こんにちは。
CSIGの井上です。

08/28に社内で「ITエンジニア怪談 ～背筋も凍る、ゾッとする話Night～ #3」というものがありました(後で公開されると思います)。その中で「自作キーボードの紹介」のLTがあり、キーボード作りたい熱が高まったので、翌日に作ってみた話をします。

本記事は、これからキーボード作りたいなぁ、という人を後押しするための記事です。
予算は 25,000 - 30,000円 位を見ておくとよいです。

前提知識や技術

基本的には作りながら学ぶことで、ほぼ前提知識は不要です。
しかしながら、「作り方が細かく説明してあるキーボードキット」を選んだほうがよいです。

• 「作り方が細かく説明してある」ものがよい
  • 初心者向けに注意点がある程度細かく書いてあるもの、がお勧めです。Web上で作成者が組立て手順を公開しているので、買う前に確認しておきましょう。
  • 中級者向けに一般的な作法（組立て順番とか）が省略されているものは、慣れてからのほうが良いです。
  • パーツ売りの物もありますが、自作キット（キースイッチやキーキャップ 以外 がそろっている）をお勧めします。
• はんだ付け経験は必要
  • キーボードコントロール用のProMicroのはんだ付けは、慣れが必要かもしれません。
  • これ以外は、普通のはんだ付けができれば問題ないと思います。
  • はんだ付け自体不要の物も存在するので、不安がある場合は詳しい人に相談しましょう。
  • ProMicroは下に示した物です。キーサイズと比べて、自身のはんだ力（経験値）が足りるか検討してください。無理そうな場合は、まずは マクロパッド ¹と呼ばれる少数のキースイッチが付いたものを作ってみるのがよいと思います。失敗しても懐の痛みが少ないですし。
• 英語キーが基本
  • 販売されているキーキャップは英語配列のものが大半です。
  • 一応日本語キーキャップもありますが、キースイッチとの合わせ/キーボードのキー数などと組み合わせの検討が必要です。

尚、私のキーボード遍歴は以下の通りです。そんなに拘りは無いです。

• 大学でSlackwareやTureboLinuxなどを使っていたころは、インストール時は英語キーボードから変更ができなかった。キーレイアウトを変更するのが面倒だった為、英語キーボードを利用していました。
• HappyHackingKeybord（初代）発売当時、3台買って使っていました。別々のPCに接続していた為、車用塗料でケースに色を付けていました（未塗装の白、三菱の緑、本田の赤、の塗料）。
• BTC 5100Cキーボードが最高。15年は使ってるかもしれません（2台持っています）。
• 80％キーボード ²好きで、おおよそ12台くらい持っていました。
• トラックボール ³派なので、トラックボール付きキーボードは見つけ次第買いますが、どれも低品質で泣きを見ます。
• 自作キーボードは、riconkenの hifumi（6キーのマクロパッド）を作った程度です。

組立ててみた

08/28(Fri)に 急速にキーボード作りたい欲が高まった ので、08/29(Sat)に秋葉原の 遊舎工房 に様子を見に行きました。
翌日には組立て終わり、利用開始しています。はんだ付けスピード次第で3-4時間あれば作れます。

買いに行く

組み立てるキーボードを選定する

「60％キーボード 、矢印キーがある、千鳥配列 ⁴ 、左右分割 ⁵ という条件で検討したところ、Mint60 に決定。

60％キーボード初めて作るのであれば、個人的には以下がお勧めです。

• 左右分割であれば、Mint60は 組立て手順 も詳しく、お勧めです。
• 左右分割でなくてよい場合は、DZ60 がお勧めです。
  • GH60互換キーボードとして複数のメーカーからパーツが出ています。
  • ダイオード接続済み、キースイッチははめ込み式のものもあり、はんだ付けが苦手でも作れそうです。

付帯部品を買う

キーボード本体以外にも、以下のものが必要です。

• キースイッチ ⁶
  • 私は、重すぎずカチカチ鳴る（打鍵感覚が分かりやすい）ものが好きなので、Gateron青軸（1個45円程度）にしました。
• キーキャップ ⁷、スタビライザー[^stabilizer]
  • プロファイル[^profile]等いろいろあるので、TAI-HAO社のものを選択。
• TRRSケーブル
  • 左右のキーボードをつなぐ、3.5mmのステレオプラグです。オーディオレベルのものは不要です。
  • このケーブルの自作キットもあるようです。
• MicroUSB ⁸ - USB-Aケーブル
  • ProMicroはMicroUSBなので、PCにつなぐケーブルが必要です。何でもよいと思います。

全部でこんな感じになります。

組立てる

組立ての記録

Mint60を買って組み立てた。

• ダイオードのはんだ付け
• リセットスイッチ/TRRSコネクタのはんだ付け
• スタビライザーの設置
• キースイッチのはんだ付け
• ProMicroのはんだ付け
• LEDテープのはんだ付け
• ケース収納

LEDテープは追加の絶縁が必須で、微妙にケースサイズに合っていない気がするので移設を決意しました。

改造

LEDテープは端子が出ていない場所に移設したほうが安全です。
今回はProMicroの横が空いているので、ここに移設しました。

• ProMicroの横の空間に入る程度に、LEDテープを切る
• 両面テープでLEDテープを固定する
• 配線を延長する

安全にLED点灯できた。

ファームウェアの書き込み

組み立てキットの場合、ProMicroにはMint60用のファームウェアは書かれていません。故に、組み上げただけではキーボードとしては使えません。

全体として以下のように進めます。

• キーマップの準備
  • キーマップを用意する
  • 必要に応じて更新する
  • キーマップをhexファイルにコンパイルする
• ProMicroにキーマップを送り込む
  • 書き込み用ソフトを用意する
  • キーボード接続後にリセットを行い、ファームウェアを送り込む

キーマップの準備

WebサービスのQMK Configuratorを利用します。

• “KEYBOARD”で”mint60”を選択すると、標準のキー設定が読み込まれる
• “KEYMAP NAME”に適当な設定を入れ、画面を見ながら必要に応じてキー配列を変更する
• 変更が終わったら、右上の”COMPILE”を押し、hexファイルを回収する

ファームウェアの書き込み

Windowsの場合はQMK Toolboxを利用するのが一番簡単です。

• QMK Toolboxをダウンロードし、起動する
• ”Local file”に先ほどダウンロードしたhexファイルを指定する
• 右上の”Flash when ready”にチェックを入れる
• キーボードを接続し、リセットボタンを押す
  • リセットボタンを押すとCOMポート接続され、ファームウェアが転送される
• notepadなどでキー入力を確認する

完成

完成です。
利用しながら使いやすいようにキーマップを変えるとよいでしょう。

暫く使いましたが、いろいろ思うところが出てきました。

• 「ESCは左上にある」が体に染みついているので、ちょっと不便
  • もう20年以上Vimmerなので…
• 最下段のキーが多すぎる
  • 無効にすればよいけど、物理的になくてもいいのでは？
• 「6と^」のキーは左手で押したい
  • 基盤を自分で作らない限り、この要望は満たせなさそう
• 作ってる時の写真を撮っていなかった
  • 作るだけのつもり、、ですからね…

そして、「技術ブログに投稿しないか」という話を頂いたので、翌週に新たにもう1つ買ってきました。。

組立てる（自作キーボードMk.II）

今度は Choco60 というキーボードを購入しました。

• 青軸のキースイッチは必須
  • 会社で使う場合は騒音問題になるので、イヤホンで自分の耳を塞ぎ、なかったことにします。
  • 今は在宅勤務なので、心おきなく打鍵音を出せます。やったね。
• 矢印キーは存在しないので、レイヤーで対応する必要がある（Functionキーとの組み合わせ）
  • 人によっては、カーソルキーは物理であったほうが使いやすい人もいます。好みに合わせましょう。
• 左上ESCだが、代わりに「~と`」のキーが右上に来た
  • 当面は「~/`」キーをBackspaceと押し間違えるリスクがありますが、ESCを物理で連打できる利点があるので目を瞑ります。
• かなりシンプルで、左右を結合すると非分割キーボードのようになる
  • 気分的に分割ではないように使えます。但し、左右接続のケーブルは必須なのであまり意味はありません。
• 残念ながらLEDは利用できない
  • 初めて作るなら、LEDの見た目も良いので Mint60やDZ60をお勧めします。

リードベンダーを作る

基盤にダイオードを接続する際に、コの字にダイオードを曲げておく必要があります。
「手で曲げる/ペンチを利用して曲げる/市販のリードベンダーを買う」こともできますが、今回は家に3Dプリンタもあるので作ってしまいます。

• ダイオード本体は3.5mm程度
• リードは0.5mm程度
• 曲げたリード間は、今回は7.5-8.0mmくらいが適当のようだ
• 適当にプロトタイプを作り ⁹ 、実機確認して微調整をしたら完成

6個ずつ曲げて作れます。

はんだ付けをする

曲げたダイオードをスルーホールに通し、はんだ付けします。
リードはあまり残さない形で切ってしまいます（私は、はんだ付け後に後で切る派です）。

キースイッチもはんだ付けします（今回はトッププレートは付けていません）。

ファームウェアを焼きこむ

今回のキーボードは矢印キーが無いので、Functionと組み合わせて利用します。

• Vimmer向けとして、Function（以下Fn）とhjklで左上下右に割当が違和感がない
• Home/Endも同様に時々使うので、hjklの右である;’に割当
• 左上ESCはデフォルトで問題ない
• Fnは頻繁に使えるように、右親指直下とする
• 時々使うDeleteは Fn+Backspace だと辛いので、レイヤー0で割当
• 弊社から割当られたPCは日本語版キーボードなので、一工夫
  • 英語キーボードを日本語キーボードのPCに接続すると、キー数の不足から入力できない文字が発生する
  • 代表的なものは「￥」キー ¹⁰ であるため、このキーを割り当てると、英語キーボードを日本語PCに接続しても使える可能性が高まる
• Ejectは用意しよう
• 特殊入力はあまりいらないので、Fnは1つだけとする
  • Fnキーは一般的に1種類ですが、MO(Modifier)0, MO1, MO2, と複数登録が可能
  • また、MO0とMO1の同時押し、のような設定も可能
  • 頑張って複数のModifierを設定すると、訳が分からなくなる可能性が高い

Layer0は、標準の入力状態を示します。MOはModiferキーで、所謂Fnキーです。

Layer1は、Layer0の「MO0」と同時押しで入力できます。

得られた知見

勢いでキーボードを2台作りましたが、私としては以下の知見を得られました。

• 知らない領域の知識を得ることは、自己の成長になる
  • 知らないことを調べる、必要な知識を必要な時間で得る、等の練習になる
  • 身軽に動く訓練になるため、自分の活動範囲が広がる
• ないものは作るのは、すごく楽しい
  • 治具が無ければ作ればいいし、キー配置が気に食わなければ自分で作ればいい
  • 「6」キーｍ。が左に欲しい問題を解決するために、基盤を設計する…かもしれません

キーボードは難しい/練習したい　という場合は、例えばRiconkenのhifumiｋ（6キー）を作ってみるのがよいかもしれません。ProMicroを使っているので、キーの数以外は仕組みがほぼ同じです。楽にキーボードを作りたければ、DZ60でLED結線済み、キースイッチはソケット型を使うと簡単に作れます。

もしキーボード自作に興味があるようなら、まずは行動を起こしてみるのがよいと思います。

以上

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