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プリンタの修理屋です。

5100というエラーは、ヘッド部分（キャリッジといいます）の動作不良を表します。
多いのはエンコーダーフィルムの汚れなのですが、そのフィルムを読取るセンサ（キャリッジに付属）の不良や汚れ、さらにはその信号を処理するメイン基板の不良の可能性もあります。
エラーはあくまでも故障の状況を表しています。原因を特定しているわけではありません。

①、非常に珍しいエラーで私も遭遇した記憶はありません。メイン基板の内部の処理回路（おそらくＩＣ内部）の不良と思われます。先ほどの5100を考えてもメイン基板の故障の可能性は高そうですね。

②、キャリッジにはいろんなものが組み込まれていて、その中のひとつの光センサの投光部からの光です。
対象物に当たって反射した光を読取る受光センサも一体になっています。

いくつかの使用目的があります。
ひとつはヘッドの位置調整です。
この機種の場合、最初にオレンジやピンクのパターンが印刷され、それに関しては手動で入力。
２枚目はブルーや黒のパターンが印刷され、自動調整されたはずです。
（おそらく）認識率の問題などで赤い光を使っていると思うのですが、オレンジやピンクでは十分な反射率が得られないために手動に、ブルーや黒では十分に反射するので自動調整が可能になっていると思われます。
ちなみに、ヘッドの位置調整というのは、主に往復印字したときの位置のずれを補正しています。
ひとつのパターンでも往復で印刷して、噴射のタイミングを微妙に変えながら噴射しています。
その中で一番ピッタリ会うものを選んでいます。

また、CD-R印刷をしたときのトレイの有無と位置関係を拾っています。

さらに、給紙されたときに、本当に紙が送られたかどうかのセンスも行っているはずです。

③、これは印刷の考え方です。
原理だけで行けば、シアン、マゼンタ、イエローの３色ですべての色が表現できるはずです。
ただ、インクの色より薄い色は表現できませんし、階調もインクの色の差しか付けられません。
ドットを間引くという手もあるのですけど、画像がざらつくわけです。
そこで薄いインクを装備してより細かい階調表現が可能になったわけです。

黒に関しては、基本の３色を混合すればできるのですけど、通常の文書を印刷する機会にイチイチ３度もインクを噴射したのでは時間もかかりますし、インク代も３倍かかることになります。
また、３原色を混合しても、理論上の完璧な色でなければ黒にはなりません。
ヘッドの位置調整に狂いがあれば色ずれを起こした感じになってしまいます。
さらに、大量にインクを吹きつけますので、普通しだとにじみがひどくなります。
そこで黒インクを装備したわけです。
現在では、３原色に黒を加えた４色がプリンタの基本と考えて良いです。

で、肝心の赤ですけど、通常はマゼンタとイエローを混合して作りますけど、鮮やかに表現しようとすれば大量にインクを吹きつけることになり、たとえ写真紙といえど限界を超えてにじみが出る可能性があります。
そこで専用に赤のインクを装備し、鮮やかな画像が印刷できるようになりました。

ちなみに、Ａ３の9900iではグリーンを加えた８色ですが、これも同様の目的のはずです。



ただし、こういうシステムはランニングコストが上がってしまうというデメリットがあり、キヤノンもそれは気にしていたようで、そういう機種は大幅に減りました。
それを実現したのは、それ以前に比べてインク粒を大幅に小さくし、着弾精度を大幅に上げたことです。（メーカーの説明）
ドットを間引いても判らなくなったわけです。
ただ、インク粒を小さくしだしたのはエプソンのほうが先で、数値の上でもエプソンもキヤノンとそん色ないサイズのはずです。
インクの特性の問題なのか、エプソンは６色の染料インクが基本になっています。

キヤノンの場合は、４色で十分な画質が出ると判断して基本の４色。さらに普通紙用の顔料ブラックを装備した５色（Ｗ黒）が標準となっています。


大きな声では言えませんけど、シアンやマゼンタのインクの色は若干薄めになっていますね。（BCI-6に比べて）
極端な話をすればフォトインクで印刷しているような感じ。
ただ、不思議なことにインクそのものの消費量は大差ないかんじです（実際に使用していて）。


現行の機種の画質評価は意見が少し分かれるかも知れませんけど、昔の機種で印刷したものは鮮やかな傾向はあると思います。ただ、その鮮やかさが不自然に感じることもあり、今の機種のほうが自然な感じはします。