キーボードの仕様を詠唱するときに作法というのはあるのでしょうか？
キー数・レイアウト・接続・配列・マウス種類などそのキーボードを表す属性みたいなの並べていくと、魔法の詠唱のようになっていきますね。
これまでの振り返り
これまで、
- 1キーのキーボードの試作
- 20キーのテンキー・キーボードの試作
- 左右分割キーボードに向けて基板の設計
をやってまいりました。
あまり細かく記録に残せてなくて、何を考えながらこうしたとかああしたとかを忘れていると思うのがもったいないけど、しょうがない。
だって、記録残している時間よりも設計したり作ったりしている時間が楽しすぎるもの。
仕事じゃないから毎日報告しないといけないわけでもないし、進捗をしっかり出さないといけないというわけではない。
自由でいいと思っているんだけれども、自作キーボードについては記録に残していきたいと思ったので、こうして記録をちょこちょこつけていこうと思っている。
自作キーボードの構想（2026年8月14日時点）
現在考えている作りたい自作キーボードは以下のように考えています。
- 左右分割キーボード
- オーソリニア配列
- ファンクションキー行は無し
- 数字行は有り
- 修飾キー列・行は有り
- JIS配列ベース
- トラックボール・トラックパッドは無し
- 乾電池駆動
- 金属や木を使ったケース
この要件で考えていくと、片側7x5の70キーくらいの配列になるかなーと思っています。
コンパクトなキーボードへ移行していくための足掛かりになるキーボードとしたいという思いがあります。
自分がCornixやそのほかのコンパクトなキーボードを使っていきたいと思っているけど、うまく使いこなせるかな？という不安があるので、いったん移行コストの少ないキーボードで設定を徐々に変えていきながらコンパクトサイズへの体・メンタルづくりをしていくキーボードにしたいと考えてます。
（と、書いていますが現在Cornixを使用してこの記事を打っているので、そんなに心配しなくても使えていけるようになるのかなとは思いつつありますが、マイルドでシンプルなキーボードから作っていきたいと考えています。）
オーソリニア配列はロウスタッガードとカラムスタッガードとの中間的な位置づけだと思うので、いきなりカラムスタッガードへ移行するよりもインパクトが少ない配列といえると思います。
記号の入力もこれまでのロウスタッガードと同じ感覚でできるようにしたいと思っているので、列数は7列確保するほうが戸惑いが少ないかなということから、おおむね以下のようなレイアウトを考えています。
Keyboard Layout Editorでキーレイアウトをいじっているのってとても楽しいですね。
左側キーボードの右端（左手と右手の中央付近の位置に右手の小指部分）に入りきらなかったキーたちを配置しています。
サリチル酸さんのGoForty Orthoで採用されているキー配置のアイデアを参考にした（ストレートに言うとパクった）感じですね。
このキー配置だけ結構インパクトがあるポイントかなぁと思っています。まだ作っていないので実際の使い心地は全然わからないんですけど。。。。
もともとのロウスタッガードのキーボードが右手が担当しているキー数が多いため、そのまま分割すると左右のバランスが対称とならないですよね。
市販の分割キーボードや自作キーボードでも、そのまま分割するモデルがいくつもあるので、そういった設計でもよいかなーと迷ったのですが大きさ自体は左右で同じ大きさにしたかったので現状はこのレイアウトにしています。
既製品の左右分割キーボードも調べてみると結構存在して、そちらも試してみたいなという気持ちがふつふつと。。。。
最近、ロウスタッガードタイプのキーボードをそのまま分割しているものが増えてきているっぽいですね。
日本語配列のものもあり、最初はこれでよいのでは？という冷静な思考が私の脳内でささやいてきます。うるさいですね。
自分が作りたいキーボードの話に戻すと、6x5レイアウトにして配置できないキーを記号レイヤに設定することも考えたんですが、それをやるなら数字行も別レイヤにして6x4のレイアウトまで小さくしたいなとも思ってしまします。
ただ、それだと少しインパクトが大きくなりすぎるとと感じたため、やっぱり、まずは7x5レイアウトが導入しやすい配列だという判断です。
キーマップを変更すれば、6x4レイアウトで使用することもできるので小さいキーボードへの練習が1台のキーボードでできる方が経済的でいいなとも思います。
あと、自作キーボードの多くはUS配列のものが多いとは思うのですが、自分は日本語配列（JIS配列）のキーボードをこれまでずっと使用してきていて、仕事で使用しているPCも日本語配列を使用しています。
日本のサラリーマンの多くは日本語配列を使用して肩や手指や腱にダメージを受けながら文字を打っているのではないでしょうか。
自作キーボードの設計者の中には日本語配列にこだわって作られている方もいらっしゃるので、賛同の意をここで表明させていただくとともに、自分の設計も基本的には日本語配列キーボードベースの配列で進めていきたいと思います。
コンパクトなキーボードになってくるとそんな配列とか関係ないキーマップになってくると思われますが。。。
今回やったこと
本格的にキーボードの試作をやっていくにあたって、回路基板の設計と基盤の発注を実際にやってみて、どのようなものが出来上がってくるかを実際に試してみました。
サリチル酸さんの自作キーボード設計ガイドを参考にして、スイッチを装着するトッププレートと回路基板をJLPCBで発注して、アクリルや3Dプリンタのケースを使用しない方式で作っていく方針で進めようと思います。まずは完成にむかって進んでいくことを優先して、完成後にケースなどの作成もやっていきたいと思います。
これまでに、設計した基板をJLCPCBへ2回発注していて、第1弾の基板が到着しています。
最初の基板を発注するまでにいろいろ覚えることがあって大変でしたが何とか発注までこぎつけました。
送料が高いなぁ。。。
初回のPCBの発注
最初の発注ではいきなり完成形のキーボード基板を発注して失敗してしまうともったいないなと思ったのと、そもそもまだちゃんとした完成形のキーボードが固まっていないので、部分的に切り出して設計して、それを組み合わせながら試作をやっていこうかなと考えています。
JLCPCBは100mm x 100mm（4インチ×4インチ？）までのサイズならお安く作成できるみたいなので、この範囲に収まるように部品を切り出して設計してみました。
設計したパーツは、
- 1キーごとに切り離し可能な5x5キーのスイッチ回路基板
- 1.5uを含む4x5キーのスイッチプレート
- 1uの5x5キーのスイッチプレート
です。
自分なりに試作に使いやすくなるように考えたつもりでしたが、発注した後でいろいろああやっておけばよかったとか試したかったことが出てきて、すぐに第2弾の発注に取り掛かりました。
第2弾のPCBの発注
第2弾のPCBはXIAO nRF52840のブレイクアウトボードや電源関連の基板、ロウスタッガードやカラムスタッガード配列試作用スイッチプレートパーツを発注しました。
今回の発注は1枚を除いて、事前の検査でNG判定になってしまい修正に1週間近くかかってしまいました。。。
XIAO nRF52840のブレイクアウトボードは、試作で使用したものをそのまま本番機でも使用したいので、はんだ付けなしでポゴピンを利用してピンや電源パッド接続できるように設計しました。
設計通りにうまくいくかはわかりませんが、試してみるのが楽しみです。
第1弾のスイッチプレートの穴を14.1mmで設計されていて、kailh choc v2のスイッチを取り付けると少しガタついたため、14.0mmで設計し直して発注しました。
データシートには13.95+-0.05mmと書かれていたので、14.0mmで問題ないか試してみたいと思います
また、スイッチプレートを上側はスイッチの爪がかかるように真四角で設計し、スイッチプレートの下側はスイッチの爪がかからないように爪の部分を避けるような形状にしました。
基本的にスイッチプレートと回路基板の間に隙間は設けずにPCBを重ねて回路基板も重ねるような方式で組み立てる設計にしています。
スイッチプレートの基板の厚さを1.2mmで発注したので、1.2mm + 1.2mm = 2.4mmとなり、キースイッチのソケットにはまる部分の深さが2.20mmなので、0.2mm分スイッチプレートが厚い感じになりますがとりあえず良しとしています。
発注するときに上側か下側を1.0mmで発注すればぴったりになるのですが、最終的な発注の時に検討することにします。
また、ロウスタッガードやカラムスタッガード配列の試作を狙って、0.125uずつオフセットする下段用のスイッチプレートのパーツを作ることでこれを組み合わせることで任意のスタッガード配列のプレートを構成できるようにしています。
果たして思った通りのものになっているか不安もあり、楽しみでもありですね。
こういったパーツの作成を自分の手作業で作成していたら精度が低くて失敗することは必至なので、JLCPCBのような製造サービスは本当に自分の中で革命的です。
第1弾のPCBで7x5配列のキーボードを作成
第2弾のPCBの発注が完了して、到着するまでの間に、第1弾のPCBを使って7x5配列のキーボードを作成してみました。
第1弾のスイッチプレートや回路基板には、切り離し用の穴（マウスバイト？）のようなものを設けているので、簡単に基板を切
り離せるるかなと思ったんですが、見事に失敗しました。
基板ってこんなに丈夫だったんですね。良い経験になりました。
カッターナイフで切り込みを入れてみたりしたんですが、うまくいかなかったので、最終的にはリューターにダイアモンドカッターを装着して切断しました。（力技）
これで、修飾キーが1.5uの7x5キーのスイッチプレートを2枚作成して、回路基板は5x5キーの基板と1x5キーの基板x2をリード線で接続して、7x5配列のスイッチプレートとマトリックス回路を作成しました。
はんだ付けして、、、
ダイオードをはんだ付けして、、、
リード線を使用して分断しているマトリクス回路基板を接続して、、、
完成だ！
配線は何というか、、、試行錯誤したこともあり、はんだが玉になったりぐずぐずになったり全部のキーが反応するまで結構大変でした。
文字にしてみると結構あっさりとしていますが、ここまで来るのに結構苦労しました。
キースイッチとキーキャップを取り付けるとかなり完成イメージが見えてきてテンションが上がってきます。
7x5配列のキーボードの動作確認
7x5配列のキーボード用にZMK firmwareの設定を作成して、ビルド後firmwareファイルを書き込んで動作確認を行いました。
案の定、ダイオードのはんだ付けに失敗していて、いくつかのキーが反応しなかったですが、はんだし直すことで無事に動作してくれました。
初めて発注したスイッチプレートと回路基板でしたが、おおむね想定した通り動作してくれてたと思います。
ブレッドボードでの試作だとXIAO nRF52840から引き出せるピン数が少なくて6x5配列までしか対応できなかったので、第2弾のPCBが到着したら、XIAO nRF52840のブレイクアウトボードを使って7x5配列のキーボードとして完成していきたいと思います。
感じたこと・考えたこと
自分で設計したPCBを発注して、実際に製造されたものが手元に届いたときは結構感動しました。
基板の色も自分で好きに設定できて、今回は黒色にしてみましたが、結構かっこよくてかなりテンションが上がりましたね。
あと、当たり前なのかもしれませんが、KiCadで設計したデータがそのままの寸法で製造されたことも感動して、モノづくりへのモチベーションがかなり上がりました。
3Dプリントも発注することができるみたいなので、ケースを設計するときには利用してみたいなと考えています。
キーボードを設計していると、こんなことできるのかなとか試したいことがどんどん出てきて、キーボードを完成させるまでに何回試作しないといけないのだろうと思いますが、とても楽しい趣味が増えてよかったなと思っています。
今は自作キーボードに夢中になっていますが、これが落ち着いたらほかにも自分で作りたいものがどんどん出てきそうで、しばらく電子工作から離れられそうにないなと思っています。
これからの予定
だいぶキーボードの形に近づいてきましたが、キーボードとして完成させるためにはまだまだやることがたくさんありそうです。
- リポバッテリー駆動・充電確認
- 乾電池駆動回路の導入
- 左右分割無線接続の確認
- リセットスイッチの設置検討
- 無線接続の切り替え確認
- 電池残量表示の導入
- キーリマップソフトウェア（ZMK Studio、keymapなど）に対応
- 本番基板の設計
- ケースの設計・制作
やることがいっぱいあって楽しみです。
それでは。
