"画像データに基づき、二成分現像剤に含まれるトナーとキャリアとを担持した現像スリーブの回転により像担持体への画像形成を行う画像形成装置であって、前記現像スリーブに担持されたトナーにより、前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段にて形成された濃度検知用のトナー像の濃度を検知する検知手段と、前記二成分現像剤におけるトナー帯電量を予測する予測手段と、前記予測手段により予測したトナー帯電量と、前記検知手段にて検知したトナー像の濃度とに基づいて、前記二成分現像剤におけるトナー帯電量を補正する補正手段と、前記形成手段により形成される濃度検知用のトナー像を形成する際に、画像データに基づく画像形成時と比較して、現像効率を向上させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。前記制御手段は、現像効率を向上させる際に、前記現像スリーブの回転スピードを上げることを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。前記制御手段は、現像効率を向上させる際に、前記現像スリーブに印加するバイアスを上げることを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。前記制御手段は、現像効率が略100になるように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載された画像形成装置。画像データに基づき、二成分現像剤に含まれるトナーとキャリアとを担持した現像スリーブの回転により像担持体への画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、形成手段が、前記現像スリーブに担持されたトナーにより、前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成する形成工程と、検知手段が、前記形成工程にて形成された濃度検知用のトナー像の濃度を検知する検知工程と、予測手段が、前記二成分現像剤におけるトナー帯電量を予測する予測工程と、補正手段が、前記予測工程により予測したトナー帯電量と、前記検知工程にて検知したトナー像の濃度とに基づいて、前記二成分現像剤におけるトナー帯電量を補正する補正工程と、制御手段が、前記形成工程により形成される濃度検知用のトナー像を形成する際に、画像データに基づく画像形成時と比較して、現像効率を向上させるように制御する制御工程とを有することを特徴とする制御方法。しかしながら、特許文献1のようなフィードフォワードのトナー帯電量の予測だけでは、トナー帯電量の予測と実際がずれていく可能性があり、フィードバックを用いたトナー帯電量オブザーバー補正が必要である。フィードバックの一例として、テストパターン画像以下、パッチ画像を作成および濃度検知し、トナー帯電量を補正する制御がある。しかし、パッチ画像濃度は、トナー帯電量のみならず、現像効率によっても決まるために、トナー帯電量だけを検知することが出来ない。したがって、パッチ画像からトナー帯電量を予測することは困難である。本発明は、トナー帯電量の適切なフィードバック制御を提案し、その結果として、安定した濃度や色味推移が得られる画像形成装置を提供する。上記課題を解決するため、本願発明は以下の構成を有する。すなわち、画像データに基づき、二成分現像剤に含まれるトナーとキャリアとを担持した現像スリーブの回転により像担持体への画像形成を行う画像形成装置であって、前記二成分現像剤を用いて前記像担持体に濃度検知用のトナー像を形成する形成手段と、前記形成手段にて形成された濃度検知用のトナー像の濃度を検知する検知手段と、前記二成分現像剤におけるトナー帯電量を予測する予測手段と、前記予測手段により予測したトナー帯電量と、前記検知手段にて検知したトナー像の濃度とに基づいて、トナー帯電量を補正する補正手段と、前記形成手段により形成される濃度検知用のトナー像を形成する際に、画像データに基づく画像形成時と比較して、現像効率を向上させるように制御する制御手段とを有する。本発明において、現像効率を向上させてパッチ検知を行うことで、パッチ画像からトナー帯電量が確実に検知できる。その検知結果に基づき、予測トナー帯電量のオブザーバー補正を行うことで、画像濃度が一定の高画質の画像を安定して形成することが可能となる。<第一実施形態>以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、現像効率を向上させた状態でのパッチ検知した結果に応じて2成分現像剤における予測トナー帯電量を制御する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。従って、電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置であれば、タンデム型/1ドラム型、中間転写型/直接転写型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。[画像形成装置]図1は画像形成装置の構成の説明図である。画像形成装置100は、中間転写ベルト6に沿ってイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部PYでは、像担持体である感光ドラム1Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト6に一次転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム1Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト6のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部PC、PKでは、それぞれ感光ドラム1C、1Kにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト6に順次重ねて一次転写される。このとき、各感光ドラムは図1中に示されている矢印方向に回転しているものとする。中間転写ベルト6に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材Pへ一括二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置11で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。中間転写ベルト6は、テンションローラ61、駆動ローラ62、及び対向ローラ63に掛け渡して支持されている。また、中間転写ベルト6は、駆動ローラ62に駆動されて所定のプロセススピードで矢印R2方向に回転する。記録材カセット65から引き出された記録材Pは、分離ローラ66で1枚ずつに分離して、レジストローラ67へ送出される。レジストローラ67は、停止状態の場合には記録材Pを受け入れて待機させ、中間転写ベルト6のトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを二次転写部T2へ送り込む。二次転写ローラ64は、対向ローラ63に支持された中間転写ベルト6に当接して二次転写部T2を形成する。二次転写ローラ64に正極性の直流電圧が印加されることによって、負極性に帯電して中間転写ベルト6に担持されたトナー像が記録材Pへ二次転写される。画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色がそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックである以外は、実質的にほぼ同一に構成される。以下では、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用のものであることを示すために符号に付した添え字Y、M、C、Kは省略して、総括的に説明する。図1に含む各画像形成部をより詳細に示した図を図4として示し、図1および図4を用いて詳細に説明する。画像形成部Pは、感光ドラム1の周囲に、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ7、クリーニング装置8を配置している。感光ドラム1には、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印R1方向に回転する。感光ドラム1は、例えば、近赤外光960nmの反射率が約40のOPC感光体である。しかし、反射率が同程度であるアモルファスシリコン系の感光体などであっても構わない。帯電装置2は、スコロトロン帯電器を用いており、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム1に照射して、感光ドラム1の表面を一様な負極性の電位に帯電する。スコロトロン帯電器は、高圧電圧が印加されるワイヤと、アースにつながれたシールド部と、所望の電圧が印加されたグリッド部とを有する。帯電装置2のワイヤには、帯電バイアス電源不図示から、所定の帯電バイアスが印加される。帯電装置2のグリッド部には、グリッドバイアス電源不図示から、所定のグリッドバイアスが印加される。ワイヤに印加される電圧にも依存するが、感光ドラム1は、ほぼグリッド部に印加された電圧に帯電する。露光装置3は、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1の表面に画像の静電像を書き込む。電位検出手段の一例である電位センサ5は、露光装置3が感光ドラム1に形成した静電像の電位を検出可能である。現像装置4は、感光ドラム1の静電像にトナーを付着させてトナー像に現像する。一次転写ローラ7は、中間転写ベルト6の内側面を押圧して、感光ドラム1と中間転写ベルト6との間に一次転写部T1を形成する。正極性の直流電圧が一次転写ローラ7に印加されることによって、感光ドラム1に担持された負極性のトナー像が、一次転写部T1を通過する中間転写ベルト6へ一次転写される。クリーニング装置8は、感光ドラム1にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト6へ転写されずに感光ドラム1に残った転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置68は、中間転写ベルト6にクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Pへ転写されずに二次転写部T2を通過して中間転写ベルト6に残った転写残トナーを回収する。画像形成装置100には、操作部20が設けられている。また、本実施形態に係る画像形成装置100は、画像読取部Aとプリンタ部Bとを有する。操作部20は、表示器218を有している。操作部20は、画像読取部AのCPU214及び画像形成装置100の制御部110に接続されている。使用者が、操作部20を通じて画像の種類や枚数等の諸条件を入力することができる。プリンタ部Bは、入力された条件に応じて画像形成を行う。[画像読取部]図2は、画像読取部Aが有するリーダ画像処理部108における信号処理のブロック図である。図3は、リーダ画像処理部108における各制御信号のタイミングの説明図である。図1に示すように、画像読取部リーダ部Aは、原稿台ガラス102上に載置された原稿Gの下向き面原稿台ガラス102側の画像を読み取る。原稿Gの画像は、光源103に照明されて、光学系104を介してCCDセンサ105に結像される。CCDセンサ105は、3列に配列されたレッドR、グリーンG、ブルーBのCCDラインセンサ群により、RGBの各色成分信号を生成する。光源103、光学系104及びCCDセンサ105を含む読み取り光学系ユニットは、矢印R103方向に移動することにより、原稿Gの画像を読み取り、ライン毎の電気信号データ列に変換する。原稿台ガラス102上には、原稿Gを突き当てて位置決める突き当て部材107が設けられている。原稿台ガラス102上には、CCDセンサ105の白レベルを決定し、CCDセンサ105のスラスト方向のシェーディングを行うための基準白色板106が配置されている。CCDセンサ105によって得られた画像信号は、リーダ画像処理部108において画像処理された後、プリンタ制御部プリンタ画像処理部109に送られて画像処理される。図2に示すように、クロック発生部211は、1画素単位のクロックCLOCK信号を発生する。主走査アドレスカウンタ212は、クロック発生部211のクロックの計数により1ラインの画素ごとの主走査アドレスを生成する。主走査アドレスカウンタ212は、HSYNC信号でクリアされることにより、次の1ラインの主走査アドレスの計数を開始する。デコーダ213は、主走査アドレスカウンタ212からの主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセットパルス等の1ライン単位のCCD駆動信号を生成する。また、デコーダ213は、CCDセンサ105の1ライン読み取り信号における有効領域を表すVE信号、ライン同期信号HSYNCを生成する。図3に示すように、VSYNC信号は、副走査方向の画像有効区間信号であり、論理1の区間において、画像読み取りスキャンを行って、順次、M、C、Y、Kの出力信号を形成する。VE信号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理1の区間において主走査開始位置のタイミングをとり、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。そして、CLOCK信号は、画素同期信号であり、0→1の立ち上がりタイミングで1画素分の画像データを転送するのに用いられる。CCDセンサ105から出力される画像信号は、図2に示すように、アナログ信号処理部201に入力される。アナログ信号処理部201に入力された信号は、ここでゲイン調整、オフセット調整をされた後、A/Dコンバータ202で各色信号に対して8bitのデジタル画像信号R1、G1、B1に変換される。デジタル画像信号R1、G1、B1は、シェーディング補正部203に入力されて、基準白色板106の読み取り信号を用いた色毎のシェーディング補正を施される。CCDセンサ105の各ラインセンサは、RGB相互に所定の距離を隔てて配置されているため、ラインディレイ回路204は、デジタル画像信号R2、G2、B2における副走査方向の空間的ずれを補正する。具体的には、B信号に対して副走査方向で、R、Gの各信号を副走査方向にライン遅延させてB信号に合わせる。入力マスキング部205は、CCDセンサ105のRGBそれぞれのフィルタの分光特性で決まる読み取り色空間を、次式のようなマトリックス演算を行ってNTSCの標準色空間に変換する。光量/画像濃度変換部LOG変換部206は、ルックアップテーブルLUTROMを有し、ここに記憶されたLUTを用いてR4、G4、B4の輝度信号が、MCY各色の画像信号であるM0、C0、Y0の濃度信号に変換される。ライン遅延メモリ207は、黒文字判定部不図示で、R4、G4、B4信号から生成されるUCR、FILTER、SEN等の判定信号までのライン遅延分だけ、M0、C0、Y0の画像信号を遅延させるM1,C1,Y1。マスキングUCR回路208は、入力されたM1、C1、Y1の三原色信号により黒Kの信号を抽出し、更にプリンタ部Bでの記録色材の色濁りを補正する演算を施す。そして、マスキングUCR回路208は、M2、C2、Y2、K2の信号を各読み取り動作の度に、順次、所定のビット幅8bitで出力する。γ補正回路209は、リーダ部Aにおいて、入力された画像信号M2,C2,Y2,K2をプリンタ部Bの理想的な階調特性に合わせるために画像濃度補正を行う。γ補正回路209は、例えば、256バイトのRAM等で構成されたガンマ補正のLUT階調補正テーブルを用いて濃度変換を行うM3,C3,Y3,K3。空間フィルタ処理部出力フィルタ210は、γ補正回路209から入力された画像信号M3,C3,Y3,K3に対して、エッジ強調又はスムージング処理を行う。そして、空間フィルタ処理部210は、プリンタ制御部109へ、処理後の画像信号M4,C4,Y4,K4を出力する。[制御部]図4は、画像形成部の制御系のブロック図である。図4に示すように、画像形成装置100は、画像形成動作を統括的に制御する制御部110を有する。制御部110は、CPU111とRAM112とROM113とを有する。露光装置3は、回転ミラー有するレーザースキャナを用いた。露光装置3は、レーザー出力信号に対して所望の画像濃度レベルが得られるように、レーザー光量制御回路190が露光出力を決定する。また、γ補正回路209の階調補正テーブルLUTを介して生成された駆動信号に従ってパルス幅変調回路191により決めたパルス幅で二値のレーザー光が出力される。予め求められたレーザー出力信号と画像濃度レベルとの関係から、所望の画像濃度が形成できるレーザー出力信号が、階調補正テーブルLUTとしてγ補正回路209に記憶されており、この階調補正テーブルに則ってレーザー出力信号が決定される。図2に示す空間フィルタ処理部210で処理されたM4、C4、Y4、K4の面順次の画像信号は、プリンタ制御部109に送られる。そして、露光装置3で、PWMパルス幅変調を用いた二値の面積階調により濃度階調を有する画像記録が行われる。つまり、プリンタ制御部109が有するパルス幅変調回路191は、入力される画素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅時間幅のレーザー駆動パルスを形成して出力する。高濃度の画素画像信号に対しては、より幅の広い駆動パルスを、低濃度の画素画像信号に対しては、より幅の狭い駆動パルスを、中間濃度の画素画像信号に対しては、中間幅の駆動パルスを各々形成する。パルス幅変調回路191から出力された二値のレーザー駆動パルスは、露光装置3の半導体レーザーに供給され、半導体レーザーを、そのパルス幅に対応する時間だけ発光させる。従って、半導体レーザーは、高濃度画素に対しては、より長い時間駆動され、低濃度画素に対しては、より短い時間駆動されることになる。このため、感光ドラム1に形成される静電像のドットサイズ面積は、画素の濃度に対応して異なる。露光装置3は、高濃度画素に対しては主走査方向により長い範囲を露光し、低濃度画素に対しては主走査方向により短い範囲を露光する。従って、当然のことながら、高濃度画素に対応するトナー消費量は、低濃度画素に対するそれよりも大である。[現像装置]現像装置4は、非磁性トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を使用する二成分現像方式を採用する。非磁性トナー以下、トナーは、スチレン系共重合樹脂をバインダとして、各色の色材を分散させたもので平均直径が5μmである。現像装置4は、二成分現像剤を攪拌して、磁性キャリアを正極性に、トナーを負極性にそれぞれ帯電させる。現像装置4は、紙面と垂直方向に延在する隔壁46によって、現像容器45内の空間が第1室現像室と第2室攪拌室とに区画される。第1室には、非磁性の現像スリーブ41が配置されており、現像スリーブ41の内側には磁界発生手段としてのマグネットが固定配置されている。第1室には、第1のスクリュー42が配置され、第1のスクリュー42は、第1室中の現像剤を攪拌搬送する。第2室には、第2のスクリュー43が配置され、第2のスクリュー42は、第2室中の現像剤を攪拌しつつ第1のスクリュー42と逆方向に搬送する。第2のスクリュー43は、トナー搬送スクリュー32の回転によってトナー補給槽33から供給されたトナーを、既に現像装置4内にある現像剤に攪拌して現像剤のトナー濃度を均一化する。隔壁46には、紙面の手前側と奥側の端部において第1室と第2室とを相互に連通させる一対の現像剤通路が形成されている。第1と第2のスクリュー42、43の搬送力により、一対の現像剤通路を通じて現像容器45内を現像剤が攪拌されつつ循環する。現像によってトナーが消費されてトナー濃度が低下した第1室内の現像剤が一方の現像剤通路を通じて第2室へ移動する。第2室内でトナーを補給されてトナー濃度が回復した現像剤が他方の現像剤通路を通じて第1室内へ移動する。第1室内の二成分現像剤は、第1のスクリュー42によって現像スリーブ41へ塗布され、マグネットの磁力によって現像スリーブ41上に穂立ち状態で担持される。現像スリーブ41上の現像剤は、層厚規制部材ブレードによって層厚を規制された後に、現像スリーブ駆動手段44により回転された現像スリーブ41を介して対向した感光ドラム1上の現像領域へ搬送される。現像スリーブ41には、現像バイアス電源不図示から、負極性の直流電圧Vdcに交流電圧を重畳した現像バイアス電圧振動電圧が印加される。これにより、負極性に帯電したトナーが、相対的に現像スリーブ41よりも正極性になった感光ドラム1の静電像へ移転して静電像が反転現像される。現像剤補給装置30は、現像装置4の上部に、補給用トナーを収容したトナー補給槽33を配置している。トナー補給槽33の下部には、モータ31により回転駆動されるトナー搬送スクリュー32が設置されている。トナー搬送スクリュー32は、トナー補給槽33内の補給用トナーを、トナー搬送スクリュー32が配置されたトナー搬送路を通して現像装置4内に供給する。トナー搬送スクリュー32によるトナーの供給は、制御部110のCPU111が、モータ駆動回路不図示を介してモータ31の回転を制御することにより制御される。CPU111に接続されたRAM112には、モータ駆動回路に供給する制御データ等が記憶されている。トナー補給槽33、モータ31、及びトナー搬送スクリュー32などが、現像剤補給装置30を構成する。二成分現像剤のトナー濃度を検出するため、トナー濃度検出手段として、トナー濃度センサ14が現像装置4に組み込まれている。トナー濃度センサ14は、現像装置4内を循環する現像剤に接触させて配置される。トナー濃度センサ14は、駆動コイルと基準コイルと検出コイルとを有しておりいずれも不図示、現像剤の透磁率に応じた信号を出力する。駆動コイルに高周波バイアスを印加すると、現像剤のトナー濃度に応じて検出コイルの出力バイアスが変化する。検出コイルの出力バイアスを、現像剤に接触していない基準コイルの出力バイアスと比較することで、現時点での現像剤のトナー濃度が検出される。制御部110は、トナー濃度センサ14による検出結果を、予め定義されている換算式を使用してトナー濃度に変換する。現像装置4内の現像剤のトナー濃度T/Dは、本実施形態においてCPU111が、トナー濃度センサ14の測定結果に基づいて以下に示す式1により求める。T/D=SGNL値-SGNLi値/Rate初期T/D式1SGNL値:トナー濃度センサの測定値SGNLi値:トナー濃度センサの初期測定値初期値Rate:感度上記式1において、初期T/D、SGNLi値は、初期設置時に測定したものを使用しており、Rateは、トナー濃度センサ14の特性として、ΔSGNLのT/Dへの感度を予め測定したものである。これらの定数初期T/D、SGNLi値、Rateは、制御部110の記憶部例えばRAM112に記憶されている。[トナー補給]トナー補給量は、本実施形態では以下の方法で算出する。画像形成装置100では、感光ドラム1の静電像の連続的な現像により現像装置4内の現像剤のトナー濃度が低下する。そのため、制御部110は、トナー補給制御を実行してトナー補給槽33からトナーを現像装置4に補給することにより、現像剤のトナー濃度を可及的に一定に制御して、画像濃度を可及的に一定に制御する。画像形成装置100は、感光ドラム1上の静電像を、面積階調によるデジタル方式で形成する。このため、トナー補給動作は、パッチ画像の画像濃度センサ12による検知結果に基づいて行われるとともに、感光ドラム1上に形成される静電像の画素毎のデジタル画像信号に基づいて行われる。すなわち、制御部110第1制御部は、後述するビデオカウントATRにより求めたトナー補給量Mvに、後述するパッチ検ATRにより求めたトナー補給量Mpを加算して、画像形成1枚当たりの補給トナー量Msumを求める。本実施形態では、以下の式2に示すように、画像に応じて予測的に計算されるトナー消費量Mvにパッチ画像から検出した事後的なトナー不足量Mpを加算することで、現在の現像装置4に供給すべき補給トナー量Msumを設定する。Msum=MvMp/パッチ検ATR頻度式2Mv:ビデオカウントATRにより求まった補給トナー量Mp:パッチ検ATRにより求まった補給トナー量[ビデオカウントATR]ビデオカウンタ220から求められる画像中の画素ごとの画像信号の出力レベルから必要なトナー補給量を算出することにより、トナー濃度を制御する方式であるビデオカウントATRについて述べる。上記の式2にて用いられるビデオカウントATRにより求まったトナー補給量基礎補給量Mvは、画像読取部リーダ部Aで読み込んだ画像信号、あるいはコンピュータ等から送られてきた画像信号から求められる。これら画像信号の処理を行う回路構成は、図2のブロック図に示したとおりである。図2に示すように、マスキングUCR回路208が出力するM2、C2、Y2、K2の画像信号は、ビデオカウンタ220にも送られる。そして、ビデオカウンタ220は、画素単位の画像濃度値を積算してCMYK各画像のビデオカウント値を算出する。ビデオカウンタ220は、M2、C2、Y2、K2の画像信号を処理して画素単位の濃度値を積算し、CMYK各色画像のビデオカウント値が算出される。例えば、128レベルのハーフトーン画像を、600dpiで、A3フルサイズ16.5×11.7inchに画像形成する場合、ビデオカウント値は、128×600×600×16.5×11.7=8895744000となる。ビデオカウント値は、予め求められてROM113に記憶されているビデオカウント値と補給トナー量との関係を示すテーブルを用いて、基礎補給量Mvへと換算される。こうして、画像形成を行うごとに各画像の基礎補給量Mvが算出される。[パッチ検ATR]形成したパッチの濃度を検知することによりトナー濃度を制御する方式であるパッチ検ATRについて述べる。図5はパッチ画像の形成工程の説明図である。図6はパッチ濃度の測定工程の説明図である。図7は画像濃度とフォトセンサ出力の関係の説明図である。図4の感光ドラム1に対するより詳細な動作として図5に示すように、制御部110は、連続画像形成における所定枚数の画像形成ごとの画像間隔にパッチ画像を形成する。連続画像形成中、出力する24枚ごとの画像の後端と次の画像の先端とに挟まれた非画像領域画像間隔に、画像濃度検知用画像パターンであるパッチ画像Qを形成させる。従って、パッチ画像Qは、連続画像形成24枚ごとの非画像領域に形成される。なお、本実施形態においては、24枚ごととしたが、これに限定するものではない。制御部110は、露光装置3を制御してパッチ画像の静電像であるパッチ静電像を感光ドラム1に書き込み、現像装置4により現像してパッチ画像Qを形成する。制御部110は、パッチ検ATRの濃度制御を実行して、画像濃度センサ12によるパッチ画像Qの検知結果に基づいて、パッチ画像Qの画像濃度が基準濃度に収束するようにトナー補給制御を行う。プリンタ制御部109には、予め定められた画像濃度に対応した信号レベルのパッチ画像信号を発生するパッチ画像信号発生回路パターンジェネレータ192が設けられている。パターンジェネレータ192からのパッチ画像信号を、パルス幅変調回路191に供給し、上記の予め定められた濃度に対するパルス幅を有するレーザー駆動パルスを発生させる。この発生されたレーザー駆動パルスを、露光装置3の半導体レーザーに供給し、半導体レーザーをそのパルス幅に対応する時間だけ発光させて、感光ドラム1を走査露光する。これによって、上記の予め定められた濃度に対するパッチ静電像が、感光ドラム1に形成される。このパッチ静電像は、現像装置4により現像される。現像装置4の下流側で感光ドラム1に対向させて、パッチ画像Qの画像濃度を検出するための画像濃度センサパッチ検ATRセンサ12が配置されている。画像濃度センサ12は、LED等の発光素子を有する発光部12aと、フォトダイオードPD等の受光素子を備える受光部12bとを有し、受光部12bが感光ドラム1からの正反射光のみを検出するよう構成されている。画像濃度センサ12は、画像間のパッチ画像Qが画像濃度センサ12の下を通過するタイミングで、感光ドラム1からの反射光量を測定する。この測定結果に係る信号は、CPU111に入力される。図6に示すように、画像濃度センサ12に入力される感光ドラム1からの反射光近赤外光は電気信号に変換される。画像濃度センサ12により出力された0~5Vのアナログ電気信号は、制御部110に設けられたA/D変換回路114により、8ビットのデジタル信号に変換される。そして、このデジタル信号は、制御部110に設けられる濃度変換回路115によって濃度情報に変換される。図7に示すように、感光ドラム1上に形成したパッチ画像Qの画像濃度が面積階調により段階的に変化した際、形成されたパッチ画像Qの濃度に応じて画像濃度センサ12の出力アナログ電気信号が変化する。ここでは、トナーが感光ドラム1に付着していない状態の画像濃度センサ12の出力は5Vであって、255レベルとする。感光ドラム1に形成される画像パッチQにおけるトナーによる面積被覆率が大きくなり、画像濃度が大きくなるに従い、画像濃度センサ12の出力が小さくなる。このような画像濃度センサ12の特性に基づき、画像濃度センサ12の出力から各色の濃度信号に変換する各色専用のテーブル115aを予め用意する。テーブル115aは、濃度変換回路115の記憶部に記憶されている。これにより、濃度変換回路115は、各色とも、精度よくパッチ画像濃度を読み取ることができる。濃度変換回路115は、濃度情報をCPU111へと出力する。画像濃度センサ12はlog関数の特性を有しており、画像濃度が高くなるほど検知結果画像濃度センサ12の出力の変化が少なくなる。結果として、検知精度が低い。そのため、2ライン1スペースのパターンを使用することで面積階調を下げてパッチ画像濃度を下げている。感光ドラム1に露光されるパッチ静電像としては、600dpiの解像度で、副走査方向に2ライン1スペースの画像とした。図4に示すように、上述した式2のパッチ検ATRによる補給トナー量Mpは、初期の現像剤でのパッチ画像Qの濃度の検知値を基準として、その基準値と測定結果との差分ΔDから求まる。例えば、現像装置4内のトナーが基準値より1g基準量分ずれた時のパッチ画像Qの濃度の測定結果の変化量ΔDrateを予め求めて記憶部ROM113等に記憶しておく。本実施形態において、CPU111は、式3を用いてパッチ検ATRによる補給トナー量Mpを計算する。Mp=ΔD/ΔDrate式3ここで、補給トナー量Mp分のトナー補給は、急激な色味変動を回避するために、パッチ検ATRの実行間隔内でなるべく平均して処理することが望ましい。つまり、補給すべきトナーを急に補給するのではなく、実行間隔内で段階的に補給することが望ましい。パッチ検ATRの実行後、求めた補給トナー量Mpを1枚目の画像形成時にまとめて補給すると、大幅なトナー補給制御が行われ、オーバーシュートが起こる可能性がある。そのため、式3では、補給トナー量Mpをパッチ検ATRの実行頻度で除して補給トナー量Mpをパッチ検ATRの実行間隔で均等に分割して処理している。以上のようにして、制御部110のCPU111は、式2により補給トナー量Msumを求める。そして、モータ31を制御してトナー搬送スクリュー32を作動させることにより、トナー補給槽33から現像容器45へ補給トナー量Msumのトナーを補給する。[トナー帯電量]次に現在のトナー帯電量の求め方を説明する。図4のブロック図、図8のフロー図を用いて説明する。トナー帯電量は、制御部110により算出される。制御部110は、各信号による計算を行うための作業バッファ用のRAM112、演算を行うためのCPU111、演算に必要なテーブルを含むROM113で構成される。本実施形態において、トナー帯電量Q/MμC/gの算出は、常に、1分おきに計算を行う。画像形成装置100が電源オフ時には、その後オンした時にまとめて回数分行う。例えば、1時間後であれば、60回の計算をS1~S8まですべて行う。まず、S1として、制御部110は、n枚目のトナー帯電量Q/Mの算出を行う際に、n-1枚目のトナー帯電量Q/Mの算出が行われた時点から、1分間の各種データを取得する。ここでの各種情報とは、以下に示すものが挙げられる。第一に、ビデオカウンタ220より1分間のビデオカウントの積算値を取得する。ビデオカウント値は値が非常に大きいため、便宜上、2^24で割った値を使用するここでX^Yは、XのY乗を示す。ここで求めた値をビデオカウントVとする。第二に、1分間中の現像スリーブ41の駆動時間Tdsecを現像スリーブ駆動手段44から取得する。第三に、1分間中の現像スリーブ41の停止時間Tssecを算出する。停止時間Tsは、60秒間から駆動時間Tdsecを引いた値である。第四に、トナー濃度センサ14よりトナー濃度TDrateを取得する。第五に、画像形成装置100内部に取り付けられた温湿度センサ不図示より検知された画像形成装置100内の絶対水分量Hg/kgを取得する。第六に、現像剤を交換後からの現像スリーブ41の駆動時間Tdsecの積算値であるスリーブ駆動積算時間Ttminを現像スリーブ駆動手段44から取得する。次に、S2として、画像比率Dを算出する。以下の式4から算出される。画像比率D=V/Td×0.162式4V:ビデオカウント値Td:駆動時間画像比率Dはスリーブの駆動時間に対して、どれだけの画像を形成したかを示している。式4中に用いられている係数0.162は、画像形成装置ごとに最適化されるべきものであるが、1分間にA4サイズが70枚出力される画像形成装置に最適化する場合を想定して、本実施形態では係数として0.162を用いて算出している。最適化することで、1枚ごとの画像比率の平均値と本値は同じになるようにしている。なお、他の用紙サイズを用いることが多い場合などを想定して、他の値を用いても構わない。次に、S3として、収束Q/M1を算出する。収束Q/M1は、画像比率Dから、図9の関係を用いて算出する。この収束Q/M1は、画像比率Dで永遠時間が無限大に画像形成した際に収束するトナー帯電量の値を意味している。次に、S4として、収束Q/M2μC/gを以下の式5から算出する。収束Q/M2=収束Q/M1×-0.1×TDrate1.8式5トナー帯電量Q/Mはトナー濃度によっても異なるため、ここではトナー濃度で補正している。この式5として示す関係式は現像剤の材料等によって異なるものであるため、本式に限定されるものではない。一般的に、トナー濃度が上がると、Q/Mは低くなり、トナー濃度が下がると、Q/Mは高くなる傾向がある。この特性を考慮して他の関係式を定義しても良い。次に、S5として、収束Q/M3μC/gを以下の式6から算出する。収束Q/M3=収束Q/M25-0.5×H式6トナー帯電量Q/Mは環境によっても異なるため、ここでは絶対水分量で補正している。この式6として示す関係式は現像剤の材料等によって異なるものであるため、本式に限定されるものではない。一般的に、絶対水分量が上がると、Q/Mは低くなり、絶対水分量が下がると、Q/Mは高くなる傾向がある。この特性を考慮して他の関係式を定義しても良い。次に、S6として、収束Q/M4μC/gを以下の式7から算出する。収束Q/M4=収束Q/M3×-0.000021×Tt1式7トナー帯電量Q/Mは現像剤の劣化度合いによっても異なるため、ここではスリーブ駆動積算時間で補正している。この式7として関係式も現像剤の材料等によって異なるものであるため、本式に限定されるものではない。本実施形態では、上記式7を最適な式の一例として用いる。次に、S7として、仮Q/Mn分を以下の式8から算出する。仮Q/Mn分=α×収束Q/M4-Q/Mn-1分×Td/60Q/Mn-1分α=0.01式8この式8は、1分間でのスリーブ駆動中におけるトナー帯電量の変化を漸化式で表したものである。トナー帯電量Q/Mが徐々に収束する現象を式として定義している。なお、係数αは現像剤の材料等によって異なるものであるため、本式8に限定されるものではない。本実施形態では、上記αの値を最適な値の一例として用いる。次に、S8として、Q/Mn分を以下の式9から算出する。この式9により、この時点でのトナー帯電量Q/MμC/gが算出される。Q/Mn分=-β×Ts/60×仮Q/Mn分仮Q/Mn分β=0.001式9この式9は、1分間でのスリーブ停止中におけるトナー帯電量の変化を漸化式で表したものである。2成分現像剤におけるトナー帯電量が徐々に放電されて、0に近づいていく現象を式として定義している。なお、係数βは現像剤の材料等によって異なるものであるため、本式に限定されるものではない。本実施形態では、上記式9にて用いられている係数βの値を最適な値の一例として用いる。上述のように、このフローを1分毎に行うことで、1分毎にトナー帯電量Q/MμC/gを算出することが可能である。なお、本実施形態においては、図8に示す処理フローを実施する周期として1分毎に行っているが、これに限定するものではない。例えば、処理の負荷を考慮してより長い周期で1回としても良い。また、トナーの特性を考慮して、実行周期を設定しても構わない。[現像効率]図10に、感光ドラム1の電位の模式図を示す。電位は絶対値で示している。図10は、前述した帯電、露光、現像のプロセスを経た直後を示している。図10中で、Vdは、暗部電位露光されていない部分の電位を示している。Vdcは前述したように、現像スリーブ41に印加された負極性の直流電圧である。Vlは、明部電位露光された部分の電位であり、ここの部分にトナーが現像工程により現像される。VlとVdcとの電位差によりトナーは感光ドラム1に移動するが、現像されるとトナーの電荷によりVl部分の電位は上昇し最終的にはVdcに達する。現像後のトナー層の電位をVtonerとする。VtonerがVdcに達すると電位差がなくなるため、現像は終了する。なお、図10中に示す図形○はトナーを示しており、図形○の大きさはトナー帯電量を、数は感光ドラム1上に現像されたトナーの数を模式的に示している。ここで現像効率は、以下の式10で示す。現像効率=Vtoner-Vl/Vdc-Vl×100式10通常では、上述のように、Vtoner≒Vdcのため、現像効率はおおよそ100となる。Q/Mアップ時、すなわち、2成分現像剤におけるトナー帯電量が上昇したような場合にも、図10に示しているように、Vtoner≒Vdcが満たされていれば、やはり現像効率はおおよそ100となる。しかし、トナー帯電量が大きい分、すなわち、図10中に示す図形○の大きさが大きい分、現像できるトナー量は減少する。そのため、現像効率が一定であれば現像後のトナー量とトナー帯電量の関係には反比例が成り立つ。一方、現像性ダウン時には、VtonerがVdcに達する前に現像工程が終了してしまうことで起こる。VtonerがVdcよりも低いために、式10で示される現像効率は100未満となる。この状態では現像効率の値を加味しなければトナー量からトナー帯電量を求めることが出来ない。感光ドラム1の電位をコンデンサモデルと考え、トナーの総電荷量をQ、トナーの静電容量をCとすると、トナーの静電容量が電位を上げているため、電位差として以下の式11が成り立つ。Vtoner-Vl=Q/C式11また、静電容量Cはトナーの種類によって一義に決まるため、現像性のダウン時か否かに関わらず、以下の式12が成り立つ。Q/Vtoner-Vl=一定式12さらに、現像剤がある状態のトナーの総電荷量をQ’、トナー層電位をVtoner’、明部電位をVl’とすると、以下の式13が成り立つ。Q/Vtoner-Vl=Q’/Vtoner’-Vl’式13また、現像剤がある状態での現像効率がαとすると、以下の式14が成り立つ。Vtoner’-Vl’/Vdc-Vl=α式14よって、上記式13と式14より、以下の式15が導かれる。現像効率=Vtoner-Vl/Vdc-Vl×100=Q/Q’×α式15以上により、トナー総電荷量の比で現像効率は算出できる。本実施形態では、現像剤が劣化していない初期の状態での現像効率を100とし、初期からの比で現像効率を算出している。[画像形成処理]図11に、画像形成に係る処理フローを示す。また、画像形成処理において、前述のトナー帯電量算出値をオブザーバー補正する処理を含む。なお、本実施形態において、本処理は制御部110にて各種処理が制御されるものとする。画像形成スタート後、S11にて、制御部110は、画像形成を行う。S12にて、制御部110は、図8を用いて述べたように1分ごとにトナー帯電量算出を行う。次に、S13にて、制御部110は、先述したパッチ検ATRのタイミング24枚ごとかどうかを判定する。パッチ検ATRタイミングであればS13にてYES、S14で、現像設定変更を行う。具体的には、本実施形態では、現像バイアスの高圧成分の振幅のピークトウピークを1.75kVから2.0kVへ上げた後、S15にて、制御部110は、パッチQ形成を行う。パッチ検ATRでは、トナー補給量を制御するが、本制御では、パッチQの検知結果を使用してトナー帯電量の補正も行う。従って、パッチ検ATRでは、トナー補給量とトナー帯電量の両方の補正を行う。トナー帯電量の補正では、パッチ画像Qの濃度の絶対値を使用する。画像形成装置100では、この補正に関して、以下の式16が成り立つ。また、式16におけるトナー帯電量とパッチQ濃度との関係を図12に示す。トナー帯電量μC/g=20/パッチ画像Q濃度式16この式16に基づき、パッチQ濃度からトナー帯電量を算出する。つまり、式9で算出されたQ/Mn分を、式16により算出されたトナー帯電量を用いて補正する。そして、S16にてトナー帯電量の補正を行う。本実施形態では、以下の式17に基づいてQ/Mn分の補正を行っている。補正後のQ/M=式9から算出のQ/MパッチQ濃度式16から算出のQ/M/2式17この補正後のQ/Mを以降の制御に使用する。式8で用いたQ/Mn-1分も式17により導かれる補正後のQ/Mの値を使用する。次に、S17において、制御部110は、S14にて変更した現像バイアスの高圧成分の振幅のピークトウピークを1.75kVに戻す。このようにして、適正なトナー帯電量が算出できる。そして、S18にて画像形成が終了している場合にはS18にてYES、本処理フローを終了する。また、パッチ形成タイミングでない場合S13にてNOもしくは画像形成が終了していない場合S18にてNOには、S11に戻り処理を継続する。[現像設定]本実施形態では、現像バイアスの高圧成分の振幅のピークトウピークを1.75kVから2.0kVへ上げたが、その限りである必要はない。現像効率が略100の状態にすることが重要である。この状態により、パッチQの濃度から適切にトナー帯電量を算出できる。本実施形態での現像バイアスの高圧成分の振幅のピークトウピークと現像効率との関係を図13に示す。図13から分かるように現像効率100は1.9kV以上である。よって、1.9kV以上に設定するのが望ましい。なお、ここで示した関係は、画像比率0において30000枚通紙後を条件として求めている。トナーには外添剤が添加されており、その微粒子により、トナー同士やトナーとキャリアの接触面積を少なくしてお互いの付着力を下げている。しかしながら、トナー補給がされない低い画像比率で連続通紙すると、外添剤がトナーから遊離またはトナーに埋め込まれてしまう。そのような状態では、トナー同士やキャリアとの接触面積が大きくなりトナーとキャリアの接触力が増し、分離しにくくなる。したがって現像性が低下する。このような状態でも現像効率が100を維持できる現像設定にするのが望ましい。一方で、常に、現像バイアスの高圧成分の振幅のピークトウピークを高くできないのは、振幅が大きすぎると、トナーと比較して抵抗の低いキャリアを通して、現像スリーブ41から感光ドラム1へ微小リークが発生し、画像欠陥が生じる場合があるからである。そのようなリークは画像欠陥としてユーザには認識されるが、パッチQの濃度を検知する程度には影響がない。[レーザー光量補正]次に、レーザー光量補正の説明を行う。制御系のブロック図としては図4を用いて説明する。先述のように適宜求められたトナー帯電量に基づき、レーザー光量制御回路190を制御部110により制御することで、レーザー光量を制御する。具体的には、電源オン直後に算出されたトナー帯電量を基準に差分で制御する。図14にトナー帯電量からレーザー光量を求める関係を示す。電源オン後に求まったトナー帯電量から図14のレーザー光量を求める。そのレーザー光量値を基準として制御する。例えば、図14に示すように、電源オン後のトナー帯電量25μC/gであれば、基準のレーザー光量は、75mWとなる。あるタイミングで求まったトナー帯電量が20μc/gであれば、レーザー光量は125mWとなる。このとき、基準との差分は、50mWとなる。従って、トナー帯電量によるレーザー光量の補正値は、50mWとなる。電源オン後には、既知の制御のため詳述しないが、本実施形態では、絶対水分量に基づきレーザー光量を求めている。そして、レーザー光量を本制御により補正する。図15に、現像設定を変更したパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御した場合と、現像設定を変更せずにパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御した場合と、パッチQを使用せずにトナー帯電量を予測制御した場合の結果を示す。なお、図15に示す結果は、A4サイズで、画像比率5の画像を連続5000枚通紙した際の濃度推移である。現像設定を変更したパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御した場合が、濃度1.6前後にて安定している。また、パッチQを使用せずにトナー帯電量を予測した場合には、5000枚通紙した時点で通紙開始から最も濃度の値が低下している。図15に示されるように、本実施形態による現像設定を変更したパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御することで良好な濃度推移が確保できる。<第二実施形態>本実施形態では、現像設定を変更したパッチQを形成する際に、現像バイアスのピークトウピークを変更せずに現像スリーブ41の回転スピードを変更する。それ以外は、第一実施形態と同様である。図16に、現像スリーブ41のスピードと現像効率との関係を示す。図16では、現像スリーブ41のスピードは対向している感光ドラム1との線速度の比により示している。通常の画像形成では、トナーの劣化を抑制するように現像スリーブ41のスピードは低めにしており、130とする。しかしながら、パッチQ形成時は、先述のように現像効率が略100であることが重要であるため、175に設定する。このように現像設定を変更したパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御した場合と、現像設定を変更せずにパッチQを使用して補正したトナー帯電量に基づきレーザー光量を制御した場合の結果を図17に示す。図17に示す結果は、A4サイズで、画像比率5の画像を連続5000枚通紙した際の濃度推移である。もちろん、他のサイズや画面比率に基づいた値を用いても構わない。図17に示すように、本実施形態による現像スリーブ41のスピードを制御することでも良好な濃度推移が確保できる。"