カスタムメカニカルキーボードの自作ガイド：パート2

カスタムメカニカルキーボードを自作するには、まず内部構造を理解しておくことが不可欠です。それこそが前回の記事で解説した内容です。まだ読んでいない方は、先にそちらを一読することをおすすめします。もちろん、部品選びを適当に進めて失敗する覚悟があるなら別ですが……。いずれにせよ、いよいよ手を動かしてキーボードの組み立てに入りましょう。

自作メカニカルキーボードに必要なパーツの購入は、決して簡単な作業ではありません。近所の家電量販店に行けばいいというものでも、Amazonですぐに注文できるものでもありません。これはニッチな趣味であり、カスタムメカニカルキーボードは大量生産されているわけではない希少な存在だからです。DIY用のキーボードキットを入手する方法の一つが、中国のメカニカルキーボードブランドを利用することです。

中国のカスタムキーボードブランド

KBDFansやKPRepublicといった中国のメカニカルキーボードブランドの中には、高精度のアルミ削り出しや真鍮製の高品質キーボードキットを、驚くほど（あくまで相対的にですが）低価格で販売しているところがあります。限定かつ不定期なグループバイを実施することが多い欧米のブティック系メーカーとは異なり、これらのサイトでは欲しいときにすぐキットを購入できます。

一般的なグループバイではなく通常の小売モデルを採用しているカスタムキーボード販売店は、この2社以外には知る限りありません。筆者自身、KBDFansで約2,000ドル分のパーツを購入しましたが、トラブルは一切ありませんでした。同ブランドはカスタムメカニカルキーボードコミュニティで高い評価を受けています。AliExpressにも類似の商品がありますが、その実体はほぼ必ずこのどちらかのブランドの製品です。

両サイトでは40%、60%、65%、80%、96%など様々なサイズのキーボードを選べるうえ、プレートやケースの素材、スタビライザーの種類まで細かく指定できます。前回の記事で得た知識を活かして、自分好みのキーボードキットを選びましょう。個別にパーツを買い揃えることも可能ですが、その場合は総額がやや割高になるうえ、互換性に十分注意する必要があります。準備が整ったら、あとは荷物が届くのを辛抱強く待つだけです。

必要な工具

• 金属製ピンセット（なければ細い電線やクリップでも代用可）
• 基本的なドライバーセット
• 静電気防止リストストラップ（任意）
• はんだごて（ホットスワップ対応基板の場合は不要）
• はんだ吸取器（ホットスワップ対応基板の場合は不要）
• 67/33松心はんだ（ホットスワップ対応基板の場合は不要）
• フラックス（ホットスワップ対応基板の場合は不要）

注意：本ガイドの一部の手順では、素の状態のPCB（プリント基板）を直接扱います。PCBは人体からの静電気放電により損傷を受けやすい部品です。静電気の帯電を最小限に抑える最も簡単な方法は裸足で作業することですが、カーペットや木製など非導電性の床では効果がありません。静電気放電のリスクを確実に排除したいなら、静電気防止リストストラップの使用が最も安全です。

1. PCBの動作確認

作業はまずPCBのテストから始めるのが理想的です。具体的には、スイッチと接続されるすべての端子が正常に動作するかどうかを確認します。PCBをパソコンに接続し、ピンセットを使って各キーに対応するスルーホール（はんだポイント）をショートさせ、入力が登録されるかを確かめます。ピンセットが手元になければ、細い電線や絶縁されていないクリップでも代用できます。

KeyboardTester.comなどのオンラインツールや、Switch Hitterのような専用ソフトを使えば、視覚的に確認できて非常に便利です。どのキーがテストを通過したかも一目瞭然になります。各キーの検証は、画像のように導電性のあるワイヤー、クリップ、またはピンセットでPCB上の端子（スルーホール）をショートさせて行います。

はんだ付けが必要な通常のPCBでは、代替レイアウトに対応できるよう、特定のキーに複数のはんだポイント（スルーホール）が設けられています。つまり、隣接する複数の端子をショートしても同じキーが反応しても、慌てる必要はありません。ホットスワップソケット付きのPCBでも手順はほぼ同じです。唯一の違いは、スイッチ端子にアクセスできるのがPCBの裏面だけだという点です。ホットスワップソケットがはんだ付けされているのはその面です。

すべてのキーが正常に入力を登録すれば――おめでとうございます。次のステップに進めます。もし不良品のPCBをつかまされていたら、販売元に連絡して交換してもらいましょう。

2. スタビライザーの仕組み

ほぼすべてのカスタムメカニカルキーボードにはCherryタイプのスタビライザーが付属しています。スタビライザーがないと、スペースキー、Shift、Enter、Backspaceなどの長いキーは快適に操作できません。たとえばスペースキーは、スタビライザーがないと中央のスイッチ1つだけで支えられることになります。正確に中央だけを叩くなら問題ないかもしれませんが、端を押すとシーソーのようにスイッチを軸に傾いてしまいます。スタビライザーは、長いキーを端から押しても安定して動作させるための部品なのです。

スタビライザーには「プレートマウント」と「PCBマウント」の2種類があります。どちらを選ぶかは、PCBとプレートそれぞれの互換性によります。DIYキットを購入した場合は互換性を気にする必要はありませんが、個別にパーツを揃える予定の方は、必ず互換性を再確認してください。

PCBマウントタイプは、外れてしまうリスクが低いため、一般的にプレートマウントより優れているとされています。PCBマウントにも通常型と「ねじ込み式（screw-in）」があり、後者のほうがPCBにしっかり固定され、グラつきを抑えられる点で明確に優れています。

3種類すべてのスタビライザーは、「ポスト」「ハウジング」「鋼線」で構成されています。ポストは最も小さな部品で、先端の十字形の出っ張りがキーキャップの溝と噛み合います。ポストはハウジング内を上下にスライドし、鋼線はポストのソケットに直角に差し込まれます。ワイヤーのもう一方の端は、反対側のポストとハウジングに差し込まれます。ワイヤーでつながれた2組のポストとハウジングが一体となってスタビライザーアセンブリを形成するわけです。

3. スタビライザーの組み立て

スタビライザーは通常、組み立て済みの状態で届きます。仮に未組立だったとしても、組み立ては非常に簡単で、すべてのCherry式スタビライザーで共通の手順です。

1. スタビライザーのポストを、十字形の端を先にしてハウジング底部の開口部から挿入します。ハウジングは、画像で示された縦溝を通してスタビライザーのワイヤーを受け入れる構造になっています。

2. ポストの一側面には大きな長方形のソケットが1つ、もう一方の側面には四角いソケットが上下に2つ並んでいます。ポストをハウジングに挿入する際は、2つの四角いソケットがハウジングの縦溝と一致する向きにしてください。

3. 次に、スタビライザーのワイヤーの片端を、ポスト下部の四角いソケットに差し込みます。ワイヤーは必ずハウジングの縦溝を通して挿入する必要があります。

4. ワイヤーをハウジング端部の溝にはめ込みます。これでワイヤーが溝を軸として回転し、ポストを上下に動かせるようになります。

5. ワイヤーのもう一方の端側でも同じ手順を繰り返します。完成したスタビライザーが、画像の該当タイプと同じ形になっていればOKです。

6. キーボードのサイズと選択したレイアウトに応じて、スペースバー用の長いスタビライザー（6.25u）1本と、その他の長いキー用の短いスタビライザー（2u）が複数必要になります。自分のレイアウトに合わせて必要な本数を用意しましょう。

4. PCBマウントスタビライザーの取り付け

以下の手順は、通常型・ねじ込み式の両方のPCBマウントスタビライザーに共通です。まずはねじ込み式の取り付け方から見ていきましょう。作業の前に、PCBの表裏を見分ける必要があります。マイコン、ダイオード、リセットボタン、DIPスイッチなどのSMD部品が実装されていない素の面がPCBの表（トップ面）です。スタビライザーを取り付けるのはこの面です。

1. スタビライザーハウジングの底面を観察してください。ワイヤー側の端近くに、保持タブが突き出しているのがわかります。下の画像では緑色の丸印で示しています。反対側の端にあるねじ穴部分には赤色の丸印を付けてあります。

2. 次にPCB側です。上の画像では、PCB上の対応する穴に同じ色で印を付けています。大きい方の穴（緑）に保持タブが入り、小さい方の穴（赤）にねじ用ポストが入ります。

3. 2つのスタビライザーハウジングの保持タブを、PCB上の対応する大きい穴に差し込みます。

4. ねじ用ポストを小さい穴にゆっくりと押し込みます。両方のハウジングがPCBに密着して平らになるまで、十分な力で押し込んでください。

5. PCBを裏返し、名前の通りねじでしっかり固定します。金属ネジによるPCBのショートを防ぐため、樹脂製のワッシャーを使用することをおすすめします。

6. ネジを使わない通常のPCBマウントスタビライザーの取り付けも大差ありません。ねじ用ポストの代わりにスナップイン式のポストが付いており、ネジで固定する代わりに、ポストをPCBの対応する穴に「パチン」とはめ込むだけです。

7. プレートマウントスタビライザーも同様の要領でプレートに直接取り付けます。ワイヤーのある短辺側を、長辺にあるロック機構用の切り欠きから最も遠い位置にあるソケットの短辺に差し込み、この側をプレートに引っ掛けてから、スタビライザーの反対側を押し下げてカチッとはめ込みます。

8. すべての長いキーについて同じ作業を繰り返します。

5. プレートをPCBに取り付ける

信じがたいかもしれませんが、このガイドで一番難しい工程はすでに終わっています。PCBのときと同じく、まずはプレートの正しい向きを見極めることから始めます。

1. プレートを作業台に置きます。無数の穴が並んでいて混乱しそうに見えますが、正しい向きを見つけるのは思ったより簡単です。ここでは40%キーボードのプレートを例に説明します。他のサイズのキーボードの方がむしろ判別しやすいので安心してください。

ポイントは、スタビライザーを使う長いキーの配置から向きを判断することです。40%キーボードで長いキーがどこにあるかは分かっています（上の画像参照）。これを手がかりにプレートの向きを決められます。

プレートの中で最も幅の広い穴を探してください。そこがスペースバーの位置です。スペースバーはキーボードの下段にあるので、その切り欠きが下に来るようにプレートを向けます。この40%プレートにはスペースバー用のスロットが2つあります。

2. まだ油断はできません。次にShiftキー専用のスロットに注目します。現在の向きではShift用スロット（緑色で表示）が右側にあり、これは誤りです。そこでプレートを左右反転させます。これが正しい向きです。PCBはプレートの下面と接し、スイッチは上面から差し込むことになります。

3. プレートはスイッチを介してPCBに固定されるため、まずプレートの四隅付近にアンカーとなるスイッチをいくつか取り付けます。プレートの外周に沿って4〜6個以内にとどめてください。必ず1u（1ユニット）のソケットだけを使います。Esc、Ctrl、右矢印キーなどのソケットが1uの例で、Shiftは2u、スペースバーは6.25uです。画像を参考にしてください。ただし、次のステップを読んで理解するまではアンカー用スイッチを取り付けないでください。

4. 画像をよく見て、スイッチの正しい向きを確認しましょう。スイッチの2本の導通脚は、PCB上のスルーホールに対応します。基板設計によっては、脚がPCBの上端または下端のどちらかに揃っている場合があります。ホットスワップPCBの中には、USBポートの都合でEscなど一部のスイッチだけ逆向きになっているものもあります。各スイッチの向きを必ず記録しておきましょう。逆さまに差し込むとピンを潰してしまう恐れがあります。

5. PCBとプレートを組み合わせる前に、スイッチのピンが真っ直ぐで、変な角度に曲がっていないことを再確認してください。曲がったピンは対応するスルーホールに入らず、PCBの上で平らにつぶれてしまいます。

6. プレートに取り付けたアンカースイッチのピンを、PCB上の対応するスルーホールに慎重に合わせます。スイッチにはプラスチック製の取付ピンが2本付いており、これのおかげでスイッチをはんだ付けする前にPCBをプレートに仮固定できます。このプラスチックピン（上の画像参照）は摩擦でPCBの穴にロックされ、スイッチの位置合わせとグラつき防止の役割を果たします。

7. 残りのスイッチを1つずつ埋めていきます。スペースバー、Shift、Caps Lock、Backspaceなどの長いキーには、複数レイアウト対応のため複数組のスルーホールがある場合があります。どのスルーホールにスイッチを挿すべきかは、自分のレイアウト次第です。この点は必ずメモしておきましょう。

この段階でのミスは心配いりません。次のセクションで発見して修正できます。ただし、どうかお願いですから、PCBを裏返して、すべてのスルーホールからピンが突き出しているかを確認してください。ピンが見当たらない場合、それはその位置にスイッチが不要なのか、あるいはピンが曲がってしまったのかのどちらかです。

今のうちに曲がりピンをチェックしておけば、はんだ付け後に発見する悲劇を避けられます。キーボード全体のはんだを剥がす作業は、決して楽しいものではありません。

6. スタビライザー／レイアウトの仮組みテストとトラブルシューティング

理想の世界なら、次はいよいよスイッチをPCBにはんだ付けする番です。しかし現実はそう甘くなく、初めてキーボードを組む人はミスをしがちです。ここでよくあるトラブルとその対処法を見ていきましょう。

1. PCBとプレートのアセンブリを、スイッチが上を向くように置きます。キーキャップを取り出し、スタビライザー付きのキーだけに取り付けます。キーキャップは3つの取付ポイント、すなわちスイッチに1つ、スタビライザーに2つで固定されます。3点すべてでしっかり「カチッ」と鳴るまで強く押し込み、残りの長いキーも同様に取り付けます。

2. 各キーを何度も押して、意図どおりに動作するか確認します。シーソーのように傾いたり、押し心地に引っかかりがある場合は、該当キーのキャップを外して、鏡や板ガラスなどの平坦な面に置きます。反りや歪みなく完全に水平に置けるはずです。こうした構造的な問題がある場合は、不良のキーキャップを交換すれば解決するはずです。

3. キーキャップに問題がなければ、原因はスタビライザーかもしれません。プレートをPCBから外し、不具合のあるスタビライザーを取り外します。ワイヤーがハウジング端部の溝から外れていないか確認してください。戻せばスイッチは完璧に動くようになるはずです。

4. ワイヤーが外れていないのに不調な場合は、ポストをハウジングに逆方向に挿入した可能性があります。確認するには、両方のハウジングを片手で持ち、親指と人差し指でワイヤーを回してみます。両方のポストがハウジング内をスムーズに上下できれば正常です。動かなければスタビライザー全体を分解し、セクション4の手順を最初からやり直してPCBに再び取り付けてください。

5. これらの手順で改善しない場合は、スタビライザーに製造上の欠陥があると判断して間違いありません。その場合の解決策は交換のみです。

6. 残りのキーキャップをすべて取り付けます。隙間や干渉なく全キャップが収まれば、一度で成功した自分を褒めてあげましょう。うまくいかなかった方は、干渉の原因はほぼ必ず、ステップ5-6で説明したスイッチ取付位置が選べる長いキーにあります。正しい取付位置を選び直して調整すれば解決します。

7. スイッチをPCBにはんだ付け

ホットスワップ対応のPCBをお使いの方は、このセクションはスキップしてください。はんだ付けが必要なのは通常のPCBだけです。はんだ付け中もキーキャップを付けたままにするか、外すかは自由です。作業環境が汚れていたり、キーキャップに傷や汚れがつく恐れがあるなら、外しておくのが賢明です。

「キーボードスイッチ交換ガイド」の手順7〜16を参考に、スイッチのはんだ付けと取り外し方を学んでください。基本的には同ガイドのはんだ付け技術を使って、すべてのスイッチをPCBに固定します。万が一ミスをしてスイッチを交換する必要が出たときのため、取り外し手順も覚えておくと役立ちます。

8. ケースへの収納

スイッチのはんだ付けと最終テストが終われば、PCB／プレートアセンブリをケースに収めるのが最後のステップです。一般の量産メカニカルキーボードと違って、カスタムキーボードのケース組み立ては驚くほど簡単です。

その理由は、大手メーカーがコスト削減を最優先し、分解しにくいよう意図的に設計していることにあります。消費者の自己修理の権利が利益と真っ向から対立するとき、大企業がそれを尊重するとは期待できないのです。

とはいえ、ここで紹介する手順は、前回の記事で扱ったすべてのケースタイプとプレート固定方式に共通して使えます。

1. USBポートのあるPCB上端から、アセンブリをケースに挿入します。ポートは基板から突き出ているため、先にケースの開口部へ差し込んでから、アセンブリ全体を収める必要があります。トップマウントケースの場合は、次のステップに進む前にプレートをトップフレームにネジ止めします。

2. トレイマウントケースなら、アセンブリをネジで固定して完成です。ボトムマウントケースでは、プレートをケース下半分にネジ止めし、続いてトップフレームを取り付けます。トップマウントケースも同様に、PCB／プレートアセンブリを含むトップフレームを下半分にネジで固定します。ガスケットマウントケースは、アセンブリをケースの上下で挟み込み、ネジで3層をまとめて固定するだけです。

以上で、自分だけのカスタムメカニカルキーボードの完成です。キーキャップを装着してパソコンに接続すれば、格別のタイピング体験が待っています。ファームウェアでレイアウトを変更すれば、さらにカスタマイズの幅が広がりますが、それはまた別のガイドに譲りましょう。カスタムメカニカルキーボードの世界は、今あなたが想像しているよりもはるかに深い沼です。とはいえ今はまず、自分の手で希少で美しいものを作り上げた達成感に浸りましょう。