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定着液の疲労とクリアリング・タイム・テスト
チオ硫酸系定着液が劣化するしくみ、残留銀錯体がネガに染みを生じさせる理由、そして疲弊した定着浴を見極めるフィルム・クリップ・クリアリングテストについて。
、Simon Lehmann 著 Editor
定着済みのプリントは、まだ永続的なプリントではない。定着液は、そのままでは光に当たって黒化してしまう未露光のハロゲン化銀を溶解する。しかし使用済みの定着液そのものが脅威となる。残留チオ硫酸塩と、定着過程で生成された弱い結合の銀チオ硫酸塩錯体は、保存中に分解して硫化銀となる——これが使い古した薬品にプリントを放置したときに生じる黄褐色のステインだ。一方、変換されなかった銀錯体は、安定した金属性の像銀ではなく、光と熱に感応する塩として残留する。レジン・コーテッド(RC)ペーパーは薬品をほとんど保持せず、数分で水洗できる。バライタを塗布した吸収性のコットン基材を持つバライタ紙——Ilford Multigrade FB Classic、Foma Fomabrom、Adox MCC 110など——では、薬品が基材に染み込むため、それを取り除くことがアーカイバル・プリントの中心的な課題となる。
最もクリーンな水洗は、定着トレイから始まる。Ilford Rapid Fixer(とそのほぼ同等品であるHypam)には、公表された2種類の作業濃度があり、その選択はコマーシャル品質での保存かアーカイバル品質での保存かの選択でもある。1+9——「ペーパー濃度」、約2分——では、1リットルで約36〜40枚の8x10を処理してから消耗する。経済的であり、自分より長持ちさせる必要のないプリントには十分だ。1+4——「フィルム濃度」、約1分——では、同じ1リットルで処理できるのは8x10換算で約10枚に限られる。この低い処理能力こそが要点だ。最適永続性の処理能力を超えて使われた定着液は、本来の役割の後半をこなせなくなる。ハロゲン化物を銀チオ硫酸塩錯体へ変換するところまでは進むが、それを水洗で除去できる形まで完全に溶解できず、基材に留まったままになる——どれだけ水で洗っても確実に除去できない。「新鮮で、適切に希釈し、最短時間で」は定量的なアドバイスだ。1+4、1分、1リットルあたり10枚まで。
この処理能力の限界こそが、アーカイバルプリント作業者が1浴ではなく2浴で定着する理由だ。プリントはまず第1浴に入れ、大部分の処理がここで行われ、溶解した銀が徐々に蓄積される。次に第2浴へ移す。第2浴はほぼ新鮮な状態を保つため、銀をほとんど含まない。第2浴中の銀濃度が低く保たれることで、弱い結合の銀チオ硫酸塩錯体が真に可溶性の状態を保ち、プリントは実際上最少の銀負荷で定着液を出ることになる——これこそ水洗がクリアできる条件だ。
Kodakのシステムに従ったローテーションにより、系全体の健全性が保たれる。第1浴が消耗したら廃棄し、第2浴を第1浴に昇格させ、新鮮な第2浴を調合する。Kodakはこのサイクルを両浴を一緒に交換するまでに約4ラウンドと定めている。2浴定着は、「源流での負荷を減らすことが水洗段階で何倍にも報われる」という原則の実践的な形だ。
水洗は拡散律速だ。チオ硫酸塩が基材から出ていく速度は、用紙に接する飽和した境界層を新鮮な水が運び去る速度以上にはならない。だから有効な作業は、水を交換することにあり、単に循環させることではない。静止したトレイで自分のチオ硫酸塩の中に浸かったプリントはほとんど浄化されない。定期的な完全水替え——注水、攪拌、排水、再注水——は、ゆっくりとした連続的な流水よりはるかに効果的に飽和水を除去し、使う水も格段に少ない。温度が重要なのも同じ理由だ。温水は拡散が速い。だからIlfordは自社のシーケンスを、冷たい水道水から直接ではなく、18〜24℃(65〜75℉)で指定している。
水洗補助剤(ハイポクリアリングエージェント)は、この拡散の問題を化学的に短縮する。IlfordはWashaidを「イオン交換によって定着の副産物であるチオ硫酸塩の効率的な除去を助けるよう処方されたハイポエリミネーター」と説明している。強力な亜硫酸塩浴が、純粋な濃度勾配とイオン競合によってゼラチンと基材からチオ硫酸塩を追い出し、自身は容易に水洗除去できるイオンに置換する。Ilfordの言葉を借りれば「硬膜定着液を使用した場合に特に有益」だ。硬化したゼラチンは薬品をより手放しにくいためであり、「時間と水を節約できる」。Kodak Hypo Clearing AgentとHeico Perma Washも同じ機序で同じ役割を果たす。
その効果は具体的だ。補助剤なしでは、バライタプリントをアーカイバルレベルの残留量に近づけるために、温度を保った流水で60分程度が必要となる。Ilfordの最適永続性シーケンスでは、はるかに少ない水の使用量で、約20分の水洗と10分のWashaid浴で同等の結果に達する。Rapid FixerまたはHypamで1+4、1分間定着。最初の水洗を新鮮な流水で5分。次に1+4のWashaidで間欠攪拌しながら10分。そして最終水洗5分。過定着や何時間もの水洗にアーカイバル上の利益はない——Ilfordは長時間の定着によって像が溶けたり漂白されたりすることを警告しており、長時間の浸漬はエマルジョンを軟化させるだけだ。
Seleniumによるトーニングは、プリントの色調に触れる前に、アーカイバルシーケンスの中でその位置を確立している。金属性の像銀を亜セレン化銀に変換し(ポリサルファイドトナーは硫化銀に変換する)、どちらの化合物も素の銀よりはるかに酸化や大気中の汚染物質に対して耐性がある。保護効果は投与量に依存する。非常に薄い短時間の処理——Kodak Rapid Selenium Tonerはおよそ1+3から1+20の希釈で使用される——では部分的な保護にとどまり、完全なアーカイバル保護には変換を完了に近づける必要がある。Ilfordの最適永続性シーケンスでは、トーニングは定着直後、最初の水洗前に置かれる。トナーが独自の薬品を加えるため、最終水洗は5分から約30分に延長される。
Ilford Multigrade FB Classicの8x10プリント1枚を例にとろう。Rapid Fixerを1+4に希釈した2浴定着で、各浴約30秒——各浴とも1リットルあたり10枚の予算内に十分収まる。最初の水洗は20℃の流水で5分間。次に1+4のWashaidで間欠攪拌しながら10分、続けて最終水洗5分。結果を確認するには、Kodak HT-2を調合する——水750 ml、28%酢酸125 ml、硝酸銀7.5 g、水で1リットルに合わせる——そして白い縁取りのクリアで未露光のコーナーに1滴を置く。2分放置し、ブロットして、時間とともにステインが濃くなる前にすぐKodak Hypo Estimatorの段階パッチと照合して読む。「コマーシャル」限界内のかすかなパッチは、残留チオ硫酸塩は存在するが通常の保存には許容できることを意味する。アーカイバル保存には、より厳格なパッチ以下のステイン——実質的に視認できないレベル——が求められる。濃い茶色のスポットは、このプリントが完成する前に、さらに水洗するか、より新鮮な定着液を使う必要があることを意味する。
水洗ではなく定着を確認するには、Kodak ST-1が補完的な役割を果たす。無水亜硫酸ナトリウム2 gを水100 mlに溶かした原液を1対9に希釈し、クリアなマージンに1滴を垂らす。かすかなクリーム色または薄茶色のティントを超えるものは、不十分な定着によって銀が残されていることを示す。どちらの試薬も注意して取り扱うこと——硝酸銀は皮膚(とあらゆるものを)茶色に染め、亜硫酸ナトリウムは有毒で悪臭のあるガスを発生させる。
スポットテストはプリントが合格したかどうかを教えてくれる。規格が合格の意味を定義しているが、両者は同じ文書ではない。ISO 18917:1999(ISO 417を廃止し、旧ANSI PH4.8に対応する)は方法規格だ。残留チオ硫酸塩および関連化学物質の測定方法を規定している——ヨウ素デンプン法、メチレンブルー法、硫化銀濃度測定法であり、フィルムの低残留量に関してはメチレンブルー法が最も感度が高い。許容限界値は別の場所にある——ISO 18901 / 18920 / 18929ファミリー(歴史的にはANSI IT9.1およびIT9.16)だ。アーカイバルフィルムの残留チオ硫酸塩の上限は、クリアエリアでチオ硫酸塩イオンとして0.014 g/m²と一般的に引用される。プリントはプリント規格に独自のより高い限界値を持ち、硫化銀濃度測定法で読み取られる。「反応を起こすほどの薬品が存在しない」とは実際にはこういう意味だ——希望的観測ではなく、規格に対して測定された数値として。
Image: John Ferrell, Shower bath print washer in the FSA photographic laboratory, Washington, D.C. (1942), U.S. Library of Congress, FSA/OWI Collection, no known restrictions on publication
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