒ層を形成する。サンプルＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作製に用いられるスパッタリングターゲットは同一のものであり、不純物元素の濃度は同一である。なお、各サンプル間での厚みの関係は、第一サンプルＳ１＜第二サンプルＳ２＜第三サンプルＳ３であり、各サンプル間の不純物元素の濃度の関係は、第一サンプルＳ１＝第二サンプルＳ２＝第三サンプルＳ３である。したがって、各サンプル間の不純物元素の含有量の関係は、第一サンプルＳ１＜第二サンプルＳ２＜第三サンプルＳ３である。形成されたＺｒ層を熱酸化することにより酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜５１が形成される。なお、各サンプルは、シリコン基板上に形成された状態で測定される。
図５から図７では、比較例としての振動板５０のサンプルＳＲの測定結果が示されている。図５は、サンプルＳＲの絶縁体膜５１の表面領域ＲＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。図６は、サンプルＳＲの絶縁体膜５１の内部領域ＩＡ１でのＸ線回折パターンを示すグラフである。図７は、サンプルＳＲの絶縁体膜５１の界面領域ＦＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。
図５から図７に示すように、サンプルＳＲの絶縁体膜５１の表面領域ＲＡから、（－２１１）結晶面の回折Ｘ線強度におけるピークと、（－１１１）結晶面の回折Ｘ線強度におけるピークと、（００２）結晶面の回折Ｘ線強度におけるピークが検出された。絶縁体膜５１であるＺｒＯ２の単斜晶系（－１１１）結晶面は、２θ＝２７．５～２８．５度で回折Ｘ線強度のピークとして検出される。各結晶面は、振動板５０の膜厚方向、すなわち積層方向に沿って検出された結晶面である。単斜晶系（００２）結晶面は、２θ＝３３．５～３４．５度でピークとして検出され、単斜晶系（－２１１）結晶面は、２θ＝４０．５～４１．５度でピークとして検出される。なお、４２．５度近傍および４７度近傍で検出されるピークは、シリコン基板のＳｉに由来するピークである。（－２１１）結晶面のＸ線回折パターンにおけるピーク強度を、第一強度とも呼び、（－１１１）結晶面のＸ線回折パターンにおけるピーク強度を、第二強度とも呼び、（－００２）結晶面のＸ線回折パターンにおけるピーク強度を、第三強度とも呼ぶ。第一強度としてのピーク強度に対する第二強度としてのピーク強度の比率を、第一比率とも呼び、第一強度としてのピーク強度に対する第三強度としてのピーク強度の比率を第二比率とも呼ぶ。
図５に示すように、サンプルＳＲの表面領域ＲＡにおける第一強度は２５であり、第二強度は４０であり、第三強度は３４であり、第一比率は１．６０であり、第二比率は１．３６である。サンプルＳＲの表面領域ＲＡにおいて、第一強度は第二強度よりも小さく、且つ、第一強度は第三強度よりも小さい。図６に示すように、サンプルＳＲの内部領域ＩＡ１において、第一強度は２５であり、第二強度は３０であり、第三強度は３５であり、第一比率は１．２０であり、第二比率は１．４０である。サンプルＳＲの内部領域ＩＡ１において、第一強度は第二強度よりも小さく、且つ、第一強度は第三強度よりも小さい。すなわち、図５および図６に示すように、サンプルＳＲの表層領域ＳＡでは、第一強度が第三強度よりも小さく、且つ、第二強度が第三強度よりも小さい。図７に示すように、サンプルＳＲの界面領域ＦＡにおける第一強度は１９であり、第二強度は２４であり、第三強度は２２であり、第一比率は１．２６であり、第二比率は１．１６である。サンプルＳＲの界面領域ＦＡにおいて、第一強度は第二強度よりも小さく、且つ、第一強度は第三強度よりも小さい。
図８から図１０では、厚さ４００ｎｍの絶縁体膜５１を有する振動板５０である第一サンプルＳ１の測定結果が示されている。図８は、第一サンプルＳ１の絶縁体膜５１の表面領域ＲＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。図９は、第一サンプルＳ１の絶縁体膜５１の内部領域ＩＡ１でのＸ線回折パターンを示すグラフである。図１０は、第一サンプルＳ１の絶縁体膜５１の界面領域ＦＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。
図８に示すように、第一サンプルＳ１の表面領域ＲＡにおいて、第一強度は４０であり、第二強度は５８であり、第三強度は２２であり、第一比率は１．４５であり、第二比率は０．５５である。第一サンプルＳ１の表面領域ＲＡにおいて、第一強度は第二強度よりも小さく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図９に示すように、第一サンプルＳ１の内部領域ＩＡ１において、第一強度は３６であり、第二強度は２２であり、第三強度は２２であり、第一比率は０．６１であり、第二比率は０．６１である。第一サンプルＳ１の内部領域ＩＡ１において、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。すなわち、第一サンプルＳ１の表層領域ＳＡには、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域が含まれている。図１０に示すように、第一サンプルＳ１の界面領域ＦＡにおける第一強度は２６であり、第二強度は１８であり、第三強度は１８であり、第一比率は０．６９であり、第二比率は０．６９である。第一サンプルＳ１の界面領域ＦＡにおいて、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図８および図１０に示すように、第一サンプルＳ１では、界面領域ＦＡにおける第一比率は、０．６９であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第一比率（１．４５）よりも小さい。また、第一サンプルＳ１では、界面領域ＦＡにおける第二比率は０．６９であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第二比率（０．５５）よりも大きい。
図１１から図１３では、厚さ６５０ｎｍの絶縁体膜５１を有する振動板５０の第二サンプルＳ２の測定結果が示されている。図１１は、第二サンプルＳ２の絶縁体膜５１の表面領域ＲＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。図１２は、第二サンプルＳ２の絶縁体膜５１の内部領域ＩＡ１でのＸ線回折パターンを示すグラフである。図１３は、第二サンプルＳ２の絶縁体膜５１の界面領域ＦＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。
図１１に示すように、第二サンプルＳ２の表面領域ＲＡにおける第一強度は５５であり、第二強度は５５であり、第三強度は３０であり、第一比率は１．００であり、第二比率は０．５５である。第二サンプルＳ２の表面領域ＲＡにおいて、第一強度は第二強度と略同一、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図１２に示すように、第二サンプルＳ２の内部領域ＩＡ１における第一強度は５５であり、第二強度は３０であり、第三強度は２９であり、第一比率は０．５５であり、第二比率は０．５３である。第二サンプルＳ２の内部領域ＩＡ１において、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。すなわち、図１１および図１２に示すように、第二サンプルＳ２の表層領域ＳＡでは、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域を有している。図１３に示すように、第二サンプルＳ２の界面領域ＦＡにおける第一強度は３２であり、第二強度は２０であり、第三強度は１７であり、第一比率は０．６３であり、第二比率は０．５３である。第二サンプルＳ２の界面領域ＦＡにおいて、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図１１および図１３に示すように、第二サンプルＳ２では、界面領域ＦＡにおける第一比率は０．６３であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第一比率（１．００）よりも小さい。また、第二サンプルＳ２では、界面領域ＦＡにおける第二比率は０．５３であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第二比率（０．５５）よりも小さい。
図１４から図１６では、厚さ９００ｎｍの絶縁体膜５１を有する振動板５０の第三サンプルＳ３の測定結果が示されている。図１４は、第三サンプルＳ３の絶縁体膜５１の表面領域ＲＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。図１５は、第三サンプルＳ３の絶縁体膜５１の内部領域ＩＡ１でのＸ線回折パターンを示すグラフである。図１６は、第三サンプルＳ３の絶縁体膜５１の界面領域ＦＡでのＸ線回折パターンを示すグラフである。
図１４に示すように、第三サンプルＳ３の表面領域ＲＡにおける第一強度は７０であり、第二強度は５０であり、第三強度は３０であり、第一比率は０．７１であり、第二比率は０．４３である。第三サンプルＳ３の表面領域ＲＡにおいて、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図１５に示すように、第三サンプルＳ３の内部領域ＩＡ１における第一強度は６０であり、第二強度は２０であり、第三強度は２４であり、第一比率は０．３３であり、第二比率は０．４０である。第三サンプルＳ３の内部領域ＩＡ１において、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。すなわち、図１４および図１５に示すように、第三サンプルＳ３の表層領域ＳＡでは、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域を有している。図１６に示すように、第三サンプルＳ３の界面領域ＦＡにおける第一強度は３８であり、第二強度は１７であり、第三強度は１５であり、第一比率は０．４５であり、第二比率は０．３９である。第三サンプルＳ３の界面領域ＦＡにおいて、第一強度は第二強度よりも大きく、且つ、第一強度は第三強度よりも大きい。図１４および図１６に示すように、第三サンプルＳ３では、界面領域ＦＡにおける第一比率は０．４５であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第一比率（０．７１）よりも小さい。また、第三サンプルＳ３では、界面領域ＦＡにおける第二比率は０．３９であり、表層領域ＳＡのうち表面領域ＲＡにおける第二比率（０．４３）よりも小さい。
図１７は、絶縁体膜５１の膜厚に対する残留応力の分布を示す説明図である。図１７には、比較例としての振動板５０のサンプルＳＲおよび絶縁体膜５１の厚みの異なる振動板５０のサンプルＳ１～Ｓ３における残留応力の測定結果が示されている。図１７の横軸は、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡから表面領域ＲＡまでの膜厚を示しており、図１７の縦軸は、絶縁体膜５１の残留応力を示している。残留応力の測定には、薄膜応力測定装置を用いた。残留応力は、サンプルの曲率を取得して応力に変換することによって得られる。絶縁体膜５１の各サンプルの残留応力は、絶縁体膜５１の表面領域ＲＡとしての残膜厚ＴＨ４から、アルゴンイオンを用いたイオンミリングによって内部領域ＩＡ１としての残膜厚ＴＨ１～ＴＨ３、ならびに界面領域ＦＡとしての残膜厚ＴＨ０まで削り、それぞれ測定した。
図１７に示すように、サンプルＳＲでは、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡから表面領域ＲＡまでが有するすべての残留応力が引張応力である。これに対して、図１７に残膜厚ＴＨ０でのサンプルＳ１～Ｓ３として示すように、サンプルＳ１～Ｓ３における絶縁体膜５１の界面領域ＦＡは、圧縮応力を有している。界面領域ＦＡでの圧縮応力は、絶縁体膜５１の厚みが大きくなるに従って大きくなり、絶縁体膜５１の厚みが最も大きい第三サンプルＳ３で最も大きくなる。サンプルＳ１～Ｓ３において、界面領域ＦＡ以外である表層領域ＳＡ、すなわち絶縁体膜５１の表面領域ＲＡである残膜厚ＴＨ４、ならびに内部領域ＩＡ１である残膜厚ＴＨ１～ＴＨ３の残留応力は、引張応力を有している。サンプルＳ１～Ｓ３において、表面領域ＲＡでの引張応力は、内部領域ＩＡ１での引張応力よりも大きい。
以上、説明したように、本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡは、Ｘ線回折パターンにおける（－２１１）結晶面のピーク強度である第一強度が、（－１１１）結晶面のＸ線回折パターンにおけるピーク強度である第二強度よりも大きく、且つ、第一強度が、（００２）結晶面のＸ線回折パターンにおけるピーク強度である第三強度よりも大きい領域を有している。絶縁体膜５１の表層領域ＳＡは、第一強度が第三強度よりも大きく、且つ、第二強度が第三強度よりも大きい領域を有している。これにより、クラックの起点となりやすい絶縁体膜５１の界面領域ＦＡが残留応力としての圧縮応力を有する。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡの強度を向上し、振動板５０の強度を向上することができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、第二サンプルＳ２および第三サンプルＳ３が示すように、厚さ６５０ｎｍから厚さ９００ｎｍの絶縁体膜５１では、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第一比率は、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第一比率よりも小さい。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第一比率が絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第一比率よりも小さい振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第一比率は、０．４以上０．７以下である。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第一比率が０．４以上０．７以下である振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡは、第一比率が０．３以上０．７以下である領域を有する。したがって、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第一比率が０．３以上０．７以下である領域を有する振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、第二サンプルＳ２および第三サンプルＳ３が示すように、厚さ６５０ｎｍから厚さ９００ｎｍでは、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第二比率は、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第二比率よりも小さい。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第二比率が絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第二比率よりも小さい振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第二比率は、０．３以上０．７以下である。したがって、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡにおける第二比率が０．３以上０．７以下である振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡは、第二比率が０．４以上０．７以下である領域を有する。したがって、絶縁体膜５１の表層領域ＳＡにおける第二比率が０．４以上０．７以下である領域を有する振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、界面領域ＦＡにおいて、第三強度は、第二強度以下である。したがって、界面領域ＦＡにおいて、第三強度が第二強度以下である振動板５０を備える液体吐出ヘッド１を得ることができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１を構成するＺｒＯ２は、柱状の結晶構造を有する。したがって、絶縁体膜５１と弾性膜５２との密着性を向上することができ、振動板５０の剥離等の発生を低減または防止することができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１を構成するＺｒＯ２は、単斜晶系の結晶構造を有する。したがって、絶縁体膜５１と弾性膜５２との密着性を向上することができ、振動板５０の剥離等の発生を低減または防止することができる。
本実施形態の液体吐出ヘッド１によれば、絶縁体膜５１の界面領域ＦＡは、圧縮応力を有している。したがって、クラックの起点となりやすい界面領域ＦＡが残留応力としての圧縮応力を備えることによって、振動板５０の強度を向上することができる。また、表層領域ＳＡが残留応力としての引張応力を有することにより、絶縁体膜５１全体の残留応力のバランスを適正にすることができ、より強度の高い振動板５０を得ることができる。
Ｂ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
（１）本開示の一形態によれば、液体吐出ヘッドが提供される。この液体吐出ヘッドは、前記圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および前記第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備える。前記第二層は、前記第一層と接する領域である界面領域と、前記界面領域を挟んで前記第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、前記第二層について、Ｘ線回折法により測定される（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（－１１１）結晶面の前記配向の程度を第二強度とし、前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（００２）結晶面の前記配向の程度を第三強度としたとき、前記界面領域は、前記第一強度が前記第二強度よりも大きく、且つ、前記第一強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。前記表層領域は、前記第一強度が前記第三強度よりも大きく、且つ、前記第二強度が前記第三強度よりも大きい領域を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、クラックの起点となる絶縁体膜の界面領域の強度を向上し、振動板の強度を向上することができる。
（２）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第一強度に対する前記第二強度の比率を第一比率としたとき、前記界面領域における前記第一比率は、前記表層領域における前記第一比率よりも小さくてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の界面領域における第一比率が、絶縁体膜の表層領域における第一比率よりも小さい振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（３）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記界面領域における前記第一比率は、０．４以上０．７以下であってよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の界面領域における第一比率が０．４以上０．７以下である振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（４）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記表層領域は、前記第一比率が０．３以上０．７以下である領域を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の表層領域における第一比率が０．３以上０．７以下である振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（５）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第一強度に対する前記第三強度の比率を第二比率としたとき、前記界面領域における前記第二比率は、前記表層領域における前記第二比率よりも小さくてよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の界面領域における第二比率が、絶縁体膜の表層領域における第二比率よりも小さい振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（６）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記界面領域における前記第二比率は、０．３以上０．７以下であってよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の界面領域における第二比率が０．３以上０．７以下である振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（７）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記表層領域は、前記第二比率が０．４以上０．７以下である領域を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、絶縁体膜の表層領域における第二比率が０．４以上０．７以下である振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（８）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記界面領域において、前記第三強度は、前記第二強度以下であってよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、界面領域において、第三強度が第二強度以下である振動板を備える液体吐出ヘッドを得ることができる。
（９）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第二層を構成する前記ＺｒＯ２は、柱状の結晶構造を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、第二層と第一層との密着性を向上することができ、振動板の剥離等の発生を低減または防止することができる。
（１０）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第二層を構成する前記ＺｒＯ２は、単斜晶系の結晶構造を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、第二層と第一層との密着性を向上することができ、振動板の剥離等の発生を低減または防止することができる。
（１１）上記形態の液体吐出ヘッドにおいて、前記第二層の前記界面領域は、圧縮応力を有し、前記第二層の前記表層領域は、引張応力を有してよい。この形態の液体吐出ヘッドによれば、残留応力としての圧縮応力を界面領域に備え、引張応力を表層領域に備えることができ、振動板全体の強度を向上することができる。
（１２）本開示の他の形態によれば、液体吐出装置が提供される。液体吐出装置は、上記形態の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を有する。この形態の液体吐出ヘッドによれば、振動板の強度を向上した液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置を得ることができる。
本開示は、液体吐出ヘッド以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、アクチュエーター、印刷装置、液体吐出装置の制御方法、液体吐出ヘッドの制御方法、アクチュエーターの制御方法、液体吐出方法、それらの方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
１…液体吐出ヘッド、２…液体容器、８…搬送機構、１０…流路形成基板、１２…圧力室、１５…連通板、１６…第一連通部、１７…第二連通部、１８…第三連通部、２０…ノズルプレート、２１…ノズル、２４…移動機構、２４ｂ…ベルト、２４ｃ…キャリッジ、３０…保護基板、３１…アクチュエーター保持部、３２…圧電素子、４０…ケース部材、４１…第一液室部、４２…第二液室部、４３…導入口、４４…排出口、４５…接続孔、４９…コンプライアンス基板、５０…振動板、５１…絶縁体膜、５２…弾性膜、６０…第一電極、７０…圧電体層、８０…第二電極、９０…リード電極、１００…液体吐出装置、１２０…フレキシブルケーブル、１２１…制御ユニット、１２６…駆動回路、１５１…第一連通板、１５２…第二連通板、２００…個別流路、２０１…第一流路、２０２…第二流路、２０３…供給路、３００…アクチュエーター、４９１…封止膜、４９２…固定基板、４９４…コンプライアンス部、ＡＲ…範囲、ＦＡ…界面領域、ＩＡ１…内部領域、ＩＡ２…内部領域、ＩＦ…界面、ＰＭ…媒体、ＲＡ…表面領域、ＳＡ…表層領域、ＳＲ１…表面、ＳＲ２…表面

Claims (13)

  1. 液体吐出ヘッドであって、
    圧電素子と、
    前記圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および前記第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備え、
    前記第二層は、前記第一層と接する領域である界面領域と、前記界面領域を挟んで前記第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、
    前記第二層について、Ｘ線回折法により測定される（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、
    前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（－１１１）結晶面の前記配向の程度を第二強度とし、
    前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（００２）結晶面の前記配向の程度を第三強度としたとき、
    前記界面領域は、前記第一強度が前記第二強度よりも大きく、且つ、前記第一強度が前記第三強度よりも大きい領域を有し、
    前記表層領域は、前記第一強度が前記第三強度よりも大きく、且つ、前記第二強度が前記第三強度よりも大きい領域を有する、
    液体吐出ヘッド。
  2. 請求項１に記載の液体吐出ヘッドであって、
    前記第一強度に対する前記第二強度の比率を第一比率としたとき、
    前記界面領域における前記第一比率は、前記表層領域における前記第一比率よりも小さい、
    液体吐出ヘッド。
  3. 前記界面領域における前記第一比率は、０．４以上０．７以下である、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 前記表層領域は、前記第一比率が０．３以上０．７以下である領域を有する、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであって、
    前記第一強度に対する前記第三強度の比率を第二比率としたとき、
    前記界面領域における前記第二比率は、前記表層領域における前記第二比率よりも小さい、
    液体吐出ヘッド。
  6. 前記界面領域における前記第二比率は、０．３以上０．７以下である、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記表層領域は、前記第二比率が０．４以上０．７以下である領域を有する、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 前記界面領域において、前記第三強度は、前記第二強度以下である、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 前記第二層を構成する前記ＺｒＯ２は、柱状の結晶構造を有する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 前記第二層を構成する前記ＺｒＯ２は、単斜晶系の結晶構造を有する、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
  11. 請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであって、
    前記第二層の前記界面領域は、圧縮応力を有し、
    前記第二層の前記表層領域は、引張応力を有する、
    液体吐出ヘッド。
  12. 請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドからの吐出動作を制御する制御部と、を有する、
    液体吐出装置。
  13. アクチュエーターであって、
    圧電素子と、
    前記圧電素子の駆動により振動する振動板であって、ＳｉＯ２を含む第一層、および前記第一層に積層される、ＺｒＯ２を含む第二層を含む振動板と、を備え、
    前記第二層は、前記第一層と接する領域である界面領域と、前記界面領域を挟んで前記第一層とは反対側の領域である表層領域とを有し、
    前記第二層について、Ｘ線回折法により測定される（－２１１）結晶面の配向の程度を第一強度とし、
    前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（－１１１）結晶面の前記配向の程度を第二強度とし、
    前記第二層について、前記Ｘ線回折法により測定される（００２）結晶面の前記配向の程度を第三強度としたとき、
    前記界面領域は、前記第一強度が前記第二強度よりも大きく、且つ、前記第一強度が前記第三強度よりも大きい領域を有し、
    前記表層領域は、前記第一強度が前記第三強度よりも大きく、且つ、前記第二強度が前記第三強度よりも大きい領域を有する、
    アクチュエーター。
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