Quando o PHP libera buffers, pouco tem a ver com quando o servidor web decide gravar a saída - e o servidor web pode enviar respostas parciais (relativamente incomuns) ou, como no seu caso, respostas em partes. Webservers não fornecem a facilidade de controle direto sobre o fluxo de saída. Nem deveriam. Usando o buffer de saída em PHP apenas adia chunking ligeiramente.
Se você deseja produzir saída no navegador enquanto o código ainda está em execução, essa não é a maneira de fazer isso - bifurque um processo separado (preferencialmente em um novo grupo de sessão) e grave uma resposta stub no navegador - envie atualizações para o stub usando o Ajax (opcionalmente com longa pesquisa).