JPH0517517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はその上にＸ線画像が記録される写真フ
イルムエレメントと共に使用されるＸ線増感スク
リーンに関し、そして特に改善された画像特性を
有するスクリーンに関する。更により詳しくは、
本発明は制御可能な速度を有するＸ線スクリーン
に関しそして良好な画像鮮明性および減少したノ
イズを示す放射線写真に関する。 結合剤中に発光燐光体（luminescent
phosphor）を包含させることにより製造されそ
して適当な支持体上にコーテイングされたＸ線増
感スクリーンは従来技術では周知である。これら
Ｘ線スクリーンはＸ線を吸収しそして光の形でエ
ネルギーを発生させ、これが次いでそれと組合わ
された写真フイルムを露光させる。これらスクリ
ーン中に使用される燐光体は一般に３種類すなわ
ち(1)広バンド発光体（例えばCaWO₄）、(2)狭バン
ド発光体（例えばBaFC：Eu）および(3)ライン
発光体（例えばLaOBr：Tm）にわけられる。こ
れら燐光体を使用して製造されるＸ線スクリーン
は放射線写真ハロゲン化銀フイルムと共にＸ線画
像記録のために使用される。潜在的に有害なＸ線
に対する患者被爆量の減少に対する重大な要求が
存在しているから医療用Ｘ線分野ではＸ線スクリ
ーンの使用は特に有用である。スクリーンは全体
的系速度（感度）を大きく上昇させる働きをし、
そして従つて満足すべき画像生成に対して必要と
するＸ線出力がより小さくなる。 速度上昇のための一つの方法は燐光体コーテイ
ングの厚さを増大させることである。速度を上昇
させるにつれてしかし通常そこには画像鮮明性の
低下がありそして従つてこの系から生成されうる
医学的情報量に減少がある。通常Ｘ線スクリーン
の速度は燐光体層の厚さの減少により、またはＸ
線スクリーン構造体に広バンド吸収剤（例えば染
料または顔料）の添加により減少する。これら従
来技術によるスクリーン速度の制御は所望される
高い鮮明性を与えるがしかしまたそれから製造さ
れる最終放射線写真のノイズおよび斑紋（モト
ル）もまた増大する。 放射線写真ノイズは画像形成過程の静電的性格
から生ずる粒子（グレイン）または斑紋パターン
である。ノイズの原因は個々の燐光体結晶のシン
チレーシヨン効果の分散である。低い効率を有す
る結晶は画像形成過程に最小限にしか寄与し得な
いが一方高い効率を有するものは濃度上昇を招来
する。現像濃度における変動がノイズとして出現
する。シンチレーシヨン効率の分散を狭くするこ
とによつて放射線写真のノイズは低下する筈であ
りそしてそれを拡げることはノイズを増加させ
る。前記に論じられているように、スクリーン構
造体への染料または顔料の添加はシンチレーシヨ
ン効率の分散を有効にひろげ、そして従つてノイ
ズを増大させる。 Ｘ線スクリーン構造体は通常適当な支持体上に
コーテイングされた燐光体含有層より構成されて
いる。燐光体と支持体との間にコーテイングされ
た下層（アンダー層）（例えば反射または吸収層）
を使用すること、そして燐光体層に対して保護オ
ーバーコートを包含させることもまた有利であ
る。 本発明の目的は狭バンドまたはライン発光を示
す燐光体を使用して製造された、改善されたＸ線
スクリーンを提供することである。 本発明のその他の目的は写真フイルムと共に使
用して制御された速度、良好な画像鮮明性および
低いノイズおよび斑紋を達成することのできるＸ
線スクリーンを提供することである。 これらおよびその他の目的は、順次に(1)支持
体、(2)場合により存在する下層、(3)結合剤中に分
散せしめられた狭またはラインバンド発光体を示
す燐光体を包含する活性層、および(4)オーバーコ
ート層を包含するＸ線増感スクリーンにおいて、
層(2)，(3)または(4)に400nm以下に吸収最大を有す
る少量の非螢光発光性紫外（UV）光線吸収剤を
含有せしめることよりなる改善によつて達成され
る。写真用フイルムと共に使用される本発明によ
り製造されるＸ線増感スクリーンは、UV吸収剤
なしに製造されたスクリーンに比べて一層低いノ
イズおよび斑紋を有する鮮明な画像を与える。 Ｘ線スクリーン中でのUV吸収剤の使用はそれ
自体は新規ではないが（米国特許第3743833号明
細書参照）、特定的に狭バンドまたはラインバン
ド燐光体を使用してこれら高度に効率のよい物質
の画像鮮明性を大きく改善させることは示されて
いない。 400nm以下に吸収最大を示す多数の市場的に入
手可能なUV光吸収剤がある。すべては本発明の
範囲内で機能する。これらとしては以下のものが
あげられる。

【表】 ゾール

【表】 ンド社製品〓
これら吸収剤は任意の便利な有機溶媒（例えば
アセトン）に溶解させてそして所望の効果および
それらが添加される層に応じた量で層(2)，(3)また
は(4)に添加することができる。 層(1)は支持体である。多数のエレメント例えば
紙または金属箔例えばアルミニウムを使用しう
る。高分子疎水性有機重合体支持体を使用するこ
とが好ましい。適当な重合体支持体としては、セ
ルロース誘導体例えばセルロースアセテート、セ
ルロースプロピオネート、セルロースアセテート
ブチレートおよびエチルセルロース、ポリエチレ
ン、ポリビニルクロリド、ポリ（ビニルクロリ
ド／ビニルアセテート）、ポリビニリデンクロリ
ド、ポリビニルアセテート、ポリアクリロニトリ
ル、ポリスチレンおよびポリイソブチレン、およ
びポリエステル例えばポリエチレンテレフタレー
トおよび米国特許第2465319号明細書記載の方法
により得ることのできる同族ポリエステルがあげ
られる。ポリエチレンテレフタレートフイルムは
その寸法安定性の故に特に有用である。特に有用
な支持体は米国特許第2779684号明細書記載のビ
ニリデンクロリド／メチルアクリレート／イタコ
ン酸共重合体の下塗り層でコーテイングした二軸
配向ポリエチレンテレフタレートである。支持体
の厚さは約0.0025〜0.03インチ（0.0064〜0.0762
cm）のいずれかでありうる。0.01インチ（0.0254
cm）が好ましい。 更に支持体は染料または微細分割顔料例えば酸
化チタン、リトポン、炭酸マグネシウム、酸化ア
ルミニウム、カーボンブラツクおよび有色顔料例
えばタートラジン（CINo.640）、ビクトリアグリ
ーンWBベース（CINo.800）、およびヌビアンレジ
ンブラツク（CINo.864）を不透明化剤または光吸
収剤として含有することができるしまたはこれで
コーテイングすることができる。前記の染料およ
び顔料は光発生を変化させまたは不要の波長をブ
ロツクさせるための反射層中において特に有用で
ある。更にベース支持体は金属化させて反射作用
を与えることができる。例えばポリエチレンテレ
フタレートベースを薄いアルミニウム層でコーテ
イングすることができる。支持体上に、クロロス
ルホン化ポリエチレン〔例えばハイパロン
（Hypalon 20、デユポン社製品〕に分散させた
アナターゼ級TiO₂を包含する反射層を適用する
ことが好ましい。多数のその他の反射性顔料もま
た反射層中に使用することができる。これらとし
てはなかんずく、米国特許第3895157号明細書記
載のチタン酸カリウムがあげられる。 狭またはライン発光バンドを発光する多数の燐
光体がある。これらとしては米国特許第4225653
号明細書記載のイツトリウムタンタレート特にＹ
（Nb）TaO₄、ランタヌムオキシハライド（特に
LaOC：BiおよびLaOBr：Tm）および米国特
許第4076897号明細書記載のバリウムフルオロハ
ライド（特にBaFC：Eu）がなかんずくあげら
れる。これら燐光体は通常溶媒／結合剤混合物中
で数時間ミル処理されそして前記に参照されてい
る反射層上にコーテイングされる。多数の結合剤
を本発明の活性層(3)中で使用することができる。
ポリビニルブチラール樹脂を使用することが好ま
しいが、しかしここで使用できる従来技術中に使
用されている１群の適当な重合体も存在する。例
えばポリウレタン弾性体状結合剤はそれらの前記
の通常の支持体に対する接着性の故に特に有効で
ある。しかしながらポリウレタンはUV光線によ
り分解を受ける。多くの通常の燐光体は実質的量
のUV光線を発生する。これは支持体によつて更
に活性層中に逆反射されうる。従つてこの分解を
阻止するための手段がとられなくてはならない
（前記米国特許第3743833号明細書参照）。従つて
ポリウレタン以外の結合剤の使用が好ましい。 従来技術の教示により製造された保護オーバー
コートが燐光体層上に適用できる。これらトツプ
コートはセルロースナイトレートまたはアセテー
トまたはポリ（メチルメタクリレート）、ポリ
（イソブチルメタクリレート）およびビニルクロ
リド／ビニルアセテート共重合体の樹脂混合物
（米国特許第2907882号明細書参照）でありうる。
米国特許第3895157号明細書に記載のものと同様
のオーバーコートが特に有効である。オーバーコ
ート層は約0.0001〜0.005インチ（0.0003〜0.013
cm）の厚さでありうる。米国特許出願第420487号
明細書記載のフルオロアクリレートオーバーコー
トを使用することが好ましい。 前記および以下の実施例記載のようにして製造
されたＸ線スクリーンは例えば医療用放射線写真
において明らかに有用である。UV光吸収剤の添
加は予見可能な様式でスクリーンの速度を制御す
ることを可能ならしめる。すなわちＸ線写真フイ
ルムに組合せて被曝させた場合、これらスクリー
ンは優れた画像鮮明性を与えそして重要なことは
ノイズおよび斑紋が減少する。このことは画像か
らより多くの情報を判断することを可能ならしめ
る。このことは燐光体層の厚さの減少はノイズお
よび斑紋の同時的増大を伴なつてのみ画像鮮明性
を改善させると教示している従来技術に比べて有
意なそして予期せざる発見である。 本発明をここに以下の実施例により説明するが
この中で例２が最良の様式と考えられる。 例 １ 順次に支持体(1)、反射層(2)、活性燐光体層(3)お
よびオーバーコート層(4)を包含する３個のＸ線増
感スクリーンが製造された。本例においてはUV
光吸収剤は層４中に入れられた。反射性懸濁液は
次の成分混合物を約４時間サンドミル処理するこ
とにより製造された。 成 分 重量％ アナターゼTiO₂ 28.4 ｎ−ブチルアセテート 35.1 混合石油ナフサ（初期b.p.247〓） 23.5 スルホコハク酸ナトリウムジオクチルエス
テル 1.1 重合体状有機シリコーン流体（トルエン中２
重量％） 0.6 クロロスルホン化ポリエチレン（ハイパロン
20） 11.3 このミル処理した懸濁液を平均30μポアサイズ
の過媒体を通して過した。この懸濁液を脱気
しそして次いで米国特許第2698240号明細書記載
のようにして製造されたビニリデンクロリド／メ
チルアクリレート／イタコン酸共重合体の基層を
有する二軸配向ポリエチレンテレフタレートフイ
ルムシート上にコーテイングした。約0.029ｇ／
インチのTiO₂コーテイング重量を与える反射層
が得られた。 この層を約70〜75〓で乾燥後、活性燐光体層を
この反射層上に適用した。この燐光体は次の組成
物から約12時間ミル処理して製造された。 成 分 重量％ LaOBr：Tm 58.3 ポリビニルブチラール（顆粒状、固有粘度
0.81） 5.6 ｎ−ブチルアセテート 16.8 ｎ−プロパノール 16.8 重合体状有機シリコーン流体 0.8 モノエチルフエニルフエノールモノスルホ
ン酸カリウム塩 0.2 グリセロールモノラウレート 1.4 乾燥燐光体層上には次の溶液からのオーバーコ
ート層を適用した。 成 分 重量％ セルロースアセテート（アセチル含量55.8
％） 6.5 アセトン 92.4 尿素−ホルムアルデヒド樹脂 0.9 ｎ−ヘプタデシル−Ｎ，Ｎ−エチル、ヒドロ
キシエチル−イソイミダゾールエチルサルフ
エート塩 0.1 高沸点ワツクス化合物〔アクラワツクス
（Acrawax ）Ｃ、グリコ・ケミカルズ社製
品〕 0.1 UV光吸収剤 0.04 ３個のスクリーンを製造した。スクリーンは
UV光吸収剤Ａを含有し、スクリーンはUV光
吸収剤Ｂを含有し、そしてスクリーンはUV光
吸収剤Ｃを前記の水準で含有していた。対照のた
めにはUV光吸収剤を全く含有しないスクリーン
が製造された。 前記に参照されたスクリーンを高速医療用Ｘ線
フイルムと共に２mmアルミニウムフイルターを通
して80KVp，2mAsでＸ線装置に曝露させること
により試験した。ステツプウエツジ（階段くさ
び）および解像力ターゲツトをＸ線源とフイル
ム／スクリーンとの間に（これに密着させて）位
置させた。各被曝フイルムを次いで通常のＸ線現
像系中で現像し、定着しそして洗つた。次の結果
が得られた。

【表】 すなわちUV光線吸収剤のオーバーコート層４
中への添加はスクリーンにより生成される斑紋を
有意に減少させ、それに露出させたフイルムの全
体的画像品質を改善させることがわかる。 例 ２ 例１におけるようにするがただしUV光吸収剤
Ｂを0.12重量％燐光体（LaOBr：Tm）水準で活
性燐光体層３に加えた。次の結果が得られた。

【表】 UV光吸収剤Ｂを燐光体層(3)に入れた場合には
明らかに解像力は上昇しそして斑紋は有意に減少
した。 例 ３ UV光吸収剤を反射層に加えた場合の本発明の
効率を試験するために、例１のようにするがただ
しUV光吸収剤Ｂを直接反射性懸濁液に0.18重量
％TiO₂水準で加えてスクリーンを製造した。 次の結果が得られた。

【表】 例 ４ UV光吸収剤はまた光吸収下層と組合せて使用
しうる。この効果を試験するために0.53重量％の
UV光吸収剤Ｂを含有する活性燐光体懸濁液（例
１参照）を8.0以上の光学濃度を生成させるに充
分なカーボンを含有しているポリエチレンテレフ
タレートフイルム支持体（不透明ベース）上に直
接コーテイングした。これは吸収性下層（以前の
例における反射性下層に対するもの）の適用をシ
ミユレートする。このスクリーンを使用して例１
に教示のように高速Ｘ線フイルムを被曝させた場
合、次の結果が得られた。

【表】 例 ５ 従来技術のスクリーンと本発明の教示により製
造されたスクリーンとを比較するために次の構造
を有する３個のスクリーンを製造した。 支持体(1)−例１と同じ 反射層(2)−例１と同じ 燐光体層(3)−例１と同じ、ただしコーテイン
グ重量および添加剤は異る（下表参照） オーバーコート層４−例１と同じ スクリーンにおいては燐光体層は0.022イン
チ厚さでコーテイングされそしてUV光線吸収剤
Ｂは0.52重量％で燐光体に加えられた。スクリー
ンは添加剤を含有しておらず、そして0.012イ
ンチ層さにコーテイングされた。スクリーンは
アセトンに溶解させたモノアゾ染料ソルベントイ
エロー３ダイ（CINo.11160：１）の１％溶液1.7ml
を含有していた。これらスクリーンを使用して例
１記載のようにして高速医療用Ｘ線フイルム試料
を被曝させた場合次の結果が得られた。

【表】 本発明のスクリーンよりも薄いコーテイング重
量でコーテイングされた場合、染料添加スクリー
ン（従来技術エレメント）は解像は若干より鮮明
ではあつたがそれは斑紋においては約40％高かつ
た。比較しうる厚さのスクリーンに染料を加えた
場合にはスクリーンは斑紋において約20％高かつ
た。すなわち本発明を包含するスクリーンはシグ
ナル／斑紋比を大きく改善させそしてそれと共に
被曝されたＸ線フイルムの全体的な改善された画
像を生成しうる。 例 ６ CaWO₄は本発明の範囲外の広バンド発光性燐
光体の例である。次の構成を使用して３個のスク
リーンを製造した。 支持体(1)および反射層(2)は例１に記載のものと
同一であつた。燐光体層(3)は例１のLaOBr：Tm
の代りにCaWO₄を含有していた。オーバーコー
ト層(4)はUV吸収剤以外は例１と同一であつた。
スクリーンはUV光吸収剤を含有していなかつ
た。スクリーンは0.52重量％のUV光吸収剤Ｂ
を含有しそしてスクリーンは0.52重量％のUV
光吸収剤Ａをセルロースアセテート基準で含有し
ていた。 これらスクリーンを使用して例１に教示の高速
医療用Ｘ線フイルムを被曝させた。次の結果が得
られた。

【表】 これらの結果からわかるように、例えば例１と
比較して広バンド発光燐光体と共にUV光吸収剤
が使用された場合には全体的画像品質に影響はな
かつた。 例 ７ Ba（Pb）SO₄（その他の広バンド発光燐光体）
を置換させて例６をくりかえした。次の結果が得
られた。

【表】 ここでもまたUV光吸収剤は広バンド発光性の
Ba（Pb）SO₄燐光体を有するスクリーンに露光さ
れたフイルムの画像品質は有意には改善されなか
つた。 例 ８ 更にその他の燐光体系中でのUV光吸収剤の効
果を試験するために例１記載のようにして活性層
(3)中にＹ（Nb）TaO₄（狭バンド発光体）燐光体を
使用し、そしてオーバーコート層(4)中に0.52重量
％のUV光吸収剤Ｂを使用してスクリーンを製造
した。次の結果が得られた。

【表】 ここでは画像品質改善が認められた。 例 ９ 狭い発光バンドを有する更にその他の燐光体は
LaOC：Biである。この燐光体を有する２種の
スクリーンを例１の教示に従つて製造した。スク
リーンはUV光吸収剤なしで製造され、一方ス
クリーンはオーバーコート層中に0.52重量％の
UV光吸収剤Ａを含有していた。このスクリーン
を高速医療用Ｘ線フイルムの被曝に使用して次の
結果を得た。

【表】 例 10 燐光体としてBaFC：Eu（狭いバンド発光体）
を使用しそしてオーバーコート層中にUV光吸収
剤Ｂを1.04重量％の量で使用して例９をくりかえ
した。次の結果が認められた。

【表】 ここでは画像品質改善が認められた。 例 11 燐光体としてLaOBr：Tb（ライン発光体）を
使用しそしてオーバーコート層中にUV光吸収剤
Ｂを0.52重量％の量で使用して例10をくりかえし
た。次の結果が認められた。

【表】 ここでは画像品質改善が認められた。 前記実施例から知ることができるように、本発
明の教示によつて製造されたＸ線スクリーン中で
の線または狭いバンドとしてそれらの一次発光を
有する発光燐光体に限られたUV光吸収剤の使用
は、それと共に使用されるフイルム中に大きく改
善された画像特性を有するＸ線増感スクリーンを
生成させる。これは良好な解像の達成のためには
燐光体層のコーテイング重量を減少させなくては
ならないと教示し、そして画像がノイズを有して
いることの見出される従来技術では可能ではなか
つた。本発明のスクリーンを使用して製造された
画像は優れた鮮明性を有しており、そして同時に
より低いノイズを有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 順次に(1)支持体、(2)結合剤中に分散された狭
   またはラインバンド発光を示す燐光体を包含する
   活性層、および(3)オーバーコート層を包含してお
   り、而して層(2)または(3)が400nm以下に吸収最大
   を有する少量の非螢光発光性紫外（UV）光吸収
   剤を含有していることを特徴とする、改善された
   Ｘ線増感スクリーン。 ２ UV光吸収剤が２−（2′−ヒドロキシ−3′，
   5′−ジアルキルフエニル）ベンゾトリアゾール、
   ２，2′−ジヒドロキシ−５−アルコキシ−ベンゾ
   フエノンおよび蓚酸アニリド誘導体よりなる群か
   らのものである前記特許請求の範囲第１項記載の
   Ｘ線増感スクリーン。 ３ 燐光体がLaOBr：Tmである前記特許請求の
   範囲第１項記載のＸ線増感スクリーン。 ４ 結合剤がポリビニルブチラールである前記特
   許請求の範囲第１項記載のＸ線増感スクリーン。 ５ 下層が支持体１と活性層２との間に挿入され
   ている前記特許請求の範囲第１項記載のＸ線増感
   スクリーン。 ６ 支持体が不透明化染料、反射性染料または微
   細分割顔料を含有しているかまたはこれでコーテ
   イングされている前記特許請求の範囲第１項記載
   のＸ線増感スクリーン。 ７ 前記下層が400nm以下に吸収最大を有する少
   量の非螢光発光性UV光吸収剤を含有している前
   記特許請求の範囲第５項記載のＸ線増感スクリー
   ン。 ８ 順次に(1)フイルム形成性ポリエステル支持
   体、(2)クロロスルホン化ポリエチレン中に分散さ
   れたTiO₂を包含する下層、(3)ポリビニルブチラ
   ール中に分散されたLaOBr：Tmを包含する活性
   層、および(4)本質的にフルオロアクリレート重合
   体よりなるオーバーコート層を包含しており、而
   して層(2)，(3)または(4)が400nm以下に吸収最大を
   有する少量の非螢光発光性UV光吸収剤を含有し
   ていることを特徴とする、改善されたＸ線増感ス
   クリーン。