在水俣工厂的野口，为改良品质，不分昼夜无眠无休地奋战，废寝忘食地埋头于研究。当突然有什么好的想法时，即便是半夜他也会一跃而起，穿着睡衣急忙跑到工厂。最终，碳化物的品质得以提高，长久以来生产工艺的难题——石灰氮的电炉也得以改良，操作变得更加顺畅，多年的苦心终于有了回报。

建造镜工厂

野口在成功地生产出石灰氮后，又建造了一座输出功率达7,000千瓦的白川发电站（熊本县阿苏部），并在镜町（现熊本县八代市）建造了生产硫酸铵的镜工厂。这里的生产工艺从碳化物到硫酸铵成品，是一条龙生产，这就是现在所说的自动化系统。

1914年5月的一天，包括野口在内的全体员工通宵生产，凌晨时分，当期盼已久的1吨胜似白雪的硫酸铵被生产出来时，大家不由地围住野口欢呼了起来。

这就是通过空中固氮法生产出来的硫酸铵，在日本化学工业界引发了巨大轰动，是值得纪念的历史瞬间。
从那时起，日本硫酸铵的需求不断增加。在那之前，几乎依赖于价格高昂的进口产品。野口在日本氮肥公司的镜工厂生产硫酸铵，成为了第一家自主发电实现生产的氮肥工厂。
镜工厂的硫酸铵销量良好，并获得了很好的利润。成立以来，通过约10年的努力，日本氮肥公司终于走上了坚实发展的道路。其间，第一次世界大战中，日本经济好转，硫酸铵的价格上涨，野口陆续扩充了事业。这也使得野口作为企业家的热情和努力更加高涨。据说当时的发展速度如闪电般快。
1918年，野口患上肺炎，一度陷入重症，生死攸关，万幸总算痊愈。
虽然恢复健康，但第一次世界大战后，全球经济大混乱，日本也受到巨大影响，社会经济再次变得不景气，股价暴跌。这也不可避免的影响到野口的事业。国外产的低价硫酸铵被大量进口，国产硫酸铵的需求下降。此外，石灰氮的专利权也即将到期。
为打破这一僵局，野口于1921年前往欧洲调查新技术。他在那里发现了以水和空气为原料生产肥料的Casale式合成氨工艺。

取得Casale式合成氨的专利权

在欧洲之旅中，野口有幸结识了意大利化学家Luigi Casale博士，而且幸运的是，成功获得了Casale博士发明的Casale式合成氨的专利权。
与Casale博士相识是一件偶然的事，只能说是一个意想不到的收获。
能够参观在意大利Terni的工厂，这对野口来说是莫大的欣喜。Casale博士的合成氨就是在这个小工厂里进行的。
野口在这里，被氨的臭味迷住了。
他想“这东西大有前途”。
野口立即与Casale博士就取得专利权开始了协商。
当时，意大利因通货膨胀导致货币贬值，协商结果是，如果出1000万里拉（约合现值10亿日元），就把这个专利卖给野口。野口已为获取专利花费了太多时间，认为不能错过此次难得的机会，于是答应了对方的要求。

虽说取得专利的决心已定，但1000万里拉这么大笔的交易，并不是野口一个人就能决定的，野口提出需要2周的宽限期，去了瑞士的伯尔尼，从那里和大阪的日本氮肥公司总部取得了联系。
野口当机立断，并得到公司的应允，随后立即返回罗马，预付了1亿日元的定金，签订临时合同后回国了。
1921年12月，野口再次前往意大利，和Casale博士签订了合成氨的专利权及所有与此相关的机械类采购合同。
为取得专利投入大量金钱的决断和勇气源于野口的前瞻性。这项专利的取得也稳固了野口之后的事业。