メカニカルキーボードの作り方

ゲーミング文化の隆盛、ゲーミング業界の発展、カスタマイズ可能な周辺機器への需要など、様々な理由から、DIYメカニカルキーボード市場は拡大しています。ゲーマーは、耐久性、スピード、そして触覚的なフィードバックからメカニカルキーボードを高く評価しています。さらに、eスポーツの視聴者数は2019年の3億9,800万人から2021年には4億7,400万人に増加し、メカニカルキーボード市場の成長を牽引しています。メカニカルキーボードは通常のキーボードよりも高価ですが、適切にメンテナンスすれば長年使用できます。触覚フィードバックや調整機能のないメンブレンキーボードと比較して、カスタマイズの選択肢が広く、ゲーミングパフォーマンスが向上し、より快適なタイピング体験を提供します。ゲーミングやビジネスにおいて、より快適でコントロールしやすいキーボードを求める人にとって、メカニカルキーボードのみを購入することで、大幅なコスト削減が可能です。世界的に、メカニカルキーボード市場は2023年から2031年の間に大幅に成長すると予想されています。 市場は、着実な発展率と主要プレーヤーによる戦略の採用の増加により、2022 年には予想を上回る成長を遂げると予測されています。自分でメカニカル キーボードを組み立てることは、既製のものを購入するよりも少ない費用で高品質のメカニカル キーボードを手に入れるための優れた方法かもしれません。

パート1：メカニカルキーボードを理解する

DIY メカニカル キーボードの感触、耐久性、機能性は、次の 5 つの主要コンポーネントによって決まります。
ケース：機械加工された金属構造のポリカーボネート基板。別名プリント基板とも呼ばれます。取り付けプレートは、スイッチプレートとも呼ばれ、カーボンファイバー、金属、プラスチック、またはFR4で作られた穴あきシートです。フリップ：各スイッチは、スプリング、コンタクトブレード、上部ハウジングと下部ハウジング、そしてステムの5つのパーツで構成されています。キーキャップ：

スイッチの上部、つまり上部ハウジングは、各キーキャップを支えています。メカニカルキーボードは、一般的なキーボードのほとんどがゴム製のメンブレンで覆われているのに対し、各キーの下にスイッチが配置されています。スイッチ内部では、ステムが上下に動き、バネによって元の位置に戻ります。キーキャップは回路を構成し、キーが押された際にその下のメンブレンに接触することでキー入力を認識します。

メカニカルキーボードのスイッチの種類

リニアスイッチ：ゲーミングに最適なのはリニアスイッチです。これらのスイッチは、触覚的なフィードバックや押し戻しがなく、スムーズに動作します。

タクタイルスイッチ: タイピングだけでなくゲームにも使用できます。

クリック式スイッチ：テキスト入力に最適です。プリント回路基板（PCB）と呼ばれる電子回路は、銅線を用いて部品を電気的に接続します。PCBは電気部品を機械的に支える役割を果たし、コンピューターなど、精密な導電線が求められる用途で利用されています。

スタビライザーは「スタブ」とも呼ばれ、キーキャップをスイッチに固定し、大きなキーを押した際に揺れるのを防ぐキーボード部品です。キーボードスイッチを押した際にキーキャップが安定するように、スタビライザーはスイッチの近くに配置されています。フルサイズでご覧ください。PCB上にはスタビライザーが取り付けられています。真鍮やアルミニウム製のケースを使用したカスタムキーボードは、耐久性が高いため、プラスチック製のケースを使用したキーボードよりも高価になることが多いです。しかし、プラスチックのCNC加工は非常に難しいため、少量生産でも高額になる可能性があります。キーボード用のスタビライザーは、入力時にキーが所定の位置に留まることを保証します。

メカニカルキーボードのスイッチは、その打鍵感に基づいて、クリック式、タクタイル式、リニア式の3つのカテゴリーに分けられます。それぞれ異なるユーザー向けに設計されており、押した時の感触も異なります。

リニア：アクションが送信されると、これらのスイッチは静かでシームレスで、フィードバックはありません。ゲーマーは、最もシンプルで多くの入力を素早く伝達しやすいため、これらのスイッチを好みます。しかし、誤って押しやすいため、タイピングには最適ではない場合があります。
タクタイルスイッチ：これらのスイッチは、キーを押す途中で突起が現れることで、音と抵抗感を高めます。この突起は、実際にキーが押されたこと、またはキー入力が成功したことを示します。教科書の執筆者やプログラマーは、タクタイルスイッチキーボードを最も多く使用しています。

クリック音: これらのスイッチは、触覚的なフィードバックとともにクリック音を生成します。

メカニカルキーボードには、いくつかのフォームファクタとレイアウトがあります。フォームファクタとは、キーボードの物理的な寸法、形状、キー数を表します。一般的なフォームファクタは以下のとおりです。

60%: 約61個のキーを持つ小さなキーレイアウト

フルサイズ：テンキー、矢印キー、標準の修飾キーを備えています。TKL（テンキーレス）：フォームファクタが縮小されています。

75%: アリスとも呼ばれます。

アメリカではANSI、ヨーロッパではISO、日本ではJISと、地域によってレイアウトに違いがあります。例えば、ANSIとISOは同等ですが、EnterキーとShiftキーは異なります。Enterキーと右Shiftキーについては、JISとISOのレイアウトは同一ですが、一番下の行が異なります。

パート2: ビルドの計画

自作メカニカルキーボードの予算は、できれば 100 ドル前後から少なくとも 50 ドル程度に抑えましょう。最高のゲーミングキーボードになると 100 ドル以上、時には 200 ドルもすることもあります。とはいえ、競争力のあるキーボードは 120 ドル以下で購入でき、既製品のキーボードよりもカスタマイズのオプションが豊富です。理想的なキーボードのサイズは、ご自身の要件と好みによって決まります。タイピング速度と快適さのレベルに応じて、軽いスイッチと重いスイッチのどちらが必要かを判断してください。ノイズレベル: Cherry MX Blue のようなクリック式スイッチを備えたメカニカルキーボードは、キーを押すと独特の音がします。ただし、ほとんどすべてのマザーボードには、取り付けプレート、スイッチ、キーキャップ、回路基板 (関連する電子機器を含む)、ケースの 5 つの主要コンポーネントが含まれています。これらのコンポーネントはすべて、マザーボードの全体的な感触、パフォーマンス、および寿命に大きな影響を与えます。 自分に最適なスイッチは、タイピングスタイルや好みによって異なります。以下に、考慮すべきポイントをいくつかご紹介します。触覚的なフィードバック：キーを押した際にしっかりとした反発感を求めるなら、Cherryの茶または青のメカニカルXポイント（MX）スイッチが最適です。まとめ
キーキャップの形状と高さ。チェリープロファイルのキーキャップは短く、上部のカーブがより顕著なので、タイピングの快適性が向上する可能性があります。見た目：キーキャップの色合いとデザインが好みで、キーボードの外観とよく合う場合。
バックライト
ダブルショットキーキャップにより、光がキーの刻印を通過するため、読みやすくなります。
Harmony：キーキャップセットがキーボードのスイッチタイプとレイアウトと互換性があるかどうか。ほとんどのキーキャップは、最も一般的な十字型のステム形状と互換性があります。
最高のメカニカル キーボード プレートを探し始める前に、ケースの製造元に連絡して、カスタム ビルドのプレートがあるかどうかを確認してください。

スタビライザーによりキーボードのバランスが維持され、タイピングとゲームの操作性が向上します。

パート3: ビルドプロセス

ここでは、メカニカルキーボードの組み立て方について説明します。キーボードの最も重要な部品であるスイッチは、キーストロークを制御し、キーの跳ね返り音を発生します。最大3つのキーを格納でき、キーキャップにフィットするように曲げられるワイヤーを備えた小さなガジェットです。スイッチのはんだ付け除去は、鉛はんだを使用するとはるかに簡単です。PCBと部品間の接合部を形成する熱成形錫は、温度調節機能付きのはんだごてを使用することで容易に形成できます。精密な修理には、スタンド付きのはんだごてが便利です。キーボードからスイッチを安全に取り外すための器具。プラーが経年劣化で曲がらないように、チタンなどの丈夫な素材を使用することをお勧めします。スイッチやその他の部品を傷つけないスイッチオープニングツール。キーを元に戻す際には、スイッチの小さな部品をつかむのにピンセットが便利です。様々な種類のビットを使用すれば、スイッチオープナーを使わずにケースを開けたり、キーボードを取り付けたり、デバイスを切り替えたりすることができます。

以下の手順で、ねじ込み式スタビライザーを PCB に取り付けることができます。

スタビライザーコンポーネントを開きます。

茎を囲いの中に入れます。

ワイヤーを下部の穴に差し込みます。

ワイヤーをパチンと留めます。

PCB の穴を見つけます。

足を PCB の広い穴に通します。

小さい方の穴に、足の裏をしっかりと差し込みます。PCBを裏返し、ネジを締めます。
スタビライザーの反対側も同様に作業を続けてください。ホットスワップ対応PCBとはんだ付けPCBの違いは以下のとおりです。

適応性
はんだ付けされたPCBは柔軟性が低く、カスタマイズの選択肢が少ないのに対し、ホットスワップ可能な

PCB は優れた柔軟性とカスタマイズ性を実現します。

維持費
はんだ付けされた PCB は耐久性とエネルギー効率に優れていますが、ホットスワップ可能な PCB はメンテナンスが簡単です。

価格

ホットスワップ可能な PCB は、はんだ付けされた PCB よりも安価です。

安全性
ホットスワップ可能な PCB は、より安定した信頼性の高い接続を提供するはんだ付けされた PCB よりも、頑丈さと安全性が低い可能性があります。

セットアップ
はんだ付け PCB はより永続的な取り付けを希望するユーザーに適していますが、ホットスワップ可能な PCB はキーボードを簡単に変更したいユーザーに適しています。
メカニカル キーボード スイッチをインストールするには、次の手順に従います。

キーボードをプラグから抜きます。

キーキャップを外します。

スイッチプーラーを使用して、スイッチを慎重に取り外します。

スイッチのピンをソケットの穴に合わせます。

スイッチをソケットにゆっくりと押し込みます。キーキャップを元に戻します。キーボードをPCに接続してキーの動作を確認します。メカニカルキーボードにキーキャップを取り付けるには、以下の手順に従います。キーキャップを2本の指でしっかりと持ちます。支柱をキーキャップ下部の開口部に合わせます。キーキャップをしっかりと押し下げます。キーキャップを離すと、キーキャップがしっかりと元の位置に戻ります。必要に応じて、各キーでこの手順を繰り返します。

パート4：カスタマイズと変更

スタビライザーに潤滑剤を塗布することで、ガタガタ音を軽減し、スイッチとスタビライザーの動作を滑らかで静かにすることができます。また、潤滑剤はスイッチハウジングとステム間の摩擦を軽減し、タイピングをより快適で静かにします。RGBとLEDのどちらを選ぶかを決める際には、以下の要素を考慮する必要があります。

エネルギー効率: RGB と比較して、LED はより多くの入力エネルギーを光に変換します。

カラーの選択: RGB システムにより、適応性とカスタマイズ性が向上します。

雰囲気: どのような雰囲気を演出したいか考えてみましょう。LED はシンプルな照明用途に適しています。

RGB および LED 照明に関する詳細は以下をご覧ください。

RGB用コントローラー

これらのデバイスでは、さまざまな色や効果を生み出すために、赤、緑、青 (RGB) の LED が使用されています。

RGB照明

LEDストリップを用いて、特定のエリアにバックライトを照射します。ニュートラルトーンから鮮やかな色まで、幅広いカラーバリエーションからお選びいただけます。

RGB LED搭載ウォールウォッシャー

これらは、赤、緑、青の色を組み合わせることで、さまざまな照明の色合いを提供します。
RGB+Wのテープライト

通常のRGB LEDストリップと比べて、より柔軟性の高い選択肢です。RGBテープライトよりも少し高価ですが、24ボルトRGB+Wテープライトはより幅広いセットアップに適しています。

ゴム製のOリングを使うのは、キーボード全体のデシベルレベルを下げる比較的簡単な方法です。ノイズの低減にすぐに効果があり、取り付けも非常に簡単です。キーキャップの下、スイッチのステムの周りにOリングが取り付けられています。通常のキーボードのキーとは異なる外観と感触を持つカスタマイズされたボタンは、アルチザンキーキャップと呼ばれます。様々な色合いとパターンが用意されているため、ゲーマーやキーボード愛好家はキーボードをカスタマイズできます。利便性のために、アルチザンキーキャップはゼロから作成することも、既存のキーキャップの上に重ねることもできます。一般的なキースイッチの十字形のステムにフィットし、その形状が近くのキーの使用を妨げない限り、ほぼ何でも作ることができます。

パート5：メンテナンスと維持

DIY メカニカル キーボードのクリーニング方法は次のとおりです。

キーボードが接続されている場合は、取り外してください。

キーキャップを取り外します。ワイヤートングに似たキーキャッププーラーを使用して、各キーキャップに圧力をかけて引っ込めます。

ほこりの除去: キーからほこりを取り除くには、電動はたきまたは圧縮空気を使用します。
キーキャップがきれいであることを確認してください。石鹸を入れたぬるま湯に浸した後、軽くたたいて乾かしてください。
キーボードをきれいにする：水に浸した柔らかく糸くずの出ない布かスポンジで、特にキーの間を丁寧に拭き取ります。表面を清潔にする：細菌を除去するために、イソプロピルアルコール綿とマイクロファイバークロスを使用してください。

キーキャップを交換します。デバイスのキーボードを確認します。

摩耗した部品を交換する手順は次のとおりです。

機器を分解し、摩耗した部品を取り外します。

新しい部品を所定の位置に取り付け、調整して位置合わせをします。ファームウェアアップグレードと呼ばれるソフトウェアの修正は、物理的な変更を必要とせずにデバイスの機能を強化します。これにより、ガジェットは新しいモデルとの競争力を高め、セキュリティを強化し、問題を修正することができます。ネットワーク機器や家電製品を含むほとんどの電子機器はファームウェアを必要とします。

結論

カスタマイズできるDIYメカニカルキーボードは、それほど複雑なものではありません。PCB（プリント基板）、数本の小さなネジ、小さなゴム製または発泡スチロール製の部品、機械加工された金属、ポリカーボネート製、またはレーザーカットされたプラスチック製のケース、そして1.5mm厚のプラスチック、金属、カーボンファイバー、またはFR4製の穴あきシートでスイッチプレートが構成されています。メンブレン式、シザー式、バタフライ式キーボードと比較すると、メカニカルキーボードは耐久性が高く、修理が容易で、各キーの下に独立したスイッチが搭載されています。メカニカルスイッチには、クリック式、タクタイル式、リニア式の3つの主要なタイプがあります。従来のキーボードでは、メカニカルキーボードが提供する精度、エルゴノミクス、カスタマイズ性にはかないません。耐久性が高く、タイピング時の疲労を軽減するため、プログラマー、ゲーマー、その他長時間タイピングを行う人にとって理想的なキーボードです。
フィードバックを提供するメカニカル スイッチは各キーストロークをアクティブにするために使用されます。これにより、各押下が音と物理的の両方で独特なものになります。 カスタムメカニカルキーボードは、これらの特性をデザインに取り入れることで、タイピングの快適さと楽しさを向上させます。メカニカルキーボードは、触覚フィードバック、カスタマイズの可能性、そしてゲーミングパフォーマンスの点で優れていますが、通常は高価です。メンブレンキーボードはタイピングが快適ですが、触覚フィードバックやプログラム可能な機能はありません。メカニカルキーボードのプラスチック製キーキャップには、実際に上下キーのスイッチが内蔵されています。このスイッチは、キーを完全に押し込むだけでなく、半押しすることでも作動します。そのため、これらのキーボードではより速く、より簡単にタイピングできます。

よくある質問

- 初心者に最適なメカニカルスイッチは何ですか?

初心者には、タクタイルスイッチ（または「ブラウン」スイッチ）がおすすめです。多少のノイズはあるものの、ラバードームキーボードに匹敵する打鍵感が得られます。初心者はCherry MXスイッチを検討すべきですが、Cherry MX Brownは「中間」のスイッチとして適しています。静音性、タクタイルバンプ、そして適度な作動力が特徴です。

- はんだ付けせずにメカニカルキーボードを組み立てることはできますか?

はい、ホットスワップ可能なPCB（プリント基板）を使用すれば、はんだ付けなしでメカニカルキーボードを組み立てることができます。この設計により、はんだ付けを必要とせずに個々のメカニカルスイッチを交換できます。スイッチはPCBに押し込んだ後、簡単に交換できます。

- カスタムメカニカルキーボードの作成にはどれくらいの費用がかかりますか?

カスタマイズの程度に応じて、オーダーメイドのメカニカルキーボードは200ドルから600ドル程度で製作できます。ハイエンドモデルは300ドル以上、エントリーモデルは約100ドルから製作できます。

- メカニカルキーボードを自作する際のインスピレーションはどこで得られますか?

お気に入りのテレビシリーズ、ビデオゲーム、コミック、映画のキャラクターをベースに、ユニークなキーキャップをデザインできます。例えば、スター・ウォーズの世界に登場する有名なキャラクター、宇宙船、武器などが、スター・ウォーズ・キーキャップセットのインスピレーションとなっています。

- メカニカルキーボードはどのくらいの頻度で掃除すればよいですか?

メカニカルキーボードは週に1回、できればもっと頻繁に掃除する必要があります。湿らせたマイクロファイバータオルでキーボードを拭き、別の乾いた布で拭き取るのがおすすめです。手軽な掃除方法としては、除菌シートを使うのも良いでしょう。